CN103409281A - 一种食用酒精发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种食用酒精发酵装置，包括发酵罐体(1)、搅拌装置(2)、检测装置(3)、导热装置(4)、酸碱加入装置(5)和空气加入装置(6)。所述搅拌装置(2)、检测装置(3)、导热装置(4)、酸碱加入装置(5)和空气加入装置(6)在发酵过程中有机的结合和协调，实现了在发酵过程中对温度、pH值和溶氧量的有效控制，从而保证发酵产物的质量、口感和产量。
Description
技术领域
本发明涉及一种食用酒精发酵装置，属于酒类加工设备领域。
背景技术
我国多数中小酒厂仍旧沿用传统工艺和手工操作，劳动生产率比较低,发酵设备陈旧，技术装备和检测手段落后，自动化水平低,因而能耗高、出酒率低、酒质受技术因素制约大。
随着人民生活水平的提高和酒类行业的发展,人们对酒的质量、口感、产量提出了更高的要求。而酒的质量优劣、口感好坏、产量高低跟发酵工艺技术息息相关，发酵工艺技术离不开对发酵过程的控制。如发酵过程中的温度影响着酶的活性，即影响发酵过程中的化学反应。温度影响各菌体的新陈代谢，即影响各菌体生长及繁殖,从而影响发酵产物的质量和产量。发酵过程中的pH值主要影响营养物质和中间发酵产物的解离，从而影响发酵产物的口感。发酵过程中的溶氧量大小对菌体生长和发酵产物的形成及产量都会产生不同的影响。如谷氨酸发酵，供氧不足时，谷氨酸积累就会明显降低，产生大量乳酸和琥珀酸。酵母菌是兼性厌氧菌，在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳,在有氧的情况下，酵母菌生长较快,把糖分解成二氧化碳和水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对发酵过程中温度、pH值、溶氧量自动化检测并根据检测结果对发酵过程中温度、pH值、溶氧量进行调节的发酵装置，以实现在发酵过程中对温度、pH值、溶氧量进行控制,从而保证发酵产物的质量、口感和产量。
本发明采取的技术方案为：提供一种食用酒精发酵装置，包括发酵罐体(1)、搅拌装置(2)、检测装置(3)、导热装置(4)、酸碱加入装置(5)和空气加入装置(6)，其特征是，所述发酵罐体(1)包括罐体内壁(9)、罐体保温层(10)、罐体外壁(11)、罐体支架(12)、人工梯子(13)以及设置于发酵罐体(1)上的人孔盖(7)和发酵罐体(1)下的出料口(8)，所述罐体内壁(9)和罐体外壁(11)之间设有罐体保温层(10),罐体内壁(9)由玻璃钢制成，罐体保温层(10)由保温棉制成，所述人孔盖(7)设有取样口、进料口、补料口、排气口和窥镜。
所述发酵搅拌装置(2)包括电动机(14)、电动机固定支架(15)、三角皮带(16)、三角皮带轮(17)、轴封(18)、轴承柱(19)、主动轴(20)、从动轴(21)、锯齿式消泡桨(22)、搅拌器(23)、联轴节(24)、中间轴承横梁(25)、搅拌器(26)、搅拌器(27)和轴承底座(28)，所述电动机固定支架(15)固定在罐体外壁(11)上，固定在电动机固定支架(15)上的电动机(14)通过三角皮带(16)将动力传输给三角皮带轮(17)，所述三角皮带轮(17)固定在主动轴(20)上端，主动轴(20)从上而下依次穿过轴承柱(19)、轴封(18)、罐体外壁(11)、罐体保温层(10)、罐体内壁(9)、锯齿式消泡桨(22)和搅拌器(23),所述轴承柱(19)内装有轴封(18)，轴承柱固定在罐体外壁(11)上且与罐体外壁(11)密封连接，所述锯齿式消泡桨(22)和搅拌器(23)固定在主动轴(20)上且置于罐体内壁(9)内，主动轴(20)下端通过联轴节(24)与从动轴(21)上端相连接,所述从动轴(21)从上而下依次穿过中间轴承横梁(25)、搅拌器(26)和搅拌器(27),从动轴(20)下端与轴承底座(28)相连,所述中间轴承横梁(25)和轴承底座(28)固定在罐体内壁(9)上,所述搅拌器(23)、搅拌器(26)和搅拌器(27)均为圆盘箭叶涡轮搅拌器，搅拌器(26)和搅拌器(27)固定在从动轴(21)上且置于罐体内壁(9)内。
