錐形發(fā)酵罐
錐形發(fā)酵罐的一罐法工藝有較傳統(tǒng)工藝有許多優(yōu)點(diǎn),如減少了罐之間泵送,從而減少酒損,避免氧的吸入,提高啤酒穩(wěn)定性,回收酵母容易,清洗方便省力,便于實(shí)現(xiàn)自控,減少了占地面積,降低投資等。
1.錐形罐幾何容積
首先是罐容積確定,錐形罐的容積取決于糖化車間的生產(chǎn)能力,通常認(rèn)為一錐形罐控制滿罐時(shí)間為18h以內(nèi),超過12h連二酮含量就會(huì)增加。有效容積與全容積之比為0.8~0.85:1。
發(fā)酵罐的錐頂角,啤酒規(guī)范要求60~85。建議采用60°或75°。如今大多數(shù)設(shè)備廠商均采用碟形封頭。在工程設(shè)計(jì)中影響錐形罐的大小。形式的因素有很多,主要應(yīng)考慮:
1.1 糖化車間生產(chǎn)能力,淡旺季分配
注意淡季生產(chǎn),個(gè)別長季節(jié)較分明,以免造成淡季滿罐時(shí)間過長,影響發(fā)酵均衡。
1.2 發(fā)酵車間面積
發(fā)酵車間可供使用面積,同時(shí)考慮吊裝空地。
1.3 制作運(yùn)輸問題
采用大直徑罐受運(yùn)輸?shù)纫蛩刂萍s的需現(xiàn)場制作,既增加了費(fèi)用,又要考慮制作廠地的問題。
2. 錐形罐設(shè)計(jì)參數(shù)
錐形罐作為壓力容器以不容置疑。帶壓發(fā)酵工藝已過關(guān),在前發(fā)酵和后酵均保持一定的壓力,工作壓力為0.09Mpa~0.15Mpa。為了適應(yīng)各種啤酒發(fā)酵工藝需要,目前已要求將氣室壓力定為0.2Mpa。
發(fā)酵罐材料目前大多數(shù)廠家均采用不銹鋼材質(zhì)。發(fā)酵介質(zhì)使用溫度,冷媒為-5℃,后酵保溫為-1℃左右。
3. 冷卻形式和冷卻面積
啤酒發(fā)酵是低溫發(fā)酵,發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱必須及時(shí)排走,將發(fā)酵液降到工藝要求溫度。盡管發(fā)酵工藝多種多樣,但發(fā)酵過程有四個(gè)階段:
3.1 接種后升溫至雙乙酰還原溫度。這段降糖劇烈,產(chǎn)生熱一部分需排走,另一部分用作自身降溫。1kg糖發(fā)酵將產(chǎn)生587k的熱量。
3.2 恒溫階段。降糖所產(chǎn)生熱需全部排走。
3.3 雙乙酰還原徹底后迅速降溫至后酵溫度。這時(shí)出降糖需要冷外;同時(shí)降溫更需要很大的能量。具體講,雙乙酰還原至0.2mg/L,72h內(nèi)降至-1~-2℃。
3.4 后酵保溫階段,有少量糖需要分解產(chǎn)生熱
四段中單位時(shí)間內(nèi)需要冷量更大的是第三階段,通常計(jì)算冷量和冷卻面積以這段即72h為準(zhǔn)。冷媒主要有氨和乙醇水。目前大部分廠家仍選擇-3~-4℃乙醇水作為制冷劑。
4 發(fā)酵罐附件
為了檢測和控制發(fā)酵過程以及保證安全可靠運(yùn)行,發(fā)酵罐還需要一系列的附件,主要有:灌頂裝置(安全閥、防止真空閥、旋轉(zhuǎn)噴球清洗機(jī)構(gòu)、彈簧壓力調(diào)節(jié)閥)測溫元件,取樣閥,罐底出酒和排酵母管,差壓變送器等