一种淡色啤酒酿造用水的处理工艺制造技术

本发明专利技术提出一种淡色啤酒酿造用水的处理工艺，属于水处理工艺领域，能够解决现有技术使用反渗透及离子交换用水作为酿造用水，在糖化过程需添加大量的钙剂，并利用乳酸等重复调整pH，从而导致成本过高、过程控制不稳定、产品出现酸涩等风味缺陷的问题。该技术方案包括以下步骤：S1、源水二氧化氯杀菌；S2、多介质过滤；S3、活性炭吸附过滤；S4、精密过滤器过滤；S5、食品级硫酸添加；S6、脱碳塔脱除二氧化碳；S7、依据电导率自动勾兑反渗透水；S8、钙剂添加。本发明专利技术能够应用于啤酒酿造用水处理，使得处理后水质满足酿造过程需求的同时，保留有益离子含量，稳定麦汁pH并降低总体处理成本。稳定麦汁pH并降低总体处理成本。稳定麦汁pH并降低总体处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种淡色啤酒酿造用水的处理工艺


[0001]本专利技术属于水处理工艺领域，尤其涉及一种淡色啤酒酿造用水的处理工艺。

技术介绍

[0002]众所周知，啤酒的90％是水，然而酿造用水对啤酒的重要性，不仅体现在水的原料属性，更体现在水为酿造过程提供了适宜的载体和条件，这些条件包括pH、温度和微量离子。酿造过程中许多酶促反应受残余碱度及离子的影响非常强，直接影响糖化醪的pH，并影响糖化过程中的淀粉水解；钙离子可以保护、稳定并促进糖化醪中α
‑
淀粉酶的活性，保护α
‑
淀粉酶的耐热性，促进麦汁澄清，且其有助于蛋白质的凝结和草酸的沉淀，酵母的代谢和絮凝以及沉渣的形成，避免成品啤酒产生混浊和喷涌现象，也是酵母发酵的必须营养；硫酸根与氯离子等也是酒体风味的主要来源，其含量对啤酒风味有明显的影响。啤酒酿造用水对产品口味、过程稳定性、制造成本等有巨大影响。
[0003]淡色啤酒生产用酿造投料用水通常需要较低的总固体含量，需要残余碱度低于0德国度，pH控制在5.5～6.0，水中钙离子、硫酸根、氯离子等含量达到麦汁后续发酵所需的指标需求。然而，大多数水源水质本身无法达到残余碱度低于0德国度。目前，为得到稳定的软化水质，大多啤酒厂通常使用反渗透或离子交换后的纯水与部分活性炭后水勾兑用于酿造投料水，但是通过上述处理方式得到的水总离子含量极低、同时有益离子被去除，残余碱度及pH因勾兑的炭后水的波动而变化，难以达到投料用水的碱度要求，从而需要在糖化过程中大量添加乳酸及食品级硫酸钙或者氯化钙。而且由于酿造过程的复杂性，上述处理方式无法在调整投料水的同时，完成洗糟水的调整，需要在洗糟水管路再次添加乳酸等，降低碱度及pH，以保证较少的涩感多酚被洗脱而影响口味。而且上述处理工艺成本高，稳定性差，且无离子或低离子水质打破了原有的阴阳离子平衡，无法利用水中原有的钙、镁离子等增酸作用，使成品酒液酸涩及寡淡感明显。
[0004]因此，本领域技术人员亟需提供一种更稳定、更高效的淡色啤酒酿造用水处理工艺，使得处理后水质满足酿造过程需求的同时，保留有益离子含量并降低总体处理成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术存在的上述问题，提出一种降低碱度、稳定pH、并使水质关键离子含量满足淡色啤酒酿造需求的水处理工艺。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种淡色啤酒酿造用水的处理工艺，包括以下步骤：
[0007]S1、源水二氧化氯杀菌：源水中添加浓度为0.2～0.5mg/L的二氧化氯进行杀菌，杀菌时间≥10分钟；
[0008]S2、多介质过滤：将二氧化氯杀菌处理后的水用多介质过滤器过滤，其中，多介质过滤器进出口压差≤0.05MPa；
[0009]S3、活性炭吸附过滤：将多介质处理后的水用活性炭吸附过滤，去除水质异味、有
机物及余氯，其中，活性炭与水接触时间≥10min；
[0010]S4、精密过滤器过滤：将活性炭处理后的水用≤5μm的精密过滤器过滤去除小颗粒；
[0011]S5、食品级硫酸添加：在精密过滤器处理后的管路中设置食品级硫酸自动添加系统，向经精密过滤器处理的水中添加食品级硫酸并混合均匀后，通过配置的在线监控系统进行PH监控，根据检测反馈得到的PH1自动调节食品级硫酸的添加量；
[0012]S6、脱碳塔脱除二氧化碳：添加食品级硫酸处理后的水进入脱碳塔脱除二氧化碳，并对脱碳后水质进行pH监控，根据检测反馈得到PH2；
[0013]S7、依据电导率自动勾兑反渗透水：脱碳塔处理后的水根据水质中食品级硫酸根及硝酸盐等指标核算反渗透勾兑比例；
[0014]S8、钙剂添加：对勾兑反渗透水处理后的水进行离子组分测试，并对照调酸调钙后酿造标准中钙离子、硫酸根、氯离子的含量要求，计算离子间差值，根据差值计算需要添加的钙剂量。
[0015]上述工艺中，S3步骤中活性炭空床接触时间依据进水TTHM设计，接触时间≥10min，活性炭罐产水TTHM≤5mg/L，且水质无异味；经过S4步骤精密过滤器处理后的水分为两路进入后续处理流程，一路进入反渗透膜组，进行脱盐处理，并在进出水管路设置电导率在线监测，产水定期监测钙离子、氯离子、硝酸根、硫酸根离子浓度；另外一路进入食品级硫酸自动添加系统。
