啤酒灌裝方案

2024年2月13日發(fā)(作者：果殼里的宇宙)

南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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啤酒生產(chǎn)灌裝方案

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第一章 啤酒工藝流程

啤酒生產(chǎn)工藝流程可以分為制麥、糖化、發(fā)酵、包裝四個工序。現(xiàn)代化的啤酒廠一般已經(jīng)不再設(shè)立麥芽車間，因此制麥部分也將逐步從啤酒生產(chǎn)工藝流程中剝離。）

一個典型的啤酒生產(chǎn)工藝流程圖如下（不包括制麥部分）：

圖中代號所表示的設(shè)備為：

1、原料貯倉 2、麥芽篩選機 3、提升機 4、麥芽粉碎機 5、糖化鍋 6、大米篩選機 7、大米粉碎機 8、糊化鍋 9、過濾槽 10、麥糟輸送 11、麥糟貯罐 12、煮沸鍋/回旋槽 13、外加熱器 14、酒花添加罐 15、麥汁冷卻器 16、空氣過濾器 17、酵母培養(yǎng)及添加罐 18、發(fā)酵罐 19、啤酒穩(wěn)定劑添加罐 20、緩沖罐 21、硅藻土添加罐 22、硅藻土過濾機 23、啤酒精濾機 24、清酒罐 25、洗瓶機 26、灌裝機 27、殺菌機 28、貼標機 29、裝箱機

（一） 制麥工序

大麥必須通過發(fā)芽過程將內(nèi)含的難溶性淀料轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜卺勗旃ば虻目扇苄蕴穷悺４篼溤谑斋@后先貯存2-3月，才能進入麥芽車間開始制造麥芽。

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為了得到干凈、一致的優(yōu)良麥芽，制麥前，大麥需先經(jīng)風(fēng)選或篩選除雜，永磁筒去鐵，比重去石機除石，精選機分級。

制麥的主要過程為：大麥進入浸麥槽洗麥、吸水后，進入發(fā)芽箱發(fā)芽，成為綠麥芽。綠麥芽進入干燥塔/爐烘干，經(jīng)除根機去根，制成成品麥芽。從大麥到制成麥芽需要10天左右時間。

制麥工序的主要生產(chǎn)設(shè)備為：篩（風(fēng)）選機、分級機、永磁筒、去石機等除雜、分級設(shè)備；浸麥槽、發(fā)芽箱/翻麥機、空調(diào)機、干燥塔（爐）、除根機等制麥設(shè)備；斗式提升機、螺旋/刮板/皮帶輸送機、除塵器/風(fēng)機、立倉等輸送、儲存設(shè)備。

（二） 糖化工序

麥芽、大米等原料由投料口或立倉經(jīng)斗式提升機、螺旋輸送機等輸送到糖化樓頂部，經(jīng)過去石、除鐵、定量、粉碎后，進入糊化鍋、糖化鍋糖化分解成醪液，經(jīng)過濾槽/壓濾機過濾，然后加入酒花煮沸，去熱凝固物，冷卻分離

麥芽在送入釀造車間之前，先被送到粉碎塔。在這里，麥芽經(jīng)過輕壓粉碎制成釀造用麥芽。糊化處理即將粉碎的麥芽/谷粒與水在糊化鍋中混合。糊化鍋是一個巨大的回旋金屬容器，裝有熱水與蒸汽入口，攪拌裝臵如攪拌棒、攪拌槳或螺旋槳，以及大量的溫度與控制裝臵。在糊化鍋中，麥芽和水經(jīng)加熱后沸騰，這是天然酸將難溶性的淀粉和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成為可溶性的麥芽提取物，稱作"麥芽汁"。然后麥芽汁被送至稱作分離塔的濾過容器。麥芽汁在被泵入煮沸鍋之前需先在過濾槽中去除其中的麥芽皮殼，并加入酒花和糖。煮沸：在煮沸鍋中，混合物被煮沸以吸取酒花的味道，并起色和消毒。在煮沸后，加入酒花的麥芽汁被泵入回旋沉淀槽以去處不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白質(zhì)。

