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精確測量監(jiān)控溶解氧

2017/9/19 14:44:47 | 文章來源:酒飲料技術(shù)裝備  | 【大 小】 【打印】

奧格斯堡是德國巴伐利亞最古老的城市,是繼特里爾之后德國第二古老城市。奧格斯堡的名字源于古羅馬建國皇帝奧古斯都,并一直沿用至今。同奧格斯堡的歷史底蘊一樣,奧格斯堡力格勒啤酒廠(Riegel)是世界上最古老的啤酒工廠之一,同樣極富傳奇色彩。

力格勒啤酒廠完全由力格勒家族所擁有,是奧格斯堡最大的私營啤酒廠,一直以它獨特的特制啤酒而聞名。工廠前身始建于1386年,在那時一直使用“黃金駿馬”的名字釀造啤酒。1884年,塞巴斯蒂安·力格勒購買了這一傳奇工廠,并將其更名為力格勒啤酒廠。接手后,力格就極富有激情地精心釀造非常典型的特制啤酒,投放市場后,立刻在奧格斯堡及周邊區(qū)域引起了強烈反響。兒子康默奇拉·力格勒在原有基礎(chǔ)上專注發(fā)展力格勒精品私釀,奠定了現(xiàn)代力格勒啤酒在德國的頂尖地位。1911年,啤酒工廠搬到了城市中心奧古斯堡國王廣場。力格勒酒屋以及其新藝術(shù)風格的建筑,成為當前奧格斯堡的標志性建筑,也為力格勒啤酒的進一步發(fā)展奠定了基石。 現(xiàn)有員工100多名。除了大量的傳統(tǒng)啤酒和獨特的特制啤酒外,工廠還有自己的礦泉水品牌:莫扎特礦泉水Mozartquelle,非常珍貴,僅見于一些高檔餐廳和私屬場所。工廠還生產(chǎn)一些非酒精類飲料,品牌有Spezi和Chabeso,是當前市場上銷量看好的基于乳酸的飲品,在第二次世界大戰(zhàn)后非常流行,還遠銷埃及。

工廠目前能釀造29款不同的啤酒,幾乎所有的啤酒都在各種大賽中獲過獎項,包括“歐洲啤酒之星”大賽。2016年1月力格勒啤酒再次榮獲德國聯(lián)邦食品、農(nóng)業(yè)及消費者保護部頒發(fā)的、由德國農(nóng)業(yè)協(xié)會認證的德國“最佳釀造商”食品經(jīng)濟大獎。這是力格勒第七次獲此殊榮,成為全德國唯一一家七星級啤酒釀造廠,是德國手工精釀啤酒商之一。



      安裝在灌酒機上游的溶解氧在線測量儀

工廠表示,采用深井水釀造啤酒,清澈的釀造水、糖化用水從217米的深井中泵出,保證了啤酒釀造用水的純度。麥芽本地采購,香型酒花來自著名的酒花種植區(qū),酵母自己擴培。按照工廠的傳統(tǒng)配方,所有釀造原材料都經(jīng)過了精心的挑選,有機組合。工廠表示,無論是傳統(tǒng)啤酒,還是特制啤酒,在任何情況下都不經(jīng)過殺菌,這樣啤酒中的所有維生素和有益成分都完好無損。我們盡所有能力來確保我們的啤酒以盡可能好的狀態(tài)離開工廠,這意味著在啤酒過濾、離心及灌裝過程中必須確保攝氧量最小化。自然而然,我們也需要精心監(jiān)控和記錄啤酒中的溶解氧值,這也是我們?yōu)槭裁催x擇Dr.Thiedig公司Digox溶解氧測量儀的原因。


過濾后溶解氧的在線測量

溶解氧是影響啤酒風味和貨架穩(wěn)定性的最重要的參數(shù)之一,因此測定溶解氧值是啤酒廠質(zhì)量控制的最基本工作之一。Dr.Thiedig公司為測定飲料中的溶解氧數(shù)量提供了兩種不同的測量技術(shù):電化學技術(shù)和光學技術(shù)。

大約30多年前,Digox溶解氧分析儀就屬于第一批應(yīng)用于飲品工業(yè)中的溶解氧測定儀。通過與德國柏林VLB釀造學院和弗賴辛慕尼黑工業(yè)大學及德國啤酒工廠的密切合作,共同研發(fā),該測量儀目前已經(jīng)應(yīng)用于世界上許多大型啤酒工廠,一直被認為是目前的標準設(shè)備。多年來,力格勒啤酒工廠一直應(yīng)用不同型號的Digox測量儀來測量啤酒中的溶解氧。Digox 5S安裝在生產(chǎn)區(qū)域,便攜式的Digox 6.1 EC和最新款式Digox光學測量儀也于去年投放市場。

便攜式Digox 6.1 EC測量原理是基于溶解氧在極化電極上的陰極還原反應(yīng)。傳感器的功能通過恒電位控制的三個電極來實現(xiàn)。與其它的測量技術(shù)相比,被分析的介質(zhì)相當于電解液,因此不需要通過膜濾從傳感器裝置中進行分離。在檢測過程中沒有零點漂移,傳感器可在原位置進行校驗。由于與測量介質(zhì)直接接觸,響應(yīng)時間非常短。該傳感器結(jié)實耐用,維護少,清洗快捷、容易。安有可充電電池,充電后可使用8小時。內(nèi)部的數(shù)據(jù)記錄器可記錄4000條數(shù)據(jù)。

