CN205015304U - 黄酒大罐贮存在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种黄酒大罐贮存在线监测装置，包括：黄酒储罐；电导率检测设备，包含用于插入储罐内检测黄酒电导率的电导率探头；和显示设备，与电导率检测设备相连以显示电导率数据。通过安装在线电导率检测装置，能够实现生物性酸败的提前预警，避免生产损失。

Description

黄酒大罐贮存在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及的是黄酒大罐贮存期间的生物稳定性监测用装置。

背景技术

通常新酿制出来的黄酒香气和口感较差，酒体不协调，因此，在传统黄酒生产工艺中，黄酒经压榨、煎酒后，一般要在酒坛中贮存一年以上。可见，陈酿过程是黄酒生产工艺中必不可少的，可以使黄酒的风味得到提升，口感更为舒适，品质日趋稳定。

从上世纪80年代开始，黄酒行业从降低成本、节能减排、提高机械化等角度出发，研究利用不锈钢大罐代替陶坛进行黄酒贮存。当前，江浙两地多家企业已经实施或即将上马大罐贮酒项目。与传统的陶坛贮存相比，大罐贮存解决了劳动强度大、损耗高及占用库房面积大等问题，但最主要的问题是贮存期间可能出现微生物污染，导致整罐酒酸败，损失很大。因为在目前技术条件下，由于以下原因，还不能完全避免大罐黄酒发生酸败：一是黄酒含有丰富的营养物质，有利于微生物繁殖；二是黄酒中不能添加二氧化硫等防腐剂；三是黄酒杀菌及配套大罐灭菌、密封技术还不能完全保证每次达到无菌状态。

通常在大罐设计时其上配有检测pH、压力、温度、液位、溶解氧等的探头装置，检测相应指标，但没有一个指标可以对染菌进行提前预警。比如通过观察pH的变化，虽然能够反映黄酒的酸败，但等到pH明显下降，此时黄酒很可能已经酸败，所以pH是一个相对滞后的指标。若通过间断性取样检测来判断大罐黄酒是否染菌，则每一次取样过程都增加了其染菌的风险。因此，建立一个安全、方便、且能够对染菌提前预警的检测方法很有意义。

例如现有技术中，实用新型专利“大罐陈化黄酒系统设计的方法”(申请号201110321912.5)，描述了对大罐中黄酒进行在线监测的方法。大罐设计时其上配有监测pH、压力、温度、液位、溶解氧的探头装置，并且这些装置均与计算机相连，能够实现对参数的实时监测与控制，在大罐贮存黄酒的过程中，通过计算机记录各个参数的变化状况，一出现异常情况，能够发出警报或自动调节。涉及到考察酒体是否染菌，用的是如下三种方法。

(1)pH监测方法：在贮存期间，通过与计算机相连的pH探头测量、显示并记录黄酒的pH值；未变质黄酒的pH值在3.5～4.6，若陈化期间pH值出现大范围波动，应密切关注，尤其应注意pH值降低的现象；pH<3.5，说明黄酒很可能已发生酸败，及时取样检测总酸，发现酸败须及时进行串罐杀菌；并及时查明原因，采取有效应对措施；记录陈化过程中黄酒pH变化范围，作为研究依据，试验黄酒酸败点；

(2)压力监测方法：在贮存期间，通过与计算机相连的压力探头显示大罐的压力值；压力由正压变为常压或负压时，检测大罐包括各阀门的密封性，检查大罐上各装置是否工作正常，若密封性良好、各装置无异常，说明染菌可能性大，应及时取样检测，采取有效应对措施；

(3)溶解氧监测方法：在贮存期间，通过与计算机相连的溶解氧探头显示黄酒中的溶解氧值；用于研究陈化过程黄酒中溶解氧变化；溶解氧减少过快，耗氧量增大，说明染菌的可能性很大，及时取样检测，杀菌；

上述三种方法虽然能够反映黄酒的酸败，但都是相对滞后的方法。大罐贮存期间，黄酒的酸败与黄酒pH值、大罐压力值、黄酒溶解氧值的变化是同时进行的，染菌初期不易察觉，要等到染菌一段时间后才能发现，此时黄酒很可能已经酸败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述大罐黄酒贮存传统监测存在的问题，开发一种全新的在线监控装置，通过数据变化提前判断大罐黄酒的生物稳定性。

本实用新型得以实现的关键是实用新型人的大量的试验过程中发现了黄酒贮存过程中电导率变化与酸败发生的相关性，尤其是发现了在电导率上升超过正常波动范围且持续上升预示着酸败即将发生。基于以上发现，本实用新型人完成了如下实用新型：

