CN114133996A - 一种环保型智慧酿造系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型智慧酿造系统，包括云端控制模块和同时与云端控制模块连接的原料混合模块、厌氧膨化模块、恒温糖化模块、恒温发酵模块、废气收集处理模块、废料处理模块、出酒模块；云端控制模块用于控制本酿造系统从进料到出酒的整个过程，实现远程控制；原料混合模块与厌氧膨化模块的进料口连接，恒温糖化模块连接在厌氧膨化模块的出料端，恒温发酵模块连接在恒温糖化模块的出料端；废气收集处理模块安装在恒温发酵模块的上部。该系统将现代工艺控制技术与传统酿造工艺进行结合，应用云控制技术，实现酿造过程的自动化和无人化；通过对CO2气体的收集可以将CO2气体的排放量降至零，并将其他有味气体的环保处理后再排放。

Description

一种环保型智慧酿造系统及工艺

技术领域

本发明涉及酿造生产技术领域，具体涉及一种环保型智慧酿造系统及工艺。

背景技术

中国酿酒历史悠久，传统白酒中高档的主要原料为高粱、其次为玉米、大米、大麦。采用固态发酵，加入一定数量的稻壳、高粱皮、谷糠等作为疏松剂。原料和疏松剂经蒸煮冷却后，拌入糖化用的曲子或酵母，放在窖内或缸内发酵，发酵后再拌入原料和疏松剂，进行蒸馏。蒸馏出酒，并对新料起到蒸煮作用。酒糟丢掉一部分再次配料、发酵、蒸馏和蒸煮，如此循环往复，蒸馏出的酒在酒窖中陈酿，装瓶前再进行勾兑。

上述酿造过程中粮食的转化率较低、且会产生大量的CO₂等气体，对环境影响较大。同时，传统酿造工艺周期长、劳动强度大，进一步推高了生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种环保型智慧酿造系统及工艺，将现代工艺控制技术与传统酿造工艺进行结合，应用云控制技术，实现酿造过程的自动化和无人化；同时，通过对CO₂气体的收集可以将CO₂气体的排放量降至零，并将其他有味气体的环保处理后再排放。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种环保型智慧酿造系统，包括云端控制模块和同时与云端控制模块连接的原料混合模块、厌氧膨化模块、恒温糖化模块、恒温发酵模块、废气收集处理模块、废料处理模块、出酒模块；所述云端控制模块用于控制本酿造系统从进料到出酒的整个过程，实现远程控制；

所述原料混合模块与厌氧膨化模块的进料口连接，所述恒温糖化模块连接在厌氧膨化模块的出料端，所述恒温发酵模块连接在恒温糖化模块的出料端；所述废气收集处理模块安装在恒温发酵模块的上部，所述废料处理模块安装在恒温发酵模块的下部，所述出酒模块安装在恒温发酵模块的上端。

所述云端控制模块包括物联网设备平台、边缘视频网关、云端服务器、网络摄像机、网络通信模块、传统摄像头、移动端、PC端和显示大屏，所述物联网设备平台与云端服务器数据通讯连接，边缘视频网关的输出端与物联网设备平台的输入端连接，网络摄像机和网络通信模块均与边缘视频网关通讯连接，传统摄像头通过数据线与网络通信模块连接，移动端和PC端通过网络与云端服务器通信连接，显示大屏通过视频数据线与物联网设备平台通信连接。

一种智慧型酿造工艺，包括以下步骤：

1）将脱壳的高粱、大米、糯米、小麦、玉米、大枣，按质量比30：22：18：16：8：6在原料混合模块中混合均匀，云端控制模块通过视频采集系统动态的对混合过程进行监控，保证没平放厘米混料中高粱、大米、糯米、小麦、玉米、大枣的含量比为30：22：18：16：8：6；

2）将混合好的原料导入厌氧膨化模块中，加热至55℃～60℃，保温2至3小时；

3）将膨化完成的原料导入恒温糖化模块中，温度保持在65℃，并通入水蒸气，糖化时间24小时～36小时；

4）将糖化完成的原料导入恒温发酵模块进行糊化处理；糊化完成后直接降温至37℃，投曲搅拌4小时后静置7天到40天；

5）将步骤4中产生的发酵气体收集至废气收集处理模块，并将废气中的CO2气体分离出来单独存放，然后将剩余气体进行除味处理后排放；最后根据需求启动出酒模块，完成成品酒的生产；

6）将步骤5中产生的酒糟进行干湿分离处理，将分离出的干酒糟压缩成饼状，保证饼状酒糟的含水量低于20%；将分离出的酒糟残液冷藏处理。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