[0016]作为优选，S5步骤中，食品级硫酸根据水管路流量计信号定比投加，硫酸添加量需小试模拟确定。添加食品级硫酸后，酸与水中碳酸盐发生反应，生成的二氧化碳气体需曝气脱除，否则二氧化碳受压力、温度、水中离子含量等影响，会影响水质pH，出现水质pH不稳定现象，无法精准调控后续工艺。通常在添加食品级硫酸混合均匀且进入脱碳塔前进行水质pH监控，以监控食品级硫酸添加量稳定，pH设定值可根据终产水pH需求而调整。PH监控检测的数据信号PH1反馈至食品级硫酸自动添加系统，食品级硫酸添加系统根据数据信号PH1与标准控制范围的差值，自动核算需要调整的食品级硫酸添加量，自动完成添加量调整，直至PH1显示数据稳定且满足标准要求，其中，标准控制范围为4.0～6.0。
[0017]作为优选，S5步骤中，添加食品级硫酸后，在食品级硫酸与水混合的管路增加静态混合设备，通过紊流设计及变径控制，保证食品级硫酸与水混合均匀。
[0018]作为优选，S6步骤中，脱碳塔包括进水装置，进水装置一般采用母支管布水，材质为不锈钢绕丝管，优选为304绕丝管或316绕丝管；填料，为多面空心球，根据水质不同可以选用的材质为陶瓷或塑料，起到增大水的表面积，使二氧化碳更好的被吹脱的作用；风机，提供风源，对水的二氧化碳进行吹脱，使处理后的水进入水罐。
[0019]作为优选，S6步骤中，添加食品级硫酸处理后的水依次经过上部进水装置，经配水装置淋下，通过填料层后，从下部排入水罐；风机从脱碳塔底部向上进行吹脱，通过填料层后，由顶部排出；脱碳塔的工作原理为当鼓入脱碳塔的空气流和需除碳水相接触时，水中CO2便会被空气流带出。通常向上的气流速度是向下的水流速度的10～40倍，以彻底脱除二氧化碳。脱碳后水质pH稳定，其指标直接代表水质游离氢离子的含量，此数值对糖化过程极为重要，脱碳后出水管路需监控水质pH，以监控脱碳效果。
[0020]作为优选，S6步骤中，脱碳时脱气流量为水流量的20～30倍，脱碳后水质的PH2为
5.0～7.0，残余碱度＜2德国度，总硬度＜25德国度，钙离子含量≤150mg/L，硫酸根离子含量≤250mg/L，氯离子含量≤200mg/L。
[0021]作为优选，S7步骤中，反渗透水勾兑后水质的残余碱度＜2德国度，总硬度＜20德国度，钙离子含量≤120mg/L，硫酸根含量≤240mg/L，氯离子含量≤120mg/L，硝酸根离子含量(以N计)≤5mg/L。勾兑后洗糟水要求满足残余碱度为
‑
1～0德国度、pH为5.7～6.3的要求。
[0022]作为优选，S8步骤中，加入钙剂后的水质残余碱度为
‑
5～0德国度，pH3为5.0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淡色啤酒酿造用水的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、源水二氧化氯杀菌：源水中添加浓度为0.2～0.5mg/L的二氧化氯进行杀菌，杀菌时间≥10分钟；S2、多介质过滤：将二氧化氯杀菌处理后的水用多介质过滤器过滤，其中，多介质过滤器进出口压差≤0.05MPa；S3、活性炭吸附过滤：将多介质处理后的水用活性炭吸附过滤，去除水质异味、有机物及余氯，其中，活性炭与水接触时间≥10min；S4、精密过滤器过滤：将活性炭处理后的水用≤5μm的精密过滤器过滤去除小颗粒；S5、食品级硫酸添加：在精密过滤器处理后的管路中设置食品级硫酸自动添加系统，向经精密过滤器处理的水中添加食品级硫酸并混合均匀后，通过配置的在线监控系统进行PH监控，根据检测反馈得到的PH1自动调节食品级硫酸的添加量；S6、脱碳塔脱除二氧化碳：添加食品级硫酸处理后的水进入脱碳塔脱除二氧化碳，并对脱碳后水质进行pH监控，根据检测反馈得到PH2；S7、依据电导率自动勾兑反渗透水：脱碳塔处理后的水根据水质中食品级硫酸根及硝酸盐等指标核算反渗透勾兑比例；S8、钙剂添加：对勾兑反渗透水处理后的水进行离子组分测试，并对照调酸调钙后酿造标准中钙离子、硫酸根、氯离子的含量要求，计算离子间差值，根据差值计算需要添加的钙剂量。2.根据权利要求1所述的淡色啤酒酿造用水的处理工艺，其特征在于，S5步骤中，PH监控检测的数据信号PH1反馈至食品级硫酸自动添加系统，食品级硫酸添加系统根据数据信号PH1与标准控制范围的差值，自动核算需要调整的食品级硫酸添加量，自动完成添加量调整，直至PH1显示数据稳定且满足标准要求，其中，标准控制范围为4.0～6.0。3.根据权利要求1所述的淡色啤酒酿造...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐楠，岳杰，张志军，周月南，刘明丽，房莉，张磊，董贵智，姜晓雷，朱蕾，任泽明，
申请(专利权)人：青岛啤酒股份有限公司，
类型：发明
国别省市：