啤酒发酵中的两个现象,冷不透和罐壁结冰。
在5度以上由于酵母的活力,罐内自动形成温度对流,中心的热量被迅速交换到罐壁,罐内各个部分温度差别不大,在5度以上的降温过程中,目的是快速降温,虽然冷媒和酒的温差较大但由于对流强烈温度传感器插入长短问题不大。
冷不透:通常发生在5度以下,特别是趋向0度时,对流变弱传导作用变强。这时如温度传感器插入过短就容易造成这个现象。
罐壁结冰:5度以下特别是保零时,由于传导为主,如温度传感器插入过长就会导致罐壁酒液结冰。
由于以上原因插入长度、位置高低要适合,要定期维修更换测温传感器,现场不使用温变。
发酵温度控制使用防人工控制的理由:
1、温度控制周期长;
2、罐有大小、新旧之分,长期使用,保温系数为变数;
3、温度传感器插入长度和位置有关;
4、冷媒盘管方式不同;
5、所供冷媒压力和温度为变数;
6、四季的影响特别是旧罐;
7、同一罐群由于冷媒管道布局使冷媒压力温度不一样,同样控制有差别;
8、罐内温度场各个阶段原理不同;
由于以上原因,使用PID调节反而不好。
发酵温度自动控制机理:
啤酒发酵是指在啤酒酵母的参与下对麦汁进行酒精发酵,形成旺盛对流的过程。强烈发酵阶段(主酵期和还原期)产生大量热量和二氧化碳,形成高温啤酒从中间向上,旁边低温啤酒向下的对流形式,当发酵温度3度以下到冷贮阶段,由于高密度啤酒向下聚集及酵母和冷凝固物的沉降对流情况和强烈发酵阶段相反是中间向下两边向上的对流形式。3度以上下部温度比上部温度高,3度以下上部温度比下部温度高。
自动控制罐主酵过程温度有较大范围的波动,有利于发酵,有利于酒液的对流是符合发酵机理的。
发酵控制中常见问题及原因分析:
1、发酵罐的径高比的要求要符合发酵降温,如偏大对冷媒压力温度要求高;
2、使用时间长,保温系数下降;
3、其他同上面8点。
结论:
在发酵过程中,对于200立方的罐来说,酒精制冷的发酵液温度分布均匀,热扩散起主导作用;
罐壁面温度受冷媒温度,环境温度影响程度随发酵过程逐渐增大,到0度储酒阶段该影响趋于稳定;
锥部壁面温度主要受酵母沉积的影响;
必须对端面温度计采用良好的绝热保温措施,以减小环境温度的影响。