糖化车间要进行四个啤酒酿造的过程——糖化、过滤、煮沸、漩沉,其中糖化过程是麦芽中的酶将淀粉转化为糖的过程。糖化锅主要用于麦芽淀粉、蛋白质的分解,糖化醪液与已糊化的辅料醪在此混合,使醪液维持在一定的温度,进行淀粉糖化。因此需要具备加热和搅拌功能。为了适应精酿啤酒酿造过程中的特殊需求,精酿啤酒酿造系统中的糖化锅种类也有多种形式。最常见的设计为单一糖化锅、糖化过滤槽、糖化煮沸锅和糖化煮沸漩沉罐这四种形式的糖化锅。
无论是哪一种糖化锅的设计,其中搅拌器尺寸的设计对传热、锅内温度的均匀性、混合和固液悬浮非常重要。搅拌器需要起到的作用是,能够使醪液中的物体颗粒成悬浮状态,并均匀地分布在麦汁中。以避免加热中局部过热、交互现象这类会影响麦汁和啤酒质量的状况。搅拌器的转速必须与锅体直径相适应,而且线速度不得超过3m/s,否则会对醪液产生剪切力,使醪液内容物发生改变。
单一糖化锅中常用搅拌器形式
当将酿啤酒发展到一定规模后,精酿啤酒单一糖化锅是必然选择。因此单一糖化锅这种设计是啤酒厂糖化车间中最常见的形式,也是精酿啤酒酿造系统中常见的形式之一。由于功能单一,无论是料水混合、传热还是固液悬浮等都能做到最佳, 可以为蛋白质分解和淀粉分解为可发酵型糖提供最佳条件。
目前全球精酿啤酒糖化搅拌器的设计主要模仿或沿用德国三家酿造装备企业的搅拌装置。如天泰的啤酒糖化锅内的糖化搅拌器是借鉴了德国Huppmann公司的设计,一起来看看都有什么特点吧~
搅拌桨叶长而宽大且对称设置
长而宽大(桨叶直径为罐体的0.85~0.90)、外缘处于相反方向的对称桨叶,有利于在热量通过对流传给加热介质时,缩短接触时间,保证不会造成局部过热,从而保持热传导恒定不变。一方面可以通过对流来增加热传导,减少醪液糊锅的可能性;另一方面,使用宽大的叶片可以在较低的转速下运行,降低剪切力带来的机械负荷。
搅拌桨叶有倾角且开孔
醪液中酶与底物的完全作用需要充分接触。天泰搅拌叶具有正确的倾角,可使醪液在锅中形成旋转运动,附带形成滚动混合醪液由内向外和由下向上的充分运动和滚动循环,可以保证锅内温度均匀一致(上下温差小于0.3℃),促进酶与醪液的充分接触。同时,桨叶上的开孔可降低剪切力,减少氧气吸入醪液。
搅拌装置采用变频调节
实际生产中,常以非水溶性物质(NHF)的变化作为衡量剪切力大小的重要参数,非水溶性物质的绝对含量在很大程度上取决于搅拌装置的结构。非水溶性物质(NHF)含量越高,说明醪液所受的剪切力越大,此时的搅拌速度也越快。因此,在糖化过程中,我们必须尽可能降低搅拌速度,减少非水溶性物质的含量。天泰的搅拌器采用变频调节,搅拌速度可以根据糖化工艺的要求灵活调整,以与糖化步骤相适应,从而控制醪液的对流速度,避免产生过大的剪切力,尤其在高浓糖化时显出其无与伦比的优势。
组合功能的糖化锅中常用搅拌器形式
糖化和过滤在一个容器中完成,即糖化过滤槽;糖化和煮沸在一个容器中完成,即糖化煮沸锅;糖化、煮沸和漩沉在一个容器中完成,即糖化煮沸漩沉罐。
糖化过滤槽的搅拌
为保留耕糟功能,天泰的糖化过滤槽保留过滤槽中的耕排糟装置充当糖化搅拌。耕刀上装有多个弧形小桨装置,使得耕排糟装置具备搅拌功能。当减速机顺时针旋转时,弧形小桨保持与过滤槽筒体通心,实现耕糟。当减速机逆时针旋转时,弧形小桨呈关闭状态可以进行搅拌和排糟。
糖化煮沸锅的搅拌
糖化煮沸锅是德式精酿啤酒糖化系统的主要形式,精酿啤酒糖化煮沸锅的搅拌装置和精酿啤酒单一糖化锅搅拌装置所面对的问题一致,所以直接延用单一糖化罐中的搅拌器设计即可。
糖化煮沸漩沉罐的搅拌
这种形式的精酿啤酒糖化锅是在英美系统的糖化过滤槽加热遇到问题时想把糖化功能移植到煮沸沉淀槽上,进而产生的一种新的糖化锅形式。由于多种功能集中在一个锅上造成效率不高,目前这种形的糖化锅实际应用不多。由于要考搅拌器的存在对旋流沉淀时的流体离心旋转造成影响,需要对搅拌进行特殊设计。现有的系统大部分都是直接采用常规的搅拌器,多少都会对热凝固物在罐底中心的沉淀积聚造成影响。目前天泰正在钻研将桨叶收起到中心位置的设计来实现对旋流沉淀的影响。
天泰啤酒糖化锅的搅拌器,实现温和搅拌,不形成表面湍流,保证尽可能小的剪切力,减少吸氧。同时能使物料形成上下对流,液面下形成平均匀平稳的湍流,使酶能够与物料充分接触,减少作用时间,为您的高质量酿造提供有力保障。
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