糊化鍋：首先將一部分麥芽、大米、玉米及淀粉等輔料放入糊化鍋中煮沸。

糖化槽：往剩余的麥芽中加入適當?shù)臏厮⒓尤朐诤佒兄蠓羞^的輔料。此時，液體中的淀粉將轉(zhuǎn)變成麥芽糖。

麥汁過濾槽：將糖化槽中的原漿過濾后，即得到透明的麥汁（糖漿）。

煮沸鍋：向麥汁中加入啤酒花并煮沸，散發(fā)出啤酒特有的芳香與苦味。

（三） 發(fā)酵工序

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發(fā)酵罐成熟罐：在冷卻的麥汁中加入啤酒酵母使其發(fā)酵。麥汁中的糖分分解為酒精和二氧化碳，大約一星期后，即可生成"嫩啤酒"，然后再經(jīng)過幾十天使其成熟。

啤酒過濾機：

將成熟的啤酒過濾后，即得到琥珀色的生啤酒。

冷卻、發(fā)酵：潔凈的麥芽汁從回旋沉淀槽中泵出后，被送入熱交換器冷卻。隨后，麥芽汁中被加入酵母，開始進入發(fā)酵的程序。在發(fā)酵的過程中，人工培養(yǎng)的酵母將麥芽汁中可發(fā)酵的糖份轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，生產(chǎn)出啤酒。發(fā)酵在八個小時內(nèi)發(fā)生并以加快的速度進行，積聚一種被稱作"皺沫"的高密度泡沫。這種泡沫在第3或第4天達到它的最高階段。從第5天開始，發(fā)酵的速度有所減慢，皺沫開始散布在麥芽汁表面，必須將它撇掉。酵母在發(fā)酵完麥芽汁中所有可供發(fā)酵的物質(zhì)后，就開始在容器底部形成一層稠狀的沉淀物。隨之溫度逐漸降低，在8~10天后發(fā)酵就完全結(jié)束了。整個過程中，需要對溫度和壓力做嚴格的控制。當然啤酒的不同、生產(chǎn)工藝的不同，導(dǎo)致發(fā)酵的時間也不同。通常，貯藏啤酒的發(fā)酵過程需要大約6天，淡色啤酒為5天左右。發(fā)酵結(jié)束以后，絕大部分酵母沉淀于罐底。釀酒師們將這部分酵母回收起來以供下一罐使用。除去酵母后，生成物"嫩啤酒"被泵入后發(fā)酵罐（或者被稱為熟化罐中）。在此，剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)進一步沉淀下來，使啤酒的風(fēng)格逐漸成熟。成熟的時間隨啤酒品種的不同而異，一般在7~21天。經(jīng)過后發(fā)酵而成熟的啤酒在過濾機中將所有剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)濾去，就成為待包裝的清酒。

（四）包裝工序

裝瓶、裝罐機：釀造好的啤酒先被裝到啤酒瓶或啤酒罐里。然后經(jīng)過目測和液體檢驗機等嚴格的檢查后，再被裝到啤酒箱里出廠。

洗瓶機：洗凈回收的啤酒瓶。

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空瓶檢驗機：極其細小的傷痕也不會放過。

感官檢查：每天新釀制的啤酒，由專門的負責(zé)人員進行實際品嘗。只有在確保其品質(zhì)后，才將鮮美可口的啤酒呈送給您。

每一批啤酒在包裝前，還會通過嚴格的理化檢驗和品酒師感官評定合格后才能送到包裝流水線。成品啤酒的包裝常有瓶裝、聽裝和桶裝幾種包裝形式。再加上瓶子形狀、容量的不同，標簽、頸套和瓶蓋的不同以及外包裝的多樣化，從而構(gòu)成了市場中琳瑯滿目的啤酒產(chǎn)品。瓶裝啤酒是最為大眾化的包裝形式，也具有最典型的包裝工藝流程，即洗瓶、灌酒、封口、殺菌、貼標和裝箱。

