CN105018342A - 一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养系统，其结构包括风机、封闭式麸曲培养器和换热器。风机、换热器和麸曲培养器通过循环风管相连形成封闭回路。在风机进、出风端附近的循环风管上相应开设进、排气口。进气口用于补充麸曲培养过程中所消耗的氧气并进行二级冷却降温，排气口用于平衡整个封闭回路的风压。换热器其一用于在微生物发酵生产初期预热麸曲培养基，其二用于对循环空气一级冷却降温，置换出微生物发酵生产过程中的发酵热，其三利用冷凝后的雾状水增湿进气口处的空气，用于实现麸曲培养过程的温湿度控制。本发明基于麸曲培养过程中的发热规律进行设计，所培养的麸曲长势良好，曲香味突出，糖化力是传统工艺生产麸曲的2-3倍。

Description

一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养系统

技术领域

本发明涉及酒用麸曲制备的培养器，具体地说是一种精确控制酒用麸曲酶制剂培养过程的锅式培养系统。

背景技术

白酒酿造过程使用麸曲，是白酒发展史上一次重大改革。麸曲具有很强的液化力和糖化力。在白酒酿造过程中使用麸曲，可使得酿酒原料的淀粉利用率提高10-20%，大幅提高出酒率。因此，麸曲被广泛应用到白酒酿造过程中。

麸曲是指采用纯种微生物菌种，以麸皮为原料经人工控制温度和湿度培养而成的。传统麸曲生产方法主要有：盒子制曲、帘子制曲、通风制曲，本质上都是完成纯种微生物从试管斜面到麸曲逐级扩大培养的过程。

传统厚层通风培养麸曲的工艺，都是在一个开放性的环境内完成，周围环境的杂菌污染和麸曲培养过程中重要参数（温度、物料水分等）的控制都无法精确控制，以致麸曲的质量很差，并且随季节波动很大。因此，麸曲的生产工艺急需升级。

2012年景芝酒业首次将圆盘式制曲机引入到麸曲生产中，并获得国家发明专利(专利申请号CN201210577541.1)。圆盘制曲机在酒用麸曲行业里的应用，实现了密闭式机械化制曲目标。然而圆盘制曲的应用也存在三个明显的缺陷。一是，没有根本解决因物料水分容易散失导致菌丝生长受抑制的问题，制备的酒用麸曲质量略优于传统通风制曲工艺。二是，圆盘制曲机制造成本昂贵。按每台圆盘制曲机60万元，每2天生产1吨干麸曲计算，年产1000吨麸曲的小厂，需投资420万，投资额巨大，回报低，风险高。三是，圆盘式制曲机并不能精确控制培养过程中麸曲的温湿度及上下层物料温差，难以培养出均匀一致的优质麸曲。由于以上原因，圆盘式制曲机并未在麸曲生产中的大规模应用。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，包括一个用于给麸曲培养提供场所的封闭式麸曲培养器，麸曲培养器设有麸曲培养基进料口，麸曲培养器底部开设循环进气口，顶部开设循环出气口，循环进气口和循环出气口分别与麸曲培养器的封闭内腔相连通，循环出气口与循环进气口之间通过依次串联有换热器和风机的循环风管相连而形成一个封闭回路，所述换热器用于对麸曲培养基过程进行温度控制。

在风机进风端和出风端附近的循环风管上相应开设进气口和排气口。

进一步的，所述风机采用变频风机。

进一步的，所述换热器连接管线上安装有用于控制换热介质的的电磁阀。

所述封闭式麸曲培养器为锅式麸曲培养器，其结构包括锅体，锅体由位于其底部的机架支撑，锅体上部设置顶盖，循环进气口位于锅体底部，循环出气口位于顶盖顶部；锅体内连接有周边与锅体内壁密封配合的筛板，筛板上均布铺设有麸曲培养基，筛板将锅体内部空腔自下而上分为布风室和制曲室，布风室内设布风管，布风管进风口与循环进气口相连通，在布风管管壁上均匀分布若干出风孔。

所述锅体顶部开口为麸曲培养基进料口，麸曲培养基进料口周向边缘设置环形水封槽，顶盖的下沿扣置于环形水封槽内形成水封。

所述布风管为环形布风管。

所述出风孔吹出方向朝下。

所述换热器采用逆流式换热方式进行换热。

2、本发明还提供一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养方法，包括如下步骤：

1）投料：麸曲培养基经麸曲培养基进料口输送至封闭式麸曲培养器中；

2）预热：开启风机，循环空气经换热器加热后，变成高温空气，经风机牵引进入麸曲培养器内，对麸曲培养基进行预热，保证种子前期萌发所需要的温度；

3）冷却：微生物发酵生产中产生大量发酵热，经循环出气口进入换热器，利用换热器和进气口进入的新鲜空气进行两级冷却，通过调整换热器换热介质的流量和进气口的进气量，精确控制麸曲培养基温湿度；

