啤酒除菌过滤与无菌包装

　　酿酒科技啤酒除菌过滤与无菌包装王青山、胡宜春2（1.青岛啤酒有限公司，山东青岛266100；主要因素在于存在胶质碳水化合物及在单通道过滤过程中使用了劣质硅藻土。通过在糖化锅中加3?葡聚糖酶并对单通道硅藻土过滤机过滤进行优化后得到的清酒，经高性能预过滤器及0.45m的Millipoie膜过滤器组合过滤，然后在包装中严格按质量保证程序操作，则微生物稳定性达到要求。除菌过滤与无菌包装能否成功在于好的“质量控制”程序。

　　由于现在的PET瓶不能经受隧道式巴氏灭菌，故在无菌包装前需对啤酒进行瞬时的巴氏灭菌或除菌过滤。人们对影响啤酒冷过滤性能及质量保证程序诸因素认识上的进步，使得除菌过滤代替瞬时巴氏灭菌生产啤酒成为可能。

　　由于膜过滤机主要通过筛分方式拦截细菌和粒子，其负载能力相对较低，在*终膜过滤之前，设置微孔尺寸较大的表层和深层预过滤器，除去大部分杂质，是降低成本的必要步骤。终过滤通常被认为是保险步骤，使啤酒坏败的微生物大小可能小于m，因此必须使用微孔大小为0.45m的*终膜过滤器，以确保去除使啤酒坏败的细菌和酵母。重点是将过滤好的啤酒进行无菌包装并适当检测，以确保啤酒维持其微生物稳定性。以下是啤酒除菌过滤和无菌包装试验简介。

　　1啤酒过滤性能的确定啤酒过滤性能通过标准的Mllipoie过滤性能指数测试方法来确定，即在维持0.2MPa压力条件下，用直径25mm的过滤膜来过滤啤酒，采集滤过啤酒的体积和时间。通过此法确定的两个参数是过滤性能指数（F1）和过滤器*大过滤容积CVmax）。

　　过滤器堵塞程度的经验值。它从本质上比较了滤过体积及滤过该体积所需时间之间的非线性关系。过滤性能指数由下面的方程给出：啤酒所需的时间（以秒计）F1的值需保持在10秒左右这一范围以确保其经济性。

　　Vmax测试是一种更精确的测量啤酒过滤性能的方法，仍然假设过滤量与过滤时间之间存在一种非线性关系，即假设过滤器堵塞遵循“微孔逐渐堵塞”机制，当过滤液体时，积累在微孔壁上的物质逐步使微孔直径减小并使流量逐步降低。若过滤器堵塞机制果真如此，其关系可用如下线性方程来表达：t/=At+B每过一分钟记录一次滤过液体的体积（L），如果将t/（inL）与t（min）关系画出来，则该直线的斜率为A，截距为B，在任一时刻，*大过滤量为：Vmax理论初始流量为/B，即每分钟的初始流量升数。

　　在本次试验中，影响啤酒过滤性能的因素是通过计算直径25mmLifeguaidCP15高性能深层过滤膜的Vmax来确定的。任何过滤器组合的Vmax都可测定，而啤酒过滤性能指数则仅通过0.（VDF膜）终过滤器来计算。选择能产生*小F1和*高Vmax的过滤组合。当测试终过滤器的值时，啤酒必须先经过合适的预过滤器过滤，滤液用作进一步试验。一旦用直径25mm的过滤膜将这些值确定下来以后，用相应的过滤芯乘以合适的表面积即可计算出Vmax预测值。

　　一旦选定了*佳组合，用长度25 ~100cm的过滤芯做试验，以便测试较大规模的啤酒过滤性能就显得很重要。控制流量以达到制造商规定的表面流速也很重要，这里的流量即啤酒流过膜时的流量Opm/在生产中，降低表面流速可使通过量增加约B0%. 2卩一葡聚糖的测定少除菌过滤前啤酒中卩一葡聚糖的含量，将一种商用Ld.）以1B8ml/干麦芽的比例加入糖化锅，酶来源于青霉菌（Pen/a7//umemeron//），可能还具有部分戊聚糖酶、磷脂酶B和羧肽酶活性。

　　B微生物计数微生物数量可用膜过滤选定试样的体积来估算，亦可通过稀释液平板计数来测定。微生物用Wallerstein实验培养基（WLN，5）和Lee氏多功能明胶OMDA，7）培养。厌氧培养基通过使用BBL气塞系统或Merck来进行，在30下培养5天，经*终膜过滤后的啤酒通过MiporeESP卫生取样口取至已经巴氏灭菌过的收集管和烧瓶中，烧瓶中有浓度为10如KL的硅胶消泡剂。

　　为了获得未经使用的瓶子的细菌数，将无菌去离子水或盐水（50ml）加入瓶中，并摇瓶30秒，然后用0.45pm膜过滤无菌去离子水或盐水。用无菌水洗瓶后瓶内细菌计数与用盐水洗瓶后瓶内细菌计数方法相似。瓶盖经擦洗或每批将10只瓶盖放在无菌盐水（50ml）中旋转30秒，盐水依上述方法过滤。

　　环境监测是这样进行的，将WLN和LMDA琼脂平板暴露在空气中1小时，再在30CTf培养5天。在包装间的不同地点取样，如瓶颈固定器（冲洗机）、瓶颈夹（过滤机）、滤管、输送器、裸露阀门等。

　　4过滤膜完整性测试过滤系统一项重要的性能是在过滤前后均能通过完整性测试的能力。该测试能检验出损坏的膜、不严密或系统渗漏。每次过滤操作后，完整性测试保证膜过滤器仍然完整无泄漏，从而保证了过滤的有效性。

　　在标准泡点完整性测试方法基础上派生出一种简单而快速的测试方法，称为压力维持测试（保压测试）*终膜过滤器滤室在浸湿后被隔开，并用膜泡点值80%左右压力的过滤空气压膜。维持该压力2分钟，在这段时间内，必须看不到泄漏。

　　5硅藻土过滤机的优化来自贮存与后熟的高浓度啤酒（14.3 >）的过滤可由实验室规模的Walton过滤机进行优化。

　　过滤选择和包装车间设计实验室过滤结果表明，对Millipore预过滤机有两种选择方法，即lifeguardCP15高能深层过滤机或PolysepCP19两级深层过滤机。为了彻底去除引起啤酒坏败的细菌和酵母，必须选择0.45pnMillipoie除菌过滤器作为*终过滤机包装车间的设计，可将冲瓶机、灌装机和压盖机均置于无菌室内；房间供气经Hepa过滤机（0.3pm）过滤，以向房间内提供正压无尘空气；过滤室与灌装机相邻，以减少可能导致再污染的区域；水净化系统提供无菌、无杂质80C热水用于过滤机杀菌，还提供室温无菌水用于在压盖前冲洗瓶身、瓶颈。

　　啤酒过滤性能的质量保证工序影响啤酒过滤性能的因素包括：一葡聚糖、卩一葡聚糖、浊度、微生物数量、酵母细胞壁材质、蛋白物质、泡沫稳定剂以及膜过滤之前用来对啤酒进行预过滤澄清的硅藻土过滤方法。

　　据实验结果，并结合工作过程中获得的经验开发出了下列质量保证工序：向糖化锅中加入卩一葡聚糖酶以使清酒的卩一葡聚糖含量低于20mg/L不加泡沫稳定剂。*佳过滤模式为单通路硅藻土过滤外加除菌膜过滤。所有清酒均需确定过滤性能指数。进行除菌过滤啤酒的过滤性能指数必须小于15秒。进行除菌过滤清酒的浊度必须小于0.60EBC啤酒微生物稳定性的质量保证工序下列质量保证工序用于保证啤酒的微生物稳定性。每批啤酒过滤前后（8~24小时）均需立即对*终膜过滤机进行完整性测试。每次过滤前用85Q臧液（1.5%~2%，w/v）对过滤机进行清洗和杀菌30分钟。过滤前用80C热水对过滤机和灌装机进行杀菌，过滤后再用热水对其杀菌。冲瓶机、灌装机和压盖机置于一间不锈钢房间内，房间内用无菌空气保持正压。当过滤压差（AP）超过0.3MPa时，需对预过滤机及终过滤机进行处理。

　　灌装机操作工需接受微生物控制方面的特殊训练，进出灌装间需走限制通道。每次操作前后均需对冲瓶机、灌装机、压盖机和灌装间进行清洗。先用非碱性清洗剂清洗，再用季氨盐清洗剂清洗。这些操作均是通过特殊的起泡、高压清洗机来完成的。在操作及短暂的停车间隙，通过对所有潮湿部位喷洒配制的过氧化物溶液和高氯酸溶液来杀菌。在过滤机运转之前，用无菌水将所有清洗一消毒剂冲洗干净。冲瓶机、喷水机和瓶颈冲洗机（封口之前）先用过氧化物与高氯酸配制液杀菌，再用热水冲洗，*后用无菌水冲洗。供给灌装机的CO用Millipore 0.2pm疏水微盘（Millidisk）过滤机进行除菌过滤。瓶和盖装在崭新的洁净塑料袋中贮存，以防灰尘。

　　由于微生物检测结果通常具有反复性，**确保成功的方法就是使用好的质量保证工序，上述工序已被证明能达到所需标准。显而易见的是，该质量保证工序必须有好的质量控制来支持。

(完)