* 供應(yīng)國(guó)禹不銹鋼啤酒罐
不銹鋼葡萄酒罐用以發(fā)酵,釀造葡萄酒的一種金屬酒罐。
不銹鋼罐的特點(diǎn):
1.不銹鋼罐有較強(qiáng)的耐腐性,它不受外界空氣及水中余氯腐蝕。每個(gè)球罐出廠前均經(jīng)受*的壓力測(cè)試和檢驗(yàn),在常壓下使用壽命可達(dá)100 年以上。
2.不銹鋼罐密封性好;密封式設(shè)計(jì)*杜絕了空氣飄塵中有害物質(zhì)和蚊蟲入侵罐內(nèi),確保水質(zhì)不受外界污染和滋生紅蟲。
3.科學(xué)的水流設(shè)計(jì)使罐底的沉淀 物不因水流而翻起,保證生活用水和消防用水自然分層,經(jīng) 罐體出來的生活用水的混濁度降低 48.5% ; 但水壓卻明顯的增加。有利于提高生活用水和 消防用水設(shè)施的性能。
4.不銹鋼罐無需經(jīng)常清洗;水中的沉淀物質(zhì)只而定期打開罐底的排污閥便可排出。每 3 年可用簡(jiǎn)易設(shè) 備清除水垢一次,大大降低清洗費(fèi)用和*避免人體細(xì)菌病毒污染。
啤酒發(fā)酵技術(shù)
啤酒發(fā)酵過程是啤酒酵母在一定的條件下,利用麥汁中的可發(fā)酵性物質(zhì)而進(jìn)行的正常生命活動(dòng),其代謝的產(chǎn)物就是所要的產(chǎn)品--啤酒。由于酵母類型的不同,發(fā)酵的條件和產(chǎn)品要求、風(fēng)味不同,發(fā)酵的方式也不相同。根據(jù)酵母發(fā)酵類型不同可把啤酒分成上面發(fā)酵啤酒和下面發(fā)酵啤酒。一般可以把啤酒發(fā)酵技術(shù)分為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)。現(xiàn)代發(fā)酵主要有圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和高濃稀釋發(fā)酵等方式,目前主要采用圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵。
發(fā)酵技術(shù)
現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)主要包括大容量發(fā)酵罐發(fā)酵法(其中主要是圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵法)、高濃糖化后稀釋發(fā)酵法、連續(xù)發(fā)酵法等。
(一) 錐形發(fā)酵罐發(fā)酵法
傳統(tǒng)啤酒是在正方形或長(zhǎng)方形的發(fā)酵槽(或池)中進(jìn)行的,設(shè)備體積僅在5~30m,啤酒生產(chǎn)規(guī)模小,生產(chǎn)周期長(zhǎng)。20世紀(jì)50年代以后,由于世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,啤酒生產(chǎn)規(guī)模大幅度提高,傳統(tǒng)的發(fā)酵設(shè)備以滿足不了生產(chǎn)的需要,大容量發(fā)酵設(shè)備受到重視。所謂大容量發(fā)酵罐是指發(fā)酵罐的容積與傳統(tǒng)發(fā)酵設(shè)備相比而言。大容量發(fā)酵罐有圓柱錐形發(fā)酵罐、朝日罐、通用罐和球形罐。圓柱錐形發(fā)酵罐是目前通用的發(fā)酵罐,該罐主體呈圓柱形,罐頂為圓弧狀,底部為圓錐形,具有相當(dāng)?shù)母叨龋ǜ叨却笥谥睆剑?,罐體設(shè)有冷卻和保溫裝置,為全封閉發(fā)酵罐。圓柱錐形發(fā)酵罐既適用于下面發(fā)酵,也適用于上面發(fā)酵,加工十分方便。德國(guó)釀造師發(fā)明的立式圓柱錐形發(fā)酵罐由于其諸多方面的優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過不斷改進(jìn)和發(fā)展,逐步在*得到推廣和使用。我國(guó)自20世紀(jì)70年代中期,開始采用室外圓柱體錐形底發(fā)酵罐發(fā)酵法(簡(jiǎn)稱錐形罐發(fā)酵法),目前國(guó)內(nèi)啤酒生產(chǎn)幾乎全部采用此發(fā)酵法。
1.錐形罐發(fā)酵法的特點(diǎn)
(1)底部為錐形便于生產(chǎn)過程中隨時(shí)排放酵母,要求采用凝聚性酵母。
(2)罐本身具有冷卻裝置,便于發(fā)酵溫度的控制。生產(chǎn)容易控制,發(fā)酵周期縮短,染菌機(jī)會(huì)少,啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。
(3)罐體外設(shè)有保溫裝置,可將罐體置于室外,減少建筑投資,節(jié)省占地面積,便于擴(kuò)建。