首先提供一种黄酒大罐贮存在线监测装置，包括：黄酒储罐；电导率检测设备，包含用于插入储罐内检测黄酒电导率的电导率探头；和显示设备，与电导率检测设备相连以显示电导率数据。

本实用新型优选的监测装置，其中电导电极还包括用于插入储罐内检测黄酒温度的温度探头。

本实用新型优选的监测装置，其中所述电导率数据是经温度补偿的。

本实用新型优选的监测装置中，还包括计算机设备，用于采集、分析所述电导率数据，以预警储罐内贮存黄酒的酸败。

本实用新型的有益效果：通过安装在线电导率检测装置，能够实现生物性酸败的提前预警，避免生产损失。

因此，本专利最大的优势在于能够对染菌(酸败)提前预警。

本实用新型通过实验发现，在适当的温度条件下，黄酒的整个酸败过程一般需要1～2周。而电导率的变化则更加迅速、灵敏，通过计算机的数据分析，能在黄酒酸败发生前就准确发现其生物性酸败变化。

附图说明

图1黄酒大罐贮存在线监测控制装置示意图。

图中标记：1.大罐、2.电导电极、3.数字式显示仪表。

图2实施例1黄酒大罐贮存时电导率日均值变化。

图3实施例2黄酒大罐贮存时电导率日均值变化。

具体实施方式

参见图1，大罐黄酒贮存在线检测控制装置，包括黄酒储罐1和智能电导电极2。还可包括数字式显示仪表(简称数显表)3，智能电导电极2和数显表3连接，组成一套电导率在线监测设备。

智能电导电极2带有用于插入贮存储罐1内的电导率测量探头和温度测量探头。在智能电导电极中还内置有信号转换模块。数显表上能直接显示电导率和温度的值。

一定浓度的溶液，电导率的变化与温度呈正相关，在作精密测量时应该保持恒温，也可在任意温度下测量，然后通过仪器的温度补偿系统，换算成预定温度例如25℃时的电导率，这样测量数据就可以比较。因此，优选地，本实用新型的智能电导电极2带有温度补偿系统，通过电导率探头和温度探头测得大罐1内电导率与温度数据后，可对测得的电导率进行温度补偿。

本实用新型装置可通过监测和显示大罐贮存黄酒的电导率变化，以根据电导率波动幅度提前预测黄酒的生物稳定性状况，具体来说，预测是否将发生酸败。

通常，黄酒总酸含量可直观地判断出其质量稳定性，总酸含量超过7g/L时称为已酸败。还有，黄酒大罐贮存初期的总酸大致在3.5g/L-5.5g/L的范围，实际贮存过程中，当总酸含量比初始值升高20％时，一般地判断开始酸败(酸败初期)，应及时终止贮存并进行后续处理，以防酸败升级，造成黄酒损失。

电导率在线检测无需取样，避免了取样过程引起的染菌风险。检测数据除电导率值外，还可包括温度值，因此可根据温度进行电导率校正。

煎酒后黄酒经冷却进入大罐贮存前期(比如一周内)，酒体不稳定，电导率通常剧烈变化。贮存大约一周后酒体的物化状态也进入稳定期，电导率较为恒定，测量值在箱体内波动，其上下变化幅度较小。每日测得的温度补偿后电导率值波动通常小于2.5％。通常，稳定贮存状态能持续至少1个月以上。在大罐贮存期间，持续测量记录电导率数据及其变化状况。如果贮存期间发现电导率超过正常波动范围(例如向上波动超过正常波动的两倍，比如波动超过5％)，并持续增大，则预警酸败可能发生。

为方便起见，可取贮存稳定期内一个时间段内的电导率数据的平均值或波动范围作为今后评价电导率变化趋势的比较基准。该时间段可以两周至一个月。例如，方便起见，可将进入稳定期后一个月内日均电导率数据的平均值或波动范围作为基准。

贮存期间，如果电导率围绕平均值上下波动处在贮存稳定期的正常波动范围(通常在基准值的±2.5％)内，表明酒体贮存正常，其质量稳定，处于可控范围内。当电导率的波动超过所述正常波动范围，但未超过正常波动范围的2倍(例如在基准值的±5％内波动)时，表明其质量有一定的波动，处于可控范围内，但是要关注其接下来的变化并及时应对。当电导率波动超过的正常波动范围的两倍(例如向上超过5％)时，表明酒体的质量正在发生急剧变化，应予以密切关注。如果是数据波动超过5％，且持续上升，表明贮存的黄酒即将发生酸败，则应及时取样检测总酸，当确认总酸相对贮存初期明显上升(例如上升10-15％或以上)，应立即对该批酒进行处理或立即使用。

