CN109502534A - 一种啤酒保鲜除氧装置以及啤酒保鲜工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种啤酒保鲜酶添加装置，包括用于盛装啤酒保鲜酶的罐体、设置在罐体上的罐盖、输送管道、输送泵、二氧化碳输送机构以及用于对啤酒保鲜酶进行搅拌的搅拌机构，输送管道包括第一输送管道和第二输送管道，第一输送管道的进口端与罐体的出口端连通，第一输送管道的出口端与输送泵的进口端连通，输送泵的出口端与第二输送管道的进口端连通，第二输送管道的出口端与啤酒生产线的清酒管道连通，所述罐体的内腔包括位于内腔的下部的啤酒保鲜酶盛放区和位于内腔的上部的二氧化碳隔离区，二氧化碳输送机构的出口端与二氧化碳隔离区连通。采用本发明的技术方案后，能有效的延缓了成品酒老化味的出现，本发明的装置具有结构简易的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种啤酒保鲜酶添加装置以及采用该装置进行啤酒保鲜的工艺。
背景技术
啤酒是一种营养丰富的低酒精浓度的饮料酒，亨有“液体面包”、“液体维生素”和“液体蛋糕”的美称。啤酒含有多种维生素，尤以B族维生素最突出；另外，啤酒中含有蛋白质、多种氨基酸和矿物质。
随着成品酒贮存期的延长及其受到外界因素不断变化的影响，将使啤酒的内在质量发生变化。主要表现为啤酒老化味的出现。老化味在啤酒中主要表现为纸板味、焦糖味、酱油味，这些不良风味的出现将会降低啤酒的可饮性及影响到企业的名誉。啤酒的氧化主要是由于啤酒中有氧的存在，随着啤酒的保存，将使氧与啤酒中的蛋白质、多酚等胶体物质发生反应，从而使啤酒呈现出老化味。如果能够延缓啤酒的氧化，提升啤酒的新鲜度将能够降低企业的生产成本，提升企业的竞争力。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简易、能够延缓啤酒氧化的啤酒保鲜酶添加装置，同时本发明还提出了采用该装置的啤酒保鲜工艺，其可以有效地延缓了成品酒老化味的出现，保证了啤酒原有的风味，提高了啤酒的可饮性。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种啤酒保鲜酶添加装置，包括用于盛装啤酒保鲜酶的罐体、设置在罐体上的罐盖、输送管道、输送泵、二氧化碳输送机构以及用于对啤酒保鲜酶进行搅拌的搅拌机构，输送管道包括第一输送管道和第二输送管道，第一输送管道的进口端与罐体的出口端连通，第一输送管道的出口端与输送泵的进口端连通，输送泵的出口端与第二输送管道的进口端连通，第二输送管道的出口端与啤酒生产线的清酒管道连通，所述罐体的内腔包括位于内腔的下部的啤酒保鲜酶盛放区和位于内腔的上部的二氧化碳隔离区，二氧化碳输送机构的出口端与二氧化碳隔离区连通。
作为本发明的一种优选方式，所述搅拌机构包括固定在所述罐盖上的电机、与电机的输出轴连接的搅拌轴以及连接在搅拌轴上的搅拌叶，搅拌轴和搅拌叶均位于所述罐体内。
作为本发明的一种优选方式，所述二氧化碳隔离区中设有二氧化碳浓度检测传感器。
作为本发明的一种优选方式，所述输送管道还包括第三输送管道，第三输送管道的进口端与所述第一输送管道的出口端连通，第三输送管道的出口端与所述清酒管道连通，在所述第一输送管道与第三输送管道的连接点与所述罐体的出口端之间设有第一控制阀，在所述第一输送管道与第三输送管道的连接点与所述清酒管道的连接端之间设有第三控制阀。
作为本发明的一种优选方式，所述第二输送管道上设有第二控制阀。
作为本发明的一种优选方式，所述清酒管道中设有用于监测清酒管道内的氧气浓度的氧气浓度检测传感器。