所述检测装置(3)包括计算机控制系统(29)、温度传感器(30)、pH值传感器(31)、溶解氧探测器(32)和数据线(33),所述计算机控制系统(29)通过数据线(33)分别与温度传感器(30)、pH值传感器(31)和溶解氧探测器(32)相连，所述温度传感器(30)、pH值传感器(31)和溶解氧探测器(32)与水平面呈45度角插入到发酵罐体(1)内且与发酵罐体(1)接触部分应完全密封连接。
所述导热装置(4)包括恒温水箱(34)、阀门(35)、水泵(36)、阀门(37)、水管(38)、U型循环管(39)、水管(40)和法兰(41)，所述恒温水箱(34)内有加热和制冷装置，可根据温度设定值，自动加热或制冷，恒温水箱(34)通过阀门(35)与水泵(36)进水端相连，水泵(36)出水端通过阀门(37)与水管(38)相连，水管(38)与U型循环管(39)进水端相连，U型循环管(39)出水端与水管(40)相连，水管(40)末端插入恒温水箱(34)内，所述U型循环管(39)固定在罐体内壁(9)四周,所有连接之处用法兰(41)密封连接。
所述酸碱加入装置(5)包括法兰(41)、酸罐(42)、阀门(43)、碱罐(44)、阀门(45)、三通管(46)、蠕动泵(47)、阀门(48)、输送管(49)和喷头(50)，所述蠕动泵(47)为流量型蠕动泵，所述酸罐(42)出口处设有阀门(43)，碱罐(44)出口处设有阀门(45)，阀门(43)与三通管(46)进口一端相连，阀门(45)与三通管(46)进口另一端相连，三通管(46)出口端与蠕动泵(47)进口端相连，蠕动泵(47)出口端与输送管(49)的一端相连，输送管(49)的另一端与喷头(50)相连，喷头(50)插入到发酵罐体(1)内，所有连接之处用法兰(41)密封连接，喷头(50)与发酵罐体(1)接触部分应完全密封连接。
所述空气加入装置(6)包括法兰(41)、空气过滤器(51)、气泵(52)、空气流量计(53)、阀门(54)和通气管道(55)，所述空气过滤器(51)与气泵(52)进气端相连，气泵(52)出气端与空气流量计(53)的一端相连，空气流量计(53)的另一端通过阀门(54)与通气管道(55)相连，通气管道(55)插入发酵罐体(1)底部，所有连接之处用法兰(41)密封连接，通气管道(55)与发酵罐体(1)接触部分应完全密封连接。
本发明的有益效果是：①搅拌装置(2)采用锯齿式消泡桨(22)为机械消泡器，因而发酵过程中不使用化学消泡剂，消除化学消泡剂对发酵物的污染。搅拌装置(2)采用联轴节(24)联接主动轴(20)和从动轴(21)且共同旋转以传递扭矩，因而在搅拌过程中有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。搅拌装置(2)采用搅拌器(23)、搅拌器(26)和搅拌器(27)均为圆盘箭叶涡轮搅拌器,因而在搅拌过程中轴向流强，剪切作用小，混合效果最好，功率消耗最小。搅拌装置(2)有利于增加发酵液中溶氧量，提高发酵过程中氧的利用率,有利于发酵物与发酵菌体充分混合，均匀分布，保证发酵物全面发酵，避免发酵留下死角，有利于导热。
②检测装置(3)动态检测发酵过程中发酵物温度、发酵液pH值、发酵液中溶氧量，并动态显示各数据，曲线分析并计算达到设定发酵温度、pH值、溶氧量所需热量、酸碱量、氧气量。导热装置(4)是一种具有制冷和制热循环热交换装置，具有良好的热交换效率,既保证了温控的快速性和准确性,同时热交换时不易使发酵物焦糊。酸碱加入装置(5)、空气加入装置(6)根据计算结果精确加入酸碱量、氧气量。
③搅拌装置(2)、检测装置(3)、导热装置(4)、酸碱加入装置(5)和空气加入装置(6)在发酵过程中有机的结合和协调，实现了在发酵过程中对温度、pH值、溶氧量的有效控制,从而保证发酵产物的质量、口感和产量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1发酵罐体、2搅拌装置、3检测装置、4导热装置、5酸碱加入装置、6空气加入装置、7人孔盖、8出料口、9罐体内壁、10罐体保温层、11罐体外壁、12罐体支架、13人工梯子、14电动机、15电动机固定支架、16三角皮带、17三角皮带轮、18轴封、19轴承柱、20主动轴、21从动轴、22锯齿式消泡桨、23搅拌器、24联轴节、25中间轴承横梁、26搅拌器、27搅拌器、28轴承底座、29计算机控制系统、30温度传感器、31pH值传感器、32溶解氧探测器、33数据线、34恒温水箱、35阀门、36水泵、37阀门、38水管、39 U型循环管、40水管、41法兰、42酸罐、43阀门、44碱罐、45阀门、46三通管、47蠕动泵、48阀门、49输送管、50喷头、51空气过滤器、52气泵、53空气流量计、54阀门、55通气管道。
