[發明專利]一種精餾式麥汁煮沸系統及其煮沸工藝

在審

• 申請號: 202010040503.7
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111154578A
• 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

本發明涉及一種精餾式麥汁煮沸系統，包括鍋體、保溫殼體，鍋體外設置保溫殼體，其還包括精餾塔、噴射泵、變頻泵、麥汁泵及外部加熱器，在鍋體頂部設置精餾塔，鍋體底部連接變頻泵入口，變頻泵出口連接至精餾塔物料入口，精餾塔物料出口連通鍋體內部，鍋體底部同時連接麥汁泵入口，麥汁泵出口連接至外部加熱器物料入口，外部加熱器物料出口連接至鍋體頂部物料入口，噴射泵的蒸氣出口連接至外部加熱器的蒸氣入口。本發明的精餾式麥汁煮沸系統及煮沸工藝，使用精餾塔加外部加熱的方式來提高麥汁的煮沸效率取代傳統麥汁煮沸的一種煮沸系統，其具有節約能源、不易結焦、加熱面積大、煮沸效果好、節約糖化及清洗用水的優點。

技術領域

本發明屬于麥汁煮沸系統技術領域，尤其涉一種精餾式麥汁煮沸系統及其煮沸工藝。

背景技術

啤酒的釀造過程大致分為糖化和發酵兩大步。糖化過程包含麥芽粉碎，麥芽與熱水在糖化鍋中混合成麥醪并在工藝溫度下糖化，在酶的作用下將糖分等水溶物溶于熱水，形成麥汁。之后將麥汁加入煮沸鍋中，加熱麥汁并煮沸一段時間。煮沸后，熱凝固物在旋流(旋流沉淀)中與麥汁分離，最后將麥汁經過冷卻沖氧后進入發酵罐，并投入酵母開始發酵。

啤酒糖化過程需要大量的能源，其中又以麥汁煮沸階段最為耗能，因為麥汁煮沸的時間通常在1小時以上。該過程消耗的能源可以達到整個糖化過程的40-60％。該能源消耗會隨著煮沸鍋的設計及工藝過程有很大的出入，一個優質煮沸系統不僅能降低煮沸時的能源消耗，還會使煮沸后的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，有些也會使用強制內加熱常壓煮沸，這些傳統的煮沸方式雖然目前能滿足精釀行業麥汁制備的工藝需求，但隨著社會的日益發展，行業的水準越來越高，麥汁質量的要求也會越來越高。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。

精釀行業目前最普遍的煮沸方式為內加熱常壓煮沸，這種煮沸方式要達到工藝需求的降低麥汁中DMS(一種對麥汁口感產生不利影響的物質)含量的要求需要的蒸發量一般是6％-10％，這樣大的蒸發量會消耗巨大的能源。且酒花中的香味物質也會隨之揮發，對泡沫起積極作用的蛋白質也會被破壞。而且內加熱的加熱器收到精釀行業設備規格的限制，內部加熱管一般達不到1.5m，而這種短加熱管的加熱器內部熱力學流動較弱，會在加熱管內部造成嚴重結焦，影響熱傳導且不容易清洗。麥汁在加熱過程中最開始的熱力學流動十分緩慢，只有在沸騰后才會產生足夠的熱力學推動力使麥汁快速流動，這將進一步加劇結焦現象。所以目前的精釀行業煮沸鍋內加熱器都需要較頻繁的清洗，才能盡量避免影響麥汁質量。

如一專利號為ZL201820177328.4(公告號為CN208087576U)的中國實用新型專利《麥汁煮沸鍋》披露了這樣一種麥汁煮沸鍋，其特點是在鍋的外壁做一層蒸氣加熱腔(第一加熱裝置)，在鍋體內部設置內加熱器(第二加熱裝置)。通過內外加熱裝置共同加熱提高加熱速率縮短加熱時間。并在鍋體內部設置分流件，將麥汁噴淋至鍋體內壁，麥汁沿鍋體內壁向下流動提高麥汁加熱效率。

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。

以上兩種煮沸裝置均在傳統加熱方式上有所改進，在一定程度上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，在精釀行業中，由于內加熱器管長通常小于1.5m，所以上述發明要想避免結焦需要很大的泵的流量，反而在能源消耗上大大增加，且僅僅能節約少量加熱蒸氣和部分清洗用水，入不敷出，這與當下節能減排的行業發展趨勢有些不契合。