CN108467000B

CN108467000B - 一种使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法

Info

Publication number: CN108467000B
Application number: CN201810252827.XA
Authority: CN
Inventors: 陈文旭
Original assignee: Yanjing Beer Yulin Co ltd
Current assignee: Yanjing Beer Yulin Co ltd
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: CN108467000A

Abstract

本发明公开了一种使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，包括以下步骤：(1)对灌酒机、卷封压盖机、清酒输送管道以及气体输送管道进行排空，清洗，并用纯度为99.95％以上，压力0.5Mpa以上的干燥常温氮气置换各设备及管道内气体；(2)备清酒；(3)启动灌酒机，啤酒罐在进瓶螺旋的三个喷吹点进行三次氮气喷吹，将啤酒罐中的空气完全排空，然后将啤酒罐送至灌酒工位使用氮气灌装，灌装中氮气冲洗时间不低于400ms；(4)在完成灌装的啤酒罐经过两次氮气碎泡，除去啤酒罐中的液面气泡，减少啤酒中的氧气；(5)在氮气保护下的卷封压盖机进行封盖作业，获得罐装啤酒成品。本发明在确保啤酒成品质量的同时，解决啤酒工厂由于二氧化碳产用不平衡，需要外购二氧化碳进行补充的成本问题。

Description

一种使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法

技术领域

本发明属于啤酒酿造领域，尤其涉及一种使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法。

背景技术

二氧化碳作为啤酒灌装的重要气体，作用在于先填充到啤酒容器中，赶走氧气，然后在灌酒，目的是尽可能的减少氧气在啤酒中的存在量，保持啤酒口感纯正。但是，在实际生产中，二氧化碳产用不平衡，啤酒生产厂总需要外购二氧化碳进行补充，致使生产成本增加。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，在包装啤酒成品质量的同时，解决啤酒工厂由于二氧化碳产用不平衡，需要外购二氧化碳进行补充的成本问题。

为是实现以上目的，本发明采用以下技术措施：一种使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，包括以下步骤：

(1)清洗及气体置换：对灌酒机、卷封压盖机、清酒输送管道以及气体输送管道进行排空，清洗，并用纯度为99.95％以上，压力0.5Mpa以上的干燥常温氮气置换灌酒机、卷封压盖机、清酒输送管道及气体输送管道内的气体；

(2)备清酒：在密闭条件下，将清酒罐中的清酒输送至灌酒机的缓冲罐中备用；

(3)灌装：启动灌酒机，啤酒罐在进瓶螺旋的三个喷吹点进行三次氮气喷吹，将啤酒罐中的空气完全排空，然后将啤酒罐送至灌酒工位使用氮气灌装，灌装中氮气冲洗时间不低于400ms；

(4)碎泡：在完成灌装的啤酒罐经过两次氮气碎泡，除去啤酒罐中的液面气泡，减少啤酒中的氧气；

(5)封盖：完成碎泡后，灌装了啤酒的啤酒罐进入卷封压盖机在氮气保护下进行封盖作业。

所述步骤(1)中，灌酒机采用以下工艺进行清洗：无菌水清洗5分钟→80-85℃，浓度1.6％-2.5％的热碱清洗30分钟→85-90℃热水清洗30分钟→无菌水清洗5分钟→排空后用氮气置换灌酒机、卷封压盖机、清酒输送管道及气体输送管道内的气体。

所述步骤(1)中，所述清酒输送管道采用以下工艺进行清洗：自来水清洗5分钟→85℃以上1.6％-2.5％热碱清洗20分钟→85℃以上热水清洗30分钟→无菌水清洗5分钟→脱氧水清洗7分钟，最后的脱氧水必须把管道冷至10℃以下。

本发明所述的清酒控制氧含量小于等于25PPb，温度1-3℃，二氧化碳0.44-0.58％(m/m)。在啤酒生产中，具体通过以下方式获得上述质量要求的清酒：在密闭环境中进行啤酒膜过滤处理，一边过滤一边进行二氧化碳填充，控制清酒二氧化碳含量0.44-0.58％(m/m)，清酒氧含量小于等于25PPb，同时利用冷媒对清酒罐的清酒进行降温保存，将清酒温度控制1-3℃范围内。整个过滤在密闭环境中进行，避免清酒与氧气的接触，确保清酒氧含量小于等于25PPb。

本发明所述清酒输送管道使用304不锈钢管道，而且密封并增加保温层，保证清酒从清酒罐输送到包装车间的灌酒机过程中不接触氧气且温度不上升。

本发明中，所述氮气通过全自动氮气机进行制备，具体地，压缩机对空气进行压缩后放在专用罐子进行储存备用，压力控制在0.6-0.7MPa，经过压缩后的空气进入冷干机，进行除水除杂等预处理，最终进入制氮机提纯，输出纯度99.95％以上，压力0.5MPa以上的干燥常温氮气。

进一步地，在灌装过程中，当氮气纯度低于99.95％时，停止灌装，氮气回流进行重新制备，确保输出给包装车间的氮气纯度在99.95％以上。

本发明中，对氮气进行除油和除菌后再送入包装车间的灌酒机及卷封压盖机。具体地，在动力车间的全自动氮气机与包装车间灌酒机和卷封压盖机之间的气体输送管道设置除油及除菌装置，对氮气进行除油和除菌处理。

