燭式過(guò)濾器的應用及操作方法

【摘要】燭式過(guò)濾機是指在燭式濾管表面涂一層硅藻土，然后將需要過(guò)濾的物質(zhì)放入過(guò)濾機內進(jìn)行加壓過(guò)濾的設備。該設備分離出的物質(zhì)精度較高，能夠在過(guò)濾時(shí)將啤酒中的酵母菌、膠體沉淀物等物質(zhì)截留，將混濁啤酒過(guò)濾清澈。本文主要從燭式過(guò)濾機的結構、操作流程兩個(gè)方面探討燭式過(guò)濾機技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的作用。

【關(guān)鍵詞】燭式過(guò)濾機；啤酒生產(chǎn)；硅藻土

      傳統的過(guò)濾方式是將懸浮液中的固體顆粒與液體垂直向過(guò)濾界面流動(dòng)，在過(guò)濾時(shí)，固體狀顆粒被過(guò)濾界面阻擋，無(wú)法與液體一起下落，就會(huì )在過(guò)濾界面形成塊狀物質(zhì)，而經(jīng)過(guò)層層過(guò)濾之后液體與固體狀顆粒分離，從而更加清澈。隨著(zhù)濾餅層的不斷增厚，阻力也不斷增大，液體無(wú)法再通過(guò)濾餅層進(jìn)行過(guò)濾，此時(shí)就需要清除濾餅層，并且將過(guò)濾介質(zhì)沖洗干凈，再重復以上操作。而本文將介紹一種新型過(guò)濾方式，也就是燭式過(guò)濾機技術(shù)及其在啤酒生產(chǎn)中的作用。

一、燭式過(guò)濾機的主要結構

（一）燭式濾管

    燭式過(guò)濾機中的燭式濾管是過(guò)濾介質(zhì)，也是過(guò)濾機的主體部分。燭式濾管當中有一個(gè)Y形金屬棒，金屬棒上有許多不銹鋼圓環(huán)，圓環(huán)底面呈扁平狀，頂面則有8個(gè)扇形突起，其突起高度為0.05-0.08mm，并且Y形金屬棒兩頭有螺紋，棒身有三條U形槽。這種設置能讓圓環(huán)與圓環(huán)之間的扁平底面與突起扇形相互套合，從而連接住內部帶有螺紋的端蓋與過(guò)濾機管板，接頭處距離可以進(jìn)行適當調節，控制圓環(huán)與圓環(huán)之間的空隙，也就是調節啤酒在過(guò)濾管中的過(guò)濾精度。Y形金屬棒的圓環(huán)固定住以后，另一端接頭處則能分別與帶有螺紋的開(kāi)槽中心柱兩頭相旋緊扣。

（二）燭式過(guò)濾機

    啤酒中的酵母菌濃度極不穩定，酵母細胞的直徑為2-7微米，并且啤酒中的蛋白質(zhì)和多酚反應所產(chǎn)生的復雜分子會(huì )組成膠體沉淀物，加上啤酒中本身存在的重金屬、糊精等物質(zhì)，使啤酒產(chǎn)品呈現混濁狀態(tài)，較難過(guò)濾。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統的板框過(guò)濾機已經(jīng)不能滿(mǎn)足時(shí)代的需求，現使用較多的是燭式過(guò)濾機。燭式過(guò)濾機是涂膜過(guò)濾機的一種，在燭式濾管進(jìn)行工作時(shí)需要在管上涂一層預濾膜，也就是硅藻土。過(guò)濾預敷工藝一般是先在過(guò)濾介質(zhì)上涂一層硅藻土濾涂膜，之后才能開(kāi)始進(jìn)行過(guò)濾啤酒的準備工作。啤酒在過(guò)濾到一定時(shí)間之后，由于固體狀顆粒不斷在規律介質(zhì)堆積，過(guò)濾膜阻力不斷增大，此時(shí)要利用空氣反吹作用將被過(guò)濾介質(zhì)截留住的膠體沉淀物及酵母菌等排除干凈，再用水清洗過(guò)濾容器中殘留的濾渣，并清洗燭式濾管。燭式過(guò)濾機可以利用蒸汽進(jìn)行消毒，也可以用蘇打水進(jìn)行清洗。其屬于*靜止型的過(guò)濾機，可以間歇工作，操作簡(jiǎn)單，并且過(guò)濾出非常清亮的啤酒。