(4)采用密閉罐,便于CO2洗滌和CO2回收,發(fā)酵也可在一定壓力下進(jìn)行。即可做發(fā)酵罐,也可做貯酒罐,也可將發(fā)酵和貯酒合二為一,稱為一罐發(fā)酵法。
(5)罐內(nèi)發(fā)酵液由于液體高度而產(chǎn)生CO2梯度(即形成密度梯度)。通過冷卻控制,可使發(fā)酵液進(jìn)行自然對(duì)流,罐體越高對(duì)流越強(qiáng)。由于強(qiáng)烈對(duì)流的存在,酵母發(fā)酵能力提高,發(fā)酵速度加快,發(fā)酵周期縮短。
(6)發(fā)酵罐可采用儀表或微機(jī)控制,操作、管理方便。
(7)錐形罐既適用于下面發(fā)酵,也適用于上面發(fā)酵。
(8)可采用CIP自動(dòng)清洗裝置,清洗方便。
(9)錐形罐加工方便(可在現(xiàn)場(chǎng)就地加工),實(shí)用性強(qiáng)。
(10)設(shè)備容量可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)整,容量可從20~600m不等,high可達(dá)1500m。
2. 錐形罐工作原理與罐體結(jié)構(gòu)
(1)錐形發(fā)酵罐工作原理
錐形罐發(fā)酵法發(fā)酵周期短、發(fā)酵速度快的原因是由于錐形罐內(nèi)發(fā)酵液的流體力學(xué)特性和現(xiàn)代啤酒發(fā)酵技術(shù)采用的結(jié)果。
接種酵母后,由于酵母的凝聚作用,使得罐底部酵母的細(xì)胞密度增大,導(dǎo)致發(fā)酵速度加快,發(fā)酵過程中產(chǎn)生的二氧化碳量增多,同時(shí)由于發(fā)酵液的液柱高度產(chǎn)生的靜壓作用,也使二氧化碳含量隨液層變化呈梯度變化,因此罐內(nèi)發(fā)酵液的密度也呈現(xiàn)梯度變化,此外,由于錐形罐體外設(shè)有冷卻裝置,可以人為控制發(fā)酵各階段溫度。在靜壓差、發(fā)酵液密度差、二氧化碳的釋放作用以及罐上部降溫產(chǎn)生的溫差(1~2℃)這些推動(dòng)力的作用下,罐內(nèi)發(fā)酵液產(chǎn)生了強(qiáng)烈的自然對(duì)流,增強(qiáng)了酵母與發(fā)酵液的接觸,促進(jìn)了酵母的代謝,使啤酒發(fā)酵速度大大加快,啤酒發(fā)酵周期顯著縮短。另外,由于提高了接種溫度、啤酒主發(fā)酵溫度、雙乙酰還原溫度和酵母接種量也利于加快酵母的發(fā)酵速度,從而使發(fā)酵能夠快速進(jìn)行。
(2)錐形發(fā)酵罐基本結(jié)構(gòu)
①罐頂部分
罐頂為一圓拱形結(jié)構(gòu),*開孔用于放置可拆卸的大直徑法蘭,以安裝CO2和CIP管道及其連接件,罐頂還安裝防真空閥、過壓閥和壓力傳感器等,罐內(nèi)側(cè)裝有洗滌裝置,也安裝有供罐頂操作的平臺(tái)和通道。
②罐體部分
罐體為圓柱體,是罐的主體部分。發(fā)酵罐的高度取決于圓柱體的直徑與高度。由于罐直徑大耐壓低,一般錐形罐的直徑不超過6m。罐體的加工比罐頂要容易,罐體外部用于安裝冷卻裝置和保溫層,并留一定的位置安裝測(cè)溫、測(cè)壓元件。罐體部分的冷卻層有各種各樣的形式,如盤管、米勒扳、夾套式,并分成2~3段,用管道引出與冷卻介質(zhì)進(jìn)管相連,冷卻層外覆以聚氨酯發(fā)泡塑料等保溫材料,保溫層外再包一層鋁合金或不銹鋼板,也有使用彩色鋼板作保護(hù)層。
③圓錐底部分
圓錐底的夾角一般為60º~80º,也有90º~110º,但這多用于大容量的發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的圓錐底高度與夾角有關(guān),夾角越小錐底部分越高。一般罐的錐底高度占總高度的1/4左右,不要超過1/3。圓錐底的外壁應(yīng)設(shè)冷卻層,以冷卻錐底沉淀的酵母。錐底還應(yīng)安裝進(jìn)出管道、閥門、視鏡、測(cè)溫、測(cè)壓得傳感元件等。
此外,罐的直徑與高度比通常為1:2~1:4,總高度不要超過16m,以免引起強(qiáng)烈對(duì)流,影響酵母和凝固物的沉降。制罐材料可用不銹鋼或碳鋼,若使用碳鋼,罐內(nèi)壁必須涂以對(duì)啤酒口味沒有影響的且無毒的涂料。發(fā)酵罐工作壓力可根據(jù)罐的工作性質(zhì)確定,一般發(fā)酵罐的工作壓力控制在0.2~0.3MPa。罐內(nèi)壁必須光滑平整,不銹鋼罐內(nèi)壁要進(jìn)行拋光處理,碳鋼罐內(nèi)壁涂料要均勻,無凹凸面,無顆粒狀凸起。
(3)錐形發(fā)酵罐主要尺寸的確定
