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    　目前，圓柱錐形發(fā)酵罐是通用的發(fā)酵罐，該罐主體呈圓柱形，罐頂為圓弧狀，底部為圓錐形，罐體設(shè)有冷卻和保溫裝置，為全封閉發(fā)酵罐。

    　1 錐形罐發(fā)酵法的特點
    　1.1 底部為錐形，便于生產(chǎn)過程中隨時排放酵母，要求采用凝聚性酵母。
    　1.2 罐本身具有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制，發(fā)酵周期縮短，染菌機(jī)會少，啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。
    　1.3 罐體外設(shè)有保溫裝置，可將罐體置于室外，減少建筑投資，節(jié)省占地面積，便于擴(kuò)建。
    　1.4 采用密閉罐，便于CO₂洗滌和CO₂回收，發(fā)酵也可在一定壓力下進(jìn)行。
    　1.5 罐內(nèi)發(fā)酵液由于液體高度而產(chǎn)生CO₂梯度（即形成密度梯度）。通過冷卻控制，可使發(fā)酵液進(jìn)行自然對流，罐體越高，對流越強(qiáng)。由于強(qiáng)烈對流的存在，酵母發(fā)酵能力提高，發(fā)酵周期縮短。
    　1.6 發(fā)酵罐可采用儀表或電腦控制，操作簡捷、管理方便。
    　1.7 可采用CIP自動清洗裝置，清洗方便。
    　1.8 錐形罐加工方便（可在現(xiàn)場就地加工），實用性強(qiáng)。
    　1.9 設(shè)備容量可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)整，容量可為20m³—600m³，最高可達(dá)1500m³。

    　2 錐形罐工作原理與結(jié)構(gòu)
    　2.1 錐形發(fā)酵罐工作原理
    　錐形罐發(fā)酵法發(fā)酵周期短、發(fā)酵速度快的原因，是由于錐形罐內(nèi)發(fā)酵液的流體力學(xué)特性和采用現(xiàn)代啤酒發(fā)酵技術(shù)的結(jié)果。在靜壓差、發(fā)酵液密度差、二氧化碳的釋放作用以及罐上部降溫產(chǎn)生的溫差等推動力的作用下，罐內(nèi)發(fā)酵液產(chǎn)生了強(qiáng)烈的自然對流，增強(qiáng)了酵母與發(fā)酵液的接觸，促進(jìn)了酵母的代謝，使啤酒發(fā)酵速度大大加快，啤酒發(fā)酵周期顯著縮短。

    　2.2 錐形發(fā)酵罐基本結(jié)構(gòu)
    　2.2.1 罐頂部分
    　罐頂為一圓拱形結(jié)構(gòu)，中央開孔用于放置可拆卸的大直徑法蘭，以安裝CO2和CIP管道及其連接件，罐頂還安裝防真空閥、過壓閥和壓力傳感器等，罐內(nèi)側(cè)裝有洗滌裝置，也安裝有供罐頂操作的平臺和通道。

    　2.2.2 罐體部分
    　罐體為圓柱體，是罐的主體部分。發(fā)酵罐的高度取決于圓柱體的直徑與高度。由于罐直徑大耐壓低，一般錐形罐的直徑不超過6m。罐體的加工比罐頂要容易，罐體外部用于安裝冷卻裝置和保溫層，并留一定的位置安裝測溫、測壓元件。

    　2.2.3 圓錐底部分
    　圓錐底的夾角一般為60°—80°，也有90°—110°，但這多用于大容量的發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的圓錐底高度與夾角有關(guān)，夾角越小、錐底部分越高。一般罐的錐底高度占總高度的1/4左右，不要超過1/3。圓錐底的外壁應(yīng)設(shè)冷卻層，以冷卻錐底沉淀的酵母。錐底還應(yīng)安裝進(jìn)出管道、閥門、視鏡、測壓傳感元件等。
    　此外，罐的直徑與高度比通常為1：2—1：4，總高度最好不要超過6m，以免引起強(qiáng)烈對流，影響酵母和凝固物的沉降。一般發(fā)酵罐的工作壓力控制在0.2MPa—0.3MPa。罐內(nèi)壁必須光滑平整，不銹鋼罐內(nèi)壁要進(jìn)行拋光處理，碳鋼罐內(nèi)壁涂料要均勻，無凹凸面、無顆粒狀凸起。

