CN108823019A - 一种威士忌的酿造系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种威士忌的酿造系统，包括粉碎机、糖化装置、发酵装置、蒸馏装置和冷却装置；所述粉碎机通过立式输送机和糖化装置连接，所述发酵装置包括若干台发酵罐，所述发酵罐的顶部设有发酵进料管道，所述发酵进料管道的底端延伸至发酵罐内靠近发酵罐底部的位置处，所述糖化装置和发酵进料管道相连通；所述蒸馏装置包括蒸馏罐、冷凝器、粗馏收集罐、精馏收集罐以及与蒸馏罐相连的第二蒸汽发生装置，所述蒸馏罐分别和发酵罐、凝器相连通，所述冷凝器还分别与粗馏收集罐、精馏收集罐相连，所述粗馏收集罐、冷凝器还分别与蒸馏罐相连。本发明结构设计合理，糖化效果好、发酵效果均匀且蒸馏所得酒精浓度高，有利于工业化发生产应用。

Description

一种威士忌的酿造系统

技术领域

本发明涉及威士忌酿造技术领域，具体涉及一种威士忌的酿造系统。

背景技术

酿酒是利用微生物发酵生产含一定浓度酒精饮料的过程。酿酒原料与酿酒容器，是谷物酿酒的两个先决条件。其中白酒的酿制多以含淀粉物质为原料，如高粱、玉米、大麦、小麦、大米、碗豆等，其酿造过程大体分为两步：首先是用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等将淀粉分解成糖类，称为糖化过程；第二步由酵母菌再将葡萄糖发酵产生酒精，白酒中的香味浓，主要是在发酵过程中还产生较多的酯类、高级酯类、挥发性游离酸、乙醛和糠醛等，白酒的酒精含量一般在60度以上。

而威士忌也是属于酒类中的一种，其通常采用大麦作为原料生产，其酿造工艺主要包括如下步骤：麦芽粉碎—麦芽糖化—发酵—蒸馏—储存。其中，麦芽糖化过程、发酵过程和蒸馏过程都对最后所酿成的威士忌的品质影响很大。对于麦芽糖化过程而言，现有技术中的糖化罐容易出现物料结焦的现象而影响糖化效果；对于发酵过程而言，现有技术中的发酵罐容易出现由于各部位物料温度控制不均匀导致的物料发酵效果不一的情况从而影响了最后产品的质量；对于蒸馏过程而言，我们知道如果采用蒸馏器的大小、形状都会直接影响了最终蒸馏后所得产品的质量(即所得酒精的最终浓度)，对于蒸馏器而言我们也知道如果蒸馏器的顶部出料口高度越高在相同的温度下其前期的蒸馏出料速率就会越慢，而其最终所获得的产品质量(也就是酒精浓度)就会越高。但是，在实际的生产应用中我们不可能为了提高产品质量而把蒸馏器设计的高度很高，这不符合实际的应用，因此，这就造成了现有技术中的蒸馏器所蒸馏出来的酒精浓度无法达到较高的水平。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种结构设计合理，糖化效果好、发酵效果均匀且蒸馏所得酒精浓度高的威士忌的酿造系统。

本发明采用如下技术方案：

一种威士忌的酿造系统，包括粉碎机、糖化装置、发酵装置、蒸馏装置和冷却装置；

所述糖化装置包括糖化罐以及与糖化罐相连的第一蒸汽发生装置，所述糖化罐顶部设有进料斗，所述粉碎机通过立式输送机和进料斗连接，所述糖化罐的底部设有糖化出料口；

所述发酵装置包括若干台相互并联的发酵罐，所述发酵罐的顶部设有发酵进料管道，所述发酵进料管道的底端延伸至发酵罐内靠近发酵罐底部的位置处，所述糖化出料口和发酵进料管道的顶端相连通，所述发酵罐的底部设有发酵出料口；