作为本发明的一种优选方式，所述罐体的外壁设有安装架，所述输送泵固定在安装架上。
作为本发明的一种优选方式，所述罐盖上设有加料口。
作为本发明的一种优选方式，所述罐体的下部设有排空阀门。
本发明还提出一种啤酒保鲜工艺，采用啤酒保鲜酶添加装置向啤酒生产线的清酒管道添加啤酒保鲜酶，啤酒保鲜酶添加装置包括用于盛装啤酒保鲜酶的罐体、设置在罐体上的罐盖、输送管道、输送泵、二氧化碳输送机构以及用于对啤酒保鲜酶进行搅拌的搅拌机构，输送管道包括第一输送管道和第二输送管道，第一输送管道的进口端与罐体的出口端连通，第一输送管道的出口端与输送泵的进口端连通，输送泵的出口端与第二输送管道的进口端连通，第二输送管道的出口端与啤酒生产线的清酒管道连通，所述罐体的内腔包括位于内腔的下部的啤酒保鲜酶盛放区和位于内腔的上部的二氧化碳隔离区，二氧化碳输送机构的出口端与二氧化碳隔离区连通；啤酒保鲜酶盛放区中包括水和啤酒保鲜酶，水中的溶解氧的浓度≤15ppb，二氧化碳隔离区中二氧化碳纯度≥99.995％，通过输送泵向清酒管道中添加啤酒保鲜酶，使得清酒管道中啤酒保鲜酶的浓度在20ppm。
采用本发明的技术方案后，在啤酒的自动生产过程中，通过保鲜酶添加装置向清酒管道中添加一定量的啤酒保鲜酶，有效的延缓了成品酒老化味的出现，保证了啤酒原有的风味，提高了啤酒的可饮性，本发明的装置具有结构简易的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：
10-罐体 11-保鲜酶盛放区
12-二氧化碳隔离区 13-排空阀
14-支脚 15-罐盖
20-清酒管道 31-第一管道
32-第二管道 33-第三管道
34-第一控制阀 35-第二控制阀
36-第三控制阀 40-安装架
41-输送泵 50-搅拌机构
51-电机 52-输出轴
53-搅拌叶 60-二氧化碳输送机构
61-二氧化碳浓度检测传感器 70-氧气浓度检测传感器
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合实施例进行详细阐述。
参照图1，一种啤酒保鲜酶添加装置，包括用于盛装啤酒保鲜酶的罐体10、设置在罐体10上的罐盖15、输送管道、输送泵41、二氧化碳输送机构60以及用于对啤酒保鲜酶进行搅拌的搅拌机构50。其中，罐体10通过支脚14立放在地面上。输送管道包括第一输送管道31和第二输送管道32，第一输送管道31的进口端与罐体10的出口端连通，第一输送管道31的出口端与输送泵41的进口端连通，输送泵41的出口端与第二输送管道32的进口端连通，第二输送管道32的出口端与啤酒生产线的清酒管道20连通，输送泵41开启时，罐体10内的啤酒保鲜酶可以通过第一输送管道31、输送泵41以及第二输送管道32进入清酒管道20中。所述罐体10的内腔包括位于内腔的下部的啤酒保鲜酶盛放区11和位于内腔的上部的二氧化碳隔离区12，二氧化碳输送机构60的出口端与二氧化碳隔离区12连通。其中二氧化碳输送机构60可以直接采用现有啤酒生产线中的二氧化碳罐，二氧化碳罐通过管道向二氧化碳隔离区12输送二氧化碳，二氧化碳在重力填充于二氧化碳隔离区12中并将二氧化碳隔离区中的空气驱走，同时将啤酒保鲜酶与外界空气隔离。
作为本发明的一种优选方式，所述搅拌机构50包括固定在所述罐盖15上的电机51、与电机51的输出轴连接的搅拌轴52以及连接在搅拌轴52上的搅拌叶53，搅拌轴52沿竖直方向设置，搅拌轴52和搅拌叶53均位于所述罐体10内。
作为本发明的一种优选方式，所述二氧化碳隔离区12中设有二氧化碳浓度检测传感器61，用于检测二氧化碳的浓度。