    　2.3 錐形發(fā)酵罐主要尺寸確定
    　2.3.1 徑高比　
    　錐形罐呈圓柱錐底形，圓筒體的直徑與高度之比為1：2—1：4。一般徑高比越大，發(fā)酵時自然對流越強(qiáng)烈，酵母發(fā)酵速度快，但酵母不容易沉降，啤酒澄清困難。
    　2.3.2 罐容量
    　罐容量越大，麥汁滿罐時間越長，發(fā)酵增殖次數(shù)多、時間長，會造成雙乙酰前驅(qū)物質(zhì)形成量增大，雙乙酰產(chǎn)生量大、還原時間長。此外，還會造成出酒、清洗、重新進(jìn)麥汁等時間延長，且用冷高峰期峰值高，造成供冷緊張。由于二氧化碳的釋放和泡沫的產(chǎn)生，罐有效容積一般為罐總量的80%左右。
    　2.3.3 錐角
    　一般在60°—90°之間，常用60°—75°，以利于酵母的沉降與分離。

    　2.3.4 冷卻夾套和冷卻面積
    　錐形發(fā)酵罐冷卻常采用間接冷卻。國內(nèi)一般采用半圓管、槽鋼、弧形管夾套，或米勒板氏夾套在低溫低壓（－3℃、0.03MPa）下用液態(tài)二次冷媒冷卻，國外多采用換熱片式（爆炸成型）一次性冷媒直接蒸發(fā)式冷卻。一次性冷媒（如液氨蒸發(fā)溫度為－3℃—－4℃）蒸發(fā)后的壓力為1.0MPa—1.2MPa，對夾套耐壓性要求較高。
　　由于啤酒冰點溫度一般為－2.0℃—－2.7℃，為防止啤酒在罐內(nèi)局部結(jié)冰，冷媒溫度應(yīng)在－3℃左右。國內(nèi)常采用20%—30%的酒精水溶液或20%丙二醇水溶液，作為冷媒。
    　根據(jù)罐的容量不同，冷卻可采用二段式或三段式。冷卻面積根據(jù)罐體的材料而定，錐底冷卻面積不宜過大，防止貯酒期啤酒結(jié)冰。

    　2.3.5 隔熱層和防護(hù)層
    　絕熱層材料要求導(dǎo)熱系數(shù)小、體積質(zhì)量低、吸水少、不易燃等特性。常用絕熱材料有聚酰胺樹脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨脹珍珠巖粉和礦渣棉等。絕熱層厚度一般為150mm—200mm。外保護(hù)層一般采用0.7mm—1.5mm厚的鋁合金板、馬口鐵板或0.5mm—0.7mm的不銹鋼板，近來瓦楞型板比較受歡迎。

    　2.3.6 罐體的耐壓
    　發(fā)酵產(chǎn)生一定的二氧化碳形成罐頂壓力（罐壓），應(yīng)設(shè)有二氧化碳調(diào)節(jié)閥，罐頂設(shè)有安全閥。當(dāng)二氧化碳排出、下酒速度過快、發(fā)酵罐洗滌時，二氧化碳溶解等會造成罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓。因此，必須安裝真空閥。

    　3 錐形罐發(fā)酵工藝
    　錐形罐發(fā)酵生產(chǎn)工藝組合形式有以下幾種：

    　3.1 貯酒式
    　此種方式，兩個罐要求不一樣，耐壓也不同，對于現(xiàn)代釀造來說，此方式意義不大。

    　3.2 后處理式
    　即一個罐進(jìn)行發(fā)酵，另一個罐為后熟處理。對發(fā)酵罐而言，將可發(fā)酵性成分一次完成，基本不保留可發(fā)酵性成分，發(fā)酵產(chǎn)生的CO2全部回收并貯存?zhèn)溆茫缓筠D(zhuǎn)入后處理罐進(jìn)行后熟處理。其過程為將發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液經(jīng)離心分離，去除酵母和冷凝固物，再經(jīng)薄板換熱器冷卻到貯酒溫度，進(jìn)行1天—2天的低溫貯存后開始過濾。

    　3.3后調(diào)整式
    　即前一個發(fā)酵罐類似一罐法進(jìn)行發(fā)酵、貯酒，完成可發(fā)酵性成分的發(fā)酵，回收酵母，進(jìn)行CO2洗滌，經(jīng)適當(dāng)?shù)牡蜏刭A存后，在后調(diào)整罐內(nèi)對色澤、穩(wěn)定性、CO2含量等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，再經(jīng)適當(dāng)穩(wěn)定后即可開始過濾操作。

    　4 確定主要工藝參數(shù)
    　4.1 發(fā)酵周期
    　由產(chǎn)品類型、質(zhì)量要求、酵母性能、接種量、發(fā)酵溫度、季節(jié)等確定，一般12天—24天。