離心處理后溶解氧的在線測量

 依據(jù)EBC測量方式,應(yīng)用Digox 6.1 EC特定的軟件可以簡捷、快速地測定灌裝容器中的總?cè)芙庋趿縏PO。用儀器測定總?cè)芙庋趿俊⒉A款i部的溶解氧和灌酒機攝入的氧含量時,操作人員可通過顯示屏上操作程序的提示完成相關(guān)操作,這樣灌裝過程溶解氧狀況便一目了然。測量值可通過計算機進行評價,也可儲存用作以后的參考。顯示屏能顯示所有相關(guān)參數(shù)。儀器所用軟件DigoxWin可用于系統(tǒng)的配置、系統(tǒng)的更新和將數(shù)據(jù)輸出到Microsoft Excel表格中。

工廠表示,“多年來,我們一直將此便攜式測量儀作為灌裝線的標準測量儀。很多次,這臺儀器測量的溶解氧值與其它廠家固定安裝在灌裝線上的測量儀的數(shù)值有明顯的差異。這些在線測量儀要么需要經(jīng)常性地校對,要么需更換其昂貴的測量部件,如失靈的或損壞的檢測元件。當Dr.Thiedig公司將他們新型的測量儀器Digox光學測量儀提供給我們,在將它們固定安裝在三個關(guān)鍵位置(過濾機后、離心機分離后和灌裝線上游)前,我們對其進行了徹底的測試、跟蹤,我們對其測量結(jié)果非常滿意”。

基于衛(wèi)生設(shè)計原理,Digox光學測量儀可直接安裝在生產(chǎn)線。測量原理是基于動態(tài)熒光猝滅,該儀器既不需要膜濾也不需要電極就可實現(xiàn)其功能。測量值與CO2的濃度和介質(zhì)的流速無關(guān)。在線裝置包括測量儀和過程適配器(Varivent?)采用緊湊型設(shè)計,占用空間小。在CIP清洗過程中,裝置可承受130℃的溫度。在使用1~2年需要的情況下,該傳感器可直接在線更換,而不需要拆卸測量儀。智能診斷功能可以報告?zhèn)鞲衅鬟\行狀況方面的相關(guān)信息,協(xié)助操作人員監(jiān)控生產(chǎn)過程。測量儀器軟件中的菜單導向系統(tǒng)通過象形圖顯示,直觀明了。儀器所處的狀態(tài)通過以不同顏色顯示的明亮度來顯現(xiàn)。測量值的發(fā)展態(tài)勢也以圖形化顯示在顯示屏上。


顯示屏上隨時觀察當前的溶解氧值

對于啤酒和脫氣水來說,測量范圍處在0~2 mg/l(“低”),對于麥汁、軟飲料、水和酵母擴培來說,測量范圍處在0.05~45 mg/l(“高”)。低版本的測量精度達+/-1 ppb。分析儀可進行校對,如采用便攜式的Digox 6.1作為標準儀器進行校對,不需要拆卸測量裝置和去除傳感器件。該儀器僅有一個易損件(傳感器帽),可確保快速的維護??斓捻憫?yīng)時間和高的測量精度確保了溶解氧測量的準確性和可靠性。通過集成高精度的過程控制系統(tǒng),在線測量儀具有兩路模擬輸出,三路可編程序的開關(guān)輸出和兩路可配置的數(shù)字輸入。如果需要,還可有Profibus DP接口可供選用。Dr.Thiedig公司表示,“我們一直在研發(fā)測量儀器,它能滿足自動化程度非常高的大型工廠的需求,也可滿足小型啤酒工廠最佳化的功能需求。我們的測量儀關(guān)注操作的簡單性、高精度、高可靠性、成本低廉、傳感器帽易于更換。”

在力格勒啤酒廠,Digox光學測量儀安裝在過濾機和離心機的下游及灌酒機的上游。小麥啤酒采用離心機處理,以去除所有的酵母細胞和蛋白質(zhì)顆粒。當顆粒從離心機上清除并轉(zhuǎn)移到一個罐中時,離心盤會敞口一小段時間,這個時候就會攝入一定量的氧,當然這也是進行溶解氧測量的原因。

測量系統(tǒng)每10秒鐘測量一次數(shù)據(jù),并以圖形和表格的形式使數(shù)據(jù)可視化,然后在線傳輸給釀酒師的電腦監(jiān)控器上。完整的數(shù)據(jù)儲存在工廠現(xiàn)有的質(zhì)量管理系統(tǒng)中,用于產(chǎn)品的批質(zhì)量跟蹤。在生產(chǎn)過程中,如果達到或超過溶解氧的限值,儀器還會報警。

力格勒啤酒廠的釀酒師一致認為:“對溶解氧精確的測量和持續(xù)的監(jiān)控以及詳盡地記錄整個生產(chǎn)信息極大地降低了工廠的工作負荷”。

力格勒啤酒,雖然不常見于報端媒體,卻總會讓人在不經(jīng)意間聽聞它的口碑,用它特有的品格改變你對啤酒的定義。它對啤酒的執(zhí)著釀造追求,讓每一位但凡品嘗過它的人,都不禁想在下一次插肩而過時能再次駐足。目前,力格勒精釀啤酒已經(jīng)在精釀啤酒的興盛之地——美國市場生根發(fā)芽。