用于酿酒厂发酵中控制泡沫的方法技术

一种在发酵的麦芽汁中控制泡沫产生的方法，包括重复以下步骤：　　　　（ｉ）对所述发酵的麦芽汁施加增大的压力，直到泡沫体积达到最大，然后降低到稳定的较低水平；　　　　（ｉｉ）释放所述压力；和　　　　（ｉｉｉ）根据需要重复步骤（ｉ）和（ｉｉ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发酵方法，具体是涉及其中麦芽汁被发酵形成适于饮用的饮料如啤酒并且在发酵过程中形成泡沫的方法。
技术介绍
用于酿造工业的传统发酵罐和贮藏灌(lagering tanks)只能被建造成一定的体积。在要求更大体积和更高效率的驱动下，在啤酒发酵和熟化阶段中需要引入更大的生产单元。这需要引入现在常见的圆锥形发酵罐和贮藏容器(称为″CCV″)。这些是封闭的容器，因为发酵过程中会产生二氧化碳，它们被设计成能经受一定的压力，实际上，至大约14.9磅/平方英寸(psig)的压力。然而，一般发酵在0.5-1.5psig进行。当然，在发酵过程中CCV不能被完全填满，这是因为二氧化碳的产生造成了大量泡沫的产生，在极端情况下，过量的泡沫可通过各种气体出口从CCV中出来并进入卸压阀(PRV)。这可能是非常危险的，因为溢出泡沫中的麦芽汁可阻断RPV的作用使其不能运行。结果可能是CCV结构的失败，从安全和成本角度考虑，这当然是非常不希望看到的。通过在发酵的麦芽汁上方留出一个体积，称为“顶部空间”(″headspace″)，解决了这一问题。经验已显示，对于一般的啤酒，发酵罐应该有相当于投入的麦芽汁体积的至少25％-30％的顶部空间。在有些类型的啤酒中，例如，小麦啤酒的发酵，因为产生更多泡沫，顶部空间应该高达投入的麦芽汁体积的40％。这在商业上非常显著的，例如，在麦芽汁体积为969hl.(相当于9.69m3)的典型CCV中，顶部空间为24.2m3，即，CCV总体积为121.1m3。这样一种CCV的总高度为11.15米，其中1.75米是顶部(参考《麦芽制作及酿造技术》，国际版，(Technology Brewing and Malting，International Edition)368页，以及下列等等)。应能理解，留下这样一个大的顶部空间来对付不受控制或过量的泡沫产生大大降低了发酵罐潜在的生产能力。众所周知，回收发酵过程中产生的二氧化碳，然后纯化、压缩和液化以在酿造的各个过程中重新使用是与蒸汽或水一样有价值的应用。当发酵和熟化在CCV中进行时尤其如此，这种情况下二氧化碳以浓缩形式产生，可容易地被引出来并收集(例如参见《麦芽制作及酿造技术》，393-394页)。通常在最初的排气阶段(即将所有气体都去除)之后的最大产生阶段进行收集，直到发酵慢下来的最后阶段。同样，因为发酵罐中的压力通常优选较低，约0.5-1.5psig，因此需要一个增压压缩器(booster compressor)来将二氧化碳离开发酵罐的压力提高约3.5-5.0psig，以克服在收集的气体到达压缩器液化之前在水洗涤器(water scrubber)和碳纯化器中遇到的压力降。发酵之后，啤酒进入熟化阶段，啤酒的熟化也可以在密封灌如CCV进行。将新啤酒转移到熟化容器中，在这里继续的发酵可能仍然比较剧烈。为了避免“冒泡逸出”时固体颗粒和一些提取物的损失，通常开始时不完全填满熟化容器，而是一段时间以后没有泡沫损失时再将其填满。同样，这也是对泡沫的控制，但这是在酿造过程的熟化而非发酵阶段。本专利技术的目的是提供在不使用添加剂的条件下在啤酒生产过程和类似发酵过程中控制产生的泡沫体积的方法。
技术实现思路
已发现，通过使发酵的麦芽汁进入一个压力增加然后下降的重复循环，可以控制发酵过程中产生的泡沫的量，由此大大降低产生的泡沫的量。具体地说，允许发酵产生的二氧化碳气体造成的压力从基线值增大，所述基线值大致为发酵过程中常使用的压力，此时压力维持在相对较低的值。随着气体的产生，产生的泡沫体积增加，这样当压力增加时容器中的水平面也增加，直到其达到最高，该最高值大大低于若压力保持在该发酵中常用的恒定水平时所达到的最高值。当压力继续增加时，泡沫水平的体积开始降低直到它稳定在降低了的水平上。然后释放压力，回到基线水平，然后根据需要重复该循环。可以理解的是，除了降低泡沫水平并从而允许发酵罐中具有高多的液体含量之外，增大的压力还有其它效果，包括1.减少一些不需要的发酵副产物例如酯和高级醇的产生。2.压力的释放导致在麦芽汁中二氧化碳气泡的上升增加，从而进行气体洗涤(gas wash)效果。这可使一些不需要的成分如硫化氢从溶液中逸出和除去。在一个实施方式中，本专利技术提供在发酵的麦芽汁中控制泡沫产生的方法，包括重复以下步骤 (i)对所述发酵的麦芽汁施加增大的压力，优选最高达约14.9psig，直到泡沫体积达到最大，然后降低到稳定的较低水平；(ii)释放所述压力；和(iii)根据需要重复步骤(i)和(ii)。在另一个实施方式中，本专利技术提供在发酵的麦芽汁中控制泡沫产生的方法，包括重复加压循环，该加压循环包括下列步骤(i)允许发酵过程中产生的二氧化碳气体增大麦芽汁上的压力直到它达到约为14.9psig的最高值并且产生的泡沫量达到最高值，然后降低到稳定的最小值；和(ii)释放所述压力；和(iii)根据需要重复步骤(i)和(ii)。在本专利技术方法的另一个实施方式中，将所述发酵过程中产生的二氧化碳气体收集、净化(scrubbed)、干燥和液化，二氧化碳的收集优选在所述发酵开始后约20小时开始。如所述，该方法优选采用高达约14.9psig的压力，优选最高10psig，尤其是4.6-7.5psig。本专利技术的另一方面提供一种酿造方法，该方法在一级发酵中采用如上所述的压力循环和/或包括二级发酵的熟化阶段。附图说明将参考附图和下列实施例来描述本专利技术但并非限制本专利技术。唯一的附图是总体上图示了根据本专利技术使用的发酵罐及相关的二氧化碳收集设备。实施例具有九(9)升容量的实验性发酵罐安装有汞压开关，该开关安装有螺线管阀。填充六(6)升麦芽汁到该发酵罐，进行该系统峰值发酵醪(krausen)和正常压力(约0.5psi)下的对照发酵。注意泡沫的高度。然后，将压力设定在1.5psi，即在该系统通常发酵的最末端，重复发酵。对照系统的泡沫达到相似高度，但是，当压力上升到1.5psig时，泡沫的高度下降直到其稳定。此时，释放压力，泡沫床恢复到其初始高度，即，泡沫没有减少。然后将压力上升到约5psig，重复该试验。在这种情况下，泡沫的量开始时如前面一样增加，但压力增加时，泡沫水平的增加终止了，其水平低于前面两个发酵中获得的水平。然后释放压力；减压后不久即观察到泡沫床中气泡的大量破裂，泡沫床的高度比其初始最高高度降低60％。然后，随着压力的增加泡沫床的高度再一次增加直到该床的高度约等同于其初始最高值，这时其停止增加，并开始下降直到稳定，此时，再一次释放压力。因此，在酿造的发酵阶段采用大于1.5psig的压力，发酵罐的顶部空间可被大大减少，最大减少约50％。当然，这允许发酵罐中包含更多的麦芽汁，因此在没有增加发酵罐体积的情况下增加了啤酒产量。附图总体图示了用作发酵罐的CCV，一级收集发酵过程中产生的二氧化碳的相关设备。图中，数字表示下列1.发酵罐2.泡沫收集器3.增压压缩器4.水洗5.碳纯化器6.压缩器和中间冷却器7.CO2气体后冷却器8.干燥剂9.NH3压缩器和冷却器10.CO2液化器11.液体存贮灌12.CO2蒸发器13.补给(二氧化碳；气体和CIP)到隔离安装的圆屋顶形灌(dome)中；和14.本专利技术的气体循环设备一级其它常见的压力检测和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：G·D·奥斯汀，
申请(专利权)人：勒柏特酿造有限公司，
类型：发明
国别省市：