專利名稱：酵母液貯存用攪拌槽、使用該攪拌槽生產(chǎn)啤酒等發(fā)酵食品類的方法及該攪拌槽具備的攪拌槳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酵母液貯存用攪拌槽、使用該攪拌槽生產(chǎn)發(fā)酵食品類的方法及該攪拌槽具備的攪拌槳。本發(fā)明特別適合用于啤酒生產(chǎn)工藝。
該貯存用攪拌槽內(nèi)貯存的酵母，隨時間會沉降在貯存用攪拌槽的下部。結(jié)果導(dǎo)致貯存用攪拌槽內(nèi)的酵母濃度和冷卻溫度不均勻，為消除此現(xiàn)象，酵母液的攪拌相當(dāng)必要。
可是，酵母液與奶油和皂等同樣地是非牛頓流體，眾所周知，這樣的非牛頓流體與攪拌效果同攪拌力成正比提高的牛頓流體不同，即使加大攪拌力，也未必能得到與其成正比的攪拌效果。
另一方面，如上述為了使酵母濃度和酵母液的溫度均勻，必須攪拌，但是這種攪拌必須不損傷酵母。
在這樣的啤酒生產(chǎn)工藝中，過去作為在供給發(fā)酵槽的酵母液貯存用攪拌槽內(nèi)所具備的攪拌槳，主要使用傾斜槳葉和螺旋槳葉等攪拌槳。
可是，使用過去這樣的攪拌槳攪拌非牛頓流體的酵母液時，如果在低速下攪拌，存在不能使全部液體均勻混合的問題。
另一方面，為了消除這種混合不良、提高酵母濃度和酵母液溫度的均勻性，當(dāng)進(jìn)行高速的強(qiáng)力攪拌時，存在損傷、破壞酵母、使其生物活性降低的問題。
本發(fā)明為達(dá)到這樣的目的，由酵母液貯存用攪拌槽、使用該攪拌槽生產(chǎn)啤酒等的發(fā)酵食品類的方法及該攪拌槽所具備的攪拌槳而構(gòu)成。
酵母液貯存用攪拌槽發(fā)明的特征，是在貯存供給發(fā)酵槽使啤酒等發(fā)酵食品類發(fā)酵用酵母液的酵母液貯存用攪拌槽中，前述酵母液貯存用攪拌槽內(nèi)具備攪拌槳，前述攪拌槳的構(gòu)成使前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上。
另外，啤酒等發(fā)酵食品類生產(chǎn)方法的發(fā)明特征是，包括使用貯存供給發(fā)酵槽使啤酒等發(fā)酵食品類發(fā)酵用酵母液的酵母液貯存用攪拌槽攪拌酵母液的工序，前述酵母液貯存用攪拌槽內(nèi)具備攪拌槳，攪拌槳的構(gòu)成使前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上。以1～30rpm的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)前述攪拌槳攪拌酵母液。
又，攪拌槳發(fā)明的特征是貯存供給發(fā)酵槽使啤酒等發(fā)酵食品類發(fā)酵用酵母液的酵母液貯存用攪拌槽具備攪拌槳，該攪拌槳的構(gòu)成使攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽的內(nèi)徑的60～90％，攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上。
按照這樣的本發(fā)明，可均勻地混合攪拌槽內(nèi)全體酵母液，其混合攪拌效果明顯比一般具備傾斜槳葉的酵母攪拌槽更好。
另外，因為攪拌槳旋轉(zhuǎn)所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上，故即使在1～30rpm這樣較低的轉(zhuǎn)數(shù)條件下，也可得到良好攪拌效果。其結(jié)果具有不會損傷、破壞酵母，不會降低其生物活性的效果。
攪拌槳旋轉(zhuǎn)所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑雖然是攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，但最好是70～90％。
旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的70～90％時，可更均勻地攪拌，進(jìn)一步防止酵母液滯留在攪拌槽內(nèi)壁附近。
這里，所謂旋轉(zhuǎn)體的最大直徑是指攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成的旋轉(zhuǎn)體中，直徑最大部分的尺寸(直徑)。
而，旋轉(zhuǎn)體的高度雖然是酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上，但更好是90～120％。
攪拌槳旋轉(zhuǎn)所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的90～120％時，可更均勻地攪拌混合酵母液，同時具有攪拌后迅速消除裝入攪拌槽時產(chǎn)生的起泡現(xiàn)象的效果。
