错流膜过滤技术在啤酒行业的应用研究
目前国际上几乎100%的啤酒均采用硅藻土过滤。全世界年消耗硅藻土约16万吨，仅中国年消耗硅藻土超过3.5万吨。硅藻土过滤得到广泛的应用是因为它具多孔微粒结构，有截留、吸附能力，其主要成分为二氧化硅分子，对啤酒风味没有影响，另外，其设备可实现一定程度的自动化操作，过滤生产成本适中。但硅藻土过滤也存在一些明显的缺陷，如有粉尘和废硅藻土污染，硅藻土资源有限，硅藻土含有铁，锰离子等金属离子对啤酒质量有一定影响，并且，单一硅藻土过滤难以满足高档啤酒的生物稳定性和非生物稳定性要求。针对这些问题，国际上已进行了多年的研究，但至今仍没成熟的技术和有效的解决办法。广州珠江啤酒集团有限公司从2003年6月开始与国际知名的膜过滤设备制造商——瑞典阿法拉阀公司合作开展错流膜过滤取代啤酒硅藻土过滤试验研究。该系统是亚洲第一套使用的错流膜过滤系统，项目研究进展顺利，成效显著。首先，它所过滤出的啤酒质量大大提高，特别是酒液更加清亮透明、泡持性更长久、浊度低于0.4EBC、敏感蛋白和冷混浊等指标均低于硅藻土过滤30%以上。其次，由于错流膜过滤可同时取代硅藻土过滤和纸板精滤，彻底杜绝了日渐枯竭的硅藻土的使用，避免废弃硅藻土对环境造成的污染，同时减少了污水量，非常符合环保发展的要求。再次，错流膜过滤实现了真正的全自动，可以连续不间断进行生产，效率更高。此外，错流膜过滤的耗水量比传统的硅藻土过滤更低，每吨啤酒的过滤耗水量比硅藻土过滤下降25%，而且过滤酒损比硅藻土过滤机平均下降80%。
一、 啤酒过滤原理
目前啤酒过滤分为静态过滤和动态过滤两种。错流膜过滤是属动态过滤，而硅藻土过滤、纸板精滤和PVPP过滤均为静态过滤。
1．静态过滤1180666421688.jpg
2．动态过滤（错流过滤）1180667080535.jpg
二、错流过滤同类技术比较
目前国际上正在研究取代啤酒硅藻土过滤的错流过滤设备仅三家公司：即ALFALAVAL公司、NORIT公司和PALL公司。而研究生产错流过滤设备的三家公司中，ALFALAVAL公司所采用的为平板膜，NORIT公司和PALL公司应用的是中空纤维膜。以下为ALFALAVAL平板膜与中空纤维膜特点比较：
1．共同点1180668997047.jpg
2．不同点
2.1 平板膜1180669086710.jpg
2.2 中空纤维膜1180669132880.jpg
2003年6月起广州珠江啤酒集团有限公司与瑞典ALFALAVAL公司致力于错流膜过滤取低啤酒硅藻土过滤的研究。2005年3月完成小试研究，错流膜过滤后的啤酒质量完全达到要求。2005年10月开始中试研究，现已完成中试的工艺设计研究，成功实现了24小时不间断地过滤优质啤酒，正常运行时间已达一年。
错流膜过滤取代啤酒硅藻土过滤这一项目的研究成功，解决了错流膜过滤代替硅藻土过滤生产啤酒的关键技术问题，滤后啤酒质量稳定，与硅藻土过滤相比具有过滤控制稳定、节约资源和保护环境的特点。该技术项目的研制成功是我国啤酒过滤技术研究首次与国际同步，将推动国内啤酒行业的技术创新,引导啤酒行业向环保、节约资源的新型工业化方向发展，具有良好的经济效益和社会效益。
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