CN104046554B - 一种半固态循环深层酿醋方法及设备 - Google Patents

一种半固态循环深层酿醋方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种食醋的酿醋设备,特别是一种半固态循环深层酿醋方法及设备。本发明包括螺旋搅拌系统和液体循环喷淋系统,原料可被螺旋搅拌系统提升,由半固态发酵罐内壁流下,形成内循环;液态发酵罐的液体可提升至半固态发酵罐的顶部,进而实现了酿醋的两个循环,达到半固体高效深层酿醋要求。本发明具有发酵效率优于固态发酵,所获得醋的风味优于液态深层发酵与液态表明发酵。

Description

-种半固态循环深层酿醋方法及设备
技术领域
[0001] 本发明设及一种食醋的酿醋设备,特别是一种半固态循环深层酿醋方法及设备。
背景技术
[0002] 醋,由中国汉族人发明,在各民族菜系中传统的调味品。据现有文字记载,W曲作 为发酵剂来发酵酿制食醋的所谓东方醋起源于中国,据有文献记载的酿醋历史至少也在= 千年W上。"醋"中国古称"酢"、"SS"、"苦酒"等。中国著名的醋有山西老陈醋、镇江香醋、保 宁醋及红曲米醋。源于中国传统医药学的记载、验方、现代中医学的发展和现代医学临床实 践、营养学W及饮食保健的科技成果。食醋的功能特性主要包括抗菌作用、降血糖作用、降 血压作用、防癌抗癌作用及解酒作用等。传统的酿醋工艺大多是固态发酵,其优点是风味独 特,但是发酵效率比较低。在德国弗林斯的醋酿造工艺主要采用液态深层发酵,日本则采用 液态表明发酵,优点是发酵效率比较高,但是风味相对单一。
发明内容
[0003] 本发明专利提供了一种半固态循环深层酿醋工艺及设备,本发明包括螺旋揽拌系 统和液体循环喷淋系统,原料可被螺旋揽拌系统提升,由半固态发酵罐内壁流下,形成内循 环;液态发酵罐的液体可提升至半固态发酵罐的顶部,进而实现了酿醋的两个循环,达到半 固体高效深层酿醋要求。本发明具有发酵效率优于固态发酵,所获得醋的风味优于液态深 层发酵与液态表明发酵。
[0004] 本发明的技术方案是:一种半固态循环深层酿醋设备,包括半固态发酵罐和液态 发酵罐和微孔板,微孔板将半固态发酵罐和液态发酵罐隔离成上下两部分,其特征在于:它 还包括螺旋揽拌系统和液体循环喷淋系统,原料可被螺旋揽拌系统提升,由半固态发酵罐 内壁流下,形成内循环;液态发酵罐的液体可提升至半固态发酵罐的顶部,形成外循环。
[0005] 如上所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:所述的螺旋揽拌系统由螺旋 揽拌叶片、揽拌杆、被动轮组成,所述的螺旋揽拌叶片螺距与螺纹深度的比值范围为1:10至 1:2,螺旋揽拌叶片直径与半固态发酵罐内径的比值范围为:1:2至4:5,螺旋揽拌叶片的旋 转速度:lOr/min至 150r/min。
[0006] 如上所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:所述的液体循环喷淋系统包 括斜面漏液微孔板、液体提升累,喷淋头及液体管道,斜面漏液微孔板的孔径范围为0.15mm 至1.00mm,液体提升累流量范围为0.1 mVs至2.0 m^s,所述的液态发酵罐中液体由液体提 升累提升至罐体顶部,由喷淋头再次喷入半固态发酵罐中。
[0007] 如上所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:它还包括渗液器,渗液器包括 揽拌杆及螺纹,螺纹设置在揽拌杆上,所述的渗液器贯穿半固态发酵罐和液态发酵罐。
[000引如上所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:它还包括供氧系统,所述的供 氧系统由通气孔、气体管道、气体流速控制累组成,其中通气孔设置在螺旋揽拌叶片的下表 面。