本发明在步骤(3)中，在完成灌装后，用氮气吹洗灌酒阀门，将残余酒液吹洗干净，保证灌酒连续进行。

本发明中，灌装啤酒成品中TPO≤80PPb，TPO(总氧)是指啤酒中的所有氧气含量，单位是十亿分之一。

本发明所述的啤酒罐为易拉罐。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)氮气的化学和物理特性稳定，不会与啤酒中的任何成分反应，并且在空气中大量存在，提取方便简单，因此选用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装投入成本低，不污染环境，对啤酒口感无影响。在保证啤酒口感不被氧化的基础上，解决了啤酒厂由于二氧化碳产出量不足，需要外购二氧化碳的成本压力，只需投入较少的设备购买资金，就可以生产源源不断的氮气供包装车间使用。

(2)本发明控制灌装用的氮气纯度在99.95％以上，压力在0.5Mpa以上，并控制灌装时氮气冲罐时间在400ms以上，将啤酒TPO控制在80PPb以下，保持啤酒口感纯净。经试验证明，本发明灌装的啤酒存放3个月后，仍能保持新鲜纯净口感。

(3)本发明整个过程在密闭环境中进行，灌装过程尽可能的减少氧气的吸入，保证啤酒TPO≤80PPb。

(4)本发明灌装的啤酒泡沫洁白细腻，持久挂杯。

附图说明

图1是本发明啤酒灌装的氮气喷吹点位置示意图。

图2是本发明氮气制备流程图。

具体实施方式

实施例1

高纯度氮气制备：

开启动力车间的全自动氮气机，确认其在自动状态。全自动氮气机自动运行进行氮气制备。

如图2所示，制备过程如下：

1)压缩机4将空气压缩后存放在15M³空气储罐5中，备用。空气储罐5中的空气压力控制在0.6-0.8Mpa范围内。

2)经过压缩的空气先后进入冷干机6、过滤器7和除油器8，进行除水、除杂和除油处理，得到净化压缩空气。

3)净化压缩空气进入变压吸附制氮系统9中进行氮气提纯。待到氮气纯度达到99.95％以上才向15M³氮气储罐10输送。

4)将符合纯度标准的氮气输送至氮气储罐10，并将氮气储罐10排空直至纯度达到要求值，备用。

在啤酒灌装过程中，气态氮产出量要保持≥400Nm³/h，以保证用气量。

啤酒灌装：

(1)清洗及气体置换：对包装车间的灌酒机1、卷封压盖机2、清酒输送管道以及气体输送管道进行排空、清洗，然后用纯度为99.95％以上，压力0.5Mpa以上的干燥常温氮气置换灌酒机1、卷封压盖机2、清酒输送管道及气体输送管道内的气体，直至氮气置换灌酒机1、卷封压盖机2、清酒输送管道及气体输送管道内的的氮气纯度为99.95％以上，压力0.5Mpa以上。

灌酒机1采用以下工艺进行清洗：无菌水清洗5分钟→80-85℃，浓度1.6％-2.5％的热碱清洗30分钟→85-90℃热水清洗30分钟→无菌水清洗5分钟→排空。灌装前对灌酒机1的清洗使得成品酒卫生指标符合国标要求。

清酒输送管道采用以下工艺进行清洗：自来水清洗5分钟→85℃以上，浓度1.6％-2.5％热碱清洗20分钟→85℃以上热水清洗30分钟→无菌水清洗5分钟→脱氧水清洗7分钟，最后的脱氧水必须把管道冷至10℃以下。

(2)备清酒：在密闭环境下，进行啤酒膜过滤处理，一边过滤一边进行二氧化碳填充，控制清酒二氧化碳含量0.44-0.58％(m/m)，直至清酒氧含量小于等于25PPb。同时利用冷媒对清酒罐的清酒进行降温保存，将清酒温度控制1-3℃范围内。待清酒符合要求后，使用脱氧水将清酒罐中的清酒引至灌酒机1的缓冲罐中备用。

(3)灌装：启动灌酒机1，速度设定36000听/小时。啤酒罐在进瓶螺旋的三个喷吹点进行三次氮气喷吹，将啤酒罐中的氧气完全排空，然后将啤酒罐送至灌酒工位使用氮气灌装，灌装中氮气冲洗时间不低于420ms。

如图1所示，灌酒机的进瓶螺旋设置了三个氮气喷吹点：喷吹点①、喷吹点②和喷吹点③。在灌酒机启动后，啤酒罐依次经过该三个喷吹点进行喷吹。在喷吹点①进行预喷吹，将啤酒罐空罐中大量空气赶走；在喷吹点②进行初喷吹及喷吹点③进行再喷吹，将啤酒罐空罐剩余空气赶走。经过三次氮气喷吹，啤酒罐空罐内的空气已排空，可进入灌酒工位进行氮气灌装。灌酒工位设置喷吹点④，在完成灌装后，用氮气吹洗灌酒阀门，将残余酒液吹洗干净，保证灌酒连续进行。

