硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法
【专利摘要】本发明公开了一种硅藻土生产制备带有助滤功能的啤酒稳定剂的方法，其主要包括：选择非晶质二氧化硅含量在92%以上的硅藻土为原料，经水力擦洗、高温煅烧、稀酸活化、稀碱中和、干燥等工序，使硅藻个体充分分散无粘连，表面洁净，孔隙清晰，非晶质二氧化硅含量达到99%以上，铁离子含量低于1ppm，水溶性金属盐低于100ppm，硅藻表面硅羟基数量达到3-7个/nm2，对引起啤酒冷混浊的高分子量蛋白质有较强的选择性吸附功能，有效地延长了啤酒的保质期，是人工合成啤酒硅胶的良好替代品。
【专利说明】硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种延长啤酒保质期的啤酒稳定剂的生产方法，尤其是指硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法。
【背景技术】
[0002]啤酒是一种低酒精饮料，被确定为营养食品之一。我国是世界啤酒产量和消费量的第一大国，目前年产量已近4000万吨。啤酒的质量是啤酒生产企业产品竞争的基本要素。啤酒的保质期又是衡量啤酒质量的关键指标之一，目前啤酒生产企业为延长啤酒的保质期的主要方法是填加人工合成的啤酒硅胶(啤酒稳定剂)，用以吸咐引起啤酒冷混浊的高分子量蛋白质，达到延长啤酒保质期的目地。我国国内企业生产的啤酒硅胶在产品纯度、吸附性、粒度等方面均低于国外发达国家的产品标准。国内啤酒生产企业一般所用的啤酒硅胶均以进口产品为主，价格昂贵，到货期缓慢。
[0003]世界先进的高吸咐性啤酒硅胶生产技术一直为美、日、德等发达国家的少数企业所垄断。其产品的定位均为高附加值的微粉硅胶(含啤酒硅胶)，其主要生产方法为:1、以高纯度液体水玻璃为原料，无机酸中和反应，沉淀出非晶质二氧化硅；2、超细粉碎(粒径10?20um) ;3、喷雾干燥。而国内的啤酒硅胶生产方法与国外企业基本相同，但在产品纯度、粒度、吸附性、等方面远低于国外产品。
[0004]人工合成的啤酒硅胶自身随具有良好的吸附性，但基本没有助滤功能，且对啤酒的过滤起到了一定的阻碍作用。以减轻和抵消加入啤酒硅胶后增加的啤酒过滤阻力，在啤酒过滤中需增加助滤剂的用量,无形中增加啤酒的过滤成本。另外，啤酒硅胶均是以液体高纯碱性水玻璃为原料，经酸中和反应而生成，生产中存在着产品能耗高、生产周期长、一次性投资大、投入产出率低、生产成本高等问题。因此研究开发高性能低成本的啤酒硅胶替代品，具有非常重要的意义。
[0005]因此研究开发高性能低成本的啤酒硅胶替代品，具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法，以解决人工合成啤酒硅胶生产成本高、生产周期长、产品没有助滤功能等问题。
[0007]本发明采用如下技术方案:
硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)、选择非晶质二氧化硅含量在92%以上的硅藻土为原料，在硅藻土水力擦洗机中进行充分擦洗，使硅藻个体彼此分离无粘连，且表面洁净，孔隙清晰；
(2)、经擦洗后的硅藻土放入工业用高温窑炉，进行煅烧，以去除硅藻中的有机质，煅烧温度为400?900°C，煅烧时间为I?3小时；
(3)、煅烧后的硅藻土装入带有防腐功能的容器中，按硅藻土重量比加入浓度为5?50%的无机酸进行酸活化处理，处理时间根据硅藻土中主要杂质的类型确定为I?60小时，处理的温度为10?100°c，所用无机酸为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等，酸活化处理后用蒸馏水冲洗至P H为4.5左右；
(4)、把经酸活化处理后的P H值约为4.5左右的硅藻土放入容器中，用碱调解PH为
6.5?7.0之间,所用碱为无机碱或碱金属盐,包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾和碳酸钠等，再用蒸馏水冲洗至可溶性盐小于IOOppm以下，即可用通用沉淀，过滤或压滤等设备出料。
[0008](5)、把过滤或压滤所得滤饼放入干躁机中，在不超过200°C的温度条件下干躁，即得带有助滤功能的硅藻土啤酒稳定剂。
[0009](6)、酸活化处理硅藻土的废水中含有无机酸，可按长规方法加碱金属或碱土金属盐中和处理达到国家环保允许排放标准即可排放。
[0010]由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点:
1、经上述方法处理过的硅藻土，非晶质二氧化硅含量达到99%以上，平均粒径约lOum，可溶性铁离子含量小于lppm，水溶性金属盐小于lOOppm，硅藻表面硅羟基数量为3_7个/nm2 ο
[0011]2、通过对非金属矿物硅藻土粉体表面功能化处理，替代人工合成的啤酒硅胶，生产成本上得到了大幅度的降低。
[0012]3、硅藻土自身的多孔性带有助滤功能(人工合成的啤酒硅胶没有)，使用中可减少滤材的用量，降低了啤酒企业过滤时滤材的消耗，降低了过滤成本。
[0013]4、建厂投资少，建设周期短，设备制造容易，生产中能源消耗少，工艺简单，适应大规模工业化生产。
[0014]5、低排放，无污染，酸活化处理的废液中含酸量低，通过简单的中和处理即可达到排放标准，其它生产步骤中则无污染物排放。
【具体实施方式】
[0015]下面说明本发明的【具体实施方式】。
[0016]实施例1
(I)称取IOkg硅藻土，其中圆盘藻、直链藻各约占50%，放入专用的硅藻土水力擦洗机中加水40升擦洗2.5小时。取样品显微镜下观察,娃藻间无粘连,成分散的个体状，娃藻表面洁净，孔隙清晰。把浆料排入沉淀池中，硅藻土沉淀后，排出上层液体，取出硅藻土含水沉淀物。
[0017](2)把硅藻土含水沉淀物放入工业用烘箱，在200°C工业用温度下烘干。将烘干后的硅藻土装入陶瓷匣钵中放入工业用电炉，在800°C温度下煅烧2小时，尽可能将硅藻土中的有机质烧除干净。
[0018](3)取煅烧后的硅藻土 5kg放入塑料容器中，加入浓度为5%的硫酸水溶液30升，常温活化处理2小时，中间(约I小时)充分搅拌一次。2小时后待硅藻土充分沉淀后，排出上层废液，加入蒸馏水搅拌沉淀，此过程反复数次，直到水溶液PH值达到4.5时取出经充分沉淀的硅藻土。
[0019](4)把经稀酸活化后的PH值为4.5的硅藻土装入普通的容器中，同时加入30升蒸馏水，用NaOH调节PH值到6.5之后反复用蒸馏水清洗，直到水可溶性盐低到IOOPPm以下，即可用沉淀、过滤、压滤等各种常规方法可取硅藻土。
[0020](5)把取出的硅藻土湿料用普通的工业干躁机在200°C以下温度干躁到含水量小于1%，即得带有助滤功能的硅藻土啤酒稳定剂。经检测，非晶质SiO2含量为99.1%，平均粒径约IOum,水可溶性盐小于IOOPPm,可溶性铁离子小于IPPm,娃藻表面娃轻基为3?5个/nm2。经国内某啤酒企业技术中心检测，其吸附性能达到进口啤酒硅胶水平。
[0021]实施例2
(I)称取IOkg娃藻土,其中圆盘藻约占80%、直链藻约占20%,放入专用的娃藻土水力擦洗机中加水40升擦洗2小时。取样品显微镜下观察，硅藻间无粘连，成分散的个体状，硅藻表面洁净，孔隙清晰。把浆料排入沉淀池中，硅藻土沉淀后，排出上层液体，取出硅藻土含水沉淀物。
[0022](2)把硅藻土含水沉淀物放入工业用烘箱，在200°C工业用温度下烘干。将烘干后的硅藻土装入陶瓷匣钵中放入工业用电炉，在850°C温度下煅烧2小时，尽可能将硅藻土中的有机质烧除干净。
[0023](3)取煅烧后的硅藻土 5kg放入塑料容器中，加入浓度为5%的盐酸水溶液30升，常温活化处理2小时，中间(约I小时)充分搅拌一次。2小时后待硅藻土充分沉淀后，排出上层废液，加入蒸馏水搅拌沉淀，此过程反复数次，直到水溶液PH值达到4.5时取出经充分沉淀的硅藻土。
[0024](4)把经稀酸活化后的PH值为4.5的硅藻土装入普通的容器中，同时加入30升蒸馏水，用Ca2CO3调节PH值到6.5之后反复用蒸馏水清洗，直到水可溶性盐低到IOOPPm以下，即可用沉淀、过滤、压滤等各种常规方法可取硅藻土。
