撰文‭ ‬Ian Wisniewski‭  //  ‬翻譯‭ ‬Howard Yu‭  //  ‬編輯‭ ‬張育瑞、Henry SIU、James LOU

熱交換器在生產威士忌的不同階段將較熱的液體變得較冷。製程中,能源使用效率的最佳化對酒廠而言十分關鍵,因為電費與其他能源的帳單是一項重大支出。這大概會是熱交換器對酒廠的其中一項貢獻,但其最關鍵的功能依然是扮演冷卻麥汁〈即麥芽經糖化後的產物〉。 糖化時,將熱水加入糖化槽中使糖漿中的澱粉轉化為糖。水溫最初設定為攝氏63.5度, 並逐步升高。這代表著糖化後的麥汁會因為溫度過高而無法直接進行下一步驟─發酵, 高溫會使酵母菌失去活性。

溫度與發酵時間

讓麥汁自然冷卻十分費時,而熱交換器的使用讓時間運用更有效率,甚至能冷卻至特定溫度,如適合加入酵母菌的溫度。此溫度設定會隨著酒廠不同的特色而有差異。它決定了發酵時間的長短,而時間長短影響發酵後香氣呈現種類的廣度。

設定在攝氏16-18度將使發酵的啟動與速率變慢,20-22度讓發酵更快地開始與結束。約莫48小時的短時間發酵產出穀物與餅乾味道的酒汁。約100小時的長時間發酵會做出擁有較多果香的酒汁,長時間發酵能夠擁有更多的香氣種類。我們藉由熱交換器使麥汁達到目標溫度,首先將麥汁注入交換器的一端,而冷水進入另外一端。最典型的是盤式熱交換器,是由一般為不鏽鋼材質的金屬盤所組成〈因為它是良好的導體〉,金屬盤兩側表面的波紋能使液體進入到相鄰的下個金屬盤前完滿地佈滿表面。

麥汁在金屬盤的一側循環,冷水則在盤的另一側。根據熱力學定律,熱液體將透過盤體將熱量傳遞到冷液體,麥汁也因此降溫,而冷水溫度則逐漸升高,直到液體從相對的另一端流出。我們利用冷水流入熱交換器的速率控制麥汁的冷卻溫度。除了流速快慢以外,還能藉由控制冷水進入的水溫調整麥汁的目標溫度。

善用能源

「用於冷卻麥汁的水源包含泉水、井水、河水與湖水。它必須是能夠飲用的水,而且必須大量。泉水一整年的溫度都十分接近,約攝氏5-10度。地表水如河水的溫度差異較大,能夠從冬天的5度到夏天的25-30度。如果有必要,夏天較溫暖的河水進入熱交換器之前可先以冷水機組降溫。」Diageo的製程科技經理Douglas Murray說。水越冷,進入熱交換器的流速越慢。反之,水溫越高時,需要更快的流速達到相同的冷卻程度,同時也需使用更大量的水。除此之外,流速的調整已完全自動化。

溫度探頭位在熱交換器麥汁流出的出口處,而且與控制水流入的閥門相連結。目前的科技已能精準計算出多快的水流速率能讓麥汁達到多高的溫度。William Grant & Sons的技術領導員John Rose說。

The Dalmore Distillery的酒廠經理Stuart Roberson提供一個統計相關的例子,「麥汁需經過3.5到4小時才能完成一次48,500公升、擁有150盤熱交換器的糖化循環。」

「來自熱交換器的麥汁抵達發酵槽後準備發酵,同時熱交換器的溫水可於發酵時再次被利用。它的溫度一般在攝氏70度以上,甚至可達85-90度。此溫度高低取決於麥汁的目標溫度高低與熱交換器本身的效率。第一輪循環後的水會先進入一座水槽內,由於溫度已經很高,在下一輪的糖化循環前都不需再加熱了,酒廠藉此以達到節能的目的。」Douglas Murray說。

 

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