啤酒生產(chǎn)的主要原料：

一、麥芽：

麥芽由大麥制成。大麥是一種堅硬的谷物，成熟比其他谷物快得多，正因為用大麥制成麥芽比小麥、黑麥、燕麥快，所以才被選作釀造的主要原料。沒有殼的小麥很難發(fā)出麥芽，而且也很不適合釀酒之用。

二、酒花：

酒花是屬于蕁麻或大麻系的植物。酒花生有結(jié)球果的組織，正是這些結(jié)球果給啤酒注入了苦味與甘甜，使啤酒更加清爽可口，并且有助消化。

酒花的種類：結(jié)球果：結(jié)球果在早秋時采集，并需迅速進行高燥處理，然后裝入桶中賣給釀酒商。球粒：將碾壓后的結(jié)球果在專用的模具中壓碎，然后置于托盤上。托盤都被放置于真空或充氮的環(huán)境下以減少氧化的可能性。球粒地形狀適于往容器中添加。提取液：酒花結(jié)球果的提取液現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在所有的啤酒品種中，而提取方法的不同會產(chǎn)生迥然不同的口味。提取液應(yīng)在工藝的最后階段加入，這樣更有利于控制最終的苦味輕重。特別的提取液可用來組織光照反應(yīng)的發(fā)生，從而能使啤酒可以在透明的容器中生產(chǎn)。

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三、酵母：

酵母是真菌類的一種微生物。在啤酒釀造過程中，酵母是魔術(shù)師，它把麥芽和大米中的糖分發(fā)酵成啤酒，產(chǎn)生酒精、二氧化碳和其他微量發(fā)酵產(chǎn)物。這些微量但種類繁多的發(fā)酵產(chǎn)物與其它那些直接來自于麥芽、酒花的風(fēng)味物質(zhì)一起，組成了成品啤酒誘人而獨特的感官特征。有兩種主要的啤酒酵母菌："頂酵母"和"底酵母"。用顯微鏡看時，頂酵母呈現(xiàn)的卵形稍比底酵母明顯。"頂酵母"名稱的得來是由于發(fā)酵過程中，酵母上升至啤酒表面并能夠在頂部撇取。"底酵母"則一直存在于啤酒內(nèi)，在發(fā)酵結(jié)束后并最終沉淀在發(fā)酵桶底部。"頂酵母"產(chǎn)生淡色啤酒，烈性黑啤酒，苦啤酒。"底酵母"產(chǎn)出貯藏啤酒和Pilsner。

四、水：

水：每瓶啤酒90%以上的成份是水，水在啤酒釀造的過程中起著非常重要的作用。啤酒釀造所需要的水質(zhì)的潔凈外，還必須去除水中所含的礦物鹽（一些廠商聲稱采用礦泉水釀造啤酒，則是出于商業(yè)宣傳的目的）成為軟水。早先的啤酒廠建造選址得要求非常高，必須是有潔凈水源的地方。隨著科技的發(fā)展，水過濾和處理技術(shù)的成熟，使得現(xiàn)代的啤酒廠地點選擇的要求大為降低，完全可以通過對自來水、地下水等經(jīng)過過濾和處理，使其達到近乎純水的程度，再用來釀造啤酒。

第二章 啤酒灌裝生產(chǎn)設(shè)計

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1．設(shè)計任務(wù)書

1.1設(shè)計題目

設(shè)計旋轉(zhuǎn)型灌裝機。在轉(zhuǎn)動工作臺上對啤酒瓶連續(xù)灌裝，轉(zhuǎn)臺有多工位停歇，以實現(xiàn)灌裝，加蓋等工序為保證這些工位能夠準確地灌裝、加蓋、應(yīng)有定位裝置。如圖1中，工位1：輸入空瓶；工位2：灌裝；工位3：加蓋；工位4：輸入包裝好的容器。

