CN110156034A - 一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及啤酒防浑浊技术领域，具体涉及一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，包括以下步骤：底水升温后，加入碳酸钠和水玻璃溶液搅拌均匀得第一反应液；以定速加入稀硫酸至第一反应液得第一浆料；加入碳酸钠，之后老化，再酸化得第二浆料；将所得第二浆料加水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm，再加入植物蛋白酶搅拌均匀，磨浆、雾化干燥、粉碎制得高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅。本发明的有益效果在于：生成的二氧化硅纳米颗粒大小均匀，具有规则二次聚集体结构，具有较大的比表面积、大孔容，对啤酒敏感蛋白质有选择吸附特性，可提高啤酒非生物混浊稳定性。

Description

一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法
技术领域
本发明涉及啤酒防浑浊技术领域，具体涉及一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法。
背景技术
啤酒含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素(尤其是维生素B类)、矿物质，抗氧化物。由于含有敏感蛋白质和多酚等物质，容易形成非生物性混浊。啤酒产生混浊会缩短产品的保质期、影响其外观和口感。根据非生物混浊产生的原理，敏感蛋白质与多酚集聚成二聚体，二聚体进一步交联产生大颗粒产生冷雾浊。在有铜、铁等金属离子及氧的条件下氧化产生永久混浊。
二氧化硅是一种无毒无害、无污染、无挥发性、分散性好及具有特定吸附敏感蛋白质功能的无机物，但是现有的二氧化硅产品用于在啤酒防混浊中使用时，产品存在吸附效率和分散性低的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明的目的在于提供一种吸附效率高、分散性好、添加量少的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，包括以下步骤：
底水升温后，加入占底水0.25-0.3wt％的碳酸钠和水玻璃溶液搅拌均匀得第一反应液；所述水玻璃溶液的SiO2的含量为5-12wt％；所述第一反应液PH值控制为9.0-10.0；
以定速加入稀硫酸至第一反应液，加入时间10-30min得第一浆料，所述第第一浆料pH值控制为：10.0-11.0；
第一浆料搅拌10-15min，继续定速加入稀硫酸，控制第一浆料pH值为：3.0-3.5；
将第一浆料升温到80-90℃，加入碳酸钠把第一浆料pH值调到6.0-7.0，之后老化20-60min，再酸化至pH值3.0-3.5，得第二浆料；
将所得第二浆料加水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm，再加入植物蛋白酶搅拌均匀，磨浆、雾化干燥、粉碎制得高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅。
本发明的有益效果在于：本发明的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法通过优化纳米二氧化硅合成工艺生成的二氧化硅具有如下优点：1、生成的二氧化硅纳米颗粒大小均匀，具有规则二次聚集体结构，具有较大的比表面积、大孔容，对啤酒敏感蛋白质有选择吸附特性，可提高啤酒非生物混浊稳定性。2、生成的二氧化硅具有极高的纯度，低铜，铁等金属离子含量，防止敏感蛋白质与多酚氧化产生永久混浊。3、通过添加蛋白酶，生成的二氧化硅表面具有蛋白酶的大比表，本身高孔容，将其作为啤酒非生物混浊剂，具有吸附效率高、分散性好、添加量少、蛋白酶能进一步分解未吸附完全的敏感蛋白质、生产成本低等优点。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明提供一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，包括以下步骤：
底水升温后，加入占底水0.25-0.3wt％的碳酸钠和水玻璃溶液搅拌均匀得第一反应液；所述水玻璃溶液的SiO2的含量为5-12wt％；所述第一反应液PH值控制为9.0-10.0；
以定速加入稀硫酸至第一反应液，加入时间10-30min得第一浆料，所述第第一浆料pH值控制为：10.0-11.0；
第一浆料搅拌10-15min，继续定速加入稀硫酸，控制第一浆料pH值为：3.0-3.5；
将第一浆料升温到80-90℃，加入碳酸钠把第一浆料pH值调到6.0-7.0，之后老化20-60min，再酸化至pH值3.0-3.5，得第二浆料；
将所得第二浆料加水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm，再加入植物蛋白酶搅拌均匀，磨浆、雾化干燥、粉碎制得高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅。
(植物蛋白酶为木瓜蛋白酶、菠萝酶或无花果酶等，不只仅限以上描述的种类。)
