[实用新型]冷却发酵系统

说明书

本实用新型提出一种冷却发酵系统，包括发酵罐、冷却装置，发酵液在发酵罐中进行发酵，冷却装置以冷媒与发酵液相互隔离并对发酵液进行冷却的形式设置于发酵罐的内部。还提出一种冷却发酵系统，包括发酵罐、冷却罐、冷却装置，发酵液在发酵罐中进行发酵，冷却罐与发酵罐通过管道连接，经发酵的发酵液从发酵罐中经由管道流入冷却罐中，冷却装置以冷媒与发酵液相互隔离并对发酵液进行冷却的形式设置于冷却罐的内部。上述两种冷却发酵系统均采用冷却装置内置罐体的方式对发酵液进行冷却，冷却效率高，组装方便，易于推广。

技术领域

本实用新型涉及一种冷却系统，特别涉及一种针对发酵液进行冷却的系统。

背景技术

啤酒的工业生产中，啤酒的发酵工艺主要包括两罐法和一罐法。传统的两罐法采用两段发酵，分为前发酵和后发酵，其主要步骤为啤酒在常温下进行前发酵，之后通过倒罐再进入啤酒的后发酵。一罐法工艺是将啤酒的发酵过程始终放在一个发酵罐中进行，同样也有前发酵和后发酵，前发酵也是常温发酵，当检测到发酵液双乙酰还原后，就需要降温进入后发酵。无论是两罐法还是一罐法，啤酒在发酵过程中都会产生大量的热量。为保证后发酵液满足后期合适的温度，需要对前发酵后的啤酒进行降温。

为避免温度过高对发酵过程产生不利的影响，保证发酵过程的有序进行，需要设置传热部件导出发酵液的热量，降低发酵液的温度。中国专利文献CN101413741B提供一种夹套罐，包括：罐体，夹套，设置在夹套上的工质输入口，工质输出口和排油口，工质输入口与工质输入管路连通，工质输出口通过工质输出管路与设置在罐体外的工质总管路连通，排油口通过排油管路与工质总管路连通，排油管路中设置有节流孔板。夹套包裹发酵罐，冷媒通过工质输入口进入夹套中，吸收来自罐体释放的热量。节流孔板使得流经排油口的工质减少，只有少量的油份通过排油管路节流孔板被排出，而氨(冷媒)的汽液两相流的主流通过工质输出口流出，减少夹套内工质流动的短路，增强了整个夹套罐的冷却效果。

进一步地，专利文献CN203960174U介绍了一种发酵罐冷却夹套，包括固定在发酵罐的罐壁上的上环形管、下环形管以及若干个直条管，若干个直条管沿发酵罐的罐壁周向均匀分布并且任意两个相邻的直条管紧密贴合，若干个直条管置于上环形管和下环形管之间，每个直条管的一开口端与上环形管相通，另一开口端与下环形管相通，上环形管设有冷媒出口，下环形管设有冷媒入口。冷媒通过冷媒入口进入到下环形管内，该冷媒必须经过直条管，从而进入到上环形管内，再从冷媒出口处流出，可以有效避免冷媒从入口处进入时，没有经过循环流动就直接从出口处流出，使得冷媒的冷却得到充分的利用，提高冷媒的利用率，降低制造成本，同时下环形管和上环形管是通过直条管进行连通，若干个直条管沿发酵罐的罐壁周向均匀分布并且任意两个直条管紧密贴合，使得发酵罐的换热无死角、换热均匀。

现有技术中通常采用如上所述的夹套的方式对罐体中的发酵液进行冷却，然而这种夹套的结构使得吸热过程仅发生在发酵罐的外壁上，并且夹套中的冷媒除了会吸收来自发酵液的热量外还会吸收来自空气中的热量，降低了冷媒的冷却效率。在啤酒生产工艺中，啤酒发酵液冷却到0℃往往需要24小时以上，且其发酵周期较长，在销售旺季，往往易发生发酵罐不足的情况，导致生产量跟不上销售水平。因此如何进一步缩短降温时间，提高冷却效率，是本领域需要解决的重要课题。

另一方面，在啤酒种类中冰啤色泽特别清亮，口味柔和、醇厚、爽口，受到年轻人的喜爱。冰啤的酿造是将啤酒处于冰点温度，使之产生冷混浊(冰晶、蛋白质)，生产出清澈的啤酒。普通啤酒酒精含量通常在3-4％，而冰啤则在5.6％以上，高者可达10％。传统的冰啤的制作方式是将啤酒置于含有冷却夹套的发酵罐中进行发酵。在制作冰啤过程中，会在与冷媒直接接触的发酵罐壁上发生结冰，当冰晶积累到一定程度时就会在发酵罐壁上形成了一层结冰层，这样的结冰层不利于冷媒吸收发酵罐中的液态啤酒的热量，使得啤酒不再结冰。为了进一步减少啤酒中的水含量，需要将发酵罐壁上结出的冰清除，之后才能让啤酒中继续结冰。因此制作冰啤的过程需要不断清除结出的冰块，操作较为繁冗，且制作时间较长。因此如何能够简化步骤，进一步降低冰啤制作过程中啤酒的温度，提高生产效率也是目前亟待解决的问题。