具体实施方式
如图1所示本发明包括发酵罐体1、搅拌装置2、检测装置3、导热装置4、酸碱加入装置5、空气加入装置6、人孔盖7、出料口8、罐体内壁9、罐体保温层10、罐体外壁11、罐体支架12、人工梯子13、电动机14、电动机固定支架15、三角皮带16、三角皮带轮17、轴封18、轴承柱19、主动轴20、从动轴21、锯齿式消泡桨22、搅拌器23、联轴节24、中间轴承横梁25、搅拌器26、搅拌器27、轴承底座28、计算机控制系统29、温度传感器30、pH值传感器31、溶解氧探测器32、数据线33、恒温水箱34、阀门35、水泵36、阀门37、水管38、U型循环管39、水管40、法兰41、酸罐42、阀门43、碱罐44、阀门45、三通管46、蠕动泵47、阀门48、输送管49、喷头50、空气过滤器51、气泵52、空气流量计53、阀门54、通气管道55。
发酵罐体1直立在罐体支架12上，罐体内壁9和罐体外壁11之间设有罐体保温层10,罐体内壁9由玻璃钢制成，罐体保温层10由保温棉制成。人孔盖7设有取样口、进料口、补料口、排气口、窥镜。人工梯子13搭建在发酵罐体1上，并到达人孔盖7处，方便人工操作。发酵罐体1底端设有出料口8。
发酵搅拌装置2的电动机固定支架15固定在罐体外壁11上，固定在电动机固定支架15上的电动机14通过三角皮带16将动力传输给三角皮带轮17，三角皮带轮17固定在主动轴(20)上端，主动轴20从上而下依次穿过轴承柱19、轴封18、罐体外壁11、罐体保温层10、罐体内壁9、锯齿式消泡桨22和搅拌器23。轴承柱19内装有轴封18，轴承柱固定在罐体外壁11上且与罐体外壁11密封连接。锯齿式消泡桨22和搅拌器23固定在主动轴20上且置于罐体内壁9内，主动轴20下端通过联轴节24与从动轴21上端相连接。从动轴21从上而下依次穿过中间轴承横梁25、搅拌器26和搅拌器27,从动轴20下端与轴承底座28相连。中间轴承横梁25和轴承底座28固定在罐体内壁9上。搅拌器23、搅拌器26和搅拌器27均为圆盘箭叶涡轮搅拌器，搅拌器26和搅拌器27固定在从动轴21上且置于罐体内壁9内。
检测装置3的计算机控制系统29通过数据线33分别与温度传感器30、pH值传感器31、溶解氧探测器32相连。温度传感器30、pH值传感器31、溶解氧探测器32与水平面呈45度角插入到发酵罐体1内且与发酵罐体1接触部分应完全密封连接。
导热装置4的恒温水箱34内有加热和制冷装置，可根据温度设定值，自动加热或制冷。恒温水箱34通过阀门35与水泵36进水端相连。水泵36出水端通过阀门37与水管38相连，水管38与U型循环管39进水端相连，U型循环管39出水端与水管40相连，水管40末端插入恒温水箱34内。U型循环管39固定在罐体内壁9四周。所有连接之处用法兰41密封连接。
酸碱加入装置5的蠕动泵47为流量型蠕动泵。酸罐42出口处设有阀门43，碱罐44出口处设有阀门45。阀门43与三通管46进口一端相连，阀门45与三通管46进口另一端相连。三通管46出口端与蠕动泵47进口端相连，蠕动泵47出口端与输送管49的一端相连，输送管49的另一端与喷头50相连，喷头50插入到发酵罐体1内。所有连接之处用法兰41密封连接，喷头50与发酵罐体1接触部分应完全密封连接。
空气加入装置6的空气过滤器51与气泵52进气端相连，气泵52出气端与空气流量计53的一端相连。空气流量计53的另一端通过阀门54与通气管道55相连，通气管道55插入发酵罐体1底部。所有连接之处用法兰41密封连接，通气管道55与发酵罐体1接触部分应完全密封连接。
Claims (6)
1.一种食用酒精发酵装置，包括发酵罐体(1)、搅拌装置(2)、检测装置(3)、导热装置(4)、酸碱加入装置(5)和空气加入装置(6)，其特征是，所述发酵罐体(1)包括罐体内壁(9)、罐体保温层(10)、罐体外壁(11)、罐体支架(12)、人工梯子(13)以及设置于发酵罐体(1)上的人孔盖(7)和发酵罐体(1)下的出料口(8)，所述罐体内壁(9)和罐体外壁(11)之间设有罐体保温层(10),罐体内壁(9)由玻璃钢制成，罐体保温层(10)由保温棉制成，所述人孔盖(7)设有取样口、进料口、补料口、排气口和窥镜。
