가정용 양조부터 상업용 양조에 이르기까지 발효 용기는 항상 필수적인 부품이었습니다. 시간이 지남에 따라 거의 변했습니다. 맥주 발효 장비는 원료 준비, 조리, 살균, 냉각 등의 기능을 가진 발효 탱크와 효모 팽창 탱크로 나뉩니다. 발효기 처리 제품의 생산은 미생물 생명 활동과 대사에 필요한 조건을 제공할 수 있어야 하며 작동 및 제어가 용이해야 합니다.
발효기
발효기는 오늘날 맥주 생산에 사용되는 가장 일반적인 발효 시스템입니다. 이름에서 알 수 있듯이 밀폐형 용기는 바닥이 원뿔형이고 윗부분이 접시 모양인 수직 원통형 용기입니다. 다른 간단한 공정의 경우, 발효기는 개방형 용기이며 때로는 입구가 하나만 있는 것처럼 단순하기도 합니다. 개방형 발효기라고도 합니다.
자격을 갖춘 발효기는 다음과 같은 특징이 있어야 합니다:
- 구조가 견고해야 합니다.
- 우수한 액체 혼합 특성
- 뛰어난 질량 전달 위상 열전달률
- 지원 및 신뢰할 수 있는 감지, 안전 구성 요소 및 제어 기기 장착
발효 탱크 용량
일반적으로 500L 미만의 발효기 탱크는 실험실용 발효기, 500-5000L 용량의 발효기는 파일럿 테스트용 발효기, 5000L 이상의 발효기는 생산 규모의 발효기로 간주합니다.
원통형 원뿔형 발효기
원형 간이 원뿔형 바닥 수직 발효기(원뿔형 탱크라고 함)는 상부 또는 하부 발효 맥주 생산에 사용되어 왔습니다. 원뿔형 탱크는 발효 전 또는 후 발효를 위해 단독으로 사용하거나 탱크에서 발효 전과 후 발효를 결합하여 사용할 수 있습니다(원포트 방식).
이 장비의 장점은 발효 시간을 단축할 수 있고 생산 유연성이 있어 다양한 종류의 맥주 생산에 적합하다는 것입니다.
특징
이러한 장치는 일반적으로 실외에 배치됩니다. 살균된 신선한 맥아즙과 효모가 바닥에서 탱크로 들어가고, 발효가 최고조에 달하면 적절한 발효 온도를 유지하기 위해 모든 냉각 재킷이 사용됩니다.
냉매는 에틸렌 글리콜 또는 알코올 용액을 사용하며, 암모니아(증발)도 냉매로 사용할 수 있으며, 탱크 상단에서 CO2 가스가 배출됩니다. 탱크 본체와 탱크 덮개에는 맨홀이 있으며 탱크 상단에는 압력계, 안전 밸브, 유리 투시창이 설치되어 있습니다.
정제된 CO2 가스 튜브가 탱크 바닥에 설치됩니다. 탱크에는 샘플링 튜브와 온도계 연결부가 장착되어 있습니다. 장비의 외부는 냉각 능력 손실을 줄이기 위해 우수한 단열층으로 싸여 있습니다.
장점:
에너지 소비가 적고 파이프 직경이 작아 생산 비용을 절감할 수 있습니다.
콘 바닥에 쌓인 효모의 경우 콘 바닥에 있는 밸브를 열어 효모를 탱크 밖으로 배출하고 다음 사용을 위해 일부 효모를 보관할 수 있습니다.
발효 장비 비용에 미치는 영향
발효 장비의 크기, 형태, 작동 압력 및 필요한 냉각 작업량. 용기의 형태는 단위 부피당 필요한 표면적을 ㎡/100L로 표시한 것으로, 비용에 영향을 미치는 주요 요소입니다.
탱크 압력 요구 사항
이산화탄소 회수를 고려하세요. 탱크의 CO2를 일정 압력으로 유지해야 하므로 대형 탱크가 압력 탱크가 되고 안전 밸브를 설치해야 합니다.
탱크의 작동 압력은 발효 과정에 따라 달라집니다. 전발효와 와인 저장에 모두 사용되는 경우 저장 중 CO2 함량에 따라 결정해야 하며, 필요한 내압은 전발효에만 사용되는 탱크보다 높아야 합니다. 압력이 저장 탱크의 설계 압력에 도달하면 안전 밸브가 열리기 시작해야 합니다. 안전 밸브의 최대 작동 압력은 설계 압력에 10%를 더한 값입니다.
탱크 진공
탱크의 진공은 다음과 같은 일련의 이송 또는 내부 청소로 인해 발생합니다. 발효 탱크 닫힌 조건에서. 대형 발효기의 공급 속도는 매우 빠르며 일정한 음압이 발생합니다. 탱크에 남아있는 CO2 가스의 일부가 청소 중에 제거 될 수 있으므로 진공이 생성 될 수도 있습니다. 대형 진공 발효기에는 진공을 방지하는 장치가 장착되어 있어야 합니다. 진공 안전 밸브의 기능은 공기가 탱크에 유입되어 탱크 내부와 외부의 압력 균형을 유지하는 것입니다.
세정 용액에 들어가는 알칼리 함량에 따라 탱크의 CO2 제거량을 계산할 수 있으며, 탱크에 들어가야 하는 공기의 양을 추가로 계산할 수 있습니다.
탱크 내 대류 및 열 교환
발효기에서 발효 국물의 대류는 CO2의 영향에 따라 달라집니다. 원뿔형 탱크의 발효액 전체가 이산화탄소 함량 구배를 형성합니다. 비중이 작은 발효액은 위로 떠오르는 양력이 있습니다.
또한 발효 중 상승하는 이산화탄소 기포는 주변 액체를 끌어당깁니다. 항력과 양력에 의해 생성된 가스의 교반으로 인해 탱크의 내용물이 순환되고 발효 액체의 혼합상 열교환이 촉진됩니다. 냉각 작업 중 맥주 온도의 변화도 탱크 내용물의 대류 순환을 일으킬 수 있습니다.