啤酒發(fā)酵罐有多種類型,這里重點(diǎn)講述目前國內(nèi)外啤酒工廠應(yīng)用為廣泛的圓筒體錐底立式發(fā)酵罐(簡稱錐形罐)。錐形罐可單獨(dú)用于前發(fā)酵或后發(fā)酵,還可以將前、后發(fā)酵合并在該罐進(jìn)行(一罐法)。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于能縮短發(fā)酵時(shí)間,而且具有生產(chǎn)上的靈活性,故能適合于生產(chǎn)各種類型啤酒的要求。
這種設(shè)備一般置于室外,由圓筒罐身、錐形罐底、冷卻夾套、保溫層及底門(人孔)、操作閥、排氣安全閥、Cq人口管、充排氣管、防真空安全閥、洗罐裝置、視鏡和檢測控制系統(tǒng)組成。罐高度與直徑的比例一般為1.5一6:1,常用3:1或4:1。罐底錐形以利排污時(shí)強(qiáng)制酵母滑出,錐底角度一般為60一120,以70。較好。
使用全部冷卻夾套(2一4段),可以維持適宜的發(fā)酵溫度。冷媒多采用乙二醇,也可使用液氨作冷媒,優(yōu)點(diǎn)是能耗低,采用的管徑小,生產(chǎn)費(fèi)用低。設(shè)備外部應(yīng)包扎良好的保溫層以減少冷量損耗。錐底部分也h能冷卻以便使錐底部分的酵母能較好地維持其良好的發(fā)酵能力。錐底的冷卻裝置要考慮到酵母層導(dǎo)熱差這一點(diǎn)而適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)。錐形罐冷卻形式多種多樣,如扣槽鋼、扣角鋼、扣半管、冷卻層內(nèi)帶導(dǎo)向板、罐外加液氨管以及用長形薄夾層螺旋環(huán)形冷卻帶等。
由于大型發(fā)酵罐的Cq產(chǎn)生量很大,所以要考慮Cq的回收。為了從罐中收集Cq,就必須使罐內(nèi)的Cq維持一定的壓力以克服氣體收集系統(tǒng)的摩擦壓頭。所以大罐就成為一個(gè)耐壓罐,應(yīng)具有設(shè)立安全閥。當(dāng)壓力達(dá)到罐的設(shè)計(jì)壓力時(shí),安全閥應(yīng)自動(dòng)開啟。罐內(nèi)真空主要是系列發(fā)酵罐在密閉條件下轉(zhuǎn)罐或進(jìn)行內(nèi)部清洗時(shí)造成的。由于大發(fā)酵罐在工作完畢后放料的速度很快,有可能造成一定的負(fù)壓。另外,即便罐內(nèi)留存一部分Cq氣體,在進(jìn)行清洗時(shí),Cq有被除去的可能,所以也可能造成真空。再者,由于清洗溶液中含有堿性物質(zhì)能與(X一毛起反應(yīng)而消耗罐內(nèi)C(無氣體,因而也會(huì)造成真空。所以大型發(fā)酵罐應(yīng)設(shè)防止真空的裝置。真空安全閥的作用是允許空氣進(jìn)人罐內(nèi),以維持罐內(nèi)外壓力的平衡,防止真空損壞發(fā)酵罐。 大堆還必須滿足罐內(nèi)物質(zhì)的對(duì)流與熱交換。發(fā)酵罐中發(fā)酵液的對(duì)流主要依靠其中Cq的作用。由于容器較大,在不同高度的發(fā)酵液中Cq含量是有所不同的,在整個(gè)錐形罐的發(fā)酵液形成一個(gè)Cq含量的梯度。氣泡密集程度高的罐底部液層;其比重小于氣泡密度程度低的罐上部液層,于是比重較小的發(fā)酵液就具有上浮的提升力。而且在發(fā)酵時(shí)上升的二氧化碳?xì)馀輰?duì)周圍
的液體具有一種拖曳力,由于拖曳力和提升力結(jié)合后所造成的氣體攪拌作用,使罐的內(nèi)容物得到循環(huán),促進(jìn)了發(fā)酵液的混合和熱交換。
此外,冷卻操作時(shí)啤酒溫度的變化也會(huì)引起罐的內(nèi)容物的對(duì)流循環(huán)。啤酒發(fā)酵罐除錐形罐外,還有聯(lián)合罐(又稱通用罐)、阿薩希罐(又稱朝日罐)、水平罐(又稱臥式罐)、方形槽等多種類型。
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