這里，所謂酵母液的標(biāo)準(zhǔn)貯存時，意味著酵母液貯存用攪拌槽的設(shè)計上及運(yùn)轉(zhuǎn)管理經(jīng)驗上設(shè)定量的酵母液在貯存時的狀態(tài)，一般酵母液的標(biāo)準(zhǔn)貯存量根據(jù)攪拌槽確定。
攪拌槳的轉(zhuǎn)數(shù)為1～30rpm，最好是1～20rpm。
攪拌槳的轉(zhuǎn)數(shù)為1～20rpm時，具有進(jìn)一步防止酵母受剪切力損傷的效果。


圖1是表示酵母攪拌槽一種實施形態(tài)的正面示意圖。
圖2是表示酵母攪拌槽的槳葉的配置狀態(tài)的平面示意圖。
圖3是表示酵母攪拌槽與主發(fā)酵槽位置關(guān)系的示意方塊圖。
圖4是表示旋轉(zhuǎn)體的高度和酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的正面示意圖。
圖5是表示攪拌時間與酵母液pH相關(guān)關(guān)系的曲線圖。
圖6是表示酵母濃度變化的曲線圖。
圖7是表示排出攪拌槽內(nèi)酵母的次數(shù)與pH相關(guān)關(guān)系的曲線圖。
圖8是表示排出攪拌槽內(nèi)酵母的次數(shù)與酵母濃度相關(guān)關(guān)系的曲線圖。
圖9是表示攪拌槽內(nèi)的溫度與攪拌時間相關(guān)關(guān)系的曲線圖。
圖10是表示攪拌槽內(nèi)的溫度與攪拌時間相關(guān)關(guān)系的曲線圖。
圖11是表示攪拌槽內(nèi)溫度測定位置的說明圖。
圖12是表示比較例攪拌槳的說明圖。
圖13是表示攪拌槽內(nèi)的溫度與經(jīng)過時間相關(guān)關(guān)系的曲線圖。
圖14是表示酵母活細(xì)胞百分?jǐn)?shù)的曲線圖。
圖15是表示攪拌槳的轉(zhuǎn)數(shù)與攪拌槳的軸扭矩相關(guān)關(guān)系的曲線圖。
圖16是表示用攪拌槳攪拌后的酵母狀態(tài)的電子顯微鏡照片的復(fù)制圖。
發(fā)明詳述以下按照

本發(fā)明的實施方案。(實施方案1)如圖1所示，攪拌槽的槽主體1的筒部2形成大約圓筒狀，底部3形成倒圓錐形。
旋轉(zhuǎn)軸4垂直設(shè)在前述槽主體1的大約中心部位，該旋轉(zhuǎn)軸4上垂直安裝有上下兩段槳葉5a、5b。
且，如圖2所示，上面的槳葉5a與下面的槳葉5b交叉成45°角。
用兩槳葉5a、5b構(gòu)成的攪拌槳5，設(shè)定成使該攪拌槳5旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％。
而，攪拌槳5旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度，設(shè)定成酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上。
另外，下面的槳葉5b的下側(cè)面相對于槽主體1的倒圓錐形底部3形成斜面狀。
如圖3所示，由上述構(gòu)成所組成的酵母液貯存用攪拌槽6是配置在啤酒生產(chǎn)用主發(fā)酵槽7的后段使用。
啤酒的生產(chǎn)過程包括麥芽的糖化工序和用酵母的發(fā)酵工序等。在使用酵母的發(fā)酵工序中，從主發(fā)酵槽7所排出酵母的一部分貯存在上述酵母液貯存用攪拌槽6中，作為再利用的種酵母返回前述主發(fā)酵槽7。
而且，在酵母液貯存用攪拌槽6內(nèi)，必須均勻攪拌酵母。
通過使用上述實施方案的酵母液貯存用攪拌槽，可在低速的轉(zhuǎn)數(shù)下攪拌而不損傷酵母，并且能均勻地攪拌混合全體酵母液。
此時，因上下配置有槳葉5a、5b，排出流從各自槳葉5a、5b產(chǎn)生，上下排出流不相互干擾，故酵母液的流動可順利地形成連續(xù)的流動。
此外，因設(shè)定使攪拌槳5旋轉(zhuǎn)所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，故酵母液即使在攪拌槽內(nèi)壁附近也能夠流動，不產(chǎn)生酵母的損傷。
對此進(jìn)行更詳細(xì)說明，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60％以下時，因酵母液在攪拌槽內(nèi)壁附近不流動，酵母液不能均勻攪拌，在非流動部分和流動部分之間的滑動面上，酵母受到剪切力破壞。
而當(dāng)旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的90％以上時，攪拌槳與攪拌槽內(nèi)壁之間的空隙變小，在攪拌槳與攪拌槽內(nèi)壁之間產(chǎn)生高剪切力，可能損傷酵母，又因上下混合效果變差，故不能均勻混合。
