15噸啤酒廠設(shè)備糖化系統(tǒng)生產(chǎn)精釀啤酒時(shí)如何使啤酒恒溫發(fā)酵。恒溫發(fā)酵是生產(chǎn)精釀啤酒發(fā)酵的常用方法，今天濟(jì)南中釀機(jī)械設(shè)備有限公司的小編就為您具體介紹一下啤酒廠設(shè)備生產(chǎn)精釀啤酒時(shí)，如何進(jìn)行恒溫發(fā)酵吧。
在15噸啤酒廠設(shè)備糖化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)啤酒恒溫發(fā)酵，需從設(shè)備選型與改造、溫度控制策略、工藝優(yōu)化、監(jiān)測(cè)與應(yīng)急管理四個(gè)方面綜合設(shè)計(jì)，確保發(fā)酵過(guò)程溫度波動(dòng)≤±0.5℃，從而保障啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性與品質(zhì)一致性。以下是具體實(shí)施方案：
一、設(shè)備選型與改造：構(gòu)建恒溫發(fā)酵基礎(chǔ)
發(fā)酵罐選型與保溫設(shè)計(jì)
材質(zhì)與結(jié)構(gòu)：選用304不銹鋼錐形發(fā)酵罐，罐體采用雙層夾套結(jié)構(gòu)，內(nèi)層填充聚氨酯泡沫保溫層(厚度≥50mm)，減少熱量散失。
尺寸優(yōu)化：根據(jù)15噸產(chǎn)能設(shè)計(jì)罐體直徑與高度比例(如直徑3.2m、高度6m)，確保麥汁充氧與酵母沉降均勻，同時(shí)降低溫度分層風(fēng)險(xiǎn)。
罐頂密封：采用硅膠密封圈與快開(kāi)式人孔，減少冷量泄漏與外界空氣進(jìn)入。
溫控系統(tǒng)升級(jí)
制冷設(shè)備：配置大功率谷輪壓縮機(jī)(制冷量≥15kW)與板式換熱器，確保快速降溫能力(每小時(shí)降溫≥3℃)。
加熱元件：在夾套底部安裝電加熱棒(功率≥3kW)，用于低溫環(huán)境下的溫度補(bǔ)償。
循環(huán)泵：選用高流量、低揚(yáng)程的磁力驅(qū)動(dòng)泵(流量≥20m3/h)，確保冷卻介質(zhì)(如乙二醇溶液)在夾套內(nèi)均勻循環(huán)。
傳感器與控制系統(tǒng)
多點(diǎn)測(cè)溫：在發(fā)酵罐頂部、中部、底部安裝PT100溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度梯度。
PLC控制：采用西門(mén)子S7-1200系列PLC，設(shè)定溫度閾值(如主發(fā)酵階段18±0.3℃)，自動(dòng)啟停制冷/加熱設(shè)備。
人機(jī)界面(HMI)：配置觸摸屏顯示溫度曲線、設(shè)備狀態(tài)，支持手動(dòng)干預(yù)與歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)。
二、溫度控制策略：分階段精準(zhǔn)調(diào)控
主發(fā)酵階段(0-72小時(shí))
降溫速率：麥汁入罐后，以1℃/小時(shí)速率降溫至目標(biāo)溫度(如艾爾酵母18℃)，避免酵母應(yīng)激。
恒溫控制：通過(guò)PLC調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)流量，使溫度波動(dòng)≤±0.2℃，促進(jìn)酵母快速增殖與糖分轉(zhuǎn)化。
溶氧管理：主發(fā)酵前24小時(shí)保持罐內(nèi)微正壓(0.05bar)，防止氧氣進(jìn)入導(dǎo)致氧化味。
雙乙酰還原階段(72-144小時(shí))
升溫控制：主發(fā)酵結(jié)束后，以0.5℃/小時(shí)速率升溫至20℃，加速雙乙酰還原為乙酸乙酯(提升果香)。
恒溫維持：通過(guò)電加熱棒補(bǔ)償散熱，保持20℃±0.3℃持續(xù)48小時(shí)，確保雙乙酰含量≤0.1mg/L。
后發(fā)酵與熟成階段(144小時(shí)-14天)
降溫速率：以0.3℃/小時(shí)速率降溫至0-2℃，促進(jìn)酵母沉降與風(fēng)味物質(zhì)沉淀。
低溫恒溫：通過(guò)制冷系統(tǒng)維持0℃±0.5℃，減少啤酒氧化與風(fēng)味劣變。
三、工藝優(yōu)化：降低溫度波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)
