【中国国际啤酒网】在露天锥形发酵罐冷却降温工艺控制过程中，会经常出现9℃主酵期酒液对流不强烈；5℃酵母回收期酵母凝聚性不好；0℃贮酒期酒液分层甚至出现罐内壁结冰的现象。排除发酵罐自身在设计上的不足(如罐体高度、径高比和冷却带面积及分布)，这些现象与发酵罐冷却夹套的使用及控制方法是很有关的，本文就此方面作一点探讨。
1、9℃主酵期
在9℃主酵期。酵母代谢作用强烈，伴随着生成大量的CO2和释放出大量的热量。为了使罐体内各段酒液温度严格均衡地控制在(9±0.5)℃范围内，就必须开启发酵罐的冷却夹套进行降温。在此阶段，以控制上段温度为主，开启罐体上段或上、中两段冷却夹套进行降温，使罐体内酒液温度T上＜T中＜T下，形成一个由上至下逐渐降低的温度梯度。由于上部分酒液温度低，相对密度大，酒液就沿罐壁向下流动；底部酒液温度相对高，相对密度小，同时借助于酒液底部CO2上升的拖动力，使酒液由罐中央向上流动，形成自上而下的自然对流，以利酒液进行热交换达到温度均衡，而且也缩短主酵期。
2、双乙酰还原期
当酒液外观发酵度达60%～65%时，即可认定转入双乙酰还原期，此时关闭罐体各段冷却夹套而使酒液自然升温至12℃～13℃，同时备压0.12MPa，进行双乙酰还原。该阶段产生热量相对较少，温升缓慢，可适合开启罐底或下段冷却夹套，控制还原温度，同时关闭中上段冷却夹套以减弱酒液对流，为酵母下一步凝聚沉降创造条件，但为了保持一定量的酵母悬浮数和避免有些沉降到锥底的酵母自溶，锥底温度最好控制在7℃～9℃。
3、降温期
3.1降5℃酵母回收期
在此降温阶段，可同时开启罐体上、中、下三段冷却夹套，控制冷媒流量使下段＞中段＞上段，通过冷量梯度控制下段温度必须低于中段、上段1℃～2℃，以便罐体内酒液由上向下流动，以利于酵母沉降回收。
3.2啤酒最大密度时的温度
威斯勒(Weissler)提出，啤酒最大密度时的温度(简称TMD)可通过下式计算：
TMD(℃)＝4-(0.65Wp-0.24W)
式中：Wp-啤酒真正浓度(%)，W-酒精浓度(g/100g)
啤酒的TMD在3℃左右，因酒不同而稍有差异。在TMD的两侧，形成密度相同而温度不同的酒液，发生自行区划性的对流[见图1(d)]，使冷却夹套的冷量传递达不到要求，冷却速度下降，酒液温度下降缓慢。故在降温时，打破TMD两侧形成的温度梯度对节约时间相当重要。
3.3降0℃期
在此阶段，发酵结束，酒液的对流主要依靠控制各段冷却夹套的冷媒量所形成的温度梯度，使酒液密度发生变化而对流。由图1得知：啤酒的最大密度在3℃左右，在5℃→3℃降温区，酒液下降，故应控制酒液温度上低下高，使罐体三段冷却夹套的冷媒量上段＞中段＞下段，以使酒液在罐体内形成自上而上的对流，提高冷却速度。
而在3℃→0℃降温区，为了打破TMD两侧所形成的温度梯度而发生的区划性对流，此时则主要开启锥部和下部冷却夹套，使酒液温度下低上高，这不仅是为了消除酵母本身产生的热量，也是为了使下部、锥部酒液冷却至0℃，以降低酒液密度，使酒液上升，罐壁形成自下而上的对流，从而使罐内酒液均匀快速地降至0℃，节约冷却时间和冷媒用量。
4、贮酒期
贮酒阶段，开启锥底冷却带，适当通入冷媒，使酒温控制在(-1～0)℃，保证酒体不返温，温度上高下低，温差＜0.5℃，此时酒温控制以上部温度传感器为主，否则长时间贮酒情况下，导致罐的上部酒液结冰。
综合以上情况，露天锥形发酵罐冷却夹套的使用及控制方法见表1。
表1 露天锥形发酵罐冷却夹套的使用及控制方法
发酵阶段 使用夹套 温度梯度控制
9℃主酵期 上段或上、中段 T上＜T中＜T下
双乙酰还原期 下段或锥形底段
降5℃回收酵母期 上、中、下三段 T上＞T中＞T下
5℃→3℃降温期 上、中、下三段 T上＜T中＜T下
3℃→0℃降温期 下段和锥形底段 T上＞T中＞T下
贮酒期 锥底段 T上＞T中＞T下
