啤酒發(fā)酵主要設(shè)備為發(fā)酵罐和種子罐,它們各自都附有原料調(diào)制,蒸煮,滅菌和冷卻設(shè)備,通氣調(diào)節(jié)和除菌設(shè)備,以及攪拌器等。發(fā)酵罐:承擔(dān)產(chǎn)物的生產(chǎn)任務(wù)。種子罐:以確保發(fā)酵罐培養(yǎng)所必需的菌體量為目的。
啤酒發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵罐:承擔(dān)產(chǎn)物的生產(chǎn)任務(wù)。它必須能夠提供微生物生命活動和代謝所要求的條件,并便于操作和控制,保證工藝條件的實現(xiàn),從而獲得高產(chǎn)。
對于某些工藝來說,發(fā)酵罐是個密閉容器,同時附帶精密控制系統(tǒng);而對于另一些簡單的工藝來說,發(fā)酵罐只是個開口容器,有時甚至簡單到只要有一個開口的坑。
一個優(yōu)良的發(fā)酵罐裝置和組成
(1)應(yīng)具有嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)
(2)良好的液體混合特性
(3)好的傳質(zhì)相傳熱速率
(4)具有配套而又可靠的檢測,控制儀表
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℃)這些推動力的作用下,罐內(nèi)發(fā)酵液產(chǎn)生了強烈的自然對流,增強了酵母與發(fā)酵液的接觸,促進了酵母的代謝,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)酵能夠快速進行。
①接種 選擇已培養(yǎng)好的0代酵母或生產(chǎn)中發(fā)酵降糖正常,雙乙酰還原快、微生物指標(biāo)合格的發(fā)酵罐酵母作為種子,后者可采用罐-罐的方式進行串種。接種量以滿罐后酵母數(shù)在(1.2~1.5)×10個/ml為準(zhǔn)。
②滿罐時間 正常情況下,要求滿罐時間不超過24h,擴培時可根據(jù)啟發(fā)情況而定。滿罐后每隔1天排放一次冷凝固物,共排3次。
③主發(fā)酵 溫度10℃,普通酒10±0.5℃,優(yōu)質(zhì)酒9±0.5℃,旺季可以升高0.5℃。當(dāng)外觀糖度降至3.8%~4.2%時可封罐升壓。發(fā)酵罐壓力控制在0.10~0.15MPa。
④雙乙酰還原 主發(fā)酵結(jié)束后,關(guān)閉冷媒升溫至12℃進行雙乙酰還原。雙乙酰含量降至0.10mg/L以下時,開始降溫。
⑤降溫 雙乙酰還原結(jié)束后降溫,24h內(nèi)使溫度由12℃降至5℃,停留1天進行酵母回收。亦可在12℃發(fā)酵過程中回收酵母,以保證更多的高活性酵母。旺季或酵母不夠用時可在主發(fā)酵結(jié)束后直接回收酵母。
⑥貯酒 回收酵母后,錐形罐繼續(xù)降溫,24h內(nèi)使溫度降至-1℃~-1.5℃,并在此溫度下貯酒。貯酒時間:淡季7天以上,旺季3天以上。