啤酒生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)裝置升級(jí)改進(jìn)方案

張星

摘 要：啤酒生產(chǎn)作為化工工藝專業(yè)的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，在啤酒生產(chǎn)工藝中具有重要的地位和作用。根據(jù)教學(xué)過程中對設(shè)備的不斷研究和深入理解，本著能量綜合利用和貼近生產(chǎn)實(shí)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(chǎn)實(shí)訓(xùn)過程中存在的問題提出若干改進(jìn)方案以及具體實(shí)施方法，包括生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)場所設(shè)計(jì)及配套設(shè)施方面、裝置結(jié)構(gòu)布局方面以及產(chǎn)品技術(shù)改進(jìn)方面，并闡述了預(yù)期能夠達(dá)到的效果。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn) 啤酒生產(chǎn)裝置 升級(jí)改進(jìn)

一、啤酒生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)裝置介紹

1.生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)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(yè)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(dòng)力就業(yè)市場的需求量逐年增加，職業(yè)教育越來越受到人們的重視。在高等教育連年擴(kuò)招以及適齡入學(xué)學(xué)生數(shù)量逐步減少的不利局勢下，職業(yè)院校的在校生數(shù)量能夠保持穩(wěn)中有增，與國家對職業(yè)教育的重視有很大關(guān)系，但是生源問題依然是困擾職業(yè)院校擴(kuò)大規(guī)模、轉(zhuǎn)型升級(jí)的頭等大事。如何吸引學(xué)生、如何留住學(xué)生是當(dāng)前職業(yè)院校應(yīng)當(dāng)思考和重視的關(guān)鍵問題。

在這樣的形勢下，筆者學(xué)校制定了若干項(xiàng)行之有效的措施，其中大力實(shí)施教學(xué)改革，積極推進(jìn)“工學(xué)一體”，倡導(dǎo)“做中學(xué)”是提高教育教學(xué)質(zhì)量、保證畢業(yè)生整體水平的有力手段。

通過生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)，能夠?qū)⒗碚撝R(shí)較好地融合到實(shí)際操作中，同時(shí)能夠調(diào)動(dòng)起學(xué)生的興趣與積極性。在生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)過程中能夠強(qiáng)化學(xué)生對安全、健康、環(huán)保的責(zé)任與意識(shí)，對學(xué)院教學(xué)改革和專業(yè)發(fā)展具有重要的意義。

2.啤酒生產(chǎn)裝置的實(shí)際用途和意義

啤酒生產(chǎn)工藝與嚴(yán)格意義上的化工工藝專業(yè)有一定的區(qū)別，但是在生產(chǎn)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(fā)等。通過啤酒的生產(chǎn)，能夠進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生相應(yīng)單元操作的動(dòng)手能力，進(jìn)而加深對理論知識(shí)的理解，真正做到“做中學(xué)”。在啤酒生產(chǎn)過程中還涉及了與化工過程類似的儀表控制系統(tǒng)，其中對溫度、壓力、流量等基本工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制與化工生產(chǎn)過程有較多的相似之處，嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)的要求也與化工企業(yè)一致。

在實(shí)際實(shí)訓(xùn)過程中注重生產(chǎn)運(yùn)行操作、設(shè)備日常維護(hù)，相對弱化啤酒發(fā)酵方面的理論知識(shí)，更加貼近于化工工藝專業(yè)對學(xué)生的要求。同時(shí)，在生產(chǎn)中強(qiáng)化對學(xué)生安全操作、規(guī)范操作習(xí)慣的養(yǎng)成，符合化工企業(yè)對員工基本素質(zhì)的要求。

3.啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)裝置使用情況介紹

筆者學(xué)校啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)裝置于2014年4月投產(chǎn)，投產(chǎn)至今已累計(jì)生產(chǎn)原漿大麥鮮啤酒7000 L，成為筆者學(xué)校對外展示形象、宣傳學(xué)院特色的重要媒介之一，更是化工工藝專業(yè)學(xué)生進(jìn)行綜合性生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)的重要組成部分。