因此，攪拌槳5旋轉(zhuǎn)所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑設(shè)定為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，較好是70～90％，更好是75～90％，最好是80～90％。
如果在70％以上，酵母濃度的變化變小，酵母被更均勻地攪拌，在75％以上、80％以上，酵母濃度的變化更小，酵母的均勻攪拌效果更好。
此外，攪拌槳旋轉(zhuǎn)所形成旋轉(zhuǎn)體的高度，因設(shè)定為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上，所以不會產(chǎn)生混合不良的情況。
旋轉(zhuǎn)體的高度低于液深的70％時，在酵母液中產(chǎn)生流動難以傳遞的部分而不能混合，故攪拌槽內(nèi)酵母液的濃度和溫度產(chǎn)生差別。
旋轉(zhuǎn)體的高度最好是液深的90～120％。
若在90％以上，在酵母液的標(biāo)準(zhǔn)貯存時，因攪拌槳的頂部在液面附近，從標(biāo)準(zhǔn)貯存時到全量排出時，可更均勻地攪拌混合，具有攪拌后迅速消除裝入攪拌槽時產(chǎn)生的發(fā)泡的效果。
若在120％以下，因標(biāo)準(zhǔn)貯存時攪拌槳的頂部稍稍高于液面，能更均勻地攪拌混合，也具有消除發(fā)泡的效果。
這里，旋轉(zhuǎn)體的高度H1，如圖4所示，表示攪拌槳5旋轉(zhuǎn)所形成旋轉(zhuǎn)體的上端與該旋轉(zhuǎn)體下端之間的距離。
而，酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時的液深H2，如圖4所示，代表槽主體1中接收酵母液時(貯存時)酵母液的液面與槽主體1底部3的最下部(倒三角形的頂點部分)之間的距離中，標(biāo)準(zhǔn)液量的狀態(tài)，即，酵母液貯存用攪拌槽的設(shè)計上及運(yùn)轉(zhuǎn)管理經(jīng)驗上所設(shè)定量的酵母液貯存時的狀態(tài)，一般酵母液的標(biāo)準(zhǔn)貯存量根據(jù)攪拌槽確定，標(biāo)準(zhǔn)貯存時液面上的空間是酵母液發(fā)泡時膨脹所占有的空間。
因此，這里所說的標(biāo)準(zhǔn)貯存量表示僅以液體和酵母為對象的容積。
此外，旋轉(zhuǎn)體的下端與槽主體1底部3最下部分之間的距離H3，是在攪拌酵母液時，為均勻地攪拌混合而不損傷酵母所設(shè)定的距離。該距離太短時，攪拌時損傷酵母，該距離太大時，不能均勻攪拌。
攪拌槳按1～30rpm的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行攪拌。
低于1rpm時，很難攪拌混合酵母液，大于30rpm時，扭矩急劇上升，酵母受到剪切力損傷。
尤其是1-20rpm時，可進(jìn)一步防止剪切力損傷酵母。
一邊均勻分散完全沉降分離的酵母液，一邊迅速冷卻抑制發(fā)泡時，以10rpm以上的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行短時間的攪拌保持溫度時，以接近1rpm的極低的速度連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，或以1～10rpm的低速間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，可防止酵母的損傷。
因為酵母可以通過攪拌從沉降分離狀態(tài)均勻化，所以最好在冷卻后，采用最小限度的低速間歇運(yùn)轉(zhuǎn)使酵母保持間歇攪拌狀態(tài)，從而不會產(chǎn)生酵母的沉降分離。
再有，上下槳葉5a、5b，從平面看配置成45°的交叉角，該位相的不同，能使酵母液順利地上下流動。
通過以上的作用，可得到酵母液貯存用攪拌槽6內(nèi)的均勻攪拌混合效果。(其他實施方案)上述實施方案，槳葉配置成上下兩段，但也可配置成三段以上。
另外，在該實施方案中，從平面看，上下槳葉配置成45°的交叉角，但該交叉角并不限于該實施方案。
而且，為了使酵母液順利產(chǎn)生一定程度的上下流動，最好是在30°～90°的范圍。
酵母液貯存用攪拌槽6的構(gòu)造如上述實施方案，不限于在旋轉(zhuǎn)軸4上配置上下多段槳葉5a、5b之類的結(jié)構(gòu)，各種結(jié)構(gòu)均可使用。