所述蒸馏装置包括蒸馏罐、冷凝器、粗馏收集罐、精馏收集罐以及与蒸馏罐相连的第二蒸汽发生装置，所述蒸馏罐包括罐体和设置于罐体顶端的鹅颈头，所述罐体的顶部一侧设有蒸馏进料口，蒸馏进料口和发酵出料口相连通，所述罐体的顶部另一侧设有蒸馏回液口，所述鹅颈头的顶部设有降液管，所述冷凝器的顶部设有冷凝进料口，所述冷凝进料口和降液管相连通，所述冷凝器的侧壁上靠近底部的位置处设有冷凝出料口和冷凝回流口，所述冷凝出料口上设有出酒嘴，所述出酒嘴分别与粗馏收集罐、精馏收集罐相连通，所述粗馏收集罐的底部设有粗馏回流口，所述粗馏回流口、冷凝回流口分别与蒸馏回液口相连通；

所述冷却装置包括制冷机组以及与制冷机组相连通的若干个冰水罐，所述冰水罐分别与发酵罐、冷凝器相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述糖化罐包括包括夹层、套设于夹层外部的保温层以及设置于夹层和保温层之间的若干个相互隔开的加热空腔，所述加热空腔沿着保温层的高度方向均匀分布，所述保温层上对应于加热空腔的位置处设有若干个与加热空腔一一对应的接口组件，所述接口组件包括糖化蒸汽入口和糖化蒸汽出口，所述糖化蒸汽入口和糖化蒸汽出口分别与第一蒸汽发生装置相连通以便于形成蒸汽的循环流动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述糖化罐还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括设置于夹层顶部外侧的电机以及设置于夹层内部的搅拌桨，所述搅拌桨上设有连接杆，所述连接杆的上端贯穿于夹层顶端且和电机固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述发酵罐内部设有冷却装置，所述冷却装置包括固定于发酵罐内部的冷却盘管，所述冷却盘管上设有冷却进水端和冷却出水端，所述冷却进水端和冷却出水端均设置于发酵罐的外部，且所述冷却进水端与冰水罐相连接，所述冷却出水端和制冷机组相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述发酵罐的底部和侧壁之间的连接处采用圆弧过渡的方式设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述罐体内部设有加热装置，所述加热装置包括固定于罐体内部的加热盘管，所述加热盘管上设有加热进气端和加热出气端，所述加热进气端和加热出气端均设置于罐体外部，且所述加热进气端和加热出气端分别与第二蒸汽发生装置相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述鹅颈头上和罐体连接的一端为腰鼓型结构，所述鹅颈头上和降液管连接的一端为长锥形结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述降液管上远离鹅颈头的一端为向下倾斜设置，所述降液管上远离鹅颈头的一端向下倾斜的角度为4°～8°。

本发明的有益效果是：

1、本发明结构设计合理，其中设置的糖化罐采用相互隔开的若干个加热空腔对糖化罐夹层内的物料进行加热，使得夹层内各个部位的物料能够同时进行加热，提高了物料之间加热的均一性，从而避免了个别位置的物料由于温度过高导致的物料结焦现象；而设置的发酵罐采用冷却盘管的方式对物料进行冷却则能够提高物料的冷却均一性，同时设置的发酵进料管道也能够提高物料的冷却效果，从而提高其发酵效果；

2、本发明的蒸馏罐顶部设置了一个鹅颈头，其中鹅颈头采用长锥形结构和腰鼓型结构相结合的方式设置能够能够有效的减缓酒精蒸馏初期的蒸馏速度，从而提高酒精蒸馏后的纯度，而将降液管上远离鹅颈头的一端向下倾斜设置，且设置的倾斜角度为4°～8°之间，这样的设置在不影响蒸馏效果的同时还能够进一步减少蒸馏初期馏出物的馏出速率，从而提高酒精蒸馏后的纯度。

附图说明

图1为本发明一种威士忌的酿造系统的主视图；

图2为本发明一种威士忌的酿造系统的俯视图；

图3为本发明糖化罐的结构示意图；

图4为本发明发酵罐的结构示意图；

图5为本发明蒸馏罐结构示意图；

图中符号说明：

粉碎机1，糖化罐2，第一蒸汽发生装置3，进料斗4，立式输送机5，糖化出料口6，发酵罐7，发酵进料管道8，发酵出料口9，蒸馏罐10，冷凝器11，粗馏收集罐12，精馏收集罐13，第二蒸汽发生装置14，罐体15，鹅颈头16，蒸馏进料口17，蒸馏回液口18，降液管19，冷凝进料口20，冷凝出料口21，冷凝回流口22，出酒嘴23，粗馏回流口24，制冷机组25，冰水罐26，加热空腔27，电机28，搅拌桨29，连接杆30，冷却盘管31，加热盘管32。

