CN114196527A - 一种酵母发酵自动化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酵母发酵自动化控制系统，包括营养液高位罐、酸化液高位罐和消泡剂高位罐，酸化液高位罐依次通过电磁流量计和酸化液流量调节阀与第一发酵罐和第二发酵罐连接，营养液高位罐依次通过电磁流量计和营养液流量调节阀与第二发酵罐连接，并且营养液高位罐直接与第一发酵罐连接，消泡剂高位罐通过消泡剂电磁阀连接第一发酵罐和第二发酵罐，第一发酵罐与第二发酵罐并联设置；本系统通过对物料的实时监控和管理，在方便工作人员操作的同时，有效节约了人力成本和物料成本。
Description
技术领域
本发明涉及发酵工艺技术领域，具体涉及一种酵母发酵自动化控制系统。
背景技术
发酵的过程中酵母菌的生长容易受到温度、培养液、PH值等多种参数影响，而传统的人工控制一般通过气味、温度及其生长的大小来自动的添加酵母菌所需要的配料，一般会出现误差。随着计算机监控技术、传感器技术、通讯技术等相关技术的发展，工业自动化控制在发酵工艺中的应用越来越广泛。
发明内容
为了解决上述酵母发酵控制存在的问题，本发明设计了一种酵母发酵自动化控制系统，本系统通过设置传感器以及监控装置，不仅可以方便操作、节约人力资本，而且通过对物料的实时监控和管理还可以节约原料成本，具体技术方案如下：
一种酵母发酵自动化控制系统，包括营养液高位罐、酸化液高位罐和消泡剂高位罐，所述酸化液高位罐依次通过电磁流量计和酸化液流量调节阀与第一发酵罐和第二发酵罐连接，所述营养液高位罐依次通过电磁流量计和营养液流量调节阀与第二发酵罐连接，并且所述营养液高位罐直接与第一发酵罐连接，所述消泡剂高位罐通过消泡剂电磁阀连接第一发酵罐和第二发酵罐，所述第一发酵罐与所述第二发酵罐并联设置，所述第一发酵罐和第二发酵罐的侧壁连接有物料流加器，并且所述第一发酵罐和第二发酵罐的底部连接有发酵罐循环泵，所述第一发酵罐的物料流加器和发酵罐循环泵直接连接至后熟罐，所述第二发酵罐的物料流加器和发酵罐循环泵通过液位调节阀连接后熟罐，所述后熟罐通过后熟罐离心泵与酵母分离机组连接，所述酵母分离机组依次连接蒸汽阀门和消毒罐，所述消毒罐连接半成品罐，所述半成品罐与干燥机连接。
进一步的，所述酵母分离机组包括一级分离机，所述一级分离机同时连接后熟罐风机和一级乳液罐，所述一级乳液罐通过一级卫生回程泵连接一级高位罐，所述一级高位罐连接二级分离机，所述二级分离机连接二级乳液罐，所述二级乳液罐通过二级卫生回程泵连接二级高位罐，所述二级高位罐连接三级分离机，所述三级分离机连接三级乳液罐，所述三级乳液罐通过三级卫生回程泵连接蒸汽阀门。
优选的，所述酵母发酵自动化控制系统通过PLC模块中的PID控制器对第一发酵罐和第二发酵罐的液位以及营养液高位罐和酸化液高位罐的流量进行调节控制。
优选的，所述消泡剂高位罐设置有料位感应开关，并且通过所述料位感应开关控制消泡剂电磁阀。
优选的，所述酸化液高位罐设置有2个。
优选的，所述第二发酵罐并联设置有5个，所述第一发酵罐和所述第二发酵罐中均设置有温度传感器和压力变送器。
优选的，所述一级分离机并联设置有5个，所述二级分离机并联设置有4个，所述三级分离机并联设置有3个。
优选的，所述蒸汽阀门、消毒罐和半成品罐均并联设置有2组。
优选的，所述干燥机并联设置有2组，并且每组所述干燥机并联设置有5个。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提高了设备利用率，产能大幅增加。本发明有效控制发酵过程中的各种参数，防止了杂菌对产品质量造成的影响，延长连续发酵的生产时间。
(2)本发明大幅降低生产成本，生产物料消耗大幅降低，糖蜜用量、辅料用量及煤电耗量均大幅降低，同时有效防止因人工操作而引起的偏差、失误对产品质量造成的影响。
(3)本发明采用三级分离技术，大幅提高酵母纯度以及酵母浓度，大幅提高产品质量。
附图说明
