在精酿啤酒的酿造中,经过发酵或后处理的成熟啤酒,会在贮酒罐底部沉积残余酵母和蛋白质凝固物等,少量仍悬浮于酒液中,这些物质在以后的贮存期间会从啤酒中析出,导致啤酒混浊。所以,必须经过过滤工序,将其除去。啤酒过滤是一种物理分离过程,是啤酒生产过程中非常重要的生产工序,它关系着啤酒的外观和口感以及生物稳定性、非生物稳定性等。经过滤后,啤酒外观清亮透明,富有光泽,使其更富有吸引力;同时,可赋予啤酒以良好的生物稳定性与非生物稳定性,使其至少在保质期内不出现外观的变化,从而保证了啤酒外观质量的完美。
过滤方式——啤酒纯净之路的直通车
啤酒过滤的主要方式有:
(1)棉饼过滤机。
(2)硅藻土过滤机。
(3)纸板过滤机。
(4)双流过滤机。
(5)错流过滤机(主要用于代替硅藻土过滤机)。
(6)无菌膜过滤机(主要用于纯生啤酒的过滤)。
在啤酒生产的过滤环节,目前广泛应用的过滤设备主要有硅藻土过滤机、纸板过滤机和无菌膜过滤机。其中,硅藻土过滤机作为啤酒的粗滤,纸板过滤机作为啤酒的精滤,无菌膜过滤主要用于生产纯生啤酒。棉饼过滤机因技术限制和效率问题,在啤酒工业已经被淘汰。在啤酒厂的实际操作中,由于后处理的成熟啤酒中常含有大量酵母,导致酒液显得较为混浊。因此,通常需要先通过硅藻土过滤机进行粗滤,去除酒液中的大颗粒杂质,然后再利用纸板过滤机进行精滤,进一步提升酒液的清澈度和口感。当然,啤酒厂也可根据产品质量的具体要求和成本控制等因素,灵活选择并组合使用不同的过滤方式,以达到最佳的过滤效果。这种灵活的过滤策略不仅能够确保啤酒的品质,还能在一定程度上降低生产成本,提高整体效益。
硅藻土过滤机
硅藻土,作为当代啤酒产业中不可或缺的高效助滤剂,源自一种独特的沉积岩矿——由藻类硅质细胞构成。经过精细的矿石破碎、高温煅烧、风选及分级处理,硅藻土转变为一种多孔且质轻的助滤剂,其核心成分为二氧化硅和三氧化二铝。
用于啤酒过滤的硅藻土分为很多种,主要以粒度来区分,即细土、中细土、中粗土、粗土等,各个硅藻土生产厂分别有自己的规格、型号,啤酒企业在购买硅藻土时,可根据自己的需要进行选择。在硅藻土过滤机的运作过程中,将过滤助剂如硅藻土或珍珠岩均匀涂布于过滤支撑材料上面。由于连续添加的过滤助剂颗粒很细小,无法被过滤材料直接拦截,因此预涂步骤显得尤为关键。待预涂完成,过滤方能正式启动。过滤过程中,要不断地添加过滤助剂,直至过滤结束。随着过滤的进行,滤层越来越厚,过滤机进出口的压力差越来越大,其过滤能力越来越小,直至最后过滤结束。
在现代啤酒企业中,硅藻土过滤机的种类繁多,其中主要以板框式、烛式、水平圆盘式3种过滤机最为常见,这三种过滤机因其悠久的历史、稳定的操作性能和可拓展的过滤能力,备受业界青睐,因此至今仍被大多数啤酒厂家采用。
离心机过滤
用于酿造的离心机使用离心力温和加速来进行物理分离,啤酒分离主要使用碟片式离心机,通过高速旋转产生离心力分离啤酒液中的酵母及其他固态物质。它可以在很短的时间内澄清和去除啤酒中不需要的酵母、酒花和蛋白质固体。啤酒离心机以两种方式加快沉降过程。首先,它用强很多倍的力代替重力,这是通过在圆柱形碗中旋转啤酒来实现的。旋转啤酒的速度越快,碗的直径越大,施加的离心力就越大,更大的力意味着更快的分离;其次,啤酒离心机通过提供更多的沉降表面来减少沉降距离,它们以离心机转鼓内的“盘堆”形式出现,这些将大而深的碗转化为许多浅沉降池,当转鼓旋转时,酵母体和污泥会迅速积聚在圆盘上,并可被引导到排放口。
离心过程有助于啤酒厂实现更高的一致性、质量、更快的储罐周转和损失控制。此外,离心机比过滤器能更好地保留芳烃和挥发物,并控制成分与啤酒的接触时间。这两个因素对于精酿啤酒厂来说都很重要,因为他们需要尝试使用不同的植物原料来满足消费者对令人兴奋的新口味和优质啤酒风格的需求。最后但也很重要的一点是,合适的离心机可防止吸氧,从而生产出优质、稳定的啤酒,保质期延长,不会产生因氧气与蛋白质和多酚反应的胶体不稳定性导致氧化和混浊而产生异味。
无菌膜过滤机
无菌过滤系统主要分为两大类:膜过滤和深床式多层次过滤。其中,膜过滤技术凭借其精细的微孔设计,实现高效过滤。根据过滤机中滤芯的差异性,膜过滤又可细分为组件过滤、深度烛式过滤以及大面积过滤烛芯三种类型。其中,组件过滤机的最大优点是操作简便;深度烛式过滤机滤芯适合作无菌过滤的最后一道过滤;深床式多层次过滤系统最大优点是过滤垫属深层过滤,表面不易堵塞,可直接安装于灌装线前,无需额外的缓冲罐,CO₂可完全通过此系统,氧气吸入量极低,过滤垫可碱性回收重复利用,一旦废弃,过滤垫无须担心环保问题,真正实现了绿色、环保的过滤解决方案。