(4)碎泡：如图1所示，在连接灌酒机及卷封压盖机的输送带上设置喷吹点⑤和喷吹点⑥，完成灌装的啤酒罐依次经过喷吹点⑤和喷吹点⑥进行两次氮气碎泡处理，将罐中啤酒液面上含有氧气的气泡除去。

(5)封盖：完成碎泡后，装有啤酒的啤酒罐进入卷封压盖机，喷吹点⑦喷吹氮气，在氮气保护下对啤酒罐进行封盖作业。

在啤酒灌装的过程中，氮气输送过程中采用卫生型管材为气体输送管道，管道外表面增加保温层，避免氮气温度上升过高；包装车间中各氮气使用点，包括7个喷吹点和灌装工位的气态氮压力≥0.5Mpa。清酒输送管道使用304不锈钢管道，而且密封并增加保温层，保证清酒在输送过程不接触氧气且温度不上升。包装车间中各氮气使用点连接的气体输送管道上安装除油过滤器以及二级滤芯过滤器，对氮气进行除油和过滤除菌处理。灌装过程中对氮气纯度进行实时监控，在氮气纯度低于99.95％时，停止灌装，氮气自动回流全自动氮气机中重新制备，确保输出至包装车间的氮气纯度在99.95％以上。

本实施例中，通过对氮气纯度、清酒质量要求、设备清洗、灌装前喷吹、灌装后吹洗及碎泡以及封盖前喷吹等各环节的控制，尽可能地减少啤酒中的氧气含量，使罐装啤酒成品TPO≤80ppb，保证了啤酒口感新鲜，不易被氧化。

对罐装啤酒成品进行抽样，检测啤酒中的TPO及泡沫特性，结果见表1。表1

对比例1

采用二氧化碳进行啤酒灌装，方法与实施例1相同，冲罐时间350ms，二氧化碳纯度在99.95％以上。对罐装啤酒成品进行抽样，检测啤酒中的TPO及泡沫特性，结果见表2。

表2

表1显示，本发明二氧化碳使用量为0，成品TPO在80ppb以下达到相关技术标准要求。表1和表2对比显示，使用氮气充入啤酒，对啤酒成品泡沫及挂杯没有影响。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，其特征是，包括以下步骤：

(2)备清酒：在密闭条件下，将清酒罐中的清酒输送至灌酒机的缓冲罐中备用；控制清酒二氧化碳含量0.44-0.58％，直至清酒氧含量小于等于25PPb；同时利用冷媒对清酒罐的清酒进行降温保存，将清酒温度控制1-3℃范围内；

(3)灌装：启动灌酒机，啤酒罐在进瓶螺旋的三个喷吹点进行三次氮气喷吹，将啤酒罐中的空气完全排空，然后将啤酒罐送至灌酒工位使用氮气灌装，灌装中氮气冲洗时间不低于400ms；在灌装过程中，当氮气纯度低于99.95％时，停止灌装，将氮气回流进行重新制备，确保输出给包装车间的氮气纯度在99.95％以上；所述清酒输送管道使用304不锈钢管道，而且密封并增加保温层，使清酒从清酒罐输送到包装车间的灌酒机过程中不接触氧气且温度不上升；

(4)碎泡：在完成灌装的啤酒罐经过两次氮气碎泡，除去啤酒罐中的液面气泡，减少啤酒中的氧气含量；

(5)封盖：完成碎泡后，灌装了啤酒的啤酒罐进入卷封压盖机在氮气保护下进行封盖作业，获得罐装啤酒成品。

2.根据权利要求1所述的使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，其特征是，步骤(3)中，在完成灌装后，用氮气吹洗灌酒阀门，将残余酒液吹洗干净，保证灌酒连续进行。

3.根据权利要求1或2所述的使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，其特征是，所述罐装啤酒成品中TPO≤80PPb。

4.根据权利要求1所述的使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，其特征是，所述清酒通过以下方法获得：在密闭环境中进行啤酒膜过滤处理，边过滤边进行二氧化碳填充，控制清酒二氧化碳含量0.44-0.58％，直至清酒氧含量小于等于25PPb。

5.根据权利要求1或2或4所述的使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，其特征是，对氮气进行除油和除菌后再送入包装车间的灌酒机及卷封压盖机。

6.根据权利要求5所述的使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，其特征是，所述步骤(1)中，灌酒机采用以下工艺进行清洗：无菌水清洗5分钟→80-85℃，浓度1.6％-2.5％的热碱清洗30分钟→85-90℃热水清洗30分钟→无菌水清洗5分钟→排空后用氮气置换灌酒机、卷封压盖机、清酒输送管道及气体输送管道内的气体。

7.根据权利要求5所述的使用氮气代替二氧化碳进行啤酒灌装的方法，其特征是，所述步骤(1)中，清酒输送管道采用以下工艺进行清洗：自来水清洗5分钟→85℃以上，浓度1.6％-2.5％热碱清洗20分钟→85℃以上热水清洗30分钟→无菌水清洗5分钟→脱氧水清洗7分钟，最后的脱氧水必须把管道冷至10℃以下。