图1为本发明装置连接关系图。
图中：1-营养液高位罐；2-酸化液高位罐；3-消泡剂高位罐；4-电磁流量计；5-酸化液流量调节阀；6-第一发酵罐；7-第二发酵罐；8-营养液流量调节阀；9-消泡剂电磁阀；10-物料流加器；11-发酵罐循环泵；12-液位调节阀；13-后熟罐；14-后熟罐离心泵；15-一级分离机；16-一级乳液罐；17-一级卫生回程泵；18-一级高位罐；19-二级分离机；20-二级乳液罐；21-二级卫生回程泵；22-二级高位罐；23-三级分离机；24-三级乳液罐；25-三级卫生回程泵；26-蒸汽阀门；27-消毒罐；28-半成品罐；29-干燥机。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的保护范围之内。
参阅图1，本发明提供的一种实施例如下:
一种酵母发酵自动化控制系统，包括营养液高位罐1、酸化液高位罐2和消泡剂高位罐3，酸化液高位罐2设置有2个，酸化液高位罐2依次通过电磁流量计4和酸化液流量调节阀5与第一发酵罐6和第二发酵罐7连接，营养液高位罐1依次通过电磁流量计4和营养液流量调节阀8与第二发酵罐7连接，并且营养液高位罐1直接与第一发酵罐6连接，消泡剂高位罐3通过消泡剂电磁阀9连接第一发酵罐6和第二发酵罐7，第一发酵罐6与第二发酵罐7并联设置，第二发酵罐7并联设置有5个，第一发酵罐6和第二发酵罐7中均设置有温度传感器和压力变送器，系统通过压力变送器将压力信息转换为液位信息，酵母发酵自动化控制系统通过PLC模块中的PID控制器对第一发酵罐6和第二发酵罐7的液位以及营养液高位罐1和酸化液高位罐2的流量进行调节控制，并且消泡剂高位罐3设置有料位感应开关，通过料位感应开关控制消泡剂电磁阀9，第一发酵罐6和第二发酵罐7的侧壁连接有物料流加器10，并且第一发酵罐6和第二发酵罐7的底部连接有发酵罐循环泵11，第一发酵罐6的物料流加器10和发酵罐循环泵11直接连接至后熟罐13，第二发酵罐7的物料流加器10和发酵罐循环泵11通过液位调节阀12连接后熟罐13，后熟罐13通过后熟罐离心泵14与一级分离机15连接，一级分离机15连接一级乳液罐16，一级乳液罐16通过一级卫生回程泵17连接一级高位罐18，一级高位罐18连接二级分离机19，二级分离机19连接二级乳液罐20，二级乳液罐20通过二级卫生回程泵21连接二级高位罐22，二级高位罐22连接三级分离机23，三级分离机23连接三级乳液罐24，三级乳液罐24通过三级卫生回程泵25和蒸汽阀门26连接消毒罐27，消毒罐27连接半成品罐28，半成品罐28与干燥机29连接，一级分离机15并联设置有5个，二级分离机19并联设置有4个，三级分离机23并联设置有3个，蒸汽阀门26、消毒罐27和半成品罐28均并联设置有2组，干燥机29并联设置有2组，并且每组干燥机29并联设置有5个。
消泡剂是在发酵过程起到消除泡沫的作用，营养液是一种添加了N、P、S、Mg、K、Cl等元素的液体，用以提供酵母发酵用的营养液，酸化液是用糖蜜配制而成的液体，是酵母发酵的C源，该系统一共有六个相同的发酵罐，发酵结束就送去后熟罐，后熟罐是发酵中转站，发酵成熟后的发酵液暂时存放在后熟罐中，后熟罐连接酵母分离设备，分离的作用是清洗酵母及浓缩酵母，乳液罐是分离过程用于存放酵母乳液的周转罐，分离三次可有效提高酵母纯度及浓度，干燥剂是将液体酵母通过蒸发水分制成干状酵母的设备。
该系统在上位机上通过温度传感器可以实时的显示发酵罐当前的温度；在上位机上通过压力变送器实时的显示发酵罐当前的液位，PLC模块中的PID控制器控制液位与设定值相当，当液位超过上下限的时候会进行自动报警；在上位机上实时的显示向发酵罐中添加的营养液和酸化液的流量，PLC模块中的PID控制器控制流量与设定值相当；通过料位开关的感应直接控制消泡剂电磁阀9的动作。