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酵母振动膜过滤系统的应用研究
作者:管理员    发布于:2015-12-16 11:07:49    文字:【】【】【

  酵母振动膜过滤系统的应用研究赵福雄,徐谋华,孙青春,佘少虹(珠江啤酒集团技术中心,广东广州510300特点进行论述,阐明了酵母振动膜过滤系统的应用。

  简称VMF系统),是专门用于从酵母中回收酒液的设备。该系统在珠啤正式投入使用两年,运行基本正常。从所回收酒液的指标看来,除了pH值稍高外,其它指标基本能达到过滤后清酒的标准。

  回收酒的质量较高,能直接添加到稀释酒或清酒中,大大降低酒损,因而本系统有很大的推广应用的。

  1振动膜过滤系统简介振动膜过滤系统(VMF系统)是为从啤酒酵母中回收啤酒而设计的系统。此系统包括一套联接装置、一套分离装置和一套CIP系统。联接装置包括一台酵母传输泵、一个流量计、一个压力变送器,联接装置用于传输多余酵母和废酵母;分离装置用于分离酵母和啤酒,由膜包组件、驱动电机、扭力杆及传动装置组成;CIP系统由水过滤器、清洗剂供给泵、换热装置、循环泵等组成,用于整个系统的清洗和杀菌,整个系统由西门子的PLCS7300编程,在程序的控制下自动完成分离酵母回收酒液和CIP的过程,通过现场总路线,可以实现单机和远程控制。

  系统的分离过程和原理为:废酵母从已经备压的酵母罐中经管道传输到振动膜包,在振动膜包前经过一台增压泵增加和维持废酵母在膜包入口处的压力(发酵、过滤和相关工艺过程的管理工作压力约2200mP左右),废酵母从膜包的底部的两个入口由下而上进入膜包,膜包组件在驱动电机和传动部件的作用下产生水平方向振动,从而产生了水平的剪切力,此剪切力使酵母受到剪切作用,并分离出自身携带的酒液和干物质,回收的啤酒沿膜的下方汇集到膜包的中心后传输到回收酒罐,酵母干物质则沿膜的上方汇集到两个废酵母出口后被传输回酵母罐。此过程循环往复,直至膜包的过膜压力、分离后酒液流量、或膜包的振幅达到设定值,之后系统自动转入冲洗、清洗和杀菌程序。系统的设计动能消耗低,运行稳定,酒液质量好。优于普遍采用的错流分离酵母中的啤酒的技术。

  2VMF系统与传统的酵母压榨机的比较总的来说,VMF系统回收的酒液质量较好,是一个有多方面优越性的系统。表1为VMF系统运行的数据表。与传统的酵母压榨机的比较VMF系统有如下几个方面的优点。

  2.1只需很小的动力,消耗较少能量就能达到较好的分离效果;而酵母压榨机要达到同样的分离效果往往需要很大的动力和消耗较大的能量。一般来说酵母压榨机消耗的能量是VMF系统的10倍。

  2.2占地面积小;而酵母压榨机要占较大工作空间。

  2.3工作稳定,回收酒液的各项指标能维持正常的水平,系统的清洗程序为系统的稳定性提供了必要的保证;而酵母压榨机工作不够稳定,常常受滤布新旧程度和清洗状况的影响,这样不仅影响压榨机的工作稳定性,还直接影响回收酒液的质量。

  2.4VMF系统是一个全封闭工作的系统,不受周围环境的影响,同时也不影响周围环境,是一个卫生和环保型的生产系统;而酵母压榨机是一个敞开的工作系统,无论是生产过程还是处理压榨后的酵母都容易受环境污染和污染环境,容易造成蚊虫的滋生和微生物的繁殖,影响生产的其它过程。

  2.5VMF系统是一个全自动的系统,操作十分简单,只要准备好酵母,启动程序,系统就会自动运行,整个生产过程包括酒液回收和系统的清洗都是自动的;酵母压榨机的操作相对来说比较复杂,机器易出故障,清洗麻烦。

  2.6回收酒质量较高,能直接添加到稀释酒或清酒中。

  序号过滤回收前酵母回收后废酵母回收酒总量(HL)回收结果时间数量(T)浓度()原浓色度浊度平均从表1数据分析看,回收前酵母的浓度低,系统运行的时间较长,回收的酒液量则较多;回收前酵母浓度高,系统运行时间变短,回收酒液数量则小;以序号3为例,回收酵母的浓度较高为56,结果开机12h后浓度达到71,回收酒量才64HL,系统已自动停机;而回收前酵母的浓度为32~43,系统运行的时间则较长,回收的酒液量较多,可见有个佳的酵母浓度值。整体上看,回收酒的浊度都比较低,均达到了清酒的标准;个别回收酒的浊度偏高是酵母储存时间过长引起的,酵母储存时间过长易引起酵母自溶,从而影响回收酒的质量。表中原浓的不一致,是由于实验的需要,添加了脱氧水而引起的。回收酒的pH值总体上大于发酵液和清酒的pH值,有可能是酵母自身的内含物质部分被分离而引起的,并不是系统引起的。回收酒的平均色度与清酒比较无差异,达到清酒的水平。另外,我们还做了微生物检测和风味物质检测,检测结果良好。

  3经济技术分析按每年运行300d,每天开机一次计,生产运行处理多余酵母量2530t,回收酒15t;回收后酒液按12*计,每吨600元人民币;驱动电机15kw,酵母增压泵22kw开度70;CIP供料泵22kw开度80;专用清洗剂20kg/桶,每桶可用4次,每桶约50元。故:(元)未计提折旧的税前利润:未计提折旧的税前利润=回收酒液的总产值一水耗一电耗一清洗剂消耗一膜包从技术上分析,该系统是目前世界上先进的酵母回收酒系统,目前国内只有我公司与燕京啤酒拥有该系统,运用该系统能节约能耗,提高效率和产品质量;从经济上分析,每年未计提折旧的税前利润达200多万,经济上较合理。

  同时由于大量的酵母经过处理,使酵母的干燥更方便和节能(节约了大量的蒸气),此外,避免了大量未经处理的酵母排至污水,而造成污水处理压力的增大,大大减少了污水处理的成本。

  综合几方面的因素,此系统的投入所取得的经济效益和社会效益是显注的和多方面的,率较高,因而有较高的应用。

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