作为本发明的一种优选方式，所述输送管道还包括第三输送管道33，第三输送管道33的进口端与所述第一输送管道31的出口端连通，第三输送管道33的出口端与所述清酒管道20连通，在所述第一输送管道31与第三输送管道33的连接点(即交汇处)与所述罐体10的出口端之间设有第一控制阀34，在所述第一输送管道31与第三输送管道33的连接点(即交汇处)与所述清酒管道20的连接端之间设有第三控制阀36。在向清酒管道20输送啤酒保鲜酶时，第一控制阀34和第二控制阀35开启，第三控制阀36关闭。当装置停止运转时，需要对输送管道进行清洗时，将第一控制阀34关闭，第二控制阀35和第三控制阀36开启，开启输送泵41，清酒管道20中的液体在第三输送管道33、输送泵41、第二输送管道32以及清酒管道20中进行循环流动，而清酒管道20的液体源源不断地在管道中流动，通过清酒管道中的液体来清洗第二输送管道32和第三输送管道33中的残留的啤酒保鲜酶变质。
作为本发明的一种优选方式，所述第二输送管道32上设有第二控制阀35。
作为本发明的一种优选方式，所述清酒管道20中设有用于监测清酒管道20内的氧气浓度的氧气浓度检测传感器70。
作为本发明的一种优选方式，所述罐体10的外壁设有安装架40，所述输送泵41固定在安装架40上。
作为本发明的一种优选方式，所述罐盖15上设有加料口(图中未示出)。
作为本发明的一种优选方式，所述罐体10的下部设有排空阀门13。
本发明还提出一种啤酒保鲜工艺，啤酒保鲜酶盛放区11中包括水和啤酒保鲜酶，水中的溶解氧的浓度≤15ppb，二氧化碳隔离区中二氧化碳纯度≥99.995％，通过输送泵41向清酒管道20中添加啤酒保鲜酶，使得清酒管道20中啤酒保鲜酶的浓度在20ppm，具体根据清酒管道20中清酒的流量来设置输送泵41、第一控制阀34和第二控制阀35的开启量，使得啤酒保鲜酶在清酒中的浓度在20ppm。本发明中，啤酒保鲜酶由葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶混合物而成，两者的重量比例为2:1。啤酒保鲜酶在罐体10中的质量浓度为10％，本发明的啤酒保鲜酶具有成分简易、配置方便的优点。
啤酒保鲜酶，主要酶组分是葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD)(又称为β-D-葡萄糖氧化酶(EC 1.1.3.4))，是一种氧化还原酶，适用pH3.5-6.5，最适pH为5.2，适用温度为30-60℃。该酶组分含有一定量的过氧化氢酶副酶，协助葡萄糖氧化酶进一步除氧。
在啤酒生产中，GOD能防止啤酒氧化，保持啤酒风味，延长保质期。其主要作用机理是除去啤酒中的溶解氧和瓶颈氧，阻止啤酒生产过程中的氧化变质，使氧与啤酒中的葡萄糖生成葡萄糖酸内酯而消耗溶解氧，反应产物葡萄糖酸内酯，不具有氧化能力、无毒副作用，在水溶液中缓慢水解为葡萄糖酸，另外由于清酒中溶解氧含量较低，以每升清酒中溶解氧30μg/L计，GOD消耗的葡萄糖约为0.18mg，对啤酒的质量没有影响。
该保鲜酶具有作用专一性，不会对啤酒中其他物质产生影响。过氧化氢酶(catalase,CAT)是一种氧化还原酶，用于分解氧化过程中产生的过氧化氢。其适用pH为4.0-8.0，最适pH为5.5，适用温度30-65℃。
有关啤酒保鲜酶的实验过程及实验结果分析如下：
一、实验步骤方法：
1、啤酒保鲜酶的添加量按下表：
表1酶添加量及标示
2、啤酒保鲜酶样品制备
称取5.9267克啤酒保鲜酶定容到100毫升，得到59.267毫克/毫升的啤酒保鲜酶溶液。
称取0.0456克葡萄糖溶解后，定容到50毫升，得到0.912毫克/毫升的葡萄糖溶液。
3、啤酒保鲜酶实验方法
