JPH0723764A - Method for brewing sake and controller for the fermentation process - Google Patents

Method for brewing sake and controller for the fermentation process

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JPH0723764A
JPH0723764A JP16455193A JP16455193A JPH0723764A JP H0723764 A JPH0723764 A JP H0723764A JP 16455193 A JP16455193 A JP 16455193A JP 16455193 A JP16455193 A JP 16455193A JP H0723764 A JPH0723764 A JP H0723764A
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JP
Japan
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alcohol
production rate
rate
sake
carbon dioxide
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JP16455193A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Matsuura
一雄 松浦
Masato Hirotsune
正人 広常
Masaaki Hamachi
正昭 浜地
Yataro Nunokawa
弥太郎 布川
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OOZEKI KK
Ozeki Corp
Original Assignee
OOZEKI KK
Ozeki Corp
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Abstract

PURPOSE:To enable efficient production of Japanese rice wine (SAKE) of high quality with improved feed stock utilization by estimating the alcohol formation rate from the measurement of carbon dioxide formation rate in the fermentation tank and controlling the alcohol formation rate so that the actual rate may coincide with the previously set rate. CONSTITUTION:The carbon dioxide formation rate in the fermentation tank is measured by means of a gas flow meter or a gas current meter connected to the tank and the value is used to know the alcohol fermentation rate by comparing it with the previously measured relationship between the gas formation and the alcohol formation. The deviation of the value from the set one is calculated and the temperature is controlled so that the actual alcohol formation rate may coincide with the set value to produce the objective SAKE.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、初期条件の異なる清酒
醪の発酵を制御することによって、常に発酵終了時点に
おいてエタノール濃度および糖濃度の一定した、品質の
バラツキの少ない清酒を醸造するための清酒の醸造方法
およびそれに用いる清酒発酵工程の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is intended for brewing sake with a consistent quality of ethanol and sugar at the end of fermentation and with little variation in quality by controlling the fermentation of sake mash with different initial conditions. The present invention relates to a method for brewing sake and a controller for a sake fermentation process used for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】清酒醸造において、発酵終了時点に、所
定のアルコール濃度と糖濃度の状態に誘導することは、
品質を保証すること、原料利用率の歩留まりを改善する
こと、後工程の負荷を軽減することなどにおいて非常に
重要である。一般に、清酒発酵工程の制御は主として温
度の設定値を操作することにより実行されるが、清酒の
発酵工程は蒸米の溶解および酵母によるエタノール生成
が同時進行する複雑なプロセスであるため、あらかじめ
設定された温度のシークエンスを忠実に実行したとして
も、発酵の終了時点において、常に同じエタノール濃度
の酒が得られるとは限らないという問題がある。ところ
が、現在の清酒醪の管理はほとんどこのシークエンス制
御によって行われているため、この問題を解決するには
至っていない。
2. Description of the Related Art In sake brewing, at the end of fermentation, it is necessary to induce a predetermined alcohol concentration and sugar concentration.
It is very important to guarantee the quality, improve the yield of raw material utilization rate, and reduce the load of the post process. In general, the control of the sake fermentation process is mainly performed by manipulating the set value of the temperature, but since the fermentation process of sake is a complicated process in which the dissolution of steamed rice and the production of ethanol by yeast proceed simultaneously, it is set in advance. Even if the sequence of different temperatures is faithfully carried out, there is a problem that liquor having the same ethanol concentration is not always obtained at the end of fermentation. However, most of the current management of sake mash is performed by this sequence control, and this problem has not been solved yet.

