如何高效處理熱凝固物？——現(xiàn)代啤酒釀造中的智慧之舉

在精釀啤酒的釀造過程中，每一個(gè)步驟都藏著釀酒師對(duì)品質(zhì)的追求。今天，天泰小編來和朋友們聊聊啤酒釀造的另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——漩沉，看看現(xiàn)代啤酒廠的釀造技術(shù)是如何把控釀酒質(zhì)量、保證釀造設(shè)備高效運(yùn)作的。

熱凝固物是麥汁煮沸過程中高分子氮凝聚而成的不溶性縮合物，主要由直徑為30~80μm的蛋白質(zhì)和多酚復(fù)合物組成。在過去，開放式冷卻盤和沉淀槽是常見的配置，但它們?cè)谔幚頍崮涛飼r(shí)效率并不高，現(xiàn)代啤酒廠極少采用。現(xiàn)在大多數(shù)啤酒廠都擁抱了更先進(jìn)的漩沉設(shè)備——回旋沉淀槽，有時(shí)也使用離心機(jī)或精密過濾器，來確保熱凝固物的高效處理。

想象一下，麥汁沿著槽壁切線方向進(jìn)入槽內(nèi)，形成麥汁的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過程，就像是在麥汁內(nèi)部組織了一場(chǎng)有序的流轉(zhuǎn)。等進(jìn)料結(jié)束之后，旋轉(zhuǎn)的麥汁自然減速，從而產(chǎn)生回旋效應(yīng)。麥汁內(nèi)部各點(diǎn)受力大小隨所處位置不同而異，需要依靠離心力和重力來平衡。上層的麥汁和空氣接觸之后產(chǎn)生的摩擦阻力較小，旋轉(zhuǎn)時(shí)形成凹型液面；中層麥汁憑借離心力作用，向四周移動(dòng)；槽壁及槽底部麥汁，由于旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦阻力大，旋轉(zhuǎn)速度局部減慢，槽壁處的顆粒固形物受到的重力相對(duì)較大而下沉，槽底部液體在整體平衡的作用下，補(bǔ)充上層液體因離心作用形成的低壓區(qū)域而產(chǎn)生向心力，不斷涌向中心，同時(shí)還形成了一股中心向上的抽力。這樣，麥汁中固形物在重力和向心力的合力作用下，不斷向槽中心靠攏，隨著回旋速度的自然減慢，靜止下來后沉積于槽底中央，形成丘狀物。最終，這些不需要的“雜質(zhì)”與清澈的麥汁徹底分開，達(dá)到固液分離的目的。

回旋沉淀槽是一個(gè)平底的密閉柱形容器，出口處的斜率為2%，新型回旋沉淀槽一般都有保溫層，以防止麥汁冷卻。為了更好地收集熱凝固物，回旋沉淀槽底部中央裝有錐形熱凝固物收集杯。麥汁沿切線方式進(jìn)入槽內(nèi)，進(jìn)口大多有兩個(gè)：一個(gè)進(jìn)口在槽底，為避免吸氧；另一個(gè)進(jìn)口在距槽底1/3高度處。槽的內(nèi)壁應(yīng)光滑潔凈，邊緣要平整無棱角，槽內(nèi)不要安裝任何物件，如冷卻管、鐵扶梯、向內(nèi)凸出的人孔門等，因?yàn)檫@些東西會(huì)引起局部紊流或渦流，影響分離效果，槽的上部設(shè)有洗滌用的噴水環(huán)管?；匦恋聿鄣柠溨何桓叨扰c槽的直徑之比(高徑比)一般為1：(2~3)，現(xiàn)代化的回旋沉淀槽多選擇1：3的比例。當(dāng)H/D=1時(shí)，回旋沉淀槽的分離效果已經(jīng)很好了。但是，為了使回旋沉淀槽有足夠的面積容納熱凝固物，實(shí)際生產(chǎn)中常見的高徑比為0.3~0.5。麥汁出口始終在回旋沉淀槽底部的側(cè)面，出口一般有兩個(gè)，分別在麥汁高度的1/2處和底部1/10處。排放順序?yàn)樽陨隙拢蜷_閥門時(shí)要注意麥汁的流量，防止流動(dòng)過快沖擊沉淀物，造成麥汁混濁。殘余麥汁導(dǎo)出口開在回旋沉淀槽的底部，其開口半徑是根據(jù)高徑比(H/D)和熱凝固物的量來確定的，生產(chǎn)中需根據(jù)實(shí)際情況確定。待麥汁排出后，要用清水排除沉淀物若在槽底中央制成一個(gè)小錐體，應(yīng)能存積全部沉淀物，以利排放；若槽底是平的，應(yīng)有2%的斜度，以利清洗。因此，回旋沉淀槽底部的結(jié)構(gòu)形式可以是多種多樣的。

回旋沉淀槽之所以成為最常用的熱凝固物分離設(shè)備，不僅是因?yàn)榕c其他分離設(shè)備相比，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷，更因?yàn)樗芨咝Х蛛x，利用回旋沉淀槽分離熱凝固物的目標(biāo)是汁濁度<10EBC、麥汁固體顆粒<25mg/L，熱凝固物分離完全，能形成良好的凝固物丘狀體，讓出來的麥汁清澈透亮，為后續(xù)的發(fā)酵工藝打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而且，它還是個(gè)立式的柱形設(shè)計(jì)，熱麥汁沿切線方向泵入后，由于回旋效應(yīng)，使熱凝固物顆粒沿著重力和向心力所形成的合力的方向，以較堅(jiān)實(shí)的丘狀沉積于槽底中央，達(dá)到固液分離的目的，清亮麥汁從側(cè)面麥汁出口排出，繼續(xù)它的釀造之旅。那么，固液分離的效果和旋轉(zhuǎn)方向有沒有關(guān)系呢？實(shí)驗(yàn)證明，麥汁旋轉(zhuǎn)方向關(guān)系著固液分離效果與節(jié)約能源的問題。麥汁的旋轉(zhuǎn)應(yīng)該利用地球自西向東自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的“科里奧利”慣性力。因此，在北半球正確的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)該是逆時(shí)針方向，否則就會(huì)如逆水行舟一樣減慢速度而浪費(fèi)能源。當(dāng)然在南半球則相反，應(yīng)采取順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。

總的來說，現(xiàn)代啤酒廠在啤酒釀造中的熱凝固物處理已經(jīng)從過去的“粗獷”變得“精細(xì)”?；匦恋聿酆推渌咝Х蛛x手段的運(yùn)用，不僅提升了啤酒的質(zhì)量，也讓整個(gè)釀造流程更加科學(xué)和環(huán)保。對(duì)于追求卓越品質(zhì)的精釀啤酒制造商而言，回旋沉淀槽的配備無疑帶來了顯著的益處，如您有啤酒設(shè)備需求，記得聯(lián)系天泰。