具体实施方式

现在结合附图对本发明进行进一步详细说明。

如图1至图5所示，一种威士忌的酿造系统，包括粉碎机1、糖化装置、发酵装置、蒸馏装置和冷却装置；

所述糖化装置包括糖化罐2以及与糖化罐2相连的第一蒸汽发生装置3，所述糖化罐2顶部设有进料斗4，所述粉碎机1通过立式输送机5和进料斗4连接，使用时所述立式输送机5用于将粉碎机1中粉碎好的物料通过进料斗4输送至糖化罐2内部进行糖化，所述糖化罐2的底部设有用于将糖化罐内部糖化后的物料排出的糖化出料口6；

所述发酵装置包括四台相互并联的发酵罐7，所述发酵罐7的顶部设有发酵进料管道8，所述发酵进料管道8的底端延伸至发酵罐7内靠近发酵罐底部7的位置处，以便于发酵罐7能够实现底部进料的方式，从而能够便于在进料时将发酵罐7内的空气排出，同时，由于发酵进料管道8为设置成从发酵罐7的顶部延伸至发酵罐7内部靠近底端的位置处，因此物料进入发酵进料管道8时便能够在发酵进料管道8内部优先进行一次预冷却，从而使得发酵罐7内部的物料冷却更加均匀，提高发酵罐7内部物料的冷却效果；

所述糖化出料口6和发酵进料管道8的顶端通过管道相连通，且所述糖化出料口6和发酵进料管道8之间的连接管道上还设有一个糖化液输送泵，所述发酵罐的底部设有用于将发酵好的物料排出的发酵出料口9；

所述蒸馏装置包括蒸馏罐10、冷凝器11、粗馏收集罐12、精馏收集罐13以及与蒸馏罐10相连的第二蒸汽发生装置14，所述蒸馏罐10包括罐体15和设置于罐体15顶端的鹅颈头16，所述罐体15的顶部一侧设有蒸馏进料口17，蒸馏进料口17和发酵出料口9通过管道相连通，所述蒸馏进料口17和发酵出料口9之间的连接管道上还设有一个发酵液输送泵，所述罐体15的顶部另一侧设有蒸馏回液口18，所述罐体15的底部还设有用于将废料排出的排渣口；所述鹅颈头16的顶部设有降液管19，所述冷凝器11的顶部设有冷凝进料口20，所述冷凝进料口20和降液管19相连通，所述冷凝器20的侧壁上靠近底部的位置处设有冷凝出料口21和冷凝回流口22，所述冷凝出料口21上设有出酒嘴23，所述出酒嘴23分别与粗馏收集罐12、精馏收集罐13通过管道相连通，所述粗馏收集罐12的底部设有粗馏回流口24，所述粗馏回流口24、冷凝回流口22分别与蒸馏回液口18通过管道相连通；所述粗馏回流口24和蒸馏回液口18之间的连接管道上还设有回流液输送泵；

所述冷却装置包括制冷机组25以及与制冷机组25相连通的两个冰水罐26，所述冰水罐26分别与发酵罐7、冷凝器11相连；

所述糖化罐2包括包括夹层、套设于夹层外部的保温层以及设置于夹层和保温层之间的三个相互隔开的加热空腔27，所述加热空腔27沿着保温层的高度方向均匀分布，所述保温层上对应于加热空腔27的位置处设有三个与加热空腔27一一对应的接口组件，所述接口组件包括糖化蒸汽入口和糖化蒸汽出口，所述糖化蒸汽入口和糖化蒸汽出口分别与第一蒸汽发生装置3相连通以便于形成蒸汽的循环流动；

所述糖化罐2还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括设置于夹层顶部外侧的电机28以及设置于夹层内部的搅拌桨29，所述搅拌桨29上设有连接杆30，所述连接杆30的上端贯穿于夹层顶端且和电机28固定连接；

所述发酵罐7内部设有冷却装置，所述冷却装置包括固定于发酵罐7内部的冷却盘管31，所述冷却盘管31上设有冷却进水端和冷却出水端，所述冷却进水端和冷却出水端均设置于发酵罐7的外部，且所述冷却进水端与冰水罐26通过管道相连接，所述冷却出水端和制冷机组25通过管道相连接；

