国内啤酒发酵自动控制技术的现状与展望浅谈

2018-01-16新疆工业经济学校

食品安全导刊 2018年15期

□ 张荣新疆工业经济学校

随着我国科技的不断更新，啤酒发酵过程也要不断优化。在我国啤酒发酵过程主要以自动控制的方式进行，严格掌控啤酒发酵的工艺条件，以此来保证啤酒的质量。良好的操作流程可以提高酿造过程的生产率。

要想酿造高品质的啤酒，那么就需要控制啤酒酿造的过程。发酵是由糖化麦汁转化成发酵糖，在酵母的作用下，进行生化反应的过程。啤酒的多重口味决定了啤酒的独特风味，所以发酵是酿造啤酒的一个非常重要的程序。我国的啤酒酿造技术研发已经有二十年，以下将针对国内的啤酒酿造技术进行分析，结合现有发酵自动控制技术展开讨论，促进我国啤酒酿造行业的发展[1]。

1 国内啤酒发酵自动控制技术发展的现状

在啤酒的生产过程中，要减少发酵的时间，就需要提高发酵的温度。目前，国内为了酿造出独特风味的啤酒，往往会进行保压发酵。通过提高温度，提升发酵反应的效率，在温度和压力的共同反应下，控制香味物质的生成。由此可以看出，控制发酵过程中的温度，是有效提高啤酒质量的重要措施。近年来，我国啤酒产业运用的控制方法多种多样。当今社会发展迅速，啤酒酿造企业为了保证啤酒独特的风味，提高生产效率，增强市场竞争能力，采用了自动控制技术来进行啤酒发酵。在啤酒发酵的整个流程中，主要是对温度、糖度、双乙酰、压力和时间进行控制，糖度和双乙酰靠温度来调节，然而，在特定的活性酵母条件下，时间和压力主要是靠发酵的温度来改变的。智能化自动控制技术在当今酿酒企业生产中得到广泛应用，它集自动化仪表技术、自动控制理论、微机控制技术、微机网络技术于一体，具有自动化程度高、结构紧凑、操作简单方便、可靠性高的特点[2]。

2 我国啤酒发酵自动控制方式

在啤酒发酵环节中，国内运用的几种控制方式如下。

2.1 纯手动操作的方式

手动控制方式就是由人现场亲自操作阀门，操作技术人员控制生产设备的运行。在这种方式下，不能精准掌控生产工艺参数，啤酒的质量也无法保证。另外，技术操作人员工作时间长，工作能力有限，不能保证生产设备和装置长期正常运行，且原材料得不到有效利用，造成浪费等情况。

2.2 半自动化控制的方式

半自动的控制方法，也被人们称作集中手动控制方法，是通过数据采集器采集数据，并将采集过程量输入控制室，再通过控制操作盘，设置操作盘上显示的温度、流量、压力和液位等，并操作启停设置，以此来对生产的过程进行控制。

2.3 常规的单变量PID控制策略

在啤酒发酵罐的温度控制系统中，以大罐的中部温度为被控制量的就是常规单变量PID，其中中部冷却带阀门开度为控制量，然而阀门开度不同的啤酒发酵过程有相应的比例系数，比例系数主要由技术操作人员依靠操作经验来决定的，这就是所谓的单变量控制策略。可是，啤酒发酵的整个过程都是多变量系统，所以，啤酒发酵过程中，发酵罐上中下三个冷却带的耦合存在一定问题，光靠单变量是无法完成的，由此可见，单单凭借人工操作的经验，无法保证发酵控制的准确度。

2.4 模糊控制的操作策略

在实际生产车间，模糊控制操作策略可以有效利用非线性结构，它不需要为被控对象建立精准的数字模式，虽然基本可以满足生产的一部分需要，可是，离线建立的模糊控制操作规则不能实现在线修改。

2.5 多变量的控制操作

多变量就是在单变量的基础上，对操作控制器进行了改进，可以有效对啤酒发酵罐进行多变量的控制策略，升级调整发酵控制量，可以有效控制啤酒发酵温度，相比较单变量，提高了生产效率，同时，得到了相对较满意的控制结果。

每一种操作控制策略都有其各自的特点，为了促进啤酒酿造业的发展，应不断完善现代控制理论与智能控制理论。

3 啤酒发酵自动控制技术的发展目标

目前，国内啤酒的生产量已达到世界领先水平，为了促进我国啤酒业的不断发展，必须提高啤酒酿造的质量，做到品种多样、口味多变，来满足广大消费者的需求。为了提高我国啤酒的生产质量，就要逐渐改变陈旧的生产工艺，不断引进新技术，更新现代化控制设备，满足国内啤酒酿造企业的需求。我国啤酒酿造的技术更新，可以从两方面开展：（1）借鉴外国的啤酒发酵控制技术，结合国内啤酒酿造企业的实际运行情况，提高自动化控制水平，以此来提高国内啤酒的生产质量与生产量，其弊端就是价格昂贵；（2）根据我国啤酒酿造企业实际情况，自己研究创新技术，可以有效减少资金投入、降低成本。所以，我国应该积极研究啤酒酿造自动控制系统，以促进我国啤酒酿造业发展。