例如，日本特開平7-786號公報揭示的攪拌槳，在大型平板槳上形成多個孔穴部分，或日本特開昭61-200842和特開平8-281089揭示的攪拌槳，使多個大型垂直平板槳，角度錯開設(shè)置，實開平7-34928公報揭示的攪拌槳，在大約臺形大型垂直平板槳的背面設(shè)間隔，安裝板狀輔助槳體的攪拌槳也可使用。
本發(fā)明的攪拌槳與單純的錨式槳、槳式葉、柵格式槳相比，在上下方向具有形狀、尺寸、安裝方法的變化，可通過這些變化使液體上下流動的攪拌槳是理想的。
另外，在要求啤酒酵母等衛(wèi)生性的攪拌槽中，最好是沒有會使攪拌槽洗滌時成為洗滌作業(yè)死角的槳的傾斜或孔，最好使用攪拌槳豎直、沒有孔等開口部分的攪拌槳。
換言之，攪拌槽內(nèi)沒有螺栓類和接頭，最好是由沒有會損壞洗滌性的水平面的光滑曲面和豎直面構(gòu)成的攪拌槳。
另外，這樣的攪拌槳因為即使沒有擋板也可以充分混合酵母液，故不需要安裝擋板破壞攪拌槽的洗滌性。
通過使用這樣的攪拌槳可得到充分洗滌效果，不發(fā)生微生物污染等事故。
此外，雖然上述實施方案，對生產(chǎn)啤酒時使用酵母攪拌槽的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明酵母攪拌槽的用途不限于這些，也可用于啤酒以外的酵母攪拌用。
酵母液的濃度主要使用30～60％的酵母液。
這里，酵母液的濃度表示液體中酵母的容量％。
本實施例中用的攪拌槽，容積4m3，槽的內(nèi)徑1900mm，攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60％。
攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度設(shè)定為1490mm，其結(jié)果使該旋轉(zhuǎn)體的高度為標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的97％，攪拌槳的頂部位于離酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液表面約50mm高的位置。
另外，攪拌槳如上述實施方案所述具有以相互45°的角度交叉、上下設(shè)置的槳葉5a、5b。
本實施例中，在20rpm低的轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)行攪拌。
而比較例使用傾斜槳葉。
該傾斜槳葉旋轉(zhuǎn)時的最大直徑為800mm，槽的內(nèi)徑為2200mm，因此，使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的約36％。
比較例在轉(zhuǎn)數(shù)58rpm的條件下進(jìn)行攪拌。
將其結(jié)果示于圖5。
由圖5可知，比較例中的酵母液的pH隨攪拌時間明顯地變化，但本實施例pH的變化比比較例小。
由此結(jié)果可斷定本實施例酵母的損傷比比較例少。
另外，用電子顯微鏡觀察上述攪拌后酵母的狀態(tài)，如圖16所示，比較例中用傾斜槳葉進(jìn)行攪拌時，可確認(rèn)酵母明顯受到損傷。
本實施例的用攪拌槽進(jìn)行攪拌的酵母液，如圖16所示，沒有酵母的損傷，是良好狀態(tài)。
(實施例2)本實施例是測定排出酵母液時酵母濃度的變化。
本實施例用的攪拌槽容積5m3、槽內(nèi)徑2200mm。
另外，使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時攪拌槳所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑設(shè)定為攪拌槽內(nèi)徑的約83％。
攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度設(shè)定為1993mm。其結(jié)果使該旋轉(zhuǎn)體的高度為標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的93％。攪拌槳的頂部位于離酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液表面約50mm高的位置。
本實施例在20rpm(實施例2-1)和5rpm(實施例2-2)的轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)行攪拌。
比較例2-1使用具有螺旋槳式攪拌槳的攪拌槽。
攪拌槽的內(nèi)徑2800mm，旋轉(zhuǎn)螺旋槳式攪拌槳所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為1600mm。因此，該旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的約57％。轉(zhuǎn)數(shù)為70rpm。