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变，因此，举凡所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，包括营养液高位罐(1)、酸化液高位罐(2)和消泡剂高位罐(3)，所述酸化液高位罐(2)依次通过电磁流量计(4)和酸化液流量调节阀(5)与第一发酵罐(6)和第二发酵罐(7)连接，所述营养液高位罐(1)依次通过电磁流量计(4)和营养液流量调节阀(8)与第二发酵罐(7)连接，并且所述营养液高位罐(1)直接与第一发酵罐(6)连接，所述消泡剂高位罐(3)通过消泡剂电磁阀(9)连接第一发酵罐(6)和第二发酵罐(7)，所述第一发酵罐(6)与所述第二发酵罐(7)并联设置，所述第一发酵罐(6)和第二发酵罐(7)的侧壁连接有物料流加器(10)，并且所述第一发酵罐(6)和第二发酵罐(7)的底部连接有发酵罐循环泵(11)，所述第一发酵罐(6)的物料流加器(10)和发酵罐循环泵(11)直接连接至后熟罐(13)，所述第二发酵罐(7)的物料流加器(10)和发酵罐循环泵(11)通过液位调节阀(12)连接后熟罐(13)，所述后熟罐(13)通过后熟罐离心泵(14)与酵母分离机组连接，所述酵母分离机组依次连接蒸汽阀门(26)和消毒罐(27)，所述消毒罐(27)连接半成品罐(28)，所述半成品罐(28)与干燥机(29)连接。
2.根据权利要求1所述的一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，所述酵母分离机组包括一级分离机(15)，所述一级分离机(15)同时连接后熟罐离心泵(14)和一级乳液罐(16)，所述一级乳液罐(16)通过一级卫生回程泵(17)连接一级高位罐(18)，所述一级高位罐(18)连接二级分离机(19)，所述二级分离机(19)连接二级乳液罐(20)，所述二级乳液罐(20)通过二级卫生回程泵(21)连接二级高位罐(22)，所述二级高位罐(22)连接三级分离机(23)，所述三级分离机(23)连接三级乳液罐(24)，所述三级乳液罐(24)通过三级卫生回程泵(25)连接蒸汽阀门(26)。
3.根据权利要求2所述的一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，所述酵母发酵自动化控制系统通过PLC模块中的PID控制器对第一发酵罐(6)和第二发酵罐(7)的液位以及营养液高位罐(1)和酸化液高位罐(2)的流量进行调节控制。
4.根据权利要求3所述的一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，所述消泡剂高位罐(3)设置有料位感应开关，并且通过所述料位感应开关控制消泡剂电磁阀(9)。
5.根据权利要求4所述的一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，所述酸化液高位罐(2)设置有2个。
6.根据权利要求5所述的一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，所述第二发酵罐(7)并联设置有5个，所述第一发酵罐(6)和所述第二发酵罐(7)中均设置有温度传感器和压力变送器。
7.根据权利要求6所述的一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，所述一级分离机(15)并联设置有5个，所述二级分离机(19)并联设置有4个，所述三级分离机(23)并联设置有3个。
8.根据权利要求7所述的一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，所述蒸汽阀门(26)、消毒罐(27)和半成品罐(28)均并联设置有2组。
9.根据权利要求8所述的一种酵母发酵自动化控制系统，其特征在于，所述干燥机(29)并联设置有2组，并且每组所述干燥机(29)并联设置有5个。
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