摘要：啤酒生产过程中既产生二氧化碳，同时也需要使用二氧化碳，如何合理平衡控制二氧化碳是企业生产中的焦点问题。本文通过调整回收纯度、加强使用监控、统筹安排生产与投料等措施，使啤酒二氧化碳回收量与使用量相匹配，以达到降低啤酒生产成本，同时减少温室效应气体的排放之目的。
关键词：二氧化碳，平衡控制，啤酒
根据发酵理论：g葡萄糖（完全发酵）生成51g酒精和49g二氧化碳。发酵过程中二氧化碳产出量=麦汁量*密度*浓度*发酵度*二氧化碳产率-发酵液量*啤酒中二氧化碳含量。一般情况下，啤酒厂的二氧化碳收得率为60%左右，按该收得率计算，12°PkL啤酒二氧化碳回收量为21.4kg/kL。
1二氧化碳回收控制优化
首先从优化回收着手，施行以下控制，并跟踪回收情况，结果见表1。
（1）根据所使用二氧化碳回收装置（具有提纯功能）的性能及电耗情况，调整发酵液二氧化碳浓度在96%即开始回收，一般来说，经回收系统回收后，二氧化碳纯度可达到99.99%以上；（2）制定《二氧化碳回收工艺规程》。该制度对二氧化碳回收操作做出了明确的要求，麦汁满罐15小时后开始检测纯度，之后每半小时检测一次；（3）碱洗清酒罐前，将泄压的二氧化碳排到二氧化碳回收管道或其他清酒罐，以循环利用部分二氧化碳，避免直接排空。
表1跟踪二氧化碳回收情况表
从表1可知，调整回收二氧化碳纯度后，平均单罐产气为总回收量/罐数：.02/17=7.88吨，折12°P麦汁为23.58kg/kl，比同行业介绍的回收量增多2.18kg/kl。
2二氧化碳使用的控制
二氧化碳是啤酒风味物质的重要组成部分，二氧化碳含量的高低对啤酒口感及灌装生产有较大影响。首先，了解酿造制备脱氧水、过滤稀释、清酒罐备压、包装灌装等工序耗用二氧化碳量情况。经查询文献可知道，灌装过程消耗二氧化碳量为6-7kg/kl。其他工序如酿造制备脱氧水、过滤稀释等填充二氧化碳耗用量合计约为14-15kg/kl。
在生产运行中，应该通过创新性思维尽量减少二氧化碳使用量。如：一方面，在生啤溶解氧、灌装瓶颈空气等指标达标的前提下，尽量减少二氧化碳不必要的消耗；另一方面，从优化工艺角度出发，寻找降耗点。如采用发酵罐与发酵罐之间的离心，过滤机与离心机各自独立运行，确保离心机及过滤机的连续性，提高离心及过滤效率，减少设备的清洗频率。
另外，加强生产过程监控，建立单点课程，从发酵产气、回收、使用等环节入手，建立操作规程及注意事项，确保设备操作无误，避免人为操作不当造成二氧化碳浪费。通过生产过程各工序二氧化碳耗用量记录可知，灌装二氧化碳单耗为4.76kg/kl，酿造为8kg/kl，均比行业标准有所优化。当然，因不同瓶型/罐型的容量不同，再加之设备故障、外部因素制约等导致生产效率不同，二氧化碳的吨酒耗用量也略有差异。最后，生产管理中必须将二氧化碳使用量作为考核指标，以提高全员的节约意识与重视程度。
编辑器3平衡使用控制的其他措施
（1）统筹安排生产与投料
生产计划是生产系统运作的核心目标，生产计划量决定投料量，投料量决定产二氧化碳量，而在不外购高纯度二氧化碳的前提下，二氧化碳的回收量则对生产计划是否能正常施行起到决定性作用。因此，如何使车间的生产与投料统筹结合，是每一个带酿造工序的啤酒厂都必须解决的难题。
灌装生产必须保持和酿造同步。生产要视现有二氧化碳储存量而运行，若储罐液位高位时投料，酿造及包装消耗量小于产气量，可能陷入本轮二氧化碳浪费，下一轮生产又无二氧化碳可用的窘境；若储罐液位过于低位时进行投料，则生产所消耗的二氧化碳量大于产气进度，易导致生产车间因无二氧化碳而停产，或被迫外购二氧化碳补充。因此，生产管理员必须要掌握产气量及耗用量的基本规律，将二氧化碳储量、投料节奏、生产用气进行统筹安排。
（2）计量及设备管理
计量是管理的眼睛，要使二氧化碳的回收及使用纳入规范管理，必须做好以下几方面工作：①建立巡检制度，对二氧化碳回收装置进行检查，内容包括除沫器和过载保护器的水位是否正常、气囊是否漏气、系统压力是否正常等；②从回收源头开始到使用终端，要定期检测管道、设备、设施的密闭性，并定期对回收管道进行清洗，重点是定期检查二氧化碳回收与使用管路（含酒机），确保无泄漏；③定期对流量计及压力表进行校验，确保数据准确有效；④定期检测二氧化碳回收与使用纯度，确保纯度达标。
编辑器4结论
通过上述措施，使二氧化碳回收量能够满足生产需求，改变了原来需要外购二氧化碳的状况。同时通过统筹安排生产与投料，间接减少重复清洗频率，节约了水电费。啤酒生产的淡旺季分明，通过回收、使用过程控制、统筹生产与投料、加强计量及设备管理，确保二氧化碳能有效地加以利用，使其回收和使用达到平衡，节省二氧化碳采购费用，特别是对于因二氧化碳储罐量小，生产不饱满状态，对二氧化碳的回收和使用平衡控制显得尤为重要。
订阅咨询
《中外酒业·啤酒科技》
联系人尤贺
电子邮箱beertech
.