比較例2-2使用倒梯形框式的攪拌槳。
攪拌槽的內(nèi)徑2500mm，旋轉(zhuǎn)倒梯形框式攪拌槳所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為1400mm，因此，該旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的約56％，轉(zhuǎn)數(shù)為70rpm。
將這些結(jié)果示于圖6。
由圖6可知，各比較例的酵母濃度在15％的范圍內(nèi)變化，而本實施例酵母濃度的變化在5％以內(nèi)。
由該結(jié)果可斷定，與比較例相比，本實施例酵母得到均勻攪拌。
(實施例3)本實施例是試驗排出攪拌槽內(nèi)酵母的次數(shù)與酵母液pH的相關(guān)關(guān)系。
攪拌槽內(nèi)接收酵母后，每3小時排出一定量，排出8次，測酵母液的pH隨排出次數(shù)的變化。
更具體地講，在排出前，在10rpm的轉(zhuǎn)數(shù)下攪拌10分鐘，測排出酵母液的pH。
使用旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時攪拌槳所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的約83％的攪拌槽。旋轉(zhuǎn)體的高度設(shè)定為任何情況下均為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的93％。
將試驗結(jié)果示于圖7。
由圖7可知，盡管實施例3-1和實施例3-2進(jìn)行8次24小時排出作業(yè)，但是酵母液的pH變化仍在0.2以內(nèi)。
由該結(jié)果可確認(rèn)，實施例3-1、實施例3-2基本上沒有酵母的損傷。
(實施例4)本實施例是試驗排出攪拌槽內(nèi)酵母的次數(shù)與酵母濃度的相關(guān)關(guān)系。
攪拌槽接收酵母后，同實施例3一樣，每3小時排出一定量，共排出8次，測酵母濃度隨排出次數(shù)的變化。
用活細(xì)胞傳感器值的變化測酵母濃度的變化。
酵母在生存狀態(tài)呈“+”電荷存在，死后呈“-”電荷。
測酵母液的介電常數(shù)，可確認(rèn)酵母的生死狀態(tài)。設(shè)計細(xì)胞傳感器檢測酵母的生死狀態(tài)后換算成酵母濃度。
采用三種攪拌槽，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時攪拌槳所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的約60％(實施例4-1)，旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的約75％(實施例4-2)及旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的約83％(實施例4-3)。
旋轉(zhuǎn)體的高度在任一情況下均設(shè)定為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時的液深的93％。
將試驗結(jié)果示于圖8。
由圖8可知，盡管實施例4-1及實施例4-2進(jìn)行8次排出作業(yè)，實施例4-3進(jìn)行4次排出作業(yè)，但酵母濃度的變化均在8％以內(nèi)。
尤其是旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑約75％的實施例4-2中，酵母濃度的變化約為5％，旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的約83％的實施例4-3中，酵母濃度的變化為約3％。
由該結(jié)果可確認(rèn)，各實施例中酵母的損傷少，尤其是實施例4-2和實施例4-3基本上沒有酵母的損傷。
另外，旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的70％以上，尤其是80％以上時，可確認(rèn)比約60％時攪拌均勻。
(實施例5)本實施例是測定攪拌槽內(nèi)酵母液各點的溫度變化。
本實施例使用同上述實施例1一樣的攪拌槽。
即，本實施例使用的攪拌槽容積為4m3，攪拌槽的內(nèi)徑1900mm。旋轉(zhuǎn)體的最大直徑(槳徑)設(shè)定為1140mm，旋轉(zhuǎn)體的高度設(shè)定為1490mm。其結(jié)果使該旋轉(zhuǎn)體的高度為標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的97％。
