[發明專利]一種降膜式麥汁煮沸系統及其煮沸工藝

在審

• 申請號: 202010040501.8
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111154577A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 戴曉勇;李占勇;徐慶;張旅;傅靜宇;韋小利;馬文燕
• 申請（專利權）人: 寧波滬港食品機械制造有限公司;天津科技大學
• 主分類號: C12C7/20
• 分類號: C12C7/20
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

本發明涉及一種降膜式麥汁煮沸系統，包括煮沸鍋，煮沸鍋包括鍋體及外殼，其還包括降膜蒸發器、變頻泵及蒸氣噴射泵，降膜蒸發器位于鍋體頂部，降膜蒸發器的物料所處管程底端與鍋體內部相通，所述變頻泵入口與鍋體底部連通，變頻泵出口連通至降膜蒸發器頂部與物料所處管程頂端相通，所述蒸氣噴射泵的蒸氣出口與降膜蒸發器蒸氣入口連接并連通至加熱介質所處的殼程。本發明采用降膜蒸發取代傳統內加熱煮沸，管內麥汁流動性更好，而且加熱更加均勻，更加有效地避免結焦現象，具有節約能源，節約糖化及清洗用水等優點。

技術領域

本發明屬于麥汁煮沸系統技術領域，尤其涉及一種降膜式麥汁煮沸系統及其煮沸工藝。

背景技術

在啤酒釀制工藝中，主要有麥汁制備和發酵兩大步。麥芽粉碎后與熱水混合成麥醪，在酶的作用下轉化為含糖的麥汁。麥汁經過過濾后加入到煮沸鍋，在煮沸鍋中被加熱并煮沸。在煮沸階段，麥汁通過內部或外部加熱器加熱沸騰。煮沸后，熱凝固物在旋流(旋流沉淀)中分離。此后麥汁經過冷卻通入發酵罐中，投入酵母然后開始發酵。

麥汁煮沸是釀造啤酒過程中麥汁制備的一個關鍵步驟，同時也是整個啤酒生產過程中最為耗能的環節(約為整個糖化過程的40-60％)，一個優質的煮沸系統不僅能降低煮沸時的能源消耗，還會使煮沸后麥汁的質量大大提高。目前的精釀行業中大多使用內加熱常壓煮沸，在大型啤酒工廠中還有低壓煮沸、低壓動態煮沸或幾種方式組合。在過去的十年內，上述煮沸方式還能夠滿足精釀行業麥汁制備工藝需求，但隨著時間的推移，行業的水準越來越高，麥汁質量的要求越來越高。在未來的發展中，節能減排意識會越來越深入人心，排放要求也會越來越嚴格。所以發明一款既能節約能源和水，還能獲得優質麥汁的新型煮沸裝置已經勢在必行。

精釀行業一般煮沸方式為內加熱常壓煮沸，這種結構受到精釀行業設備規格的影響，內部加熱管達不到1.5m，這樣的情況會造成加熱管內部結焦嚴重，影響熱傳導，且耗費清洗用水。精釀行業常用煮沸鍋內部麥汁流動全靠熱力學力推動，加熱管內部的液體只有在加熱一定時間后才會產生明顯的熱力流動現象，這將進一步加劇內部結焦現象。麥汁煮沸主要是為了去除麥汁中DMS(一種對麥汁口感產生不利影響的物質)，傳統煮沸必須要達到規定的蒸發量8％-10％才能取得較好的去除DMS的效果，但是蒸發量越大將會消耗更多地能源，且酒花中的香味物質會更加容易揮發，對泡沫起積極作用的蛋白質也會被破壞。

如一專利號為ZL200910015176.3(公告號為CN101565661B)的中國發明專利《麥汁煮沸裝置》披露了這樣一種啤酒麥汁煮沸裝置，其特點是采用內部換熱器進行煮沸，在加熱器的中間設置一根立管，立管穿過加熱器并與射流管連接，射流器的上方對應設置有麥汁分布器。射流器與麥汁分布器的下端有一段距離，麥汁分布器為上下雙錐形式。在該設備中麥汁采用變頻泵循環流動，可以在一定程度上減少結焦。

又如一專利號為ZL200420374796.2(公告號為CN203960173U)的中國實用新型專利《麥汁強制循環煮沸裝置》披露了這樣一種煮沸裝置，同樣是采用內部換熱器加熱形式，加熱器的上方安裝有傘形防溢罩加熱器的中間有麥汁流動管和多個加熱列管，加熱列管圍繞且焊接在麥汁流動管外壁，在麥汁煮沸鍋外設有變頻泵，煮沸鍋的底部多個循環管道與變頻泵連接。

以上兩種煮沸裝置均使用強制內加熱常壓煮沸法進行煮沸，提高了麥汁的流動性，減少了結焦的產生，從而也提升了加熱的效率。該方法由于流動性強還可以提升麥汁溫度的均勻程度，在一定程度上可以避免麥汁過熱，提升麥汁口感。但是，精釀行業的內加熱器管長一般小于1.5m，避免結焦則需要很大的泵流量，在節約少量加熱蒸氣和部分清洗用水的同時卻耗費了更多的電能，更加耗能，在中國不斷發展的今天已經有些落后。

現今的精釀行業需要在提高麥汁質量的同時，減少蒸發量，減少結焦，節約能源。故而需要提升麥汁的煮沸效率。

發明內容