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自20世紀60年代以來，世界各啤酒生產國為了擴大生產規模、減少投資,在傳統工藝的基礎上,開始廣泛采用大型露天錐底發酵罐(簡稱錐形罐)發酵技術。我國于20世紀70年代末引進這一新技術,并逐步取代了傳統的室內發酵工藝。目前,全國絕大多數啤酒廠都采用了錐形罐發酵技術。
錐形罐的罐體結構具有以下特點。
①具有錐底,主發酵完成后回收酵母方便,所采用的酵母菌株應有良好的凝聚性。錐底角度多在6°~90°之間,以70°為好,有利于酵母沉降和排放。
②罐體設有冷卻夾套或盤管,冷卻能力可滿足工藝降溫要求(可達1℃/h)。罐的圓柱體部分設2~3段冷卻夾套,錐體部分設一段冷卻夾套,這樣有利于酵母的沉降,并可使酵母在重復利用時保持良好的發酵能力。
③錐形罐是密閉罐,可以回收CO2,也可進行CO2洗滌;既可作發酵罐,又可作儲酒罐。
④錐形罐具有相當的高度,所以罐中酒液的自然對流比較強烈。對流強度與罐體高度、罐體形狀、容量大小和冷卻系統有關。錐形罐中發酵液的高度一般不超過15m,徑高比一般以1:(3~5)為宜。如果錐形罐高度過大,發酵液對流過強,容易形成攪拌發酵,影響酵母的活性和正常代謝。
⑤錐形罐的容量可大可小,小的僅50~100t,大的可達1500t。國內錐形罐的有效容量多在100~500t之間。
⑥為了降低土建費用,錐形罐多設置于露天,所以發酵罐要有良好的保溫層。常用的保溫材料有聚苯乙烯泡沫塑料和聚酰胺樹脂,保溫層厚度為15~20cm。
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