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精确测量监控溶解氧

2017/9/19 14:44:47 | 文章来源:酒饮料技术装备  | 【大 小】 【打印】

奥格斯堡是德国巴伐利亚最古老的城市,是继特里尔之后德国第二古老城市。奥格斯堡的名字源于古罗马建国皇帝奥古斯都,并一直沿用至今。同奥格斯堡的历史底蕴一样,奥格斯堡力格勒啤酒厂(Riegel)是世界上最古老的啤酒工厂之一,同样极富传奇色彩。

力格勒啤酒厂完全由力格勒家族所拥有,是奥格斯堡最大的私营啤酒厂,一直以它独特的特制啤酒而闻名。工厂前身始建于1386年,在那时一直使用“黄金骏马”的名字酿造啤酒。1884年,塞巴斯蒂安·力格勒购买了这一传奇工厂,并将其更名为力格勒啤酒厂。接手后,力格就极富有激情地精心酿造非常典型的特制啤酒,投放市场后,立刻在奥格斯堡及周边区域引起了强烈反响。儿子康默奇拉·力格勒在原有基础上专注发展力格勒精品私酿,奠定了现代力格勒啤酒在德国的顶尖地位。1911年,啤酒工厂搬到了城市中心奥古斯堡国王广场。力格勒酒屋以及其新艺术风格的建筑,成为当前奥格斯堡的标志性建筑,也为力格勒啤酒的进一步发展奠定了基石。 现有员工100多名。除了大量的传统啤酒和独特的特制啤酒外,工厂还有自己的矿泉水品牌:莫扎特矿泉水Mozartquelle,非常珍贵,仅见于一些高档餐厅和私属场所。工厂还生产一些非酒精类饮料,品牌有Spezi和Chabeso,是当前市场上销量看好的基于乳酸的饮品,在第二次世界大战后非常流行,还远销埃及。

工厂目前能酿造29款不同的啤酒,几乎所有的啤酒都在各种大赛中获过奖项,包括“欧洲啤酒之星”大赛。2016年1月力格勒啤酒再次荣获德国联邦食品、农业及消费者保护部颁发的、由德国农业协会认证的德国“最佳酿造商”食品经济大奖。这是力格勒第七次获此殊荣,成为全德国唯一一家七星级啤酒酿造厂,是德国手工精酿啤酒商之一。



      安装在灌酒机上游的溶解氧在线测量仪

工厂表示,采用深井水酿造啤酒,清澈的酿造水、糖化用水从217米的深井中泵出,保证了啤酒酿造用水的纯度。麦芽本地采购,香型酒花来自著名的酒花种植区,酵母自己扩培。按照工厂的传统配方,所有酿造原材料都经过了精心的挑选,有机组合。工厂表示,无论是传统啤酒,还是特制啤酒,在任何情况下都不经过杀菌,这样啤酒中的所有维生素和有益成分都完好无损。我们尽所有能力来确保我们的啤酒以尽可能好的状态离开工厂,这意味着在啤酒过滤、离心及灌装过程中必须确保摄氧量最小化。自然而然,我们也需要精心监控和记录啤酒中的溶解氧值,这也是我们为什么选择Dr.Thiedig公司Digox溶解氧测量仪的原因。


过滤后溶解氧的在线测量

溶解氧是影响啤酒风味和货架稳定性的最重要的参数之一,因此测定溶解氧值是啤酒厂质量控制的最基本工作之一。Dr.Thiedig公司为测定饮料中的溶解氧数量提供了两种不同的测量技术:电化学技术和光学技术。

大约30多年前,Digox溶解氧分析仪就属于第一批应用于饮品工业中的溶解氧测定仪。通过与德国柏林VLB酿造学院和弗赖辛慕尼黑工业大学及德国啤酒工厂的密切合作,共同研发,该测量仪目前已经应用于世界上许多大型啤酒工厂,一直被认为是目前的标准设备。多年来,力格勒啤酒工厂一直应用不同型号的Digox测量仪来测量啤酒中的溶解氧。Digox 5S安装在生产区域,便携式的Digox 6.1 EC和最新款式Digox光学测量仪也于去年投放市场。

便携式Digox 6.1 EC测量原理是基于溶解氧在极化电极上的阴极还原反应。传感器的功能通过恒电位控制的三个电极来实现。与其它的测量技术相比,被分析的介质相当于电解液,因此不需要通过膜滤从传感器装置中进行分离。在检测过程中没有零点漂移,传感器可在原位置进行校验。由于与测量介质直接接触,响应时间非常短。该传感器结实耐用,维护少,清洗快捷、容易。安有可充电电池,充电后可使用8小时。内部的数据记录器可记录4000条数据。

