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如何调节与控制锥形发酵罐的温度？
锥形罐发酵过程中温度的调节与控制是一个非常重要的环节,发酵温度的调节控制是否合理,不仅关系到发酵能否顺利进行,而且关系到酵母本身的性能和最终产品的质量。发酵温度的调节与控制应当以麦汁组成、麦汁浓度、酵母特性、酵母添加量、发酵周期、产品种类等因素为依据,结合企业具体情况加以实施。
根据发酵过程中温度控制的不同,可将发酵过程分为主发酵期、双乙酰还原期、降温期和储酒期4个阶段。
(1)主发酵期麦汁满罐并添加酵母后,酵母开始大量繁殖,当繁殖到一定程度后进入主发酵阶段。随着降糖速度的不断加快,发酵趋于旺盛,产热量增大,温度随之高,a-乙酰乳酸转化为双乙酰的速度也随之加快。由于这个阶段发酵旺盛,产生大量的CO2,并在罐内形成浓度梯度,下部CO2浓度高于中上部,而发酵液密度低于中上部,所以发酵液由下而上形成强烈对流。随着主发酵的进行,升温速度逐渐加快,所以这一阶段要适当开启上段冷却带,关闭中下段冷却带,维持主发酵最高温度相对稳定,在保证发酵旺盛的同时,避免发酵液温度升得过高。如果发酵过于旺盛,温度升高过快,可开启中段冷却带协助冷却。
(2)双乙酰还原期 随着发酵的进行,当糖度降至规定值时即转入双乙酰还原期,各啤酒厂的糖度规定值不尽相同,一般在达到发酵度的90%时的糖度开始还原双乙酰。双乙酰还原期的温度控制大致可分为三种:一是低于主发酵温度2~3℃,这种方法的还原时间较长,一般为7~10天,酵母不容易自溶和死亡,啤酒口味较好;二是在主发酵温度下还原,这种方法从形式上不分主发酵和后发酵,还原时间较短;三是目前常用的高于主发酵温度2~4℃的方法,还原期可缩短至2~4天。采用这种较高温度还原的方法,就是当发酵液糖度降至规定值时,关闭冷却,使发酵液温度自然升至12℃，同时背压0.12MPa ，进入双乙酰还原期。
(3)降温期 随着糖度继续降低,双乙酰还原至0.1mg/L以下时,开始以0.2~0.3℃/h的速度将发酵液的温度降至4℃左右。由于发酵速度随着发酵温度的降低而逐渐减缓,以及酒液温差变化所引起的热对流作用,使这一阶段的对流由原来的向上流动逐渐转为向下流动。所以这个时期应以控制锥形罐下部温度为主,使罐顶温度略高于罐底温度,以利于由上而下的对流,促进酵母及凝固物的沉降、酒液的澄清和CO2的饱和。在降温期间,冷却速度一定要缓慢、均匀,防止结冰。
(4)储酒期 储酒期包括温度由4℃降至0℃以及-1~0℃的保温阶段。储酒的目的是为了澄清酒液、饱和CO2、去除生青味、提高啤酒非生物稳定性。此阶段由于酒液密度的变化和CO2浓度的分布,使酒液由原来的向下流动缓慢转变为向上流动。这时必须有效地控制低温,逐步使罐的边缘与中心、上部与下部温度趋于致,才有利于酒液的澄清和成熟,有利于酵母和杂质的沉降。操作时,需开启上、中、下三段冷却带阀门,协调降温,避免温差变化产生酒液对流,使已沉淀的酵母、凝固物等又重新悬浮于酒液,造成过滤困难。这一阶段温度宜低不宜高,严防温度忽高忽低剧烈变化。