[0009] 如上所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:所述的通气孔的孔径范围为 0.01mm至1. 0mm,通气口间距范围为0.05m至0.5m。
[0010] 如上所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:它还包括挥发性气体回流系 统,挥发性气体回流系统由气体流速控制累、气体管道组成,气体管道在液态发酵罐中的出 口位于液面下。
[0011] 本发明还公开了一种半固态循环深层酿醋方法,利用权如上所述的设备进行酿 醋,其特征在于:它还包括W下步骤:
[0012] 将原料投入螺旋揽拌系统的步骤;
[0013] 开启旋揽拌系统的步骤;
[0014] 开启液体循环喷淋系统的步骤;
[0015] 开启供氧系统及挥发性气体回流系统的步骤;
[0016] 根据发酵物不同确定执行不同的发酵时间的步骤。其有意效果是:该方法使用两 个循环,达到半固体高效深层酿醋。
[0017]附图说明:
[0018] 图1:本发明的半固态深层循环发酵醋设备结构示意图;
[0019] 图2:本发明的渗液器结构示意图;
[0020] 图3:本发明的通气孔结构示意图。
具体实施方式
[0021] 附图标记说明:1一半固态发酵罐、2-液态发酵罐、3-螺旋揽拌叶片、4-通气孔、 5-渗液器、6-进浆口、7-进液口、8-菌剂添加口、9-液体出口、10-渣料出口、11-排气 口、12-观察窗、13-液位器、14-微孔板、15-提升累、16-喷淋头、17-液体管道、18/ 21-气体管道、19-揽拌杆、20/22-气体流速控制累、23-螺纹、24-被动轮
[0022] 如附图1所示,本发明的半固态循环深层酿醋设备包括半固态发酵罐1、液态发酵 罐2、螺旋揽拌叶片3、通气孔4、渗液器5、进浆口 6、进液口 7、菌剂添加口 8、液体出口 9、渣料 出口 10、排气口 11、观察窗12、液位器13、微孔板14、提升累15、喷淋头16、液体管道17、气体 管道18/21、揽拌杆19、气体流速控制累20/22、螺纹23、被动轮24。
[0023] 本发明的半固态发酵罐1和液态发酵罐2为一个发酵罐用微孔板14隔离成上下两 部分。
[0024] 如附图1所示,本发明的半固态发酵罐1中间设置有螺旋揽拌叶片3、观察窗12。本 发明的渗液器5贯穿半固态发酵罐1和液态发酵罐2,液位器13设置在液态发酵罐2用于观察 液体高度。本发明的液体循环喷淋系统通过提升累15将液态发酵罐2中的液体通过液体管 道17将液体引流到设置在半固态发酵罐1上方的喷淋头16,运样便于液体与固态原料通过 不断接触,充分发酵,提高发酵效率,保证罐体内发酵的均匀性,增加固态原料中营养及功 能成分溶出,进而提高醋的品质。
[0025] 如附图1所示,本发明的螺旋揽拌系统主要由螺旋揽拌叶片3、揽拌杆19、被动轮24 组成,其中螺旋揽拌叶片3下端固定在揽拌杆19上,被动轮24带动揽拌杆19转动,揽拌杆19 带动旋揽拌叶片3转动。螺旋揽拌叶片3中空,上游联通中空揽拌杆19,下游通过通气孔4与 半固态发酵罐链接。揽拌系统工作时,半固态发酵罐1中原料由螺旋揽拌叶片3提升,由半固 态发酵罐I内壁流下,形成内循环,即为内循环系统,如图I中箭头所示。螺旋揽拌叶片3螺距 与螺纹深度的比值范围为1:10至1:2,控制在此范围内,对原料揽拌及提升效果较好,利于 微生物与氧气机原料的充分接触,提高发酵效率。螺旋揽拌叶片3直径与半固态发酵罐1内 径的比值范围为:1:2至4:5,控制在此范围内,原料平均有96.6%在半固态发酵罐1循环(不 同原料比率不同)。旋转速度范围为lOr/min至15化/min,旋转速度过慢起不到揽拌效果,旋 转速度过快对原料有较强的离屯、作用,不利于原料的提升。螺旋揽拌系统动力由电机带动 被动轮24提供。