麥汁預(yù)處理
冷卻效率：采用兩段式板式換熱器，將麥汁從煮沸溫度(100℃)快速降溫至發(fā)酵溫度(18℃)，減少熱滯留時(shí)間。
充氧控制：通過(guò)文丘里管向麥汁中充入無(wú)菌空氣，使溶解氧達(dá)8-10mg/L，避免酵母缺氧導(dǎo)致發(fā)酵異常。
酵母接種與管理
接種量：按麥汁體積添加1.0×10?個(gè)/mL酵母細(xì)胞，確保發(fā)酵啟動(dòng)迅速，減少溫度波動(dòng)對(duì)酵母活性的影響。
酵母回收：后發(fā)酵結(jié)束后，通過(guò)罐底閥門(mén)回收健康酵母(死亡率<5%)，避免污染與溫度沖擊。
清潔與無(wú)菌操作
CIP清洗：發(fā)酵罐使用后立即進(jìn)行堿洗(2% NaOH，80℃)與酸洗(1% HNO?，60℃)，殺滅微生物污染。
蒸汽滅菌：入罐前對(duì)麥汁管道與發(fā)酵罐進(jìn)行蒸汽滅菌(121℃，15分鐘)，防止雜菌繁殖導(dǎo)致溫度異常。
四、監(jiān)測(cè)與應(yīng)急管理：保障恒溫穩(wěn)定性
實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)
數(shù)據(jù)記錄：PLC每5分鐘記錄一次溫度數(shù)據(jù)，生成趨勢(shì)圖并存儲(chǔ)于云端，支持遠(yuǎn)程訪問(wèn)與報(bào)警。
異常報(bào)警：當(dāng)溫度超出閾值(如>18.5℃或<17.5℃)時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)短信/郵件通知操作人員。
應(yīng)急預(yù)案
制冷故障：配置備用壓縮機(jī)與冷卻塔，主設(shè)備故障時(shí)自動(dòng)切換，確保降溫能力不中斷。
停電應(yīng)對(duì)：安裝UPS不間斷電源(續(xù)航≥2小時(shí))，維持PLC與傳感器運(yùn)行，同時(shí)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)供電。
溫度失控處理：若溫度持續(xù)升高，立即開(kāi)啟罐頂安全閥泄壓，并通過(guò)手動(dòng)閥門(mén)排放部分麥汁至應(yīng)急罐。
五、效果驗(yàn)證與持續(xù)改進(jìn)
發(fā)酵度檢測(cè)：通過(guò)比重計(jì)測(cè)量發(fā)酵前后麥汁比重，計(jì)算表觀發(fā)酵度(ADF)，目標(biāo)值應(yīng)≥75%。
風(fēng)味評(píng)估：組織感官品評(píng)小組，對(duì)啤酒的醇厚度、苦味、香氣等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，確保恒溫發(fā)酵下風(fēng)味穩(wěn)定性。
能效分析：記錄制冷系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)，優(yōu)化冷卻介質(zhì)流量與溫度設(shè)定，降低單位啤酒生產(chǎn)成本。
重大機(jī)遇：預(yù)計(jì)今年內(nèi)出臺(tái)精釀啤酒標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)，新政策將接軌歐美現(xiàn)行政策，今后小型精釀啤酒廠灌裝啤酒可正式走向市場(chǎng)，精釀啤酒行業(yè)將會(huì)迎來(lái)健康發(fā)展的機(jī)遇!
濟(jì)南中釀機(jī)械設(shè)備有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售于一體的發(fā)酵裝備制造企業(yè)。公司總部位于美麗的泉城濟(jì)南，生產(chǎn)園區(qū)位于山東省德州市三唐工業(yè)園，公司始終致力于專(zhuān)業(yè)為客戶(hù)提供包括啤酒、果酒、葡萄酒、白酒、蒸餾酒等領(lǐng)域內(nèi)的項(xiàng)目咨詢(xún)、工藝研發(fā)、應(yīng)用化設(shè)計(jì)、裝備制造、工程服務(wù)、售后維護(hù)等一站式服務(wù)，您的滿(mǎn)意就是我們的追求。中釀設(shè)備出口美國(guó)、加拿大、德國(guó)、巴西、澳大利亞、北歐、非洲、南美等多個(gè)和地區(qū)。