圖1旋轉(zhuǎn)型灌裝機

1.1.1設(shè)計背景

城市小餐館越來越多，隨著人們生活水平的提高，喝啤酒越發(fā)成為大眾首選的慶祝方式，我們的思想是立足該現(xiàn)實，設(shè)計小型的灌裝機，適用于中小餐館，該裝置的應(yīng)用一方面改善人們的生活質(zhì)量，一方面增加餐館的額外利潤。

1.1.2設(shè)計目的

啤酒自動灌裝機是通過圓柱凸輪軌跡實現(xiàn)瓶子上下往復(fù)運動，實現(xiàn)啤酒的自動灌裝入瓶。其主要的工藝路線有:1.將空瓶子送入該工位轉(zhuǎn)盤，；2.在灌裝工位上均等分次灌裝啤酒；3.在加蓋工位上將蓋子壓下；4.送出成品。

1.2設(shè)計數(shù)據(jù)與要求

1.2.1設(shè)計要求

1.）旋轉(zhuǎn)型灌裝機應(yīng)包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等常見機構(gòu)。

2.）設(shè)計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。

3.）圖紙上畫出旋轉(zhuǎn)型灌裝機地運動方案簡圖，并用運動循環(huán)圖分配各機構(gòu)運動節(jié)拍。

4.）solidworks軟件對連桿機構(gòu)進行速度、加速度分析，繪出運動曲線圖。用圖解法或解析法設(shè)計連桿機構(gòu)。

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5.）凸輪的設(shè)計計算。按凸輪機構(gòu)的工作要求選擇從動件的運動規(guī)律，確定基圓半徑，對盤狀凸輪要用電算法計算出理論輪廓、實際輪廓線。畫出從動件運動規(guī)律線圖及凸輪輪廓線圖。

6.）齒輪減速機構(gòu)的設(shè)計計算。

7.）編寫設(shè)計計算說明書。

8.）完成計算機動態(tài)演示。

1.2.2原始數(shù)據(jù)

瓶子參數(shù)如下：瓶蓋d=28mm，瓶身直徑：D=75mm，高度238mm，瓶重430g

啤酒瓶容積500ml，灌裝流量100ml/s

2.具體機構(gòu)設(shè)計

2.1齒輪變速箱的設(shè)計

2.1.1動力機的選擇

1，選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)

因為裝置的載荷比較平穩(wěn)，因此可選用Y系列三相異步電動機，它具有國際互換性，有防止粉塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部的特點，B級絕緣，工作環(huán)境也能滿足要求。而且結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。

2，確定電動機功率和型號

根據(jù)要求所需動力平穩(wěn)，速度較低，由《機械零件手冊》得，Y100L-6比較合理，可滿足使用要求，其主要性能指標如下：

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額定 額定 功率

型 號 轉(zhuǎn)速 效率

功率 電流 因數(shù)

堵轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)矩

額定

轉(zhuǎn)矩

kW A r/min % COSФ 倍

Y100L-6 1.5 4 940 77.5 0.7 2.0

堵轉(zhuǎn) 最大

噪聲

電流 轉(zhuǎn)矩

額定 額定 1 2

電流 轉(zhuǎn)矩 級 級

倍 倍 dB(A) mm/s kg

6.0 2.2 62 67 1.8 35

振動

重量

速度

2.1.2各傳動比的計算

記Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ...Ⅷ軸的轉(zhuǎn)速分別為n1、n2、n3...n8已知：

n總輸入?n1?940r/min

n?2π?2?π?60?60r/min

4n6?π/6?2?π?60?5r/min

n7?n8?n6?2?5?2?10r/min

傳動比計算:

主軸Ⅰ到軸Ⅳ傳動比

i4?n?940?15.67?5.2?6?2

n601417主軸Ⅰ到軸Ⅵ傳動比

i?n?940?188?5.2?6?6

n56主軸Ⅰ到軸Ⅶ、Ⅷ傳動比

i7(8)?n1?940?94?5.2?6?3

n8102.1.3分配傳動裝置傳動比:

由上述數(shù)據(jù)分析我們先把主軸Ⅰ速度降到軸Ⅲ再由軸Ⅲ分配到各傳動軸，具體如下：

20—1/2()—Ⅳ

40120120—6()—Ⅴ—1()—Ⅵ

20120 9

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104120)—Ⅱ—6()2020

計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)

1）各軸轉(zhuǎn)速

—3(6060)—Ⅶ—1()—Ⅷ

2060 主軸Ⅰ—5.2(—Ⅲ

Ⅰ軸轉(zhuǎn)速：

n1?nm Ⅱ軸轉(zhuǎn)速：

n2? Ⅲ軸轉(zhuǎn)速：

n3? Ⅳ軸轉(zhuǎn)速：

?940r/min （nm——電動機滿載轉(zhuǎn)速）

n1?nm?940?180.77r/min

i1i15.2n2?nm?940?30.13r/min

i2i1?i25.2?6n?2π?2?π?60?60r/min

4 Ⅴ軸轉(zhuǎn)速：

n5?n6?π/6?2?π?60?5r/min

π?60?5r/min Ⅵ軸轉(zhuǎn)速：

n6?π/6?2? Ⅶ、Ⅷ軸轉(zhuǎn)速：

n7?n8?n6?2?5?2?10r/min

直齒圓柱齒輪

齒齒齒齒齒齒齒輪

10

齒輪

11

齒輪

12

齒輪

13

60

錐齒輪

齒齒輪2 輪3 輪6 輪7 輪8 輪

9

齒數(shù)z

模數(shù)m

4 4 4 4 4 4

20 104 20 60 20 40

輪 輪

4 5

20 120 120 20 120

4 4 4 4 4 4

附：其余選擇標準參數(shù)

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2.2 凸輪的設(shè)計

2．2.1外觀圖如右圖所示：

設(shè)計預(yù)期要求：將凸輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成楔塊的直線往返運動，參數(shù)如下：

周期1秒（0.75s控制楔塊進，0.25s控制楔塊退）；基圓半徑：60mm；行程80mm.

3.2.2 凸輪相關(guān)參數(shù)如下圖：

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2.3灌裝轉(zhuǎn)盤的設(shè)計工位

2.3.1工作原理：我們采用的是瓶頂觸發(fā)的方式使用五個工位處的定量灌裝，優(yōu)點在于這樣伸進去的長管可以防止泡沫的形成，有效的避開了泡沫的難題。

2.3.2有設(shè)計搜集參數(shù)可知：采用循環(huán)演算法嗎，我們假設(shè)的頭數(shù)是12頭，根據(jù)角速度w=30度每秒，我們可得有效灌裝工位是五個，灌裝主軸的半徑根據(jù)與皮帶輪中送上來的瓶子剛好同時到達的條件，我們求的主軸半徑R=400mm。綜合該工位設(shè)計參數(shù)如下：

瓶蓋d=28mm，瓶身直徑：D=75mm，高度238mm，瓶重430g， 啤酒瓶容積500ml，灌裝流量100ml/s。

2.3.3總體效果圖如下：

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2.4風(fēng)火輪的設(shè)計

2.2.1風(fēng)火輪的尺寸計算

因為風(fēng)火輪與灌裝工位相嚙合，所以二者線速度V相等。主軸w=30度每秒，半徑R=400mm，線速度V=0.21m/s。可以求得風(fēng)火輪的設(shè)計參數(shù)w=72度每秒，半徑R=167mm。

2.2.2整體外觀效果圖如下：

2.5 壓蓋機構(gòu)的設(shè)計

2.5.1參數(shù)設(shè)計

壓蓋機構(gòu)速度快，效率高，為防止工時被浪費，同時他與灌裝工位所起作用相同，利用風(fēng)火輪的嚙合作用將其合理過渡至相應(yīng)位置。所以在灌裝保證了強度的前提下，我們將灌裝參數(shù)減半作為加蓋機構(gòu)的參數(shù)，也必然滿足強度要求。同時轉(zhuǎn)速加倍，提高了加蓋效率。