    　4.2 酵母接種量
    　一般根據(jù)酵母性能、代數(shù)、衰老情況、產(chǎn)品類型等決定。接種量大小由添加酵母后的酵母數(shù)確定。發(fā)酵開始時：10×10⁶個/ml—20×10⁶個/ml；發(fā)酵旺盛時：6×10⁶個/ml—7×10⁷個/文章來源華夏酒報ml；排酵母后：6×10⁶個/ml—8×10⁶個/ml；0℃左右貯酒時：1.5×10⁶個/m—3.5×10⁶個/ml。

    　4.3 發(fā)酵最高溫度和雙乙酰還原溫度
    　低溫發(fā)酵，旺盛發(fā)酵溫度8℃左右；中溫發(fā)酵，旺盛發(fā)酵溫度10℃—12℃；高溫發(fā)酵，旺盛發(fā)酵溫度15℃—18℃。

　　一般發(fā)酵溫度為9℃—12℃。雙乙酰還原溫度是指旺盛發(fā)酵結(jié)束后啤酒后熟階段（主要是消除雙乙酰）時的溫度，一般雙乙酰還原溫度等于或高于發(fā)酵溫度，這樣既能保證啤酒質(zhì)量又利于縮短發(fā)酵周期。發(fā)酵溫度提高，發(fā)酵周期縮短，但代謝副產(chǎn)物量增加將影響啤酒風(fēng)味且容易染菌；雙乙酰還原溫度增加，啤酒后熟時間縮短，但易染菌不利于酵母沉淀和啤酒澄清。

    　4.4 罐壓
    　一般發(fā)酵時最高罐壓控制在0.07MPa—0.08MPa。一般最高罐壓為發(fā)酵最高溫度值除以100（單位MPa）。采用帶壓發(fā)酵，可以抑制酵母的增殖，減少由于升溫所造成的代謝副產(chǎn)物過多的現(xiàn)象，防止產(chǎn)生過量的高級醇、酯類，同時有利于雙乙酰的還原，并可以保證酒中二氧化碳的含量。

　　4.5 滿罐時間
    　從第一批麥汁進(jìn)罐到最后一批麥汁進(jìn)罐所需時間稱為滿罐時間。滿罐時間長，酵母增殖量大，產(chǎn)生代謝副產(chǎn)物α—乙酰乳酸多，雙乙酰峰值高，一般為12h—24h，最好在20h以內(nèi)。

    　4.6 發(fā)酵度
    　可分為低發(fā)酵度、中發(fā)酵度、高發(fā)酵度和超高發(fā)酵度。對于淡色啤酒發(fā)酵度的劃分為：低發(fā)酵度啤酒，其真正發(fā)酵度48%—56%；中發(fā)酵度啤酒，其真正發(fā)酵度59%—63%；高發(fā)酵度啤酒，其真正發(fā)酵度65% 以上，超高發(fā)酵度啤酒（干啤酒）其真正發(fā)酵度在75%以上。

    　5 錐形發(fā)酵罐工藝要求
    　5.1 應(yīng)有效地控制原料質(zhì)量和糖化效果，每批次麥汁組成應(yīng)均勻，如果各批麥汁組成相差太大，將會影響到酵母的繁殖與發(fā)酵。
    　5.2 大罐的容量應(yīng)與每次糖化的冷麥汁量以及每天的糖化次數(shù)相適應(yīng)，要求在16h內(nèi)裝滿一罐，最多不能超過24h，進(jìn)罐冷麥汁對熱凝固物要盡量去除。
    　5.3 冷麥汁的溫度控制要考慮每次麥汁進(jìn)罐的時間間隔和滿罐的次數(shù)，如果間隔時間長、次數(shù)多，可以考慮逐批提高麥汁的溫度，也可以考慮前一、二批不加酵母，之后的幾批將全量酵母按一定比例加入，添加比例由小到大。

    　5.4 冷麥汁溶解氧的控制可以根據(jù)酵母添加量和酵母繁殖情況而定，一般要求每批冷麥汁應(yīng)按要求充氧，混合冷麥汁溶解氧不低于8mg/L。
    　5.5 控制發(fā)酵溫度應(yīng)保持相對穩(wěn)定，溫度控制以采用自動控制。
    　5.6 發(fā)酵罐最好采用不銹鋼材料制作，以便于清洗和殺菌，當(dāng)使用碳鋼制作發(fā)酵罐時，應(yīng)保持涂料層的均勻與牢固。發(fā)酵罐要裝有高壓噴洗裝置，噴洗壓力應(yīng)控制為0.39MPa—0.49MPa。