所述发酵罐7的底部和侧壁之间的连接处采用圆弧过渡的方式设置；采用圆弧过渡能够有效的避免罐体内部在清洁时由于产生死角而导致清洁难度提高的现象；

所述罐体15内部设有加热装置，所述加热装置包括固定于罐体15内部的加热盘管32，所述加热盘管32上设有加热进气端和加热出气端，所述加热进气端和加热出气端均设置于罐体15外部，且所述加热进气端和加热出气端分别与第二蒸汽发生装置14通过管道相连通；

述鹅颈头16上和罐体15连接的一端为腰鼓型结构，所述鹅颈头16上和降液管19连接的一端为长锥形结构；采用这样的设计能够有效的减缓酒精蒸馏初期的蒸馏速度，从而提高酒精蒸馏后的纯度；

所述降液管19上远离鹅颈头16的一端为向下倾斜设置，所述降液管19上远离鹅颈头的一端向下倾斜的角度为5°(值得注意的是，在实际的制造和应用过程中所述降液管19倾斜的角度不局限于5°，本领域的技术人员能够根据实际需要将其设置为4°、6°、7°、8°中的任一角度)；所述降液管19采用向下倾斜5°的设置能够减少蒸馏初期馏出物的馏出速率，从而提高酒精蒸馏后的纯度。

本实施例的工艺酿造过程简述如下：

主要包括如下过程：麦芽粉碎—麦芽糖化—发酵—蒸馏；

一、麦芽粉碎过程：

利用粉碎机1把干燥好麦芽粉碎；

二、麦芽糖化过程：

首先将纯净水通入糖化罐2内，再开启第一蒸汽发生装置3，第一蒸汽发生装置3内所产生的蒸汽通入加热空腔27内对糖化罐2内的纯净水进行加热，当纯净水的温度达到65℃时，将粉碎机1内粉碎好的麦芽通过立式输送机5从进料斗4输送糖化罐2内进行糖化过滤以得到麦芽汁；

三、发酵过程：

将冰水罐26内的冷却水通入冷却盘管31内，同时通过糖化液输送泵将糖化过滤后得到的麦芽汁输送至发酵罐26内，当发酵罐26内的麦芽汁冷却到设定温度时再将酵母投入发酵罐26内进行发酵以得到发酵麦芽汁(即浓度大约为7.5％的酒精)，在发酵过程中冷却盘管31内的冷却水不断循环流动以便于发酵罐7内部能够达到恒温的效果，且所述发酵的时间为48h；

四、蒸馏过程：

1、一次蒸馏：

将发酵麦芽汁通过发酵液输送泵输送至蒸馏罐10内，同时开启第二蒸汽发生装置14，第二蒸汽发生装置14内所产生的蒸汽通过加热盘管32内对蒸馏罐10内的发酵麦芽汁进行加热蒸馏，此时蒸馏所得的低浓度酒精蒸汽通过冷凝器11冷凝后进入粗馏收集罐12内，此时粗馏收集罐12内的酒精浓度为30％；

2、二次蒸馏：

一次蒸馏结束后，首先蒸馏罐10内的废积液排出，然后再通过回流液输送泵将粗馏收集罐12内的低浓度酒精输送至蒸馏罐10内进行二次蒸馏，二次蒸馏后所得的高浓度酒精蒸汽通过冷凝器11冷凝后进入精馏收集罐13内。

最后将精馏收集罐13内的高浓度酒精输送至橡木桶中进行贮酿即可。

最后应说明的是：这些实施方式仅用于说明本发明而不限制本发明的范围。此外，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种威士忌的酿造系统，包括粉碎机(1)、糖化装置、发酵装置、蒸馏装置和冷却装置；其特征在于：

所述糖化装置包括糖化罐(2)以及与糖化罐(2)相连的第一蒸汽发生装置(3)，所述糖化罐(2)顶部设有进料斗(4)，所述粉碎机(1)通过立式输送机(5)和进料斗(4)连接，所述糖化罐(2)的底部设有糖化出料口(6)；