该切割机设置在挤出工序后，具有自动跟随功能，切割精度高、生产效率高；预变形凸缘使轮胎胎坯的横截面由圆形变为椭圆形，且在上述横截面上产生一个拉力效应，使胎坯切面在切割时更容易分离，降低切割头与胎坯切面的接触时间和接触面积，避免出现黏刀现象，提高产品的切割质量；上述切割机结构简单，使用和维护成本低，减轻工人劳动强度，降低企业投资成本。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明环保型智慧酿造系统布置图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示的一种环保型智慧酿造系统，包括云端控制模块和同时与云端控制模块连接的原料混合模块、厌氧膨化模块、恒温糖化模块、恒温发酵模块、废气收集处理模块、废料处理模块、出酒模块；云端控制模块用于控制本酿造系统从进料到出酒的整个过程，实现远程控制。

恒温发酵模块包括糟醅输送单元、发酵温度控制单元和可密封的发酵罐体，糟醅输送单元布置在所述的发酵罐体内；发酵过程中，发酵罐体内的发酵温度通过所述发酵温度控制单元控制。发酵罐体包括黄水收集罐和卧式发酵罐本体，在卧式发酵罐本体顶面的一个端部上设置有进料口，在卧式发酵罐本体底面与所述进料口相对的另一个端部上设置有出料口，在的黄水收集罐上设置有PH电极，黄水收集罐从出料口处与卧式发酵罐本体的内部连通，糟醅输送单元布置在卧式发酵罐本体的轴向中心线上。

原料混合模块包括滚筒式混合滚桶，在混合过程中能够增加原料间的接触面积；用于粉碎固体原料的固体进料机构，能够将结块的固体原料进行粉碎，在混合搅拌时，更易混合均匀，节约时间；用于计量进入混合滚桶的液体体积的液体进料机构，能够准确计量加入液体原料具体的量，使混合原料的品质不受影响；同时，夹层中通入热源，能够对原料进行高温灭菌，省去在发酵罐中灭菌再降温的步骤，节约了能源和时间。

厌氧膨化模块包括总进水管和至少一个厌氧反应单元,各个厌氧反应单元的进水管均与总进水管连接；每个厌氧反应单元的进水管上均连接有流量计和电动阀门,根据流量计反馈的污水流量调节电动阀门的开度,以控制每个厌氧反应单元中的进水量,使每个厌氧反应单元的达到最佳运行状态。此外还在每个厌氧反应单元内增设机械提升管。该系统便于制造和运输,能够根据废水处理量选择厌氧反应单元的启用数量,在不使用氮气和颗粒污泥的情况下保证了快速启动,降低了能耗,提高了处理效果和使用寿命长。

恒温糖化模块包括机架,料仓,温控系统和中控信息系统,所述料仓下部设置有输料机构,所述温控系统包括多个升温机构,多个降温机构和多个设置在所述料仓上方的智能温度检测仪,每个所述升温机构和每个所述降温机构处均设置有温控循环结构,所述降温机构,升温机构和智能温度检测仪均和所述中控信息系统电性连接,所述料仓的前端设置有加料装置,后端设置有出料装置,本发明能自动对料仓内的各个区域进行温度控制,使粮醅在料仓中糖化培植时全方位处于良好的恒温环境中,杜绝了由于不及时降温所造成的糖化培植效果不好的现象,节省了时间和人力,并且提高了出酒率和酒品。

恒温发酵模块包括发酵室和加热加湿部件,发酵室与加热加湿部件管道连接；还包括电路控制机构,电路控制机构包括温控电路模块和湿控电路模块、及与温控电路模块和湿控电路模块信号连接的外部控制模块,外部控制模块接受温控电路模块和湿控电路模块的温度信号和湿度信号并发送信号开闭加热加湿部件以保持发酵室恒温恒湿。本发明的有益效果为:1、通过电路控制机构实现自动化操作,避免了传统制曲方法受天气温度、湿度一年四季变化的限制；2、全自动控制温度和湿度培养的微生物制曲时间比传统培养方法准确效果好。

废气收集处理模块括抽风管道和废气净化塔,抽风管道包括风管、吸风帽和抽风机,风管分为第一风管和第二风管；抽风机的进风口与第一风管连接,出口与第二风管连接,吸风帽设置在第一风管的另一末端,第二风管与废气净化塔的进风口连接,所述废气净化塔的一侧设有进风口,顶部设有烟囱,底部设有净化池,所述废气净化塔内上部设有吸附层,在所述废气净化塔内设有喷淋管,喷淋管上设有若干喷淋头,喷淋管通过循环泵与净化池连通。本发明结构简单,实用性强,通过吸风帽和抽风机将废气收集至废气净化塔,使废气通过吸附层,同时使用喷淋对废气进行综合,进入净化池净化,有效提高了废气的综合收集、处理能力。

废料处理模块用专用的切割式潜污泵将原渣液提升送至固液分离机内，待处理的渣液通过溢流均匀分不到不锈钢斜筛网面上，由于斜筛网表面间隙小，平滑，背面间隙大，排水顺畅，不易堵塞，固态物质被截留，过滤后的液体从筛板缝隙中流出，从排水管排出：同时在斜的作用下，固态的物质被推倒筛网中的螺旋轴，压榨分离固态物质，从而达到固液分离的效果。

