1、第三章 嫌气发酵设备,第一节 酒精发酵设备,一. 发酵设备的结构 1. 设备设计要求: (1) 结构上满足酵母生长和代谢的必要工艺条件 (2) 有利于发酵液的排出及设备清洗和制造安装和维修方便,2. 常用酒精发酵罐的结构,酒精发酵罐的洗涤酒精发酵罐的洗涤。过去均由人工操作，近年来，酒精发酵罐已逐步采用CIP清洗系统。所谓CIP清洗系统，意即内部清洗(在位清洗系统)系统。,二. 酒精发酵罐的计算,1. 发酵罐结构尺寸的确定(1) 全体积计算 (2) 尺寸结构的确定,2. 发酵罐数量的确定,3. 发酵罐冷却面积的计算 (1) 基本计算公式 基于传热系数,(2) tm的计算,(3) 传热系数K的确定
2、,(4) 冷却水消耗量的计算,第二节 啤酒发酵设备,一. 传统的啤酒发酵设备 1. 前发酵设备 &前发酵: 酵母的繁殖 发酵形成嫩啤酒.,(1) 主要结构 主体: 长方形或正方形水泥或钢筋混凝土池子 内部: 冷却蛇管 底部有嫩啤酒排出口(应有带孔塞阻止酵母随啤酒排出),(2)前发酵设备的分类 开口式: 便于观察发酵情况, 但易于染菌, 发酵室内二氧化碳浓度应保持低水平 封闭式: 便于回收二氧化碳, 减少通风换气的能耗, 不易染菌.,2. 前发酵槽的计算 (1) 数量的确定,3 后发酵槽 &后发酵: 降低残糖, 饱和二氧化碳减少氧气, 改善口味, 使啤酒进一步澄清.,(2)后发酵槽数的计算,二.
3、新型啤酒发酵设备,1. 圆筒体锥底发酵罐(锥形发酵罐） (1) 优点: 可以把前后发酵合并为一罐, 发酵周期短, 生产灵活.,1 操作平台 2 带有附件的罐顶 3 带有绝缘的电缆管和排水管 4 温度计口 5 用于贮酒的较小冷却 6、8 用于发酵的冷却区 7 保温层 9 液氨流入管的接口和阀门 9a 氨气出口 10 锥底冷却区 11 带有人孔锁闭的锥底套管 12 取样阀 13 与罐顶连接的进管和出管（CO2、空气、CIP），它们均绝缘安装 14 保压装置 15 内容物测量装置、空罐探头。,特点:,（1）该罐具有锥底，主发酵后回收酵母方便。最好用凝聚型酵母,（2）圆柱锥形罐具有相当高度，凝聚力较强
4、的酵母可以沉淀，凝聚性差的酵母就需要离心分离。圆柱锥底罐适用于下面发酵，也适用于上面发酵；但应用于上面发酵，需选择凝聚沉淀型上面酵母，便于回收。,（3）圆柱锥底罐是密闭罐(可回收CO2)，既可以作发酵罐，也可以作贮酒罐。,（4）罐内的发酵液混合：产生的二氧化碳梯度，以及冷却方位的控制。,（5）罐本身具有冷却夹套，冷却面积能够满足工艺上的降温要求。一般在圆柱体部分，视罐体高度，可分设23段冷却，锥底部分设有一段冷却，有利于酵母沉降和保存。,设计注意点： （1）正负安全阀 （2）罐内的对流和热交换问题 （3）锥形罐的冷却 冷媒多采用乙二醇、丙二醇或酒精溶液，也可使用氨(直接蒸发)作冷媒。,（5）
5、清洗 采用CIP清洗系统,1一固定喷头 2一滑动接头 3一回转喷头 4一通气管 5一沉渣阻挡器6一双重出口 7一微型开关 8一控制盘 9一CIP供应泵 10一污水泵 11一水箱 12一清洗剂分配站 13一啤酒进出站 14一压力调节阀 15一通气阀,整个清洗程序分7个步骤。 预冲洗：在罐底的沉渣放了一半之后进行，30s，进行10次，30s排泄时间.,碱冲洗 热碱液循环16min， 32中间清洗： 清水进行4min冲洗。,进行3次清水的喷冲，每次30s。,进行碱喷冲，32，循环15min。用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。最后用酸性水冲洗循环，中和残留的碱，放走洗水，使罐保持弱酸状
6、况。,第三节 连续发酵,一、概述： 几个概念： (1)连续发酵： (2) 恒化连续发酵： (3)恒浊连续发酵：,二、连续发酵理论罐数的确定 1、生长和产物合成同时进行(啤酒,酒精发酵）2、生长和产物合成明显分为两个阶段（柠檬酸）,三、连续发酵流程 (一)酒精连续发酵流程 1. 糖蜜制酒精的连续发酵生产,2. 淀粉质原料制酒精的连续发酵生产流程,(二)啤酒连续发酵流程,1、塔式连续发酵,2、啤酒多罐式连续发酵,四、连续发酵时间确定,1、单罐连续发酵,2、多罐连续发酵,五、连续发酵理论罐数的确定,总结,1.掌握酒精发酵罐的结构。 2.掌握酒精发酵罐的体积尺寸的计算。 3.掌握新型的啤酒发酵设备的结构特点。和设计时应注意的主要问题。 4. 掌握发酵罐个数的计算，及冷却面积，和冷却介质用量的计算？ 5. 了解啤酒的前后发酵？ 6. 掌握连续发酵相关概念和计算，了解连续发酵流程。,