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2.5.2整體效果圖如下：

3．機械運動與動力分析

3.1原動機類型及參數(shù)選擇

額定 額定 功率

型 號 轉(zhuǎn)速 效率

功率 電流 因數(shù)

堵轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)矩

額定

轉(zhuǎn)矩

kW A r/min % COSФ 倍

Y100L-6 1.5 4 940 77.5 0.7 2.0

堵轉(zhuǎn) 最大

噪聲

電流 轉(zhuǎn)矩

額定 額定 1 2

電流 轉(zhuǎn)矩 級 級

倍 倍 dB(A) mm/s kg

6.0 2.2 62 67 1.8 35

振動

重量

速度

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詳細計算見減速器的設(shè)計；

直齒圓柱齒輪 錐齒輪

齒齒齒齒齒齒齒輪

10

齒輪

11

齒輪

12

齒輪

13

60

齒齒輪2 輪3 輪6 輪7 輪8 輪

9

齒數(shù)z

模數(shù)m

4 4 4 4 4 4

20 104 20 60 20 40

輪 輪

4 5

20 120 120 20 120

4 4 4 4 4 4

附：其余選擇標準參數(shù)

4．機械傳動系統(tǒng)設(shè)計

4．1類型選擇及分布

首先，使用帶傳動將啤酒瓶送到第一個工位，進行液體灌裝，經(jīng)過風(fēng)火輪然后送至加蓋機構(gòu)，為提高效率將尺寸做相應(yīng)調(diào)整，最后以最節(jié)約空間為目的以 15

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帶傳動反向?qū)⑵渌统觥?

4.2總傳動比及其到各軸的分配

由上述數(shù)據(jù)分析我們先把主軸Ⅰ速度降到軸Ⅲ再由軸Ⅲ分配到各傳動軸，具體如下：

20—1/2()—Ⅳ

40104120—Ⅲ

主軸Ⅰ—5.2()—Ⅱ—6()—6(120)—Ⅴ—1(120)—Ⅵ

202020120

6060—3()—Ⅶ—1()—Ⅷ

2060

5.啤酒灌裝總體生產(chǎn)線

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第三章 我國啤酒灌裝技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新

啤酒包裝是啤酒生產(chǎn)全程的最后一道工序，就啤酒包裝線的核心功能探討裝備技術(shù)創(chuàng)新機制是很有意義的。

包裝是從產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為商品的最后一道生產(chǎn)工序。完成了包裝工序的產(chǎn)品就可以下線出廠進入商品流通領(lǐng)域——進入商店、賣場或上網(wǎng)供顧客選購。

啤酒包裝作為液體食品的包裝工序正是啤酒產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造全程的最后一道生產(chǎn)工序，包裝生產(chǎn)線是啤酒產(chǎn)業(yè)資金和技術(shù)相對密集度最高的設(shè)備投資項目，本文就啤酒包裝生產(chǎn)線的基本核心功能探討裝備供應(yīng)商的技術(shù)創(chuàng)新機制。

1.三種不同的灌裝形式

液體食品包裝工序的基本核心功能，一是灌裝(液體食品由料缸向包裝物轉(zhuǎn)移)，二是定量(按規(guī)定標準計量)。

按照灌裝和定量基本功能實施的不同原理，液體食品可以有以下三類不同包裝形式：一是先灌裝后定量。目前大量在用的液體灌裝閥就是在灌裝的最后階段通過定液位(液位傳感器或排氣管)間接計量定量，此種灌裝常用于含氣飲料包裝(等壓灌裝)。

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二是先定量后灌裝。容積式灌裝閥，就是每一個灌裝閥都配有一個量筒(定量筒)，由液位傳感器(浮子式或探針式)控制其定量，液體先由料缸轉(zhuǎn)移到定量筒計量，然后再灌注到包裝物。此種灌裝多用于不含氣飲料和PET包裝。

三是邊定量邊灌裝。這是一種配置電磁感應(yīng)流量計的電子閥灌裝機，是一種動態(tài)計量定量形式，電磁流量計用于流經(jīng)該閥的液體的動態(tài)計量。