【0003】この問題を解決するために、従来、種々の
制御方法を用いた清酒醪の管理および発酵工程の制御や
その装置が提案されている。しかしながら、これら従来
提案されている方法、装置はいずれも醪のアルコール濃
度制御においては不十分なものである。例えば、アルコ
ール濃度と日本酒度と称される比重を示す数値をオフラ
インによりコンピューターに入力し、あらかじめ決定さ
れた発酵途中のアルコール濃度や日本酒度の所望の値と
比較してファジィ推論することによって逐次的に温度の
操作量を変更するもの(醗酵工学会誌、68巻、第2
号、123−136頁、1990)や、同様にオフライ
ンにより入力された数値をもとに、原料白米の溶解の程
度を推算し、その溶解の予測式をもとに、発酵終了時点
の設定値になるように温度を操作するもの(日本醸造協
会誌、86巻、第12号、896−902頁、199
1)などが挙げられる。しかし、これらはオフラインに
より得られる値を使用することから、演算する回数も少
なく、また、留と呼ばれる主発酵の開始時点から数日が
経過してはじめて制御が開始されるというように、プロ
セスの進行に対する演算の遅れが生じるという問題を有
している。
[0003] In order to solve this problem, conventionally, the management of sake mash and the control of the fermentation process by using various control methods and their devices have been proposed. However, none of these conventionally proposed methods and apparatuses are sufficient for controlling the alcohol concentration in mash. For example, a numerical value indicating the specific gravity called alcohol concentration and sake degree is input to a computer offline and compared with a predetermined alcohol concentration during fermentation or a desired value of sake degree, and fuzzy inference is used to sequentially Changing the manipulated variable of temperature to (Fermentation Engineering Society Journal, Volume 68, 2nd
No. 123-136, 1990) or similarly, the degree of dissolution of the raw white rice is estimated based on the numerical value entered offline, and the set value at the end of fermentation is calculated based on the dissolution prediction formula. The temperature is controlled so that it becomes (the Journal of The Brewing Society of Japan, Vol. 86, No. 12, 896-902, 199.
1) and the like. However, since these use the values obtained off-line, the number of calculations is small, and the control is started only after several days have elapsed from the start of the main fermentation called distillation. There is a problem that a calculation delay occurs with respect to the progress.

【0004】一方、アルコール濃度や日本酒度をオンラ
インで測定し、清酒発酵工程を制御する装置としては、
ガスクロマトグラフィーや振動式密度計を用いて周期的
に測定し、測定値の時系列を用いてアルコールの予測式
中の係数を修正しつつ、発酵終了時点のアルコール濃度
や日本酒度の設定値に対して誘導するために温度を操作
するという適応制御(醗酵工学会誌、65巻、第3号、
199−215頁、1987および醗酵工学会誌、68
巻、第6号、483−491頁、1990)を用いたも
のや、あらかじめ用意された発酵途中のアルコール濃度
や日本酒度の所望の値と比較して温度をファジィ制御す
るもの(特開平3−262474号)が提案されてい
る。ところが、これらの制御方法を用いた装置も、測定
機器の性質上、米の溶解が充分進んでいない液部容量の
少ない留直後には計測が困難であることから、留後数日
を経てはじめて制御が開始され、かつ発酵終了時点を予
測するためのモデルを必要とし、非常に複雑で長い計算
時間を必要とする。
On the other hand, as an apparatus for controlling the sake fermentation process by measuring the alcohol concentration and the degree of sake online,
Periodically measured using a gas chromatograph or a vibration densitometer, and using the time series of the measured values to correct the coefficient in the alcohol prediction formula, the alcohol concentration at the end of fermentation and the set value of sake degree Adaptive control of manipulating the temperature to induce it (Fermentation Engineering Society, Vol. 65, No. 3,
199-215, 1987 and the Journal of Fermentation Engineering, 68.
Vol. 6, No. 6, pp. 483-491, 1990), or a fuzzy control of the temperature by comparing with a desired alcohol concentration during fermentation or a desired value of sake degree (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3 No. 262474) has been proposed. However, with the devices using these control methods, due to the nature of the measuring equipment, it is difficult to measure immediately after the distillation, when the volume of the liquid part of the rice is insufficient and the amount of rice is not sufficiently dissolved. Control is initiated and requires a model to predict the end of fermentation, which is very complex and requires a long calculation time.

【0005】また、二酸化炭素ガスの発生量を流量計で
計測し、発酵中のアルコール濃度を推算し、制御を行う
方法や装置も提案されている(醗酵工学会誌、65巻、
第3号、199−215頁、1987)。しかし、この
方法を用いた装置は二酸化炭素ガスの総発生量からアル
コール濃度を推算し、オフラインで日本酒度をコンピュ
ーