煮沸鍋加熱方式的選擇有哪些？

                      煮沸鍋加熱方式的選擇有哪些？

直火加熱、電加熱和蒸汽加熱作為煮沸常用三種加熱方式，我們在選擇上除了考慮鍋的大小外還要考慮產生熱量的成本。蒸汽加熱并非是一個更佳選擇，有些的法規對蒸汽鍋爐的使用造成很大障礙，使得一些國外的客戶不得不選擇電加熱方式；還有些啤酒廠因資金有限不得不選擇便宜的電加熱方式；但從啤酒的工藝角度看，蒸汽加熱是所有啤酒廠無非是更好的選擇。且從維護成本、多批次要求的中大型啤酒廠來說，電加熱在釀造時間成本和人力成本都比蒸汽加熱要高得多。

一、蒸汽加熱的選擇

蒸汽加熱的方式又可以分為蒸汽夾套和加熱器兩種。小型精釀啤酒廠的煮沸罐內多使用夾套加熱，蒸汽在煮沸罐內膽和外壁之間形成的夾套中通過，利用蒸氣冷凝放出熱量的原理通過內膽壁傳遞給罐內麥汁足夠的熱量來達到沸點和預計的蒸發速率。但對于3000L及以上的中大型啤酒廠，隨著容積的增加，每升的麥汁受熱面積卻越來越小。因此大型啤酒廠常見的麥汁煮沸加熱方式均為加熱器加熱。

加熱器分內置加熱器和外置加熱器兩種，優缺點如下：

 1、內置加熱器的工作原理

內置加熱器是安裝在煮沸罐中心的一個圓柱形裝置，通過支腳固定在鍋底。內置加熱器中穿過許多根不銹鋼管。列管之間的縫隙形成空腔，蒸汽從上方進入其中，麥汁用泵打入煮沸罐中，從下向上進入加熱器，充滿列管，與蒸汽進行熱量交換。

列管中的麥汁受熱沸騰向上噴涌，為有效消除煮沸過程中形成的泡沫和避免溢鍋現象，加熱器正上方配有導流罩。導流罩形狀為傘形，麥汁沸騰時噴射碰觸到導流罩，再分散落下，完成由內向外的麥汁自行對流循環。

在導流罩下方設計有2個CIP清潔球， 方便內置加熱器的清洗。

內置加熱器的優點

1） 熱量損失少。內置加熱器加熱并自行對流循環煮沸的麥汁極少損失熱量到大氣中，因此它的加熱速率也是最快的。

2） 增加麥汁受熱面積，加快蒸發效率。通過循環泵的不斷推動，就等同于增加了加熱面積，使更多的水分子以蒸汽形式逸出。

3） 提高釀造效率。

 內置加熱器的缺點

1） 雖然在導流罩下方設計了CIP清洗球，但由于列管較多，對于加熱器內里底部仍然存在清潔力度不足的情況。

2） 因為低流量的麥汁的管束，如果不能很好地控制蒸汽壓力或蒸汽溫度過高，麥汁會發生局部過熱，有可能導致麥芽汁顏色的加深和壞的品味，從而影響成品啤酒的質量。

2、外置加熱器的工作原理

外置加熱器主要用于大型工業啤酒廠，其構造與內置加熱器相似，就是列管換熱器的結構，蒸汽上方進入列管間隙空腔，與列管內的麥汁熱交換變成冷凝水排出。與內置加熱器不同點就是外置加熱器被放在罐外，麥汁在加熱時被泵以2.5m/s的速度從鍋下方抽出，從外置加熱器的下方進入，與蒸汽進行熱交換后再返回到鍋內。 

外置加熱器的優點

1) 因為麥汁在外加熱器內過壓煮沸，煮沸溫度較高，所以煮沸時間可縮短20%~30%，因此而節約能源；

2) 良好的煮沸效果可使麥汁 pH 值降低，因此色度也較淺。

3) 麥汁循環次數可以根據工藝要求自行、方便地調節。

4) 可以提高苦味物質的利用率，蛋白質析出更徹底。

5）蒸汽壓力較低，僅為0. 3MPa左右可蒸發掉更多的對口味不利的揮發性物質

外置加熱器的缺點

1） 因為麥汁循環需要泵作為動力，因而耗電量高。

2） 外加熱器易造成大量輻射熱損失。

3） 麥汁在外加熱器中流速較高，易形成較大的剪切力，造成啤酒風味質量下降。

 總結

雖然蒸汽加熱的前期投入和安裝成本是加熱方式中更高的，但由于多種原因，蒸汽在啤酒廠中很受歡迎。很大一個原因是前期投資了蒸汽鍋爐，就可在啤酒廠的多處加熱需求時使用蒸汽加熱，例如為CIP站提供加熱。

    無論是出于工藝的角度，還是對多批次需求，具有更好的控制能力、可擴展性、多功能性和加熱速率的蒸汽加熱是更佳選擇。使用蒸汽時，可以同時加熱糖化罐、煮沸罐和熱水罐，當每天需要進行多次釀造時，這一切都會有所幫助。前期的成本通過后期更低的維護成本和節省的時間成本和人力來償還，也讓釀造更加輕松。