摘要:三得利啤酒厂的生产工艺采用了pH值控制设计,而其它厂家采用的是电导率测量设计。
下面将介绍啤酒厂是如何通过使用新的长年限pH传感器来克服遇到的挑战。
这种长的使用年限pH传感器在许多食品饮料行业都取得了成功的应用经验。
三得利啤酒厂的生产工艺与其它啤酒厂的生产工艺不同,它采用了pH值控制设计,而其它厂家采用的是电导率测量设计。
在采用pH计时也曾遇到过一些应用挑战,下面将介绍啤酒厂是如何通过使用新的长的使用年限pH来克服这些挑战的。这种长的使用年限pH传感器在许多食品饮料行业都取得了成功的应用经验。
酿造工艺中的pH值控制在酿造工艺的多个环节,pH值测量都起着重要的作用。在糊化过程,pH值影响酶的活性,决定淀粉转化为可发酵糖的效率。
在酿造罐,监测麦芽的pH值可以确定啤酒花的溶解性,进而控制影响人的身体、味觉、以及影响啤酒透明度的因素。
在灌装工序,监测啤酒的pH值可以使其进入消费市场的产品的质量,即用于灌装啤酒的容器不能含化学清洗成分。
三得利啤酒酿造工艺有多个pH值检测点,这些测点的测量结果有助于操作人员确定工序是处于酿造阶段,还是处于酸碱液在线清洗(CIP)阶段、或者啤酒水冲洗阶段。
酿造工艺:麦芽先加热至90C,并维持90 分钟时间,在麦芽冷却后啤酒水将麦芽送到发酵容器。
通常,酿造工艺是以电导率作为临界控制点,根据电导率值的变化,确定什么时候麦芽进入下一个工序,是否需要大量的进水。
但是,要优化工艺过程,就需要严格的控制参数,如果太多的水进入发酵容器,则为了得到较高的品质的啤酒,必将需要一些多的加工工序。
麦芽的电导率值和冲洗水的电导率值没有什么差别,但是,两种溶液的pH值却明显不同。
因此,采用pH值控制可以正确区分两个工序,使其没有大量的进水,从而保障啤酒的质量。在该应用中,由于pH传感器要长时间地暴露在热的腐蚀性溶液里,所以pH传感器的使用年限缩短。
这是因为如果pH传感器长时间受到强烈的热冲击,会导致传感器的玻璃球膜破裂,进而传感器失效。此外,如果传感器的参比电极液接面积较小,则参比电极容易被污物覆盖,导致传感器响应迟缓,测量偏差大。
有些应用,如果溶液中含有硫化物,则这种溶液会导致参比电极严重损坏,进而产生测量偏差。
啤酒厂在以往使用pH传感器过程中,曾遇到一些问题。pH传感器的使用年限是2-4周,后来,由于工厂的产能增加,酸碱液在线清洗(CIP)的流速增加了33%。
从此以后,pH传感器的使用年限只能维持2-3天,工艺人员停止了pH测量,而改用电导率测量。
这样做,虽然消了热和腐蚀的影响,但是,由于麦芽的电导率和冲洗水的电导率差别太小,使得工艺无法区分两个工序,不能保障啤酒的品牌质量,所以,很快这一做法被放弃。
啤酒厂的人员只好通过人工的方法,区分两个工序,即派一名人员监督由工艺管线流入现场玻璃杯中溶液的状况,以此来区分两个工序,并手动关闭阀门。
人工/手动控制生产是不能维持的,啤酒厂的人员开始寻找长的使用年限的pH传感器。
艾默生的PERpH-X较高的性能pH传感器是他们评估后选择的一个产品。
在开始测试时,人员曾对PERpH-X的性能持怀疑态度,因为,此前他们测试了多个品牌传感器,长的使用年限不到一周!人员先安装了一台PERpH-X传感器,之后他们惊喜地发现,不经意中,该传感器居然使用了3个多月!在它失效后,厂方要求再换1台传感器。
这次令他们惊奇的是,当操作人员给传感器参比电极填充了电解液后,这台传感器又恢复了工作。
只用了不到10分钟的时间,填充完电解液,pH控制回路又恢复到自动控制状态!
从此以后,酿造工艺不需要每隔3-7天换一个pH传感器,降低了设备运行成本,缩短了仪表安装时间,重要的是现在可以由测量参数控制工艺过程,节省了操作人员的宝贵时间,减少了操作人员的无效劳作。
正如啤酒厂操作运维人员叶恬所说:“pH计的测量从以前不确定的几天延长到现在的几个月,且不需人员看管,这确实为啤酒厂的财政带来了很大变化,其有助于我们保障啤酒的品质和信誉。”
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