[0026] 如附图1所示,本发明的液体循环喷淋系统,即为外循环系统,将液态发酵罐2的液 体提升至半固态发酵罐1的顶部。液体循环喷淋系统包括斜面漏液微孔板14、液体提升累 15,喷淋头16及液体管道17组成。斜面漏液微孔板14的孔径范围为0.15mm至1.00mm,液体提 升累流量范围为0.1 m3/s至2.0 。液态发酵罐2中液体由提升累15提升至罐体顶部,由 喷淋头16再次喷入半固态发酵罐1参与发酵后由斜面漏液微孔板流入液态发酵罐,形成液 体循环。
[0027] 如附图1所示,本发明的供氧系统由通气孔4、气体管道18、气体流速控制累20组 成。通气孔4设置在螺旋揽拌叶片3的下表面。氧气经气体流速控制累20增压,通过气体管道 18,经中空的揽拌杆19,到达螺旋揽拌叶片3中通过其下表面通气孔4进入半固体发酵罐1充 分与发酵原料中微生物充分接触。为醋酸发酵期间提供均匀的氧气供应量,通过改变气体 流速控制累20的频率,调节氧气供应量,提高醋酸发酵效率。其中通气孔4的孔径范围为 O.Olmm至1. Omm,通气口间距范围为0.05m至0.5m,运样设置便于氧气均匀分散进入发酵原 料中,利于微生物代谢充分。实验证明,通过此处供氧系统的改造,较将氧气直接经发酵罐 壁通入,发酵效率提高约22%。
[0028] 如附图1所示,挥发性气体回流系统由气体流速控制累22、气体管道21组成,气体 管道在液态发酵罐2中的出口必须要位于液面下。通过气体回流,可使半固态发酵罐1中产 生的如C0-2等废气通过排气口 11排出,又因气体经过液态发酵罐中液体时吸收了带出醋 酸,减低了醋酸的挥发,减低了对环境的污染。
[0029] 如附图2所示,本发明的渗液器5包括揽拌杆19及螺纹23,螺纹23设置在揽拌杆19 上。在揽拌杆19设置一定微小的螺纹23,可有效阻止浆汁的下流,同时可让液体渗下。
[0030] 为使得本发明的目的、方法原理及产品构造更加清晰。现结合附图及具体实施例 作进一步阐述,本领域技术人员可W按照说明对本发明进行实施。
[0031] 实施例一
[0032] 实验用设备主要技术参数:螺旋揽拌叶片3螺距与螺纹深度比1:5,螺旋揽拌叶片3 直径与半固态发酵罐1内径比4:5,旋转速度l(K)r/min。斜面漏液微孔板14孔径0.2mm,液体 提升累15流量0.5m^s。供氧系统通气孔4孔径0.02mm,通气口间距:O. Im。
[0033] 操作步骤:A、从进料口累入适量南瓜浆没过螺旋揽拌叶片3,从进液口 7累入8%vol 的酿造酒,用量为南瓜酱的10%;B、开启螺旋揽拌系统及挥发性气体回流系统,补入南瓜酱 0.01%。的酵母菌;C、开启气体流速控制累20供氧系统通入流速O. Im/s氧气发酵16h,关闭供 氧系统,发酵2地。0、补入南瓜酱0.01%。乳酸菌,发酵1她;E、补入南瓜酱0.05%。醋酸菌,开启 供氧系统通入流速O.lm/s氧气,开启液体循环喷淋系统,发酵时间24h;F、发酵完成,放出渣 料及成品醋,清洗设备。获得的南瓜醋,酸度达到3.6°,南瓜风味浓郁,口感绵柔,获得品尝 者普遍好评。 r00341 亲1 末同节井酿;吿齿瓜醋的hk巧
Figure CN104046554BD00061
'[0035]~本专利公开半i态深层酿醋工艺酿得到南瓜醋的风味及感官与传统固态发酵非I 常接近,但是从酸度、发酵时间看,半固态深层酿醋发酵效率具有显著优势。
[0036] 实施例二
[0037] 实验用设备主要技术参数:螺旋揽拌叶片3螺距与螺纹深度比1:5,螺旋揽拌叶片 直径与半固态发酵罐1内径比4:5,旋转速度l(K)r/min。斜面漏液微孔板14孔径0.2mm,液体 提升累15流量0.5m^s。供氧系统通气孔4孔径0.02mm。通气口间距:0.1 m。