[0025](5)把取出的硅藻土湿料用普通的工业干躁机在200°C以下温度干躁到含水量小于1%，即得带有助滤功能的硅藻土啤酒稳定剂。经检测，非晶质SiO2含量为99.4%，平均粒径约IOum,水可溶性盐小于IOOPPm,可溶性铁离子小于IPPm,娃藻表面娃轻基为4?6个/nm2。经国内某啤酒企业技术中心检测，其吸附性能达到进口啤酒硅胶水平。
[0026]实施例3
(I)称取IOkg娃藻土,其中圆盘藻含量大于95%、其它藻类约占5%,放入专用的娃藻土水力擦洗机中加水40升擦洗1.5小时。取样品显微镜下观察，硅藻间无粘连，成分散的个体状，硅藻表面洁净，孔隙清晰。把浆料排入沉淀池中，硅藻土沉淀后，排出上层液体，取出硅藻土含水沉淀物。
[0027](2)把硅藻土含水沉淀物放入工业用烘箱，在200°C工业用温度下烘干。将烘干后的硅藻土装入陶瓷匣钵中放入工业用电炉，在900°C温度下煅烧2小时，尽可能将硅藻土中的有机质烧除干净。
[0028](3)取煅烧后的硅藻土 5kg放入塑料容器中，加入浓度为5%的硝酸水溶液30升，常温活化处理2小时，中间(约I小时)充分搅拌一次。2小时后待硅藻土充分沉淀后，排出上层废液，加入蒸馏水搅拌沉淀，此过程反复数次，直到水溶液PH值达到4.5时取出经充分沉淀的硅藻土。
[0029](4)把经稀酸活化后的PH值为4.5的硅藻土装入普通的容器中，同时加入30升蒸馏水，用Ca2CO3调节PH值到6.5之后反复用蒸馏水清洗，直到水可溶性盐低到IOOPPm以下，即可用沉淀、过滤、压滤等各种常规方法可取硅藻土。[0030](5)把取出的硅藻土湿料用普通的工业干躁机在200°C以下温度干躁到含水量小于1%，即得带有助滤功能的硅藻土啤酒稳定剂。经检测，非晶质SiO2含量为99.8%，平均粒径约IOum,水可溶性盐小于IOOPPm,可溶性铁离子小于IPPm,娃藻表面娃轻基为5?7个/nm2。经国内某啤酒企业技术中心检测，其吸附性能达到进口啤酒硅胶水平。
[0031]上述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
【权利要求】
1.硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)、选择非晶质二氧化硅含量在92%以上的硅藻土为原料，在硅藻土水力擦洗机中进行充分擦洗，使硅藻个体彼此分离无粘连，且表面洁净，孔隙清晰； (2)、经擦洗后的硅藻土放入工业用高温窑炉，进行煅烧，以去除硅藻中的有机质，煅烧温度为400~900°C ； (3)、煅烧后的硅藻土装入带有防腐功能的容器中进行稀酸处理，处理时间为I~60小时； (4)、用碱中和稀酸处理后的硅藻土，并使用蒸馏水通过多次洗涤以去除硅藻土中的水溶性金属盐达到IOOppm以下，即可沉淀过滤或压滤出料； (5)、把过滤或压滤所得滤饼放入干躁机中，在不超过200°C的温度条件下干躁，即得带有助滤功能的娃藻土啤酒稳定剂。
2.如权利要求1所述的硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法，其特征在于:步骤(I)中所述擦洗时间为I~3小时。
3.如权利要求1所述的硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法，其特征在于:步骤(3)中稀酸处理使用酸为无机酸，包括硫酸、硝酸、盐酸和磷酸，稀酸的使用量与硅藻土的重量比为5~50%，稀酸处理的温度为10~100°C。
4.如权利要求1或3所述的硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法，其特征在于:所述稀酸处理后的废水加碱金属或碱土金属中和处理。
5.如权利要求1所述的硅藻土制备带有助滤功能啤酒稳定剂的方法，其特征在于:步骤(4 )中所述碱为无机碱或碱金属盐,包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾和碳酸钠，该碱中和结束时的PH值为6.5~7.0。
【文档编号】B01J20/14GK104014300SQ201310320439
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】骆景波, 王佳春, 高元明, 石淑芬, 吴俊满 申请人:吉林省临江天元催化剂有限公司