原料混合模块与厌氧膨化模块的进料口连接，恒温糖化模块连接在厌氧膨化模块的出料端，恒温发酵模块连接在恒温糖化模块的出料端；废气收集处理模块安装在恒温发酵模块的上部，废料处理模块安装在恒温发酵模块的下部，出酒模块安装在恒温发酵模块的上端。

云端控制模块包括物联网设备平台、边缘视频网关、云端服务器、网络摄像机、网络通信模块、传统摄像头、移动端、PC端和显示大屏，物联网设备平台与云端服务器数据通讯连接，边缘视频网关的输出端与物联网设备平台的输入端连接，网络摄像机和网络通信模块均与边缘视频网关通讯连接，传统摄像头通过数据线与网络通信模块连接，移动端和PC端通过网络与云端服务器通信连接，显示大屏通过视频数据线与物联网设备平台通信连接。

一种智慧型酿造工艺，包括以下步骤：

1）将脱壳的高粱、大米、糯米、小麦、玉米、大枣，按质量比30：22：18：16：8：6在原料混合模块中混合均匀，云端控制模块通过视频采集系统动态的对混合过程进行监控，保证没平放厘米混料中高粱、大米、糯米、小麦、玉米、大枣的含量比为30：22：18：16：8：6；

2）将混合好的原料导入厌氧膨化模块中，加热至55℃～60℃，保温2至3小时；

3）将膨化完成的原料导入恒温糖化模块中，温度保持在65℃，并通入水蒸气，糖化时间24小时～36小时；

4）将糖化完成的原料导入恒温发酵模块进行糊化处理；糊化完成后直接降温至37℃，投曲搅拌4小时后静置7天到40天；

5）将步骤4中产生的发酵气体收集至废气收集处理模块，并将废气中的CO2气体分离出来单独存放，然后将剩余气体进行除味处理后排放；最后根据需求启动出酒模块，完成成品酒的生产；

6）将步骤5中产生的酒糟进行干湿分离处理，将分离出的干酒糟压缩成饼状，保证饼状酒糟的含水量低于20%；将分离出的酒糟残液冷藏处理。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种环保型智慧酿造系统，其特征在于：包括云端控制模块和同时与云端控制模块连接的原料混合模块、厌氧膨化模块、恒温糖化模块、恒温发酵模块、废气收集处理模块、废料处理模块、出酒模块；所述云端控制模块用于控制本酿造系统从进料到出酒的整个过程，实现远程控制；

所述原料混合模块与厌氧膨化模块的进料口连接，所述恒温糖化模块连接在厌氧膨化模块的出料端，所述恒温发酵模块连接在恒温糖化模块的出料端；所述废气收集处理模块安装在恒温发酵模块的上部，所述废料处理模块安装在恒温发酵模块的下部，所述出酒模块安装在恒温发酵模块的上端。

2.根据权利要求1所述环保型智慧酿造系统，其特征在于：所述云端控制模块包括物联网设备平台、边缘视频网关、云端服务器、网络摄像机、网络通信模块、传统摄像头、移动端、PC端和显示大屏，所述物联网设备平台与云端服务器数据通讯连接，边缘视频网关的输出端与物联网设备平台的输入端连接，网络摄像机和网络通信模块均与边缘视频网关通讯连接，传统摄像头通过数据线与网络通信模块连接，移动端和PC端通过网络与云端服务器通信连接，显示大屏通过视频数据线与物联网设备平台通信连接。

3.一种智慧型酿造工艺，其特征在于包括以下步骤：

1）将脱壳的高粱、大米、糯米、小麦、玉米、大枣，按质量比30：22：18：16：8：6在原料混合模块中混合均匀，云端控制模块通过视频采集系统动态的对混合过程进行监控，保证没平放厘米混料中高粱、大米、糯米、小麦、玉米、大枣的含量比为30：22：18：16：8：6；

2）将混合好的原料导入厌氧膨化模块中，加热至55℃～60℃，保温2至3小时；

3）将膨化完成的原料导入恒温糖化模块中，温度保持在65℃，并通入水蒸气，糖化时间24小时～36小时；

4）将糖化完成的原料导入恒温发酵模块进行糊化处理；糊化完成后直接降温至37℃，投曲搅拌4小时后静置7天到40天；

5）将步骤4中产生的发酵气体收集至废气收集处理模块，并将废气中的CO2气体分离出来单独存放，然后将剩余气体进行除味处理后排放；最后根据需求启动出酒模块，完成成品酒的生产；

6） 将步骤5中产生的酒糟进行干湿分离处理，将分离出的干酒糟压缩成饼状，保证饼状酒糟的含水量低于20%；将分离出的酒糟残液冷藏处理。

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