4）出料：将麸曲培养基移出封闭式麸曲培养器；

5）清洗：用流水冲洗麸曲培养器以备下次投料使用。

本发明的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养系统，与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、换热器、风机和麸曲培养器三者通过循环风管相连而形成一个封闭回路，其中，风机用于实现强制内循环，这样就使整个培养装置处在一个相对封闭的环境内，能有效地避免杂菌的干扰；

2、在微生物发酵生产前期，换热器加热循环空气，预热物料，在微生物发酵生产时产生大量发酵热依次经换热器和进气口新鲜空气，被两次冷却，一方面由于换热器换热强度大，可以使后续使用新鲜空气冷却相对容易，另一方面，可以通过调整换热器换热介质的流量大小和进气口进气量的多少，精确控制麸曲培养基温度，使得麸曲生长旺盛，曲香突出；

3、换热器优选选择管壳式换热器，呈立式布置，采用逆流式换热方式进行换热，这种方式换热强度大，还能有效解决冷却水容易出现短路，冷却效果下降的问题；

4、布风管采用环形布风管，布风管出风孔吹出方向朝下，循环空气从循环进气口进入，与锅体底部碰撞，反向折回，透过筛板，进入麸曲培养基，采用这个方式通入空气，进气均匀，有效地克服了进气不均匀，容易烧曲的问题；

5、风机采用变频风机，根据麸曲培养过程中的发热规律，通过变频风机控制循环空气、以及进出风孔处风量的大小，有效地的降低了电耗；

6、在传统麸曲培养器内，由于单靠通入新鲜空气对循环空气进行冷却，不仅循环空气冷却效率低，而且通入大量新鲜空气会使循环空气相对湿度下降至90-95%，达不到饱和状态，容易使麸曲培养基失水；而采用本发明的技术方案，由于引入了换热器，采用换热器和进气口新鲜空气对循环空气进行两级冷却，同时将换热器作为主要冷却方式，一方面能大量减少通入新鲜空气进气量，防止循环空气相对湿度下降，另一方面换热器冷水下来的雾状水，还能起到增湿作用，这样就能使循环空气相对湿度维持在100%，麸曲培养基水分容易保持，从而实现麸曲培养基湿度的精确控制。

综上，本发明的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养系统，基于麸曲培养过程中的发热规律进行设计，采用换热器和进气口新鲜空气对循环空气进行两级冷却，其节能环保，造价低廉，投资约为圆盘制曲机的1/4-1/3，还能通过调控风机进气量和换热介质流量大小，精确地控制麸曲培养过程中的温、湿度，使得麸曲长势良好，曲香味突出，糖化力是传统工艺生产麸曲的2-3倍。

附图说明

附图1是本发明一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置的结构示意图。

图中，1、电磁阀a，2、电磁阀b，3、电磁阀c，4、管壳式换热器，5、进气口，6、变频风机，7、排气口，8、机架，9、锅体，10、循环出气口，11、排污口，12、环形布风管，13、筛板，14、环形水封槽，15、顶盖，16、循环进气口，17、排污阀，18、U形水封管，19、麸曲培养基，20、循环风管。

具体实施方式

下面结合附图1，对本发明的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养系统作以下详细说明。

如附图1所示，本发明的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其结构包括一个用于给麸曲培养提供场所的封闭式麸曲培养器，该封闭式麸曲培养器为麸曲培养器，其结构包括锅体9，锅体9由位于其底部的机架8支撑，锅体9上部设置顶盖15，锅体9顶部为麸曲培养基19进料口，麸曲培养基19进料口周向边缘设置环形水封槽14，顶盖15的下沿扣置于环形水封槽14内形成水封。锅体9内连接有周边与锅体9内壁密封配合的筛板13，筛板13上均布铺设有麸曲培养基19，筛板13将锅体9内部空腔自下而上分为布风室和制曲室，布风室内设环形布风管12，布风管进风口通过循环风管20与风机相连通，在布风管管壁上均匀分布若干出风孔，且出风孔吹出方向朝下。锅体9底部开设排污口11和循环进气口16，顶盖15顶部开设循环出气口10，并在顶盖15顶部加装U形水封管18，排污口11、循环进气口16和循环出气口10分别与锅式麸曲培养器的封闭内腔相连通，排污口11处设有排污阀17，循环出气口10与循环进气口16之间通过依次串联有管壳式换热器4和变频风机6的循环风管20相连而形成一个封闭回路。管壳式换热器4呈立式布置，采用逆流式换热方式进行换热（即管程采用下进上出的方式，壳程采用上进下出的方式）。在变频风机6进风端和出风端附近的循环风管20上相应开设进气口5和排气口7。

管壳式换热器4具有两个进口，两个出口，分别为循环空气进口、高温/低温工质进口、高温/低温工质出口和循环空气出口，所采用的高温工质为热水、低温工质为冷却水，热水和冷却水的流量分别由电磁阀a1、b2和c3控制。