所述发酵装置包括若干台相互并联的发酵罐(7)，所述发酵罐(7)的顶部设有发酵进料管道(8)，所述发酵进料管道(8)的底端延伸至发酵罐(7)内靠近发酵罐(7)底部的位置处，所述糖化出料口(6)和发酵进料管道(8)的顶端相连通，所述发酵罐(7)的底部设有发酵出料口(9)；

所述蒸馏装置包括蒸馏罐(10)、冷凝器(11)、粗馏收集罐(12)、精馏收集罐(13)以及与蒸馏罐(10)相连的第二蒸汽发生装置(14)，所述蒸馏罐(10)包括罐体(15)和设置于罐体(15)顶端的鹅颈头(16)，所述罐体(15)的顶部一侧设有蒸馏进料口(17)，所述蒸馏进料口(17)和发酵出料口(9)相连通，所述罐体(15)的顶部另一侧设有蒸馏回液口(18)，所述鹅颈头(16)的顶部设有降液管(19)，所述冷凝器(11)的顶部设有冷凝进料口(20)，所述冷凝进料口(20)和降液管(19)相连通，所述冷凝器(11)的侧壁上靠近底部的位置处设有冷凝出料口(21)和冷凝回流口(22)，所述冷凝出料口(21)上设有出酒嘴(23)，所述出酒嘴(23)分别与粗馏收集罐(12)、精馏收集罐(13)相连通，所述粗馏收集罐(12)的底部设有粗馏回流口(24)，所述粗馏回流口(24)、冷凝回流口(22)分别与蒸馏回液口(18)相连通；

所述冷却装置包括制冷机组(25)以及与制冷机组(25)相连通的若干个冰水罐(26)，所述冰水罐(26)分别与发酵罐(7)、冷凝器(11)相连。

2.根据权利要求1所述的一种威士忌的酿造系统，其特征在于：所述糖化罐(2)包括包括夹层、套设于夹层外部的保温层以及设置于夹层和保温层之间的若干个相互隔开的加热空腔(27)，所述加热空腔(27)沿着保温层的高度方向均匀分布，所述保温层上对应于加热空腔(27)的位置处设有若干个与加热空腔一一对应的接口组件，所述接口组件包括糖化蒸汽入口和糖化蒸汽出口，所述糖化蒸汽入口和糖化蒸汽出口分别与第一蒸汽发生装置(3)相连通以便于形成蒸汽的循环流动。

3.根据权利要求2所述的一种威士忌的酿造系统，其特征在于：所述糖化罐(2)还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括设置于夹层顶部外侧的电机(28)以及设置于夹层内部的搅拌桨(29)，所述搅拌桨(29)上设有连接杆(30)，所述连接杆(30)的上端贯穿于夹层顶端且和电机(28)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种威士忌的酿造系统，其特征在于：所述发酵罐(7)内部设有冷却装置，所述冷却装置包括固定于发酵罐(7)内部的冷却盘管(31)，所述冷却盘管(31)上设有冷却进水端和冷却出水端，所述冷却进水端和冷却出水端均设置于发酵罐(7)的外部，且所述冷却进水端与冰水罐(26)相连接，所述冷却出水端和制冷机组(25)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种威士忌的酿造系统，其特征在于：所述发酵罐(7)的底部和侧壁之间的连接处采用圆弧过渡的方式设置。

6.根据权利要求1所述的一种威士忌的酿造系统，其特征在于：所述罐体(15)内部设有加热装置，所述加热装置包括固定于罐体(15)内部的加热盘管(32)，所述加热盘管(32)上设有加热进气端和加热出气端，所述加热进气端和加热出气端均设置于罐体(15)外部，且所述加热进气端和加热出气端分别与第二蒸汽发生装置(14)相连。

7.根据权利要求1所述的一种威士忌的酿造系统，其特征在于：所述鹅颈头(16)上和罐体(15)连接的一端为腰鼓型结构，所述鹅颈头(16)上和降液管(19)连接的一端为长锥形结构。

8.根据权利要求1所述的一种威士忌的酿造系统，其特征在于：所述降液管(19)上远离鹅颈头(16)的一端为向下倾斜设置，所述降液管(19)上远离鹅颈头(16)的一端向下倾斜的角度为4°～8°。