2.根据权利要求1所述的食用酒精发酵装置，其特征是，所述发酵搅拌装置(2)包括电动机(14)、电动机固定支架(15)、三角皮带(16)、三角皮带轮(17)、轴封(18)、轴承柱(19)、主动轴(20)、从动轴(21)、锯齿式消泡桨(22)、搅拌器(23)、联轴节(24)、中间轴承横梁(25)、搅拌器(26)、搅拌器(27)和轴承底座(28)，所述电动机固定支架(15)固定在罐体外壁(11)上，固定在电动机固定支架(15)上的电动机(14)通过三角皮带(16)将动力传输给三角皮带轮(17)，所述三角皮带轮(17)固定在主动轴(20)上端，主动轴(20)从上而下依次穿过轴承柱(19)、轴封(18)、罐体外壁(11)、罐体保温层(10)、罐体内壁(9)、锯齿式消泡桨(22)和搅拌器(23),所述轴承柱(19)内装有轴封(18)，轴承柱固定在罐体外壁(11)上且与罐体外壁(11)密封连接，所述锯齿式消泡桨(22)和搅拌器(23)固定在主动轴(20)上且置于罐体内壁(9)内，主动轴(20)下端通过联轴节(24)与从动轴(21)上端相连接,所述从动轴(21)从上而下依次穿过中间轴承横梁(25)、搅拌器(26)、搅拌器(27),从动轴(20)下端与轴承底座(28)相连,所述中间轴承横梁(25)和轴承底座(28)固定在罐体内壁(9)上,所述搅拌器(23)、搅拌器(26)和搅拌器(27)均为圆盘箭叶涡轮搅拌器，搅拌器(26)和搅拌器(27)固定在从动轴(21)上且置于罐体内壁(9)内。
3.根据权利要求1所述的食用酒精发酵装置，其特征是，所述检测装置(3)包括计算机控制系统(29)、温度传感器(30)、pH值传感器(31)、溶解氧探测器(32)和数据线(33),所述计算机控制系统(29)通过数据线(33)分别与温度传感器(30)、pH值传感器(31)和溶解氧探测器(32)相连，所述温度传感器(30)、pH值传感器(31)、溶解氧探测器(32)与水平面呈45度角插入到发酵罐体(1)内且与发酵罐体(1)接触部分应完全密封连接。
4.根据权利要求1所述的食用酒精发酵装置，其特征是，所述导热装置(4)包括恒温水箱(34)、阀门(35)、水泵(36)、阀门(37)、水管(38)、U型循环管(39)、水管(40)和法兰(41)，所述恒温水箱(34)内有加热和制冷装置，可根据温度设定值，自动加热或制冷，恒温水箱(34)通过阀门(35)与水泵(36)进水端相连，水泵(36)出水端通过阀门(37)与水管(38)相连，水管(38)与U型循环管(39)进水端相连，U型循环管(39)出水端与水管(40)相连，水管(40)末端插入恒温水箱(34)内，所述U型循环管(39)固定在罐体内壁(9)四周,所有连接之处用法兰(41)密封连接。
5.根据权利要求1所述的食用酒精发酵装置，其特征是，所述酸碱加入装置(5)包括法兰(41)、酸罐(42)、阀门(43)、碱罐(44)、阀门(45)、三通管(46)、蠕动泵(47)、阀门(48)、输送管(49)和喷头(50)，所述蠕动泵(47)为流量型蠕动泵，所述酸罐(42)出口处设有阀门(43)，碱罐(44)出口处设有阀门(45)，阀门(43)与三通管(46)进口一端相连，阀门(45)与三通管(46)进口另一端相连，三通管(46)出口端与蠕动泵(47)进口端相连，蠕动泵(47)出口端与输送管(49)的一端相连，输送管(49)的另一端与喷头(50)相连，喷头(50)插入到发酵罐体(1)内，所有连接之处用法兰(41)密封连接，喷头(50)与发酵罐体(1)接触部分应完全密封连接。
6.根据权利要求1所述的食用酒精发酵装置，其特征是，所述空气加入装置(6)包括法兰(41)、空气过滤器(51)、气泵(52)、空气流量计(53)、阀门(54)和通气管道(55)，所述空气过滤器(51)与气泵(52)进气端相连，气泵(52)出气端与空气流量计(53)的一端相连，空气流量计(53)的另一端通过阀门(54)与通气管道(55)相连，通气管道(55)插入发酵罐体(1)底部，所有连接之处用法兰(41)密封连接，通气管道(55)与发酵罐体(1)接触部分应完全密封连接。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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