①徑高比 錐形罐呈圓柱錐底形,圓筒體的直徑與高度之比為1:1~4。一般徑高比越大,發(fā)酵時(shí)自然對(duì)流越強(qiáng)烈,酵母發(fā)酵速度快,但酵母不容易沉降,啤酒澄清困難。一般直徑與麥汁液位總高度之比應(yīng)為1:2,直徑與柱形部分麥汁高度之比應(yīng)為1:1~1.5。
②罐容量 罐容量越大,麥汁滿罐時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)酵增殖次數(shù)多、時(shí)間長(zhǎng),會(huì)造成雙乙酰前驅(qū)物質(zhì)形成量增大,雙乙酰產(chǎn)生量大、還原時(shí)間長(zhǎng)。此外,還會(huì)造成出酒、清洗、重新進(jìn)麥汁等非生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng),且用冷高峰期峰值高,造成供冷緊張。由于二氧化碳的釋放和泡沫的產(chǎn)生,罐有效容積一般為罐總量的80%左右。
③錐角 一般在60°~90°之間, 常用60°~75°(不銹鋼罐常用錐角60°,內(nèi)有涂料的鋼罐錐角為75°),以利于酵母的沉降與分離。
④冷卻夾套和冷卻面積 錐形發(fā)酵罐冷卻常采用間接冷卻。國(guó)內(nèi)一般采用半圓管、槽鋼、弧形管夾套,或米勒板氏夾套在低溫低壓(-3℃、0.03MPa)下用液態(tài)二次冷媒冷卻,國(guó)外多采用換熱片式(爆炸成型)一次性冷媒直接蒸發(fā)式冷卻。一次性冷酶(如液氨蒸發(fā)溫度為-3~-4℃)蒸發(fā)后的壓力為1.0MPa~1.2MPa,對(duì)夾套耐壓性要求較高。由于啤酒冰點(diǎn)溫度一般為-2.0~-2.7℃,為防止啤酒在罐內(nèi)局部結(jié)冰,冷媒溫度應(yīng)在-3℃左右。國(guó)內(nèi)常采用20%~30%的酒精水溶液,或20%丙二醇水溶液作為冷媒。
根據(jù)罐的容量不同,冷卻可采用二段式或三段式。冷卻面積根據(jù)罐體的材料而定,不銹鋼材料一般為0.35~0.4m/m發(fā)酵液,碳鋼罐為0.5~0.62m/m發(fā)酵液。錐底冷卻面積不宜過大,防止貯酒期啤酒的結(jié)冰。
⑤隔熱層和防護(hù)層 絕熱層材料要求導(dǎo)熱系數(shù)小、體積質(zhì)量低、吸水少、不易燃等特性。常用絕熱材料有聚酰胺樹脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨脹珍珠巖粉和礦渣棉等。絕熱層厚度一般為150~200mm。外保護(hù)層一般采用0.7~1.5mm厚的鋁合金板、馬口鐵板或0.5~0.7mm的不銹鋼板,近來瓦楞型板比較受歡迎。
⑥罐體的耐壓 發(fā)酵產(chǎn)生一定的二氧化碳形成罐頂壓力(罐壓),應(yīng)設(shè)有二氧化碳調(diào)節(jié)閥,罐頂設(shè)有安全閥。當(dāng)二氧化碳排出、下酒速度過快、發(fā)酵罐洗滌時(shí)二氧化碳溶解等都會(huì)造成罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓,因此必須安裝真空閥。下酒前要用二氧化碳或壓縮空氣背壓,避免罐內(nèi)負(fù)壓的產(chǎn)生,造成發(fā)酵罐"癟罐"。
3.錐形罐發(fā)酵工藝
(1)錐形罐發(fā)酵的組合形式
錐形罐發(fā)酵生產(chǎn)工藝組合形式有以下幾種:
①發(fā)酵-貯酒式 此種方式,兩個(gè)罐要求不一樣,耐壓也不同,對(duì)于現(xiàn)代釀造來說,此方式意義不大。
②發(fā)酵-后處理式 即一個(gè)罐進(jìn)行發(fā)酵,另一個(gè)罐為后熟處理。對(duì)發(fā)酵罐而言,將可發(fā)酵性成分一次完成,基本不保留可發(fā)酵性成分,發(fā)酵產(chǎn)生的CO2全部回收并貯存?zhèn)溆?,然后轉(zhuǎn)入后處理罐進(jìn)行后熟處理。其過程為將發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液經(jīng)離心分離,去除酵母和冷凝固物,再經(jīng)薄板換熱器冷卻到貯酒溫度,進(jìn)行1~2天的低溫貯存后開始過濾。
③發(fā)酵-后調(diào)整式 即前一個(gè)發(fā)酵罐類似一罐法進(jìn)行發(fā)酵、貯酒,完成可發(fā)酵性成分的發(fā)酵,回收CO2、回收酵母,進(jìn)行CO2洗滌,經(jīng)適當(dāng)?shù)牡蜏刭A存后,在后調(diào)整罐內(nèi)對(duì)色澤、穩(wěn)定性、CO2含量等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整,再經(jīng)適當(dāng)穩(wěn)定后即可開始過濾操作。
* 供應(yīng)國(guó)禹不銹鋼啤酒罐