啤酒生產(chǎn)過程的總體原則是保障安全生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、高質(zhì)量生產(chǎn)。啤酒的釀造過程按生產(chǎn)周期可分為前期準(zhǔn)備、麥汁制備和麥汁發(fā)酵三個(gè)過程。前期準(zhǔn)備主要包括生產(chǎn)線的檢查與洗滌、發(fā)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(fā)酵過程包括前發(fā)酵、后發(fā)酵及貯酒。每個(gè)過程環(huán)環(huán)相扣，相互銜接，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)對產(chǎn)品質(zhì)量造成直接影響。

目前啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)裝置能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行，并且已有連續(xù)三屆畢業(yè)生進(jìn)行本裝置的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)操作，裝置利用率在90%以上。

二、裝置生產(chǎn)運(yùn)行過程中存在的問題及升級(jí)改進(jìn)方案

由于裝置自從安裝調(diào)試合格后一直處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，因此隨著使用年限的增長不可避免地出現(xiàn)了一些問題，同時(shí)由于在裝置設(shè)計(jì)以及實(shí)訓(xùn)場所規(guī)劃方面也存在一些問題，根據(jù)以往生產(chǎn)過程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，存在問題及改進(jìn)方案主要有以下幾個(gè)方面。

1.生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)場所設(shè)計(jì)及配套設(shè)施方面

（1）生產(chǎn)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(chǔ)存，原料大麥一般都是集中供應(yīng)，由于筆者學(xué)?，F(xiàn)有條件的限制，大麥不能低溫儲(chǔ)存，儲(chǔ)存時(shí)間過長導(dǎo)致部分大麥?zhǔn)艹?、變質(zhì)，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。

針對這種情況，在實(shí)訓(xùn)室升級(jí)改造過程中建議增設(shè)原料儲(chǔ)倉庫，將大麥儲(chǔ)存與生產(chǎn)車間隔離，保持原料低溫干燥，能夠較長時(shí)間儲(chǔ)存。

（2）目前的生產(chǎn)過程中，麥芽粉碎與啤酒生產(chǎn)在同一實(shí)訓(xùn)室內(nèi)進(jìn)行，粉碎過程中產(chǎn)生大量粉塵，對操作環(huán)境以及實(shí)訓(xùn)裝置的衛(wèi)生狀況產(chǎn)生較大影響，既不利于生產(chǎn)操作，也不利于操作人員的職業(yè)健康。

針對這種情況，建議單獨(dú)設(shè)立麥芽粉碎間，操作人員在對麥芽進(jìn)行粉碎處理時(shí)應(yīng)穿戴勞動(dòng)防護(hù)用品，粉碎間增設(shè)排風(fēng)裝置以保證操作場所的衛(wèi)生條件。

（3）啤酒生產(chǎn)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(huì)有部分生產(chǎn)用水和原料麥汁灑落室內(nèi)地面，影響生產(chǎn)環(huán)境的衛(wèi)生，也給操作者的生產(chǎn)操作帶來了極大不便。

針對這種情況，在生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)增設(shè)地溝，便于及時(shí)排出生產(chǎn)過程中的廢液，同時(shí)也便于后期的清潔洗滌。

（4）啤酒生產(chǎn)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(yīng)保證生產(chǎn)過程中水的充分供應(yīng)，避免供水不足導(dǎo)致生產(chǎn)不能進(jìn)行的情況發(fā)生。

同時(shí)，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(jīng)空氣冷卻后循環(huán)利用。但由于現(xiàn)有條件的限制，使用后的冷卻水只能進(jìn)行排放處理，造成極大的浪費(fèi)。

針對這種情況，應(yīng)增設(shè)循環(huán)冷卻水罐，用于儲(chǔ)存冷卻用水以循環(huán)利用，既能夠節(jié)約大量的水資源，也可以作為臨時(shí)中斷供水情況下的備用水源。

