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，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)?，F(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。

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。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（簡稱錐形罐發(fā)酵法），國內(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)行自然對流，罐體越高對流越強(qiáng)。由于強(qiáng)烈對流的存在，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自動清洗裝置，清洗方便。

（9）錐形罐加工方便（可在現(xiàn)場就地加工），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，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（見表4-3-1），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(qiáng)烈的自然對流，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。

轉(zhuǎn)讓二手啤酒發(fā)酵罐

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