測在1rpm和20rpm條件下攪拌酵母液時，在攪拌槽內(nèi)溫度隨時間的變化。
具體來講，改變攪拌槽內(nèi)的攪拌槳、旋轉(zhuǎn)速度，用溫度傳感器經(jīng)時地測定1rpm和20rpm條件下旋轉(zhuǎn)時，攪拌槽內(nèi)酵母液的溫度變化，確認(rèn)其攪拌效果。
將其結(jié)果示于圖9和圖10。
攪拌槽內(nèi)酵母液的溫度測定部位是圖11記載的點。
由圖9～圖11可知，攪拌槽內(nèi)不同測定部位的溫差很小，在20rpm條件下攪拌時基本無溫差。
由此可知，即使在1～20rpm這樣非常低的速度下旋轉(zhuǎn)攪拌，攪拌槽內(nèi)的酵母液溫度也是均勻的，且保持溫度一定。
(實施例6)本實施例是試驗攪拌槽內(nèi)酵母液的溫度隨動(followability)性。
本實施例用的攪拌槽同上述實施例1一樣，容積4m3，攪拌槽內(nèi)徑1900mm。設(shè)定旋轉(zhuǎn)體的最大直徑1140mm，旋轉(zhuǎn)體的高度1490mm，旋轉(zhuǎn)體的高度為標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的97％。
在20rpm條件下攪拌該攪拌槳。作為比較例，如圖12采用二段槳葉，在53rpm條件下攪拌，將其結(jié)果示于圖13。
一般，酵母液的貯存溫度按照時間曲線進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，直到攪拌槽內(nèi)酵母液的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，在攪拌槽周圍的夾套中有冷媒流過，冷卻攪拌槽內(nèi)的酵母液。
因此，當(dāng)攪拌槽內(nèi)酵母液的溫度隨動性差時，盡管靠近外面的酵母液急劇冷卻，但攪拌槽中心部分的酵母液仍處于未冷卻的狀態(tài)，在攪拌槽內(nèi)酵母液的各部分產(chǎn)生溫度差，攪拌槽的冷卻效率變差。
圖13表示用實施例的攪拌槽攪拌酵母液時和用比較例的攪拌槽攪拌酵母液時，測定攪拌槽內(nèi)酵母液溫度隨動性的結(jié)果。
由圖13可知，即使攪拌槳的攪拌速度為20rpm的低速時，本實施例溫度隨動性比比較例好，即使是進(jìn)行高速攪拌，短時間內(nèi)也可均勻攪拌。另外，因為酵母液充分跟隨微小的溫度設(shè)定，所以具有適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行酵母溫度調(diào)節(jié)的效果。
(實施例7)本實施例是測定酵母的活細(xì)胞百分率。
具體地，用后述3種攪拌槽，求攪拌酵母時的攪拌前與攪拌后的活細(xì)胞百分率。
活細(xì)胞百分率的測定在顯微鏡下觀察亞甲藍(lán)染色的酵母，用血球計數(shù)器統(tǒng)計活細(xì)胞數(shù)。
(實施例7-1)本實施例用的攪拌槽容積5m3，攪拌槽的內(nèi)徑2100mm。設(shè)定攪拌槳旋轉(zhuǎn)體的最大直徑(槳徑)為1745mm，旋轉(zhuǎn)體的高度為1993mm，為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的93％。
在轉(zhuǎn)數(shù)5rpm、攪拌槽內(nèi)貯存36小時條件下，測攪拌該酵母液時的活細(xì)胞百分率。
(實施例7-2)本實施例用的攪拌槽容積5m3，攪拌槽的內(nèi)徑2100mm。設(shè)定攪拌槳旋轉(zhuǎn)體的最大直徑(槳徑)為1745mm，旋轉(zhuǎn)體的高度為1993mm，為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的93％。
在轉(zhuǎn)數(shù)5rpm，攪拌槽內(nèi)停留時間33小時條件下，測攪拌該酵母液時的活細(xì)胞百分率。
(實施例7-3)本實施例用的攪拌槽容積5m3，攪拌槽的內(nèi)徑2100mm，設(shè)定攪拌槳旋轉(zhuǎn)體的最大直徑(槳徑)為1745mm，旋轉(zhuǎn)體的高度為1993mm，為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的93％。
在轉(zhuǎn)數(shù)5rpm，攪拌槽內(nèi)停留時間39小時的條件下，測攪拌該酵母液時的活細(xì)胞百分率。
在上述條件下攪拌時，所測的攪拌前和攪拌后酵母活細(xì)胞百分率的結(jié)果示于圖14。
由圖14可知，本實施例中的活細(xì)胞百分率在攪拌前和攪拌后基本上沒有差別。由此看出，酵母細(xì)胞不因攪拌而引起損傷。
