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引言:啤酒發酵的 “氧氣密碼”
在啤酒釀造中,溶解氧(DO)是影響酵母代謝、風味物質形成和酒體穩定性的核心參數。傳統電化學氧傳感器因響應慢、易受干擾、需頻繁校準等問題,難以滿足現代釀造工藝對實時、精準、無損監測的需求。德國 Presens 憑借熒光淬滅法核心技術,為啤酒發酵提供了全流程、全參數、全場景的智能監測方案。
一、Presens 熒光淬滅氧傳感器:四大核心技術優勢
1. 非消耗式測量,突破傳統電化學局限
Presens 傳感器基于熒光分子與氧分子的動態淬滅效應,通過檢測熒光壽命變化測定氧濃度,無需消耗電解質,避免了電化學傳感器 “電極中毒”、“電解液消耗” 等問題。
精度:±0.1% O?(或讀數 ±3%),檢測限低至1ppb(氣態)/15ppb(溶解氧);
響應速度:T90<1 秒(氣態)/<40 秒(溶解氧),實時捕捉發酵過程中氧濃度的毫秒級波動。
對比國產傳感器:國產主流電化學傳感器檢測限多為 0.1ppm,響應時間>20 秒,且需每 3 個月更換電解液,年維護成本高 3-5 倍。
2. 全量程覆蓋,適配發酵全周期
Presens 提供三系列傳感器,覆蓋啤酒發酵全場景:
PSt3 型:0-100% 氣態氧 / 0-45mg/L 溶解氧,適用于主發酵階段高濃度氧監測;
PSt6 型:1ppb-5% 氣態氧,專為后發酵及清酒罐痕量氧控制設計;
針式微傳感器:直徑 0.4mm,可穿刺發酵罐密封層,無損監測液 - 氣兩相氧分布。
對比國產方案:國產傳感器多為單一場景設計,無法同時滿足主發酵(高氧)和后熟(痕量氧)的切換需求,常需搭配多套設備。
3. 智能補償技術,消除環境干擾
內置溫度(±0.1℃)、壓力、鹽度三參數自動補償,無需人工校準:
溫度補償:修正發酵升溫(5-25℃)對氧溶解度的影響,精度提升 70%;
壓力補償:適應發酵罐 0-0.5MPa 壓力變化,避免傳統傳感器因氣壓波動導致的**±5% 測量偏差**。
4. 免維護設計,降低生命周期成本
傳感器壽命:熒光探針無損耗,使用壽命>5 年(電化學傳感器僅 1-2 年);
即插即用:通過條形碼掃描自動識別傳感器 ID,支持 100 個傳感器數據存儲,減少人工操作失誤。
二、Presens vs 國產傳感器:性能與成本的全面對比
指標 | Presens 熒光淬滅法 | 國產電化學傳感器 |
檢測原理 | 光學熒光淬滅(非消耗) | 電化學電解(消耗電解液) |
檢測限 | 1ppb(氣態) | 0.1ppm(氣態) |
響應時間 | <1 秒(氣態) | >20 秒 |
年維護成本 | <500 元(免校準) | >3000 元(換電解液 + 校準) |
多場景適配 | 氣 / 液兩相、高低濃度全兼容 | 單一場景需定制 |
三、啤酒發酵監測案例:某啤酒廠的 “降本增效革命”
客戶痛點:
傳統電極每批次發酵需3 次人工取樣,耗時 4 小時,且因取樣污染導致5% 次品率;
后熟階段痕量氧控制不足,酒體氧化導致保質期縮短 20%。
Presens 解決方案
主發酵階段:
安裝PSt3 型熒光探針于發酵罐底部,實時監測0-20mg/L 溶解氧,聯動攪拌系統將溶氧穩定在6-8mg/L(酵母最佳代謝區間);
數據顯示:酵母繁殖速度提升 15%,主發酵周期從 7 天縮短至 5 天。
后熟與灌裝:
采用PSt6 型微傳感器在線監測清酒罐1-100ppb 痕量氧,結合Fibox 4 Trace 手持儀抽檢包裝頂空氧,將頂空氧含量從 3ppm 降至 0.8ppm;
結果:酒體氧化指標(TBA 值)下降 40%,保質期從 180 天延長至 240 天。
客戶收益
成本降低:年維護成本減少 70%,次品率從 5% 降至 1%;
效率提升:單罐發酵周期縮短 2 天,年產能增加 12%;
品質升級:酒體風味穩定性評分提高 20%,獲 “年度最佳工藝創新獎”。
結語:用德國精度,釀造每一滴新鮮
Presens 熒光淬滅氧傳感器以非侵入式測量、全量程覆蓋、智能補償技術,重新定義了啤酒發酵監測的標準。從主發酵的酵母代謝調控,到后熟的痕量氧控制,再到包裝的頂空氧檢測,Presens 為啤酒行業提供了 **“研發 - 生產 - 質檢” 全鏈路解決方案 **。
選擇 Presens,不僅是選擇一款傳感器,更是選擇:
20 年行業經驗:服務百威、喜力等全球啤酒巨頭,累計優化超 500 條產線;
定制化支持:提供從探針選型、系統集成到工藝優化的一站式服務;
合規保障:符合 ISO 22000、HACCP 等認證,數據可直接對接 MES 系統。
即刻聯系 大連力迪,讓每一次發酵,都精準可控!
(注:案例數據來源于合作客戶實測報告)