啤酒生產性實訓裝置升級改進方案

張星

摘 要：啤酒生產作為化工工藝專業的生產性實訓項目，在啤酒生產工藝中具有重要的地位和作用。根據教學過程中對設備的不斷研究和深入理解，本著能量綜合利用和貼近生產實際的原則，本文分析了裝置目前的使用狀況及裝置本身情況，針對裝置在生產實訓過程中存在的問題提出若干改進方案以及具體實施方法，包括生產實訓場所設計及配套設施方面、裝置結構布局方面以及產品技術改進方面，并闡述了預期能夠達到的效果。

關鍵詞：生產性實訓 啤酒生產裝置 升級改進

一、啤酒生產性實訓裝置介紹

1.生產性實訓的重要性

近年來，隨著國家對高技能人才需求量的逐年增加，職業教育在國民教育中的地位越來越重要;隨著國家政策的支持和勞動力就業市場的需求量逐年增加，職業教育越來越受到人們的重視。在高等教育連年擴招以及適齡入學學生數量逐步減少的不利局勢下，職業院校的在校生數量能夠保持穩中有增，與國家對職業教育的重視有很大關系，但是生源問題依然是困擾職業院校擴大規模、轉型升級的頭等大事。如何吸引學生、如何留住學生是當前職業院校應當思考和重視的關鍵問題。

在這樣的形勢下，筆者學校制定了若干項行之有效的措施，其中大力實施教學改革，積極推進“工學一體”，倡導“做中學”是提高教育教學質量、保證畢業生整體水平的有力手段。

通過生產性實訓，能夠將理論知識較好地融合到實際操作中，同時能夠調動起學生的興趣與積極性。在生產實訓過程中能夠強化學生對安全、健康、環保的責任與意識，對學院教學改革和專業發展具有重要的意義。

2.啤酒生產裝置的實際用途和意義

啤酒生產工藝與嚴格意義上的化工工藝專業有一定的區別，但是在生產過程中使用了化工常用的單元操作，如流體輸送、換熱、過濾、冷凍、蒸發等。通過啤酒的生產，能夠進一步強化學生相應單元操作的動手能力，進而加深對理論知識的理解，真正做到“做中學”。在啤酒生產過程中還涉及了與化工過程類似的儀表控制系統，其中對溫度、壓力、流量等基本工藝參數的調節與控制與化工生產過程有較多的相似之處，嚴格控制工藝指標、產品質量把關的要求也與化工企業一致。

在實際實訓過程中注重生產運行操作、設備日常維護，相對弱化啤酒發酵方面的理論知識，更加貼近于化工工藝專業對學生的要求。同時，在生產中強化對學生安全操作、規范操作習慣的養成，符合化工企業對員工基本素質的要求。

3.啤酒生產實訓裝置使用情況介紹

筆者學校啤酒生產實訓裝置于2014年4月投產，投產至今已累計生產原漿大麥鮮啤酒7000 L，成為筆者學校對外展示形象、宣傳學院特色的重要媒介之一，更是化工工藝專業學生進行綜合性生產實訓的重要組成部分。

啤酒生產過程的總體原則是保障安全生產、清潔生產、高質量生產。啤酒的釀造過程按生產周期可分為前期準備、麥汁制備和麥汁發酵三個過程。前期準備主要包括生產線的檢查與洗滌、發酵罐的清洗消毒;麥汁制備過程包括麥芽粉碎、糖化、過濾、煮沸、懸沉及冷卻;麥汁發酵過程包括前發酵、后發酵及貯酒。每個過程環環相扣，相互銜接，任何一個環節出現問題都會對產品質量造成直接影響。

目前啤酒生產實訓裝置能夠正常穩定地運行，并且已有連續三屆畢業生進行本裝置的生產性實訓操作，裝置利用率在90%以上。

二、裝置生產運行過程中存在的問題及升級改進方案

由于裝置自從安裝調試合格后一直處于連續運行狀態，因此隨著使用年限的增長不可避免地出現了一些問題，同時由于在裝置設計以及實訓場所規劃方面也存在一些問題，根據以往生產過程的經驗總結，存在問題及改進方案主要有以下幾個方面。

1.生產實訓場所設計及配套設施方面

（1）生產啤酒所用的原料主要是大麥、水、啤酒花及酵母。啤酒花和酵母可以在冰柜中低溫儲存，原料大麥一般都是集中供應，由于筆者學?，F有條件的限制，大麥不能低溫儲存，儲存時間過長導致部分大麥受潮、變質，嚴重影響了產品的質量。

針對這種情況，在實訓室升級改造過程中建議增設原料儲倉庫，將大麥儲存與生產車間隔離，保持原料低溫干燥，能夠較長時間儲存。

（2）目前的生產過程中，麥芽粉碎與啤酒生產在同一實訓室內進行，粉碎過程中產生大量粉塵，對操作環境以及實訓裝置的衛生狀況產生較大影響，既不利于生產操作，也不利于操作人員的職業健康。