根據(jù)法拉第的電磁感應(yīng)原理，即導(dǎo)體穿過磁場時會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，流動的液體介質(zhì)代表運動導(dǎo)體，感應(yīng)電流與流動速度成正比，經(jīng)一對電極輸入計量放大器，通過對流體的截面積和流速的計算，就能準確得出其流量，其定量精度達到1／1000。

對于含氣飲料如啤酒的包裝還存在一個重要的前提條件，就是啤酒的二氧化碳含量與溫度和壓力有關(guān)，即亨利定律所規(guī)定的：“在溫度不變的情況下，壓力增加，溶解度則隨之增加”；“在壓力不變的情況下，溫度降低，溶解度則隨之增加”。

眾所周知，啤酒的二氧化碳含量是啤酒的一項重要品質(zhì)指標。灌裝過程中啤酒所處的壓力不應(yīng)降低，否則將導(dǎo)致二氧化碳逸出，而且難以恢復(fù)。

對于啤酒這一種特定的含氣液體食品的包裝還有一個重要的質(zhì)量指標，就是灌裝過程中必須盡可能使啤酒與空氣隔絕，即使很微量的增氧量也足以大大影響啤酒的品質(zhì)。根據(jù)標準，灌裝過程中增氧量不應(yīng)超過0.02－0.04mg／l。

綜上所述，啤酒包裝的基本原則在于：灌裝定量、低溫保壓、隔絕空氣。

啤酒包裝的最高宗旨，則是使啤酒完成包裝工序后，其內(nèi)在品質(zhì)的損失降低到最小程度。不言而喻，通過啤酒包裝提高其內(nèi)在品質(zhì)的任何企圖都是不可能的。至此，我們定義了啤酒包裝的技術(shù)底線。

2.目前國內(nèi)啤酒灌裝技術(shù)

國內(nèi)現(xiàn)有的啤酒灌裝技術(shù)大多數(shù)沿用上世紀八十年代中期，在實施“啤酒一條龍”專項時引進的KHS－H·K公司的DELTA系列，當時引進生產(chǎn)許可證，技術(shù)轉(zhuǎn)讓時公稱能力為20000bph(640m1)60頭灌裝機，九十年代初期在國家支持下，又引進36000bph(640m1)100頭灌裝機48000bph(350m1)80頭灌裝機，后者是KHS－SEN公司的COMBI系列。

南京輕機在上世紀九十年代中期將COMBI系列灌裝技術(shù)延伸開發(fā)，生產(chǎn)和銷售了80多臺套啤酒灌裝生產(chǎn)線，從24000bph(80頭)、36000bph(112頭)到40000bph(126頭)——其生產(chǎn)能力均為640ml容量計，贏得了市場，而DELTA系列由于其結(jié)構(gòu)上的先天不足，我們從一開始技術(shù)選型時就排除了。這種連桿式的 18

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對中裝置結(jié)構(gòu)由于水平支軸長期承受垂直軸向載荷，早期磨損嚴重，且無預(yù)罩功能，德國公司自身就列入淘汰技術(shù)之列。

進入上世紀九十年代后期，消費趨向追求天然，回歸自然，純生啤酒大行其道。無菌灌裝的興起引進了一批計算機控制的電子閥灌裝設(shè)’備，這種裝備應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，全時間脈沖程序控制，一改彈簧機械閥在充二氧化碳達到與料缸背壓平衡條件下，依靠彈簧開閥的作用開始等壓灌裝。這種機械條件下，由于彈簧的疲勞和機械磨損等諸多因素的影響，其等壓條件是相對的。當包裝物內(nèi)建立的壓力偏低于料缸背壓時，灌裝就會冒泡(二氧化碳逸出)嚴重影響液位精度。電子閥灌裝應(yīng)用數(shù)字技術(shù)全時間程序脈沖計數(shù)控制，將全部灌裝功能角度(如一次抽真空－充二氧化碳－二次抽真空－充二氧化碳－開閥慢灌－快灌－慢灌閉閥－穩(wěn)定－排氣－卸荷??)全程主動控制。其等壓灌裝條件是絕對保證的。由此，確保了啤酒灌裝質(zhì)量和灌裝精度，同時提高了設(shè)備運行可靠性。