(實施例8)本實施例用上述實施例7的攪拌槽，試驗攪拌槳的轉(zhuǎn)數(shù)與攪拌槳的軸扭矩的相關(guān)關(guān)系，酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時的液深也在與實施例7相同的狀態(tài)下進(jìn)行試驗。
有關(guān)剛剛回收之后的酵母，回收經(jīng)過24小時后的酵母及已知的牛頓流體的相關(guān)關(guān)系示于圖15。
如圖15所示，剛剛回收后的酵母所必需的攪拌槳的軸扭矩比回收24小時后的酵母所必需的軸扭矩大。
在圖15中，表示酵母數(shù)據(jù)的線與表示牛頓流體數(shù)據(jù)各線的交點，表示在該轉(zhuǎn)數(shù)下酵母液的表觀粘度與該牛頓流體的粘度相等。
對轉(zhuǎn)數(shù)從2rpm到20rpm，酵母液的表觀粘度從30000cp變到1000cp，可理解為是非牛頓流體。
此外，酵母漿液(酵母液)的攪拌扭矩在10rpm以下時，與轉(zhuǎn)數(shù)無關(guān)，變成基本上恒定的。這種傾向可視為是賓厄姆流體特征。圖15的數(shù)據(jù)表明酵母液是賓厄姆流體。賓厄姆流體是具屈服應(yīng)力的流體，即使在屈服應(yīng)力以下的力的作用下，流體也不動。
由此推斷，酵母液不是可較簡單混合的一般流體，而是在使整體流化均勻混合時需要特別注意的特殊流體。
權(quán)利要求
1.一種酵母液貯存用攪拌槽，該攪拌槽中貯存供給發(fā)酵槽使啤酒等發(fā)酵食品類發(fā)酵的酵母液，前述酵母液貯存用攪拌槽內(nèi)具備攪拌槳，前述攪拌槳的構(gòu)成使前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上。
2.權(quán)利要求1記載的酵母液貯存用攪拌槽，其中，攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的70～90％。
3.權(quán)利要求1或2記載的酵母液貯存用攪拌槽，其中，攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的90～120％。
4.一種生產(chǎn)啤酒等發(fā)酵食品類的方法，該方法包括采用貯存供給發(fā)酵槽使啤酒等發(fā)酵食品類發(fā)酵的酵母液的酵母液貯存用攪拌槽攪拌酵母液的工序，前述酵母液貯存用攪拌槽內(nèi)具備攪拌槳，前述攪拌槳的構(gòu)成使前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上，以1～30rpm的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)前述攪拌槳，攪拌酵母液。
5.權(quán)利要求4記載的生產(chǎn)啤酒等發(fā)酵食品類的方法，其中攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的70～90％。
6.權(quán)利要求4或5記載的酵母液貯存用攪拌槽，其中攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的90～120％。
7.權(quán)利要求4～6任一項記載的生產(chǎn)啤酒等發(fā)酵食品類的方法，其中以1～20rpm的轉(zhuǎn)數(shù)使攪拌槳旋轉(zhuǎn)。
8.一種攪拌槳，該攪拌槳是在貯存供給發(fā)酵槽使啤酒等發(fā)酵食品類發(fā)酵的酵母液的酵母液貯存用攪拌槽內(nèi)所具備的攪拌槳，該攪拌槳的構(gòu)成使攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種酵母液貯存用攪拌槽，貯存供給發(fā)酵槽使啤酒等發(fā)酵食品類發(fā)酵用的酵母液，前述酵母液貯存用攪拌槽內(nèi)具備攪拌槳，前述攪拌槳的構(gòu)成，使前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的最大直徑為攪拌槽內(nèi)徑的60～90％，前述攪拌槳旋轉(zhuǎn)時所形成旋轉(zhuǎn)體的高度為酵母液標(biāo)準(zhǔn)貯存時液深的70％以上。
文檔編號C12C11/00GK1399674SQ00804921
公開日2003年2月26日 申請日期2000年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月12日
發(fā)明者伊藤久善, 岡本幸道, 川村公人, 神保英一 申請人:神鋼泛技術(shù)股份有限公司, 朝日啤酒株式會社