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液體厭氧發(fā)酵罐之啤酒發(fā)酵罐

自20世紀50年代以來，啤酒發(fā)酵裝置像其他生物反應器的發(fā)展樣，向大型化、連續(xù)化、聯(lián)合化和自動化的方向快速發(fā)展。迄今為止，使用的大型發(fā)酵罐容量已達1500m3。原來的開放式發(fā)酵槽已逐步被淘汰，不銹鋼結(jié)構(gòu)的密閉的新型聯(lián)合罐取得了長足進步和廣泛應用，并且密閉罐也由原來的臥式圓筒形罐發(fā)展為立式圓筒體錐底發(fā)酵罐。

1.圓筒體錐底發(fā)酵罐

圓筒體錐底發(fā)酵罐可以單用于前面發(fā)酵或后面發(fā)酵，也可以將前酵和后酵合并在罐中進行。它具有良好的適應性，還可以有效降低發(fā)酵時間，提高發(fā)酵效率，在內(nèi)外的啤酒發(fā)酵工廠得到了廣泛使用。

圓筒體錐底發(fā)酵罐可以用不銹鋼板或碳鋼制作，用碳鋼材料時，需要涂料作為保護層。罐的上部封頭設有人孔、視鏡、安全閥、壓力表、CO2排出口、真空閥等，罐體設置較復雜的冷卻系統(tǒng)，錐體上部設不銹鋼可旋轉(zhuǎn)洗滌噴射器。如果露天放置，罐體需要使用保溫絕熱材料，般常用的保溫材料為聚氨酯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料或膨脹珍珠巖礦棉等，厚度根據(jù)當?shù)氐臍夂蜻x定。如果采用聚氨酯泡沫塑料作保溫材料，可以采用直接噴涂后，外層用水泥涂平。為了罐型美觀和牢固，保溫層外部可以加薄鋁板外套，或鍍鋅鐵板保護，外涂銀粉。大型發(fā)酵罐和貯酒設備的洗滌，現(xiàn)在普遍使用自動清洗系統(tǒng)。該系統(tǒng)設有堿液罐、熱水罐、罐和循環(huán)用的管道和泵。

2.大直徑露天貯酒罐

大直徑露天貯酒罐是種通用罐，既可以做發(fā)酵罐，又可以做貯酒罐。大直徑罐是大直徑露天貯酒罐的種，其直徑與罐高之比遠比圓筒形錐底罐要大。大直徑罐般只要求貯酒保溫，沒有較大的降溫要求，因此其冷卻系統(tǒng)的冷卻面積遠較圓筒形錐底罐小，安裝基礎也較后者簡單。

大直徑罐（圖719）基本是柱體形罐，略帶淺錐形底，便于回收酵母等沉淀物和排除洗滌水。因其表面積與容量之比較小，罐的造價較低。冷卻夾套只有段，位于罐的中上部，上部酒液冷卻后，沿罐壁下降，底部酒液從罐中心上升，形成自然對流。因此，罐的直徑雖大，仍能保持罐內(nèi)溫度均勻。錐角較大，以便排放酵母等沉淀物。罐頂可設安全閥，必要時設真空閥。罐內(nèi)設自動清洗裝置，并設浮球帶動出酒管，濾酒時可以使上部澄清酒液先流出。為加強酒液的自然對流，在罐的底部加設CO2噴射環(huán)。環(huán)上CO2的噴射眼的孔徑為1mm以下。當CO2在罐中心向上鼓泡時，酒液產(chǎn)生向上運動，使底部出口處的酵母濃度增加，便于回收，同時揮發(fā)性物質(zhì)被CO2帶走，CO2可以回收。大直徑罐外部是保溫材料，厚度達100~200mm。

3.朝日罐

朝日罐又稱單釀槽，它是1972年日本朝日啤酒公司研制成功的前發(fā)酵和后發(fā)酵合的室外大型發(fā)酵罐。它采用了種新的生產(chǎn)工藝，解決了沉淀困難，大大縮短了貯藏啤酒的成熟期。

朝日罐為罐底傾斜的平底柱形罐，用厚4~6mm的不銹鋼板制成，其直徑與高度之比為1：（1~2）。罐身外部設有兩段冷卻夾套，底部也有冷卻夾套，用乙醇溶液或液氨為冷媒。罐內(nèi)設有可轉(zhuǎn)動的不銹鋼出酒管，可以使放出的酒液中CO2含量比較均勻。朝日罐發(fā)酵法的優(yōu)點有：進行罐法生產(chǎn)時，可以加速啤酒的成熟，提高設備的利用率，使罐容利用系數(shù)達到96%左右；在發(fā)酵液循環(huán)時酵母分離，發(fā)酵液循環(huán)損失很少；可以減少罐的清洗工作，設備投資和生產(chǎn)費用比傳統(tǒng)法要低。缺點有：動力消耗大，冷凍能力消耗大。