为了保证预警的可靠性，判断电导率持续上升以发出预警的时间段设为3天以上，例如5天、7天或更多天；同时为了预警的及时性，该时间段不应设置过长，例如设为一个月以内，15天以内或10以内。在实施例中，当酒体电导率数据向上波动超过5％，且连续一周数据持续上升时，则表明酒体处于将要酸败的临界期。也就是说当电导率数据超过基准值5％(或向上超过稳定期正常波动范围的两倍)，且在随后一周内数据持续上升时，发出即将发生酸败的预警。

上述用于判断是否发出即将酸败预警的电导率数据为温度补尝后数据。

下面结合附图和实施例，对利用本实用新型的监测装置在线监测黄酒作进一步说明。

实施例1

2013年12月14日开始进行一次黄酒大罐贮存试验，将煎酒后的60吨黄酒流经换热器冷却至常温，再输送至已经清洗并沥干的大罐中。该大罐黄酒贮存期间温度保持在3～17℃范围，平均温度为9℃，以贮存第二周稳定后的数据用于该黄酒温度补偿系数的建立，以下电导率均为经过温度补偿后的数据。根据电导率在线检测的数据，制作大罐黄酒贮存期间电导率的变化曲线，如图2所示。

从图2可以看出，黄酒在贮存期间经历了三个阶段的变化，即不稳定期，稳定期，临界期。在贮存的第一周内，由于酒体刚经过煎酒，入罐后温度在不断下降(酒体温度从30℃下降到9℃)，会发生颗粒物的絮凝、沉淀及离子的吸附等物理反应，使得酒体的电导率逐渐下降，表明此时酒体的质量还没有稳定，处于不稳定期；此后三个月，电导率一直保持在一个稳定的范围内，即每周波动范围在±2.5％内，可以认为此时黄酒的质量是稳定的，没有发生明显的异常情况，酒体处于稳定期；3月底开始，从在线监控的数据发现，电导率的波动范围扩大(每周波动范围接近±5％)，并呈现上升的趋势，很可能是由于微生物活动加剧等因素造成，酒体处于将要酸败的临界期。

根据对电导率在线检测值的分析，判断出在2014年3月底之前的这三个月内黄酒质量是稳定的，不需要抽样检测。3月底之后电导率日均值持续上升，波动范围接近5.0％，说明酒的质量正在发生变化，因此分别于2014年4月4日、11日、16日进行了该罐黄酒取样检测，其总酸分别为4.49g/L、4.83g/L、5.41g/L(贮存初始总酸为4.33g/L)，的确呈现上升趋势。于4月18日及时将该罐黄酒进行处理，终止贮存。该罐黄酒贮存期间理化指标的跟踪检测如表1所示。

表1黄酒贮存期间理化指标

从表1可以看出，该罐黄酒的总酸含量从4月4日后逐渐升高，符合预判。此次黄酒大罐贮存期间，根据电导率在线检测数据的分析提前判断了其质量变化趋势，从而提前处理避免经济损失。

实施例2

2014年8月19日又进行一次黄酒大罐贮存试验，将煎酒后的60吨黄酒流经换热器冷却至常温，再输送至已经清洗并沥干的大罐中。同样以贮存第2周稳定后的数据用于该黄酒温度补偿系数的建立，以下电导率均为经过温度补偿后的数据。根据电导率在线检测的数据，制作大罐黄酒贮存期间电导率的变化曲线，如图3所示。

从图3可以看出，进罐第一周，电导率迅速下降，酒的品质还没有稳定；此后，三个月内电导率值一直在上下波动，说明酒体的质量有一定的变化，可能是受微生物、物理化学变化等多种影响造成，但是每周的电导率变化幅度在5％以内，说明酒体的质量还在可控范围内，不会发生质的变化(例如酸败)。该罐黄酒贮存期间理化指标的跟踪检测如表2所示。

表2黄酒贮存期间理化指标

从表2可以看出，该罐黄酒的总酸含量处于可控范围内，符合预判。

综上所述，建立一个安全、方便、且能够对染菌提前预警的检测方法，根据电导率在线检测数据的分析可以提前判断黄酒质量的变化趋势，从而提前处理避免经济损失。此外，该方法能减少黄酒贮存期间的取样分析次数，降低染菌风险。

Claims (4)

1.一种黄酒大罐贮存在线监测装置，其特征在于，包括：

黄酒储罐；

电导率检测设备，包含用于插入储罐内检测黄酒电导率的电导率探头；和

显示设备，与电导率检测设备相连以显示电导率数据。

2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，电导电极还包括用于插入储罐内检测黄酒温度的温度探头。

3.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述电导率数据是经温度补偿的。

4.如权利要求1-3任一项所述的监测装置，其特征在于，还包括计算机设备，用于采集、分析所述电导率数据，以预警储罐内贮存黄酒的酸败。