于2016年8月2日10:30在包一线进行现场进行啤酒保鲜酶实验。包一线当天生产品种为：9°一麦595毫升瓶装(普通啤酒)。
取清洗后的空瓶按表1的添加量进行有关实验样品添加。即分别量取0.2毫升、0.4毫升(浓度为59.267毫克/毫升的啤酒保鲜酶溶液)于标示好的空瓶后，进行灌装杀菌。即得样品1、样品2。
量取0.2毫升(浓度为59.267毫克/毫升的啤酒保鲜酶溶液)+0.2毫升(浓度为0.912毫克/毫升的葡萄糖溶液)于标示好的空瓶，进行灌装杀菌，即得样品3。
二、实验结果
1、溶解氧检测(检测时间：2016年8月2日15:30下午，新鲜酒样)表1
从总氧分析，添加啤酒保鲜剂后溶解氧略有所降低。但是降低的幅度不大，主要是由于空白酒样的溶解氧本身就低。对于酒体的抗老化需经过强化实验验证。(强化实验方法：60℃保温48小时后，降温至3℃，在升温至20℃保温30分钟后进行检测分析，此过程称为一个周期。)。
2、强化实验一个周期后检测数据及品评结果
表2溶解氧及理化指标检测结果(2016年8月8日检测、强化一个周期酒样)
表3老化品评详细结果：
结合表2、表3分析，1)、添加20ppm、40ppm啤酒保鲜酶后，酒体液相氧有所降低分别降低了0.6ppb、0.5ppb，分别降低了17.64％、14.71％；总氧分别降低了9ppb、8ppb分别降低了36.0％、32.0％。而添加20ppm啤酒保鲜酶+0.3ppm葡萄糖总氧降低了5ppb，降低了20.0％。2)、添加啤酒保鲜酶后，有关啤酒理化指标检测没有明显的发生变化。3)、从老化程度分析，添加20ppm啤酒保鲜酶最好，20ppm啤酒保鲜酶+0.3ppm葡萄糖效果次之。因此，决定采用添加20ppm啤酒保鲜酶进行生产实验。
三、非正常灌装工艺进行啤酒保鲜酶实验
2016年8月3日取包一线灌装后的清酒(9°国宴595ml)，开盖。1、分别添加0.2毫升、0.4毫升(浓度为59.267毫克/毫升的啤酒保鲜酶溶液)即得啤酒保鲜酶浓度分别为20ppm、40ppm的样品1、样品2。大约40秒钟后进行压盖，杀菌。2、添加0.2毫升(浓度为59.267毫克/毫升的啤酒保鲜酶溶液)+0.2毫升(浓度为0.912毫克/毫升的葡萄糖溶液)，即得20ppm啤酒保鲜酶+0.3ppm葡萄糖，即得样品3，大约40秒钟后进行压盖，杀菌。3、空白样品，开盖40秒钟后进行压盖，杀菌。
有关溶解氧检测指标如下：
表4
从以上检测数据可以看出，液相氧有了大幅度降低。大约降低了400ppb左右。主要是开盖后再压盖，酒体溶解氧较高，从而啤酒保鲜酶起到了有效作用。气相氧的差异性主要是在开盖、压盖之间的误差引起。
综合以上实验结果分析，采用添加20ppm啤酒保鲜酶进行生产实验。
啤酒过滤保鲜酶的添加步骤：
1、利用稀释用水把啤酒保鲜酶配制成一定浓度的溶液，浓度一般控制在10％左右。
2、开启搅拌器进行搅拌，使啤酒保鲜酶混合均匀。
3、利用纯度≥99.995％的二氧化碳对啤酒保鲜酶贮存罐进行保护，以便减少啤酒保鲜酶溶液吸氧。
4、利用变频泵(即输送泵)根据清酒流速把啤酒保鲜酶按一定的流速均匀的添加到清酒管道中，从而保证了清酒含有一定量的啤酒保鲜酶。
通过以上的添加方式进行啤酒保鲜酶添加，添加量为20ppm。进行了添加生产实验。实验结果分析如下：
表5不同时间检测TPO的变化表
添加啤酒保鲜酶后，随着存放时间的延长啤酒TPO有了较明显的降低。添加20ppm保鲜酶的成品酒放置9个月后进行品评，啤酒有轻微老化，其余啤酒理化指标检测结果正常。
通过对啤酒过滤保鲜工艺的研究及其设备的改造，有效的延缓了成品酒老化味的出现，保证了啤酒原有的风味，提高了啤酒的可饮性。