由上描述可知，上述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法通过优化纳米二氧化硅合成工艺，生成的二氧化硅具有如下优点：1、生成的二氧化硅纳米颗粒大小均匀，具有规则二次聚集体结构，具有较大的比表面积、大孔容，对啤酒敏感蛋白质有选择吸附特性，可提高啤酒非生物混浊稳定性。2、生成的二氧化硅具有极高的纯度，低铜，铁等金属离子含量，防止敏感蛋白质与多酚氧化产生永久混浊。3、通过添加蛋白酶，生成的二氧化硅表面具有蛋白酶的大比表，本身高孔容，将其作为啤酒非生物混浊剂，具有吸附效率高、分散性好、添加量少、蛋白酶能进一步分解未吸附完全的敏感蛋白质、生产成本低等优点。
优选的，上述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法中，所述步骤“底水升温”具体为：通入蒸汽升温，升温到50-60℃。
优选的，上述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法中，所述水玻璃溶液的制备方法为：
选用模数为3.0-3.6的固体水玻璃投入静压釜内再加水，再加入经过精密过滤器的蒸汽，加压至1.0MPa，保压2小时，所得浓水玻璃再加入水，配制成SiO2的含量为5-12wt％的水玻璃溶液。
由上描述可知，上述步骤使生成的二氧化硅具有极高的纯度，低铜，铁等金属离子含量，防止敏感蛋白质与多酚氧化产生永久混浊。
优选的，上述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法中，所述步骤“定速加入稀硫酸”中，稀硫酸的加入流量为2m3/h。
优选的，上述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法中，包括以下具体步骤：
步骤1、在10m3搪瓷反应釜内，先加入1-2m3的底水，通入蒸汽升温50℃，加入7.0m3水玻璃和20Kg碳酸钠搅拌均匀得第一反应液；
步骤2、第一反应液以2m3/h定速加入稀硫酸，加入时间15min得第一浆料；
第一浆料搅拌10min，继续定速加入稀硫酸，控制第一浆料pH值为：3.3；
步骤3、将第一浆料升温到88℃，加入碳酸钠把浆料pH值调到6.5，老化30min，再酸化至pH值3.0-3.5，得第二浆料；
步骤4、板框注入第二浆料洗涤，用过滤后的自来水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm，再加入10Kg木瓜蛋白酶搅拌均匀，磨浆得第三浆料；
通过高速旋转雾化盘把第三浆料离心雾化成微小雾滴，利用热空气加热干燥，制备粉状产品，产品水分质量分数控制在5.0％；
把雾化干燥后的产品采用高压气流磨磨粉，制得高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅。
由上描述可知，上述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法中采用高压气流磨，高压气流一次对撞生成细小颗粒，所得产品粒径分布居中、大小均匀，有利提高分散性、过滤速度。
优选的，上述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法中，所述高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅粒径D50控制为7um。
实施例1：
一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，包括如下步骤：
精选优质的固体水玻璃模数控制3.2，投入静压釜内加入处理水，通入经过精密过滤器的蒸汽，加压至1.0MPa，保压2小时。浓水玻璃加入水，配制成SIO2的质量百分数为8％的水玻璃溶液，存储备用。
在10m3搪瓷反应釜内，先加入1-2m3的底水，通入蒸汽升温50℃，加入7.0m3上述水玻璃溶液和20Kg碳酸钠搅拌均匀得第一反应液；以2m3/h定速加入稀硫酸，加入时间15min，得第一浆料；浆料成胶pH：10.8，打搅搅拌10min，继续定速加入稀硫酸，酸化pH值：3.3。
升温到88℃，加入碳酸钠把浆料pH值调到6.5，老化30min，加入稀硫酸酸化至pH值3.0，搅拌复测pH值，得第二浆料；出料，
板框注入第二浆料洗涤，先用过滤后的自来水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm。在制浆槽制浆，加入10Kg木瓜蛋白酶搅拌均匀，磨浆，磨浆得第三浆料打入浆料储槽。通过高速旋转雾化盘把浆料离心雾化成微小雾滴，利用热空气加热干燥，制备粉状产品，产品水分控制在5.0％。把雾化干燥后的产品采用高压气流磨对二氧化硅磨粉，制备粒径分布集中，产品粒径D50控制7.0um，称重包装。
实施例2：
一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，包括如下步骤：
精选优质的固体水玻璃模数控制3.6，投入静压釜内加入处理水，通入经过精密过滤器的蒸汽，加压至1.0MPa，保压2小时。浓水玻璃加入水，配制成SIO2的质量百分数为12的水玻璃溶液，存储备用。
在10m3搪瓷反应釜内，先加入1-2m3的底水，通入蒸汽升温55℃，加入6.0m3上述水玻璃溶液和30Kg碳酸钠搅拌均匀得第一反应液，1.5m3/h定速加入稀硫酸，加入时间30min，得第一浆料，浆料成胶pH：10.5，打搅搅拌10min，继续定速加入稀硫酸，酸化pH值：3.0。升温到90℃，加入碳酸钠把浆料pH值调到7.0，老化20min，加入稀硫酸酸化至pH值3.3，搅拌复测pH值，得第二浆料，出料；