針對這種情況，建議單獨設立麥芽粉碎間，操作人員在對麥芽進行粉碎處理時應穿戴勞動防護用品，粉碎間增設排風裝置以保證操作場所的衛生條件。

（3）啤酒生產過程的不同階段需要通過可拆卸接管連接不同管線，在拆卸以及接管過程中會有部分生產用水和原料麥汁灑落室內地面，影響生產環境的衛生，也給操作者的生產操作帶來了極大不便。

針對這種情況，在生產現場應增設地溝，便于及時排出生產過程中的廢液，同時也便于后期的清潔洗滌。

（4）啤酒生產過程中需要大量用水，其中既包括制備麥汁的原料用水，也包括加熱蒸汽用水、冷卻用水、洗滌用水等。應保證生產過程中水的充分供應，避免供水不足導致生產不能進行的情況發生。

同時，麥汁冷卻過程消耗大量冷卻水，冷水將麥汁冷卻后從薄板換熱器返回，這一部分水可以經空氣冷卻后循環利用。但由于現有條件的限制，使用后的冷卻水只能進行排放處理，造成極大的浪費。

針對這種情況，應增設循環冷卻水罐，用于儲存冷卻用水以循環利用，既能夠節約大量的水資源，也可以作為臨時中斷供水情況下的備用水源。

（5）生產現場布局應緊密結合現代企業，同時又能緊緊圍繞“工學一體”的總體要求?？稍诂F場隔開操作監控室，增設電腦若干臺，并預裝啤酒發酵仿真軟件，學生能夠通過計算機自主學習相關理論知識、操作要點，將實踐操作與理論學習相結合，真正做到帶著任務去做，帶著問題去學。

2.生產實訓裝置結構布局方面

（1）麥汁進入發酵罐之前應對發酵罐進行洗滌消毒，確保麥汁發酵過程中不受雜菌污染，保證產品質量。

洗滌消毒采用四步消毒法，分別用清水、堿液、雙氧水溶液對發酵罐清洗消毒，其中堿液與雙氧水溶液由消毒車供應。消毒車結構存在需要改進之處，堿液與雙氧水共用一套管線、一臺泵，生產過程中容易造成兩種消毒液混溶，降低消毒液的消毒能力，影響消毒效果和產品質量。

針對這種情況，應另增加一臺消毒泵，增設相應的消毒管線，將堿液與雙氧水溶液分開，確保徹底清洗消毒，保障發酵罐內清潔度。

（2）裝置機械化程度較低，尤其是前期麥芽粉碎過程中麥芽的浸潤需要手工操作，既增加了勞動力又不利于生產過程的清潔衛生。

應增加圓筒式攪拌浸潤設備，盡可能地避免操作人員與原料的直接接觸。

（3）麥汁制備系統底部排污管線及麥汁輸送管線較長，生產過程中容易產生積液且不易排出，積液過多既能造成管路堵塞，又會對新麥汁的質量造成影響，影響產品質量。

針對這種情況，結合裝置實際狀況，建議麥汁輸送及排污管線具有一定的傾斜角度，既有利于麥汁的輸送，也便于廢液及時排出，避免對新鮮原料造成污染。

煮沸罐與懸沉罐底部共用一條排污管線，給生產操作帶來極大不便，尤其是新手在操作過程中容易出現錯誤開啟排污閥導致麥汁被排出的情況發生，造成極大的浪費，也增加了勞動強度。

應在煮沸罐底部單獨增設排污管線，以便于煮沸罐內麥汁的輸送與清洗排污。

（4）發酵罐容積是麥汁制備系統儲罐的兩倍，麥汁要分兩次入罐，增加了重復工作量。

應將麥汁系統的儲罐相應增大，若設備體積過大可增加框架與兩層平臺，既方便設備底部物料的輸送與排污，也能擴大裝置的生產能力。

3.產品技術改進方面

（1）由于受到實際條件的限制，目前生產產品只有原漿大麥啤酒?？蓪Σ僮魅藛T尤其是實習指導教師進行專項培訓，采用多種原料生產不同種類的啤酒，如黑啤、焦香啤酒、白啤等，增加產品種類的多樣性，也有利于學生根據不同生產任務、不同生產方案進行生產操作，增加生產實習的趣味性。

（2）目前生產的產品只能控制其中菌類的數量，對啤酒的其他指標無法進行分析測量。在實訓室升級改造過程中可以增加后續產品的分析檢測內容，根據檢測結果調整生產方案、調節工藝參數，生產出最優產品，真正做到產教融合。

四、預期達到的效果

通過以上幾個方面的改進，可以擴大生產實訓規模，使實訓過程更貼近生產實際，保障生產過程中安全、衛生與質量的要求，提高學生的興趣與學習積極性，實現生產出更加優質和豐富產品的目標，使教學過程與生產過程緊密結合，深化落實“工學結合”的教學模式。

（作者單位：山東化工技師學院）