本发明的产品形式并非限于本案实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：包括用于盛装啤酒保鲜酶的罐体、设置在罐体上的罐盖、输送管道、输送泵、二氧化碳输送机构以及用于对啤酒保鲜酶进行搅拌的搅拌机构，输送管道包括第一输送管道和第二输送管道，第一输送管道的进口端与罐体的出口端连通，第一输送管道的出口端与输送泵的进口端连通，输送泵的出口端与第二输送管道的进口端连通，第二输送管道的出口端与啤酒生产线的清酒管道连通，所述罐体的内腔包括位于内腔的下部的啤酒保鲜酶盛放区和位于内腔的上部的二氧化碳隔离区，二氧化碳输送机构的出口端与二氧化碳隔离区连通。
2.如权利要求1所述的一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：所述搅拌机构包括固定在所述罐盖上的电机、与电机的输出轴连接的搅拌轴以及连接在搅拌轴上的搅拌叶，搅拌轴和搅拌叶均位于所述罐体内。
3.如权利要求1所述的一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：所述二氧化碳隔离区中设有二氧化碳浓度检测传感器。
4.如权利要求3所述的一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：所述输送管道还包括第三输送管道，第三输送管道的进口端与所述第一输送管道的出口端连通，第三输送管道的出口端与所述清酒管道连通，在所述第一输送管道与第三输送管道的连接点与所述罐体的出口端之间设有第一控制阀，在所述第一输送管道与第三输送管道的连接点与所述清酒管道的连接端之间设有第三控制阀。
5.如权利要求4所述的一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：所述第二输送管道上设有第二控制阀。
6.如权利要求5所述的一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：所述清酒管道中设有用于监测清酒管道内的氧气浓度的氧气浓度检测传感器。
7.如权利要求1所述的一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：所述罐体的外壁设有安装架，所述输送泵固定在安装架上。
8.如权利要求1所述的一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：所述罐盖上设有加料口。
9.如权利要求1所述的一种啤酒保鲜酶添加装置，其特征在于：所述罐体的下部设有排空阀门。
10.一种啤酒保鲜工艺，其特征在于：采用啤酒保鲜酶添加装置向啤酒生产线的清酒管道添加啤酒保鲜酶，啤酒保鲜酶添加装置包括用于盛装啤酒保鲜酶的罐体、设置在罐体上的罐盖、输送管道、输送泵、二氧化碳输送机构以及用于对啤酒保鲜酶进行搅拌的搅拌机构，输送管道包括第一输送管道和第二输送管道，第一输送管道的进口端与罐体的出口端连通，第一输送管道的出口端与输送泵的进口端连通，输送泵的出口端与第二输送管道的进口端连通，第二输送管道的出口端与啤酒生产线的清酒管道连通，所述罐体的内腔包括位于内腔的下部的啤酒保鲜酶盛放区和位于内腔的上部的二氧化碳隔离区，二氧化碳输送机构的出口端与二氧化碳隔离区连通；啤酒保鲜酶盛放区中包括水和啤酒保鲜酶，水中的溶解氧的浓度≤15ppb，二氧化碳隔离区中二氧化碳纯度≥99.995％，通过输送泵向清酒管道中添加啤酒保鲜酶，使得清酒管道中啤酒保鲜酶的浓度在20ppm。
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