目前膜分離技術在啤酒釀造中的應用,主要集中在兩個方面,一是作為傳統分離技術的取代,二是釀造過程中的額外步驟,主要是為了降低/回收損耗。理論來說,在啤酒生產中,膜分離技術比傳統的技術具有更多的優勢,包括優良的微生物分離性能、無需加熱過程、中等的能耗、廣闊的孔徑選擇等。能夠應用于啤酒生產的多個方面,包括粗水處理、釀造過程、廢水/廢氣處理等,能夠使用的膜分離技術包括微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、滲析(DI) 、滲透汽化(PV)、氣體分離、膜生物反應器(MBR)等。那么讓我們跟著啤酒的生產流程來看看膜分離技術是怎樣融入的。
啤酒生產流程
啤酒的原料其中水分占了啤酒組分的90%。啤酒廠使用的水主要是城市用水或者自己的水源,它必須達到食品和飲料生產的必需條件。為了防止生銹,沙子和其它可見的顆粒在進入啤酒廠前,應該先過濾,需要10-40微米(>β1000)的過濾等級,通常使用聚丙烯深層過濾器,或者使用更精細的過濾,如用紫外或二氧化氯處理等。當向啤酒中加入水或者生產非酒精飲料時,需要對水進行無菌過濾。反滲透能夠應用于水源的處理中。
1、麥芽
一般來說是用大麥(當然有時候也用小麥、黑麥等),加熱干燥為下一次做準備。
2、糊化
在這一步中將谷物置于熱但非沸水中一小時,有點像泡茶。這個過程激發了谷物中的酶分解釋放糖類。
糊化過程后,麥芽汁必需和麥殼分離開來。這個步驟中需要加入助濾劑硅藻土,對于工人和環境都是有害的,且在分離過程結束時,硅藻土爛泥(包括水和有機物等)的重量增加了超過3倍。解決方法是用無需硅藻土的過程,如膜分離技術。
用微濾膜的錯流(cross-flow)過濾技術能夠有效的完成分離過程、防止“蛋糕”的形成和保持系統的連續性。
3、煮沸
在此過程中多次加入啤酒花和其它的物質煮沸1小時。啤酒花是一些很小的、綠色的果實,能夠為啤酒提供清爽的芳香氣、泡沫、苦澀等。
4、發酵
當麥芽汁冷卻、過濾后,會被轉移到加入了酵母的發酵罐里。此時釀造工藝就完成了,發酵開始。在適當的溫度(室溫或者低溫)下儲存一定的時間,一般是幾周或更長時間。