离心处理后溶解氧的在线测量

 依据EBC测量方式,应用Digox 6.1 EC特定的软件可以简捷、快速地测定灌装容器中的总溶解氧量TPO。用仪器测定总溶解氧量、玻璃瓶颈部的溶解氧和灌酒机摄入的氧含量时,操作人员可通过显示屏上操作程序的提示完成相关操作,这样灌装过程溶解氧状况便一目了然。测量值可通过计算机进行评价,也可储存用作以后的参考。显示屏能显示所有相关参数。仪器所用软件DigoxWin可用于系统的配置、系统的更新和将数据输出到Microsoft Excel表格中。

工厂表示,“多年来,我们一直将此便携式测量仪作为灌装线的标准测量仪。很多次,这台仪器测量的溶解氧值与其它厂家固定安装在灌装线上的测量仪的数值有明显的差异。这些在线测量仪要么需要经常性地校对,要么需更换其昂贵的测量部件,如失灵的或损坏的检测元件。当Dr.Thiedig公司将他们新型的测量仪器Digox光学测量仪提供给我们,在将它们固定安装在三个关键位置(过滤机后、离心机分离后和灌装线上游)前,我们对其进行了彻底的测试、跟踪,我们对其测量结果非常满意”。

基于卫生设计原理,Digox光学测量仪可直接安装在生产线。测量原理是基于动态荧光猝灭,该仪器既不需要膜滤也不需要电极就可实现其功能。测量值与CO2的浓度和介质的流速无关。在线装置包括测量仪和过程适配器(Varivent?)采用紧凑型设计,占用空间小。在CIP清洗过程中,装置可承受130℃的温度。在使用1~2年需要的情况下,该传感器可直接在线更换,而不需要拆卸测量仪。智能诊断功能可以报告传感器运行状况方面的相关信息,协助操作人员监控生产过程。测量仪器软件中的菜单导向系统通过象形图显示,直观明了。仪器所处的状态通过以不同颜色显示的明亮度来显现。测量值的发展态势也以图形化显示在显示屏上。


显示屏上随时观察当前的溶解氧值

对于啤酒和脱气水来说,测量范围处在0~2 mg/l(“低”),对于麦汁、软饮料、水和酵母扩培来说,测量范围处在0.05~45 mg/l(“高”)。低版本的测量精度达+/-1 ppb。分析仪可进行校对,如采用便携式的Digox 6.1作为标准仪器进行校对,不需要拆卸测量装置和去除传感器件。该仪器仅有一个易损件(传感器帽),可确保快速的维护。快的响应时间和高的测量精度确保了溶解氧测量的准确性和可靠性。通过集成高精度的过程控制系统,在线测量仪具有两路模拟输出,三路可编程序的开关输出和两路可配置的数字输入。如果需要,还可有Profibus DP接口可供选用。Dr.Thiedig公司表示,“我们一直在研发测量仪器,它能满足自动化程度非常高的大型工厂的需求,也可满足小型啤酒工厂最佳化的功能需求。我们的测量仪关注操作的简单性、高精度、高可靠性、成本低廉、传感器帽易于更换。”

在力格勒啤酒厂,Digox光学测量仪安装在过滤机和离心机的下游及灌酒机的上游。小麦啤酒采用离心机处理,以去除所有的酵母细胞和蛋白质颗粒。当颗粒从离心机上清除并转移到一个罐中时,离心盘会敞口一小段时间,这个时候就会摄入一定量的氧,当然这也是进行溶解氧测量的原因。

测量系统每10秒钟测量一次数据,并以图形和表格的形式使数据可视化,然后在线传输给酿酒师的电脑监控器上。完整的数据储存在工厂现有的质量管理系统中,用于产品的批质量跟踪。在生产过程中,如果达到或超过溶解氧的限值,仪器还会报警。

力格勒啤酒厂的酿酒师一致认为:“对溶解氧精确的测量和持续的监控以及详尽地记录整个生产信息极大地降低了工厂的工作负荷”。

力格勒啤酒,虽然不常见于报端媒体,却总会让人在不经意间听闻它的口碑,用它特有的品格改变你对啤酒的定义。它对啤酒的执着酿造追求,让每一位但凡品尝过它的人,都不禁想在下一次插肩而过时能再次驻足。目前,力格勒精酿啤酒已经在精酿啤酒的兴盛之地——美国市场生根发芽。