反渗透设备在生产脱醇啤酒中的应用

时间:2013-09-28 作者:admin 点击:550次

 由于健康或者医学上的原因,无醇啤酒的消费量有了显著的提高。生产无醇或者低醇啤酒可以通过两种措施,即限制酒精的形成或酒精的去除。本研究应用反渗透技术从5.5%的发酵啤酒中生产无醇啤酒(酒精含量低于0.5%v/v)。

    整个反渗透系统由高压泵、反渗透膜、压力容器、以及相应的仪器、仪表、阀门、机架、管道及管件等组成。反渗透膜是一种由压力驱动的新型分离膜,在压力推动下,溶液中的水分子透过膜,而其它分子、离子、细菌、病毒等被截留,从而达到纯化水的目的。反渗透膜的孔径小于1nm,能有效去除二价离子,对一价离子的去除率可达95-99%;对低分子量有机物的去除率可达*;能有效去除病原微生物、各种细菌和病毒。
    在反渗透的处理中,待处理的啤酒以切线方式流经膜的表面,一部分进料(渗透部分)选择性的跨过反渗透膜;另一部分(截留部分)则留在进料的那一侧。如果采用一种对酒精有半渗透性的膜,啤酒中的酒精和水就会克服自然渗透压而透过半渗透膜并在膜的渗透一侧得到收集;诸如啤酒芳香成分和风味物质的大分子化合物,将主要滞留并且被浓缩在滞留的一侧。
  在本研究中,采用了批处理的实验室反渗透过滤单元来移除啤酒中的乙醇。待处理的啤酒泵送到有效表面积是155cm2的膜管里面,滞留部分通过热交换器回流到喂料槽中,热交换器的目的是用来保持酒液的温度恒定。喂料的压力和滞留区的流量通过压力表和转子流量计来测量,喂料罐和膜管中的温度也同时测量,膜管中的温度通过调节冷却水的流量来控制。
    考虑到生产出的无醇啤酒应该具有和原酒一致的口味和风味,以一些影响因素进行了预先研究。
  从结果中可以看出,乙醇的渗透流量和截阻性能随着压力的升高而升高(批次d,e和g)。渗透流速随着温度的升高而升高,但是截留量却随之下降(批次c、d、e和f)。在实验c到g中,浓差极化应该可以忽略。
 
   从初步的结果可以得出:运用反渗透膜处理技术是一种有效生产酒精体积含量低于0.5%的无醇啤酒的方法。在膜处理生产无醇啤酒的过程中对关键参数进行了研究,可以得出*重要的因素是膜可以承受的*大的压力,理想的温度在5℃左右。低温环境下,变得更加有效率(对芳香化合物的*阻截),而啤酒中的热敏感化合物没有受到任何改变。为了生产出和原啤酒风味相同的无醇啤酒,评估操作中的变量和脱醇模式对啤酒质量的影响是须的。
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