電子閥灌裝機技術(shù)引進后，國內(nèi)各廠也都進行了開發(fā)研制，但效果沒有盡善盡美的。究其原因在于：機電配套水平不高；計算機軟件技術(shù)尚未過關(guān)；運行條件高，尚不適應(yīng)。

2001年，南京輕機正式推出外置式機械閥。其全新結(jié)構(gòu)吸收了電子閥灌裝機全時間程序控制的特點，全部主動控制保證絕對等壓條件下實施含氣飲料的穩(wěn)定灌裝。同時全方位的衛(wèi)生設(shè)計保證了無菌冷灌裝條件下最小的微生物風(fēng)險。

新結(jié)構(gòu)取消了主閥開閥彈簧，而采用差動氣缸平衡原理，同時在穩(wěn)定勻速圓周運動的條件下，灌裝全過程各項功能角度精確設(shè)計分配全部由外環(huán)凸輪主動控制執(zhí)行。

具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型灌裝單元專利技術(shù)的開發(fā)，至今已形成從24000bph－48000bph的完整系列。在各大啤酒集團已有50多臺套生產(chǎn)線投入生產(chǎn)，其灌裝質(zhì)量和精度，尤其是運行可靠性令人耳目一新。在完成這種新型灌裝單元專利技術(shù)的系列開發(fā)之后，已不僅廣泛用于啤酒等含氣液體食品的高速自動精確灌裝，同時還可以用于不含氣的白酒、黃酒的精確灌裝，稍加變更還可延伸開發(fā)出一種長管灌裝閥，適用于聚酯瓶包裝啤酒。

3.啤酒灌裝設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新的目標

近十年來，中國啤酒產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了由“做大做強”到“做強做大”，不斷發(fā)展壯大的歷程，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，企業(yè)規(guī)模不斷擴大，國際資本源源涌入，在中國經(jīng)濟不斷走向全球化時代的今天，目前面臨制訂產(chǎn)業(yè)發(fā)展，“十一五”規(guī)劃時，為更好地適應(yīng)啤酒產(chǎn)業(yè)不斷“做強做大”的大趨勢，國產(chǎn)啤酒技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)就要不斷“做精做優(yōu)”，這是我們的戰(zhàn)略定位，也是參與國內(nèi)外市場競爭的需要。

根據(jù)裝備產(chǎn)業(yè)“做精做優(yōu)”的戰(zhàn)略定位，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展目標可以確定為：

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1.經(jīng)高溫瞬時殺菌(UHT)后，無菌(低溫、常溫、中溫、高溫)包裝技術(shù)成為啤酒飲料包裝主流，隧道式殺菌溫瓶逐步淘汰。

2.一次性和可回收聚酯瓶成為啤酒飲料大眾快速消費品的主力包裝，玻璃瓶在高端產(chǎn)品沿用。吹制聚酯瓶延伸成為包裝生產(chǎn)線前端組成普遍定型。

3.電磁流量計單元灌裝技術(shù)普遍應(yīng)用，成熟可靠、計量精確、高速自動和數(shù)字化控制的優(yōu)勢滿足優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和集約化設(shè)計制造的基本要求。

4.緊湊型洗瓶機代替槽式洗瓶機，洗凈率更高，消耗更低。

5.計算機在線監(jiān)測系統(tǒng)在包裝生產(chǎn)線上全面推廣，用戶全程跟蹤——網(wǎng)絡(luò)遠程診斷服務(wù)成為售后服務(wù)的主要手段和模式。

6.機器人技術(shù)在二次包裝技術(shù)裝備中開始應(yīng)用，同時與高效物流直接接口；在網(wǎng)絡(luò)銷售系統(tǒng)支持下，實現(xiàn)生產(chǎn)線到貨架的直接對接，制造廠成品庫存降至最小甚至為零。

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