板框注入第二浆料洗涤，先用过滤后的自来水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm。在制浆槽制浆，加入8Kg菠萝蛋白酶搅拌均匀，磨浆，磨浆得第三浆料打入浆料储槽。通过高速旋转雾化盘把浆料离心雾化成微小雾滴，利用热空气加热干燥，制备粉状产品，产品水分控制在6.0％。把雾化干燥后的产品采用高压气流磨对二氧化硅磨粉，制备粒径分布集中，产品粒径D50控制7.5um，称重包装。
实施例3：
一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，包括如下步骤：
精选优质的固体水玻璃模数控制3.5，投入静压釜内加入处理水，通入经过精密过滤器的蒸汽，加压至1.0MPa，保压2小时。浓水玻璃加入水，配制成SIO2为10wt％的水玻璃溶液，存储备用。
在10m3搪瓷反应釜内，先加入1-2m3的底水，通入蒸汽升温55℃，加入6.5m3上述水玻璃溶液和10Kg碳酸钠搅拌均匀得第一反应液，2.5m3/h定速加入稀硫酸，加入时间15min，得第一浆料，浆料成胶pH：10.6，打搅搅拌10min，继续定速加入稀硫酸，酸化pH值：3.0。升温到90℃，加入碳酸钠把浆料pH值调到6.8，老化20min，加入稀硫酸酸化至pH值3.5，搅拌复测pH值，得第二浆料；出料；
板框注入第二浆料洗涤，先用过滤后的自来水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm。在制浆槽制浆，加入8Kg菠萝蛋白酶搅拌均匀，磨浆，磨浆得第三浆料打入浆料储槽。通过高速旋转雾化盘把浆料离心雾化成微小雾滴，利用热空气加热干燥，制备粉状产品，产品水分控制在6.0％。把雾化干燥后的产品采用高压气流磨对二氧化硅磨粉，制备粒径分布集中，产品粒径D50控制6.5um，称重包装。
本发明实施例1-3所得产品指标如下表1所示。
表1
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
底水升温后，加入占底水0.25-0.3wt％的碳酸钠和水玻璃溶液搅拌均匀得第一反应液；所述水玻璃溶液的SiO2的含量为5-12wt％；所述第一反应液PH值控制为9.0-10.0；
以定速加入稀硫酸至第一反应液，加入时间10-30min得第一浆料，所述第第一浆料pH值控制为：10.0-11.0；
第一浆料搅拌10-15min，继续定速加入稀硫酸，控制第一浆料pH值为：3.0-3.5；
将第一浆料升温到80-90℃，加入碳酸钠把第一浆料pH值调到6.0-7.0，之后老化20-60min，再酸化至pH值3.0-3.5，得第二浆料；
将所得第二浆料加水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm，再加入植物蛋白酶搅拌均匀，磨浆、雾化干燥、粉碎制得高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，其特征在于，所述步骤“底水升温”具体为：通入蒸汽升温，升温到50-60℃。
3.根据权利要求1所述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，其特征在于，所述水玻璃溶液的制备方法为：
选用模数为3.0-3.6的固体水玻璃投入静压釜内再加水，再加入经过精密过滤器的蒸汽，加压至1.0MPa，保压2小时，所得浓水玻璃再加入水，配制成SiO2的含量为5-12wt％的水玻璃溶液。
4.根据权利要求1所述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，其特征在于，所述步骤“定速加入稀硫酸”中，稀硫酸的加入流量为2m3/h。
5.根据权利要求1所述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤1、在10m3搪瓷反应釜内，先加入1-2m3的底水，通入蒸汽升温50℃，加入7.0m3水玻璃和20Kg碳酸钠搅拌均匀得第一反应液；
步骤2、第一反应液以2m3/h定速加入稀硫酸，加入时间15min得第一浆料；
第一浆料搅拌10min，继续定速加入稀硫酸，控制第一浆料pH值为：3.3；
步骤3、将第一浆料升温到88℃，加入碳酸钠把浆料pH值调到6.5，老化30min，出料，再酸化至pH值3.0-3.5，得第二浆料；
步骤4、板框注入第二浆料洗涤，用过滤后的自来水洗涤至洗涤滤水电导率＜200us/cm，再加入10Kg木瓜蛋白酶搅拌均匀，磨浆得第三浆料；
通过高速旋转雾化盘把第三浆料离心雾化成微小雾滴，利用热空气加热干燥，制备粉状产品，产品水分质量分数控制在5.0％；
把雾化干燥后的产品采用高压气流磨磨粉，制得高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅。
6.根据权利要求5所述的高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅的生产方法，其特征在于，所述高效啤酒防混浊剂用纳米二氧化硅粒径D50控制为7um。
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