（5）生產(chǎn)現(xiàn)場布局應(yīng)緊密結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)，同時(shí)又能緊緊圍繞“工學(xué)一體”的總體要求?？稍诂F(xiàn)場隔開操作監(jiān)控室，增設(shè)電腦若干臺(tái)，并預(yù)裝啤酒發(fā)酵仿真軟件，學(xué)生能夠通過計(jì)算機(jī)自主學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)、操作要點(diǎn)，將實(shí)踐操作與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合，真正做到帶著任務(wù)去做，帶著問題去學(xué)。

2.生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)裝置結(jié)構(gòu)布局方面

（1）麥汁進(jìn)入發(fā)酵罐之前應(yīng)對發(fā)酵罐進(jìn)行洗滌消毒，確保麥汁發(fā)酵過程中不受雜菌污染，保證產(chǎn)品質(zhì)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(fā)酵罐清洗消毒，其中堿液與雙氧水溶液由消毒車供應(yīng)。消毒車結(jié)構(gòu)存在需要改進(jìn)之處，堿液與雙氧水共用一套管線、一臺(tái)泵，生產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量。

針對這種情況，應(yīng)另增加一臺(tái)消毒泵，增設(shè)相應(yīng)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(fā)酵罐內(nèi)清潔度。

（2）裝置機(jī)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(dòng)力又不利于生產(chǎn)過程的清潔衛(wèi)生。

應(yīng)增加圓筒式攪拌浸潤設(shè)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(tǒng)底部排污管線及麥汁輸送管線較長，生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生積液且不易排出，積液過多既能造成管路堵塞，又會(huì)對新麥汁的質(zhì)量造成影響，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

針對這種情況，結(jié)合裝置實(shí)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(shí)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(chǎn)操作帶來極大不便，尤其是新手在操作過程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤開啟排污閥導(dǎo)致麥汁被排出的情況發(fā)生，造成極大的浪費(fèi)，也增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。

應(yīng)在煮沸罐底部單獨(dú)增設(shè)排污管線，以便于煮沸罐內(nèi)麥汁的輸送與清洗排污。

（4）發(fā)酵罐容積是麥汁制備系統(tǒng)儲(chǔ)罐的兩倍，麥汁要分兩次入罐，增加了重復(fù)工作量。

應(yīng)將麥汁系統(tǒng)的儲(chǔ)罐相應(yīng)增大，若設(shè)備體積過大可增加框架與兩層平臺(tái)，既方便設(shè)備底部物料的輸送與排污，也能擴(kuò)大裝置的生產(chǎn)能力。

3.產(chǎn)品技術(shù)改進(jìn)方面

（1）由于受到實(shí)際條件的限制，目前生產(chǎn)產(chǎn)品只有原漿大麥啤酒?？蓪Σ僮魅藛T尤其是實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，采用多種原料生產(chǎn)不同種類的啤酒，如黑啤、焦香啤酒、白啤等，增加產(chǎn)品種類的多樣性，也有利于學(xué)生根據(jù)不同生產(chǎn)任務(wù)、不同生產(chǎn)方案進(jìn)行生產(chǎn)操作，增加生產(chǎn)實(shí)習(xí)的趣味性。

（2）目前生產(chǎn)的產(chǎn)品只能控制其中菌類的數(shù)量，對啤酒的其他指標(biāo)無法進(jìn)行分析測量。在實(shí)訓(xùn)室升級(jí)改造過程中可以增加后續(xù)產(chǎn)品的分析檢測內(nèi)容，根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整生產(chǎn)方案、調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，生產(chǎn)出最優(yōu)產(chǎn)品，真正做到產(chǎn)教融合。

四、預(yù)期達(dá)到的效果

通過以上幾個(gè)方面的改進(jìn)，可以擴(kuò)大生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)規(guī)模，使實(shí)訓(xùn)過程更貼近生產(chǎn)實(shí)際，保障生產(chǎn)過程中安全、衛(wèi)生與質(zhì)量的要求，提高學(xué)生的興趣與學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)和豐富產(chǎn)品的目標(biāo)，使教學(xué)過程與生產(chǎn)過程緊密結(jié)合，深化落實(shí)“工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)模式。

（作者單位：山東化工技師學(xué)院）