    在燭式濾管上?預濾膜之后，硅藻土與液體會(huì )向過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行垂直流動(dòng)。硅藻土在燭式濾管表面逐漸形成預涂膜，在過(guò)濾推動(dòng)力作用下，懸浮液中的液體將穿過(guò)預濾膜和燭式濾管的縫隙，沿著(zhù)中心的Y形棒凹槽排出機外，然后攜帶硅藻土繼續循環(huán)。在預濾膜涂好之后進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物和細菌會(huì )沉積在燭式濾管表面預涂膜上，在過(guò)濾推動(dòng)力的作用下混濁啤酒會(huì )穿過(guò)縫隙，利用中心Y形棒的凹槽將清澈的啤酒排出機外。

（三）硅藻土

    硅藻屬于單細胞植物，它下來(lái)的骨架化石就是硅藻土，因為這種植物數量繁多，因此硅藻土的來(lái)源也十分廣泛，并且價(jià)格便宜，用完后的廢棄物也不會(huì )造成環(huán)境污染，所以在啤酒過(guò)濾中被廣泛應用。硅藻土的平均粒徑為10-20微米，密度在100-250kg/m?之間，孔隙率可達90%，能吸收的水分超過(guò)本身的1.5倍甚至更多。硅藻土粒子的形狀非常不規則，因此在過(guò)濾時(shí)空隙較大。硅藻土是不規則粒子，在形成預濾膜時(shí)會(huì )有許多彎曲的毛細孔道，在篩分之后較大的固體例子被除去，毛細孔道較為規則，此時(shí)可以過(guò)濾各種液體，并且在過(guò)濾時(shí)保證液體化學(xué)成分的穩定性。在一般情況下，將混濁啤酒澄清需要連續操作8小時(shí)左右。此外，將硅藻土作為啤酒過(guò)濾中的助濾劑，能改變啤酒中非生物的穩定性。

二、燭式過(guò)濾機及其在啤酒生產(chǎn)中的方法及作用

    在啤酒的生產(chǎn)過(guò)程當中，啤酒的過(guò)濾效果是保證啤酒質(zhì)量的重要因素。目前許多啤酒生產(chǎn)企業(yè)都采用優(yōu)良的燭式過(guò)濾機技術(shù)進(jìn)行啤酒過(guò)濾工作。燭式過(guò)濾機的確具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是其操作步驟較多，對于控制要求較高。因此本文將通過(guò)燭式過(guò)濾機技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的操作方法進(jìn)一步闡述其作用。

（一）方法

    利用燭式過(guò)濾機進(jìn)行啤酒過(guò)濾工作時(shí)，首先要將過(guò)濾機上端、水泵右邊、水泵上端的三個(gè)閥門(mén)打開(kāi)，經(jīng)過(guò)水泵向過(guò)濾器內充入液體，直到容器上端閥門(mén)是水漫出。然后將硅藻土助濾劑放入預涂膜凹槽，并不斷攪拌直到成為糊狀懸浮液，液體濃度在5-10%。關(guān)閉容器上端閥門(mén)，打開(kāi)上部視鏡旁閥門(mén)，將已經(jīng)攪拌均勻的懸浮液連續泵入過(guò)濾機中進(jìn)行預?工作，并且從上部視鏡中觀(guān)察過(guò)濾機內部情況。當燭式濾管表面有一層由硅藻土形成的助濾層以后，過(guò)濾機中心金屬棒的凹槽便能排除過(guò)濾后的液體，然后這些液體隨著(zhù)硅藻土繼續循環(huán)過(guò)濾。經(jīng)過(guò)15秒鐘左右，可以從上部視鏡中發(fā)現預?槽內的啤酒液體已經(jīng)十分清澈甚至到達透明狀態(tài)，此時(shí)要停止攪拌，關(guān)閉上部視鏡旁閥門(mén)，打開(kāi)水泵下的閥門(mén)。當預?槽內的液體已經(jīng)被過(guò)濾到只剩到三分之一處時(shí)，需要關(guān)閉水泵右邊的閥門(mén)，打開(kāi)澄清啤酒槽上端的閥門(mén)，將啤酒原液放到過(guò)濾容器中繼續過(guò)濾。

    啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物及細菌在過(guò)濾時(shí)都被過(guò)濾介質(zhì)阻擋在預濾膜上，容器內的壓力也就不斷上升。當過(guò)濾機上端與下端的壓力差達到0.2MPa時(shí)，過(guò)濾結束，此時(shí)不再輸送啤酒泵。打開(kāi)下部視鏡上端的閥門(mén)與過(guò)濾機下端的閥門(mén)，關(guān)閉其它閥門(mén)，利用空氣壓縮法將過(guò)濾容器中的液體排出，再關(guān)閉過(guò)濾機下端的閥門(mén)，打開(kāi)過(guò)濾機上端閥門(mén)，此時(shí)濾渣層中的殘液已經(jīng)在空氣壓縮過(guò)程中去除，降低了濾渣的含水量。過(guò)濾容器中的液體全部排出之后，關(guān)閉過(guò)濾機上端及下部視鏡上端的閥門(mén)，打開(kāi)過(guò)濾機下端及空氣孔下端的閥門(mén)，利用空氣反吹作用排出燭式濾管上的膠體沉淀物、酵母菌及些許殘留預涂膜。當這些固體狀顆粒被排除干凈以后，關(guān)閉空氣孔下端閥門(mén)，打開(kāi)過(guò)濾機上端閥門(mén)，用水沖洗過(guò)濾器中的濾渣及燭式濾管。將過(guò)濾器清洗干凈以后，即可再循環(huán)使用。

（二）作用

    燭式過(guò)濾機是一種新型過(guò)濾設備，目前使用較為廣泛。它適用于酒類(lèi)、飲料、醫學(xué)、化工等方面。在釀造啤酒時(shí)使用燭式過(guò)濾機，可以得到非常清涼的啤酒。其過(guò)濾面積為1-40平方，過(guò)濾量每小時(shí)能夠達到幾十噸。在啤酒生產(chǎn)中，使用燭式過(guò)濾機能在耗電、酒損、濾料消耗方面節約較多費用。燭式過(guò)濾機是一個(gè)整體結構，使用起來(lái)十分方便，并且清洗過(guò)程簡(jiǎn)單，用泵可以對過(guò)濾桶進(jìn)行反復沖洗。另外，燭式過(guò)濾機的結構十分牢固，具有*性的特點(diǎn)，機器的易損件少，并且可自行拆裝、更換零件，維修方便。由于濾層鋪設在不銹鋼圓環(huán)支撐上，電壓與管路壓力的波動(dòng)不會(huì )引起預涂層折裂或變形，性能較為穩定。燭式過(guò)濾機相比傳統過(guò)濾機而言，過(guò)濾效率更高，因為過(guò)濾時(shí)每根濾桿都是單獨的通道，因此過(guò)濾阻力較小，過(guò)濾量較大。

結束語(yǔ)

   燭式過(guò)濾機在釀造啤酒時(shí)的確具有很多優(yōu)勢，但是其操作步驟較多，對于控制要求較高，因此要熟練掌握燭式過(guò)濾機技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的操作方法，才能達到過(guò)濾效果。相比其他類(lèi)型的過(guò)濾機，燭式過(guò)濾機的經(jīng)濟效益更加顯著(zhù)。