引言

發(fā)芽、糖化和發(fā)酵是啤酒生產(chǎn)三個重要的溶解和轉化過程。糖化是啤酒生產(chǎn)中的一個關鍵過程，糖化過程直接決定了麥汁組成，而后者又是影響啤酒發(fā)酵、過濾性能和口味穩(wěn)定性的重要因素。因此糖化是質(zhì)量和成本控制的關鍵點。很長一段時期內(nèi)，啤酒糖化系統(tǒng)基本保持了“三鍋兩槽”的配置。這種傳統(tǒng)糖化系統(tǒng)相當成熟，核心設備過濾槽、煮沸鍋等都是非常專業(yè)化的設備。所謂專業(yè)化即設備對原料品種、粉碎度、粉碎設備、糖化工藝、每天糖化批次數(shù)，以及所生產(chǎn)的啤酒品種都有具體的匹配要求。如何突破現(xiàn)有模式，優(yōu)化糖化過程參數(shù)外，還要進一步保留麥汁中的有價值成分，去除麥汁中不需要成分，也為了可以在未來實現(xiàn)麥汁連續(xù)制備。

一、原理

中集吉曼研制的新型糖化系統(tǒng)-OMNIUM 滿足了這些要求，其由原料粉碎、糖化鍋、麥汁過濾、麥汁浸取罐、煮沸鍋、沉降分離罐、單獨煮沸酒花罐組成。麥汁過濾設備不是過濾槽和壓濾機，它采用一組旋轉篩過濾器對麥汁和麥糟進行固液分離，實現(xiàn)麥汁分級回收、分級洗糟、分級煮沸。過濾器可以分離不同組分、顆粒物尺寸、濁度、pH 值、溫度的麥汁，不同組分的麥汁進入煮沸鍋、麥汁浸取罐和獨立煮沸酒花罐等，從而實現(xiàn)分段麥汁煮沸。系統(tǒng)原理如圖1 所示。

圖1 新型糖化系統(tǒng)工作原理

麥汁過濾設備NESSIE，它堪稱對傳統(tǒng)過濾槽（或壓濾機）的革命性創(chuàng)新，它配備一組（通常4 級）旋轉篩過濾器，串聯(lián)組合安裝在一個底座支架上。每一個過濾器有一對直徑1 m 的輪子，每個輪子配有兩面燒結不銹鋼篩網(wǎng)，如圖2 所示。糖化醪通過過濾器模塊連續(xù)流動，旋轉篩輪沿著糖化醪流動的方向旋轉，糖化醪在自重的作用下完成了轉移，糖化醪的轉移決定著旋轉篩過濾器模塊的級聯(lián)排列。

圖2 新型糖化的麥汁過濾設備

麥糟麥汁分離、逆流提取、動態(tài)洗糟及分離，三項獨特技術顯著改善優(yōu)化了原有麥汁過濾工藝。旋轉的篩網(wǎng)保證醪液快速通過；錯流過濾的原理使篩網(wǎng)不會被堵塞。此外，層疊式設計的轉動過濾單元有利于醪液的流動。整套過濾設備設計緊湊，過濾單元安裝在框架結構底座上。因裝填量少和滯留時間短，麥汁氧含量有效降低。醪液在旋轉產(chǎn)生的壓差和重力的雙重作用下流向下一級過濾單元。洗糟在過濾單元間流動時完成。固定盤阻尼效應產(chǎn)生湍流，使洗糟水在醪液中混合均勻。

整個過濾過程為連續(xù)過濾，同時連續(xù)出糟，無需麥糟暫存罐。

二、煮沸

新技術可以獲得應用酒花的最佳機會，即分段麥汁煮沸。NESSIE 不同過濾階段麥汁的物理、化學特性有差異，即麥汁顆粒度、溫度、脂肪酸、多酚、pH 值等都有差異，通過試驗獲得用于酒花α-酸異構化得率最高的麥汁，為此設計了單獨煮沸酒花罐。另外為了提高酒花α-酸的異構化，洗糟麥汁可被用作酒花煮沸，因為偏低的原麥汁濃度和PH 值（由于添加了噴沖水，PH 值略微處在堿性范圍內(nèi)），它們有益于α-酸的異構化。

圖3 多種選擇的酒花添加工藝

酒花α-酸異構化的獨立煮沸罐可以有多種工藝組合，根據(jù)釀酒師的不同工藝需求，酒花異構化的麥汁可以分別加入煮沸鍋、沉淀分離槽、麥汁冷卻前、發(fā)酵后貯罐等，如圖3 所示。

三 、優(yōu)勢

1.結構緊湊占地面積小，對樓層空間要求低。年產(chǎn)1.2萬KL 的德國Reckendorf 應用新型糖化系統(tǒng)，糖化室僅69m2，樓層高度7m，為工廠節(jié)省了土建費用。

2.適應多品種淀粉類原料。OMNIUM 可以處理各種谷物原料，適應多種谷物淀粉釀造

3.糖化時間短。OMNIUM 可將糖化時間縮短30%，從而減少麥汁中不需要的成分產(chǎn)生，多酚更少，貨架期更長，增強風味穩(wěn)定性和啤酒質(zhì)量

4.糖化收得率高。由于采用單獨煮沸酒花異構化，可獲得更高的酒花α-酸收得率。革命性的麥汁分離過濾設備NESSIE，可以獲得更高的糖化浸出物產(chǎn)量。

5.提高麥汁質(zhì)量。OMNIUM 糖化系統(tǒng)的麥汁碘值很低，麥芽汁在NESSIE 中接觸時間短，麥汁中的多酚含量較少，更多地保留了麥汁中的天然成分，而不受歡迎的成分則留在麥糟中。

6.工藝靈活程度高。OMNIUM 提供了更高的工藝靈活性，可以最大限度地發(fā)揮釀造師的創(chuàng)造力。糖化批次麥汁量不再由過濾槽負荷決定，釀造師可以自由地為特殊的產(chǎn)品搭建最小的配方。麥汁濃度可以高達32°P，可以適應高濃麥汁糖化生產(chǎn)。OMNIUM 為酒花添加提供多種工藝選擇，滿足各種風味類型的啤酒生產(chǎn)需求。尤其適合精釀啤酒生產(chǎn)需求。

7.影響發(fā)酵。麥汁含有更多的脂肪酸和鋅，可發(fā)酵性更好。有效去除多酚等物質(zhì)，提高了啤酒的非生物穩(wěn)定性。

8.未來可實現(xiàn)麥汁連續(xù)制備。

四、應用

德國Reckendorf 精釀酒廠是首家應用OMNIUM 糖化生產(chǎn)線的。中集吉曼承攬整廠建造，糖化系統(tǒng)為5Kl，年產(chǎn)1.2 萬KL。投產(chǎn)至今已穩(wěn)定運行兩年，各項麥汁指標和啤酒質(zhì)量均優(yōu)于MEBAK 標準。