本发明的精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，变频风机6通过强制内循环方式，为锅式麸曲培养器提供持续不断的循环空气，在微生物发酵生产初期，调整电磁阀a1、b2、c3开度，使热水经管壳式换热器4对循环空气加热，经变频风机6牵引，穿过环形布风管12，进入麸曲培养基19层，对麸曲培养基19进行预热，微生物发酵生产过程中，麸曲培养基19产生大量发酵热，再次经风机牵引，穿过环形布风管12，进入麸曲培养基19层，带走麸曲培养基19层的热量，调整电磁阀a1、b2、c3开度，控制进出水温度和水量大小，采用冷却水或冷热混合液进行一级冷却降温，变频风机6频率自动调整，控制进气口5进气量大小，采用进气口5吸入的新鲜空气进一步冷却降温，进气口5吸入的新鲜空气还能补充所消耗的氧气，废气从排气口7排出，保证整个装置内风压平衡，由于温度和风压都得到了控制，因此可以间接实现麸曲培养过程的湿度控制。

本发明的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养方法，包括如下步骤：

1）投料：采用航吊等起重设备，将顶盖15吊起，利用螺旋绞龙或风力输送设备将麸曲培养基19自麸曲培养基19进料口输送进锅式麸曲培养器内，人工将麸曲培养基19松散、均匀地平铺到筛板13上，然后盖上顶盖15，连接循环风管20；

2）预热：开启变频风机6，循环空气经换热器加热后，变成高温空气，经变频风机6牵引穿过环形布风管12，进入麸曲培养基19层，对麸曲培养基19进行预热，保证种子前期萌发所需要的温度；

3）冷却：微生物发酵生产中产生大量发酵热，经循环出气口10进入管壳式换热器4，利用管壳式换热器4和进气口5进入的新鲜空气进行两级冷却，由电磁阀a-c调整管壳式换热器4冷却介质（冷却介质根据需要可以选择冷却水或冷热混合液）的流量大小，由变频风机6调整进气口5进气量的多少，来控制麸曲培养基19温湿度；

4）出料：采用航吊等起重设备，吊起顶盖15，利用螺旋绞龙或风力输送设备将麸曲培养基19移出锅式麸曲培养器；

5）清洗：利用高压水枪，对筛板13进行清洗，污水从锅体9底部的排污口11排除，清洗后以备下次投料使用。

Claims (10)

1.一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，包括一个用于给麸曲培养提供场所的封闭式麸曲培养器，麸曲培养器设有麸曲培养基进料口，麸曲培养器底部开设循环进气口，顶部开设循环出气口，循环进气口和循环出气口分别与麸曲培养器的封闭内腔相连通，循环出气口与循环进气口之间通过依次串联有换热器和风机的循环风管相连而形成一个封闭回路，所述换热器用于对麸曲培养基过程进行温度控制。

2.根据权利要求1所述的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，在风机进风端和出风端附近的循环风管上相应开设进气口和排气口。

3.根据权利要求2所述的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，所述风机采用变频风机。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，所述换热器连接管线上安装有用于控制换热介质的的电磁阀。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，所述封闭式麸曲培养器为锅式麸曲培养器，其结构包括锅体，锅体由位于其底部的机架支撑，锅体上部设置顶盖，循环进气口位于锅体底部，循环出气口位于顶盖顶部；锅体内连接有周边与锅体内壁密封配合的筛板，筛板上均布铺设有麸曲培养基，筛板将锅体内部空腔自下而上分为布风室和制曲室，布风室内设布风管，布风管进风口与循环进气口相连通，在布风管管壁上均匀分布若干出风孔。

6.根据权利要求5所述的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，所述锅体顶部开口为麸曲培养基进料口，麸曲培养基进料口周向边缘设置环形水封槽，顶盖的下沿扣置于环形水封槽内形成水封。

7.根据权利要求5所述的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，所述布风管为环形布风管。

8.根据权利要求5所述的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，所述出风孔吹出方向朝下。

9.根据权利要求1或2或3或6或7或8所述的一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养装置，其特征在于，所述换热器采用逆流式换热方式进行换热。

10.一种精确控制麸曲培养过程的锅式麸曲培养方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）投料：麸曲培养基经麸曲培养基进料口输送至封闭式麸曲培养器中；

2）预热：开启风机，循环空气经换热器加热后，变成高温空气，经风机牵引进入麸曲培养器内，对麸曲培养基进行预热，保证种子前期萌发所需要的温度；

3）冷却：微生物发酵生产中产生大量发酵热，经循环出气口进入换热器，利用换热器和进气口进入的新鲜空气进行两级冷却，通过调整换热器换热介质的流量和进气口的进气量，精确控制麸曲培养基温湿度；

4）出料：将麸曲培养基移出封闭式麸曲培养器；

5）清洗：用流水冲洗麸曲培养器以备下次投料使用。