[0038] 操作步骤:A、从进料口累入适量苹果渣没过螺旋揽拌叶片3,从进液口累入10%vol 的酿造酒,用量为苹果渣的14%;B、补入混合菌剂(酵母菌苹果渣的用量0.01%。、乳酸菌苹果 渣的用量0.01 %。、醋酸菌苹果渣的用量0.05%。、米曲霉苹果渣的用量0.01 %。); C、开启螺旋 揽拌系统、供氧系统(通过调节气体流速控制累频率控制氧气流速O.lm/s)、液体循环喷淋 系统、挥发性气体回流系统发酵36h。获得的苹果醋,酸度达到3.2%苹果香气浓郁,口感绵 柔、酱香,获得品尝者普遍好评。 「00391 亲2 末同节立酿苗巧單醋的比妖
Figure CN104046554BD00062
[0040]本专利公开半固态深层酿醋工艺酿得到苹果醋的风味及感官与传统固态发酵非 常接近,但是从酸度、发酵时间看,半固态深层酿醋发酵效率具有显著优势。

Claims (7)

1. 一种半固态循环深层酿醋设备,包括半固态发酵罐(1)和液态发酵罐(2)和微孔板 (14),微孔板(14)将半固态发酵罐(1)和液态发酵罐(2)隔离成上下两部分,其特征在于:它 还包括螺旋搅拌系统和液体循环喷淋系统,原料可被螺旋搅拌系统提升,由半固态发酵罐 (1)内壁流下,形成内循环;液态发酵罐(2)的液体可提升至半固态发酵罐(1)的顶部并通过 喷淋头(16)喷淋,形成外循环;所述的螺旋搅拌系统由螺旋搅拌叶片(3)、搅拌杆(19)、被动 轮(24)组成,所述的螺旋搅拌叶片(3)螺距与螺纹深度的比值范围为1:10至1:2,螺旋搅拌 叶片(3)直径与半固态发酵罐(1)内径的比值范围为:1:2至4:5,螺旋搅拌叶片(3)的旋转速 度:10r/min至150r/min〇
2. 如权利要求1所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:所述的液体循环喷淋系 统包括斜面漏液微孔板(14)、液体提升栗(15),喷淋头(16)及液体管道(17),斜面漏液微孔 板(14)的孔径范围为0.15mm至1.0 Omm,液体提升栗(15)流量范围为O. lm3/s至2. Om3/s,所述 的液态发酵罐(2)中液体由液体提升栗(15)提升至罐体顶部,由喷淋头(16)再次喷入半固 态发酵罐(1)中。
3. 如权利要求1所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:它还包括渗液器(5),渗 液器(5)包括搅拌杆(19)及螺纹(23),螺纹(23)设置在搅拌杆(19)上,所述的渗液器(5)贯 穿半固态发酵罐(1)和液态发酵罐(2)。
4. 如权利要求1所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:它还包括供氧系统,所 述的供氧系统由通气孔(4)、气体管道(18)、气体流速控制栗(20)组成,其中通气孔(4)设置 在螺旋搅拌叶片(3)的下表面。
5. 如权利要求1所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:所述的通气孔(4)的孔 径范围为0.01mm至I .Omm,通气口间距范围为0.05m至0.5m。
6. 如权利要求1所述的半固态循环深层酿醋设备,其特征在于:它还包括挥发性气体回 流系统,挥发性气体回流系统由气体流速控制栗(22)、气体管道(21)组成,气体管道在液态 发酵罐(2)中的出口位于液面下。
7. -种半固态循环深层酿醋方法,利用权利要求1至权利要求6所述的任一种设备进行 酿醋,其特征在于:它还包括以下步骤: 将原料投入螺旋搅拌系统的步骤; 开启旋搅拌系统的步骤; 开启液体循环喷淋系统的步骤,所述的喷淋系统均匀的喷淋至半固态发酵罐上方; 开启供氧系统及挥发性气体回流系统的步骤; 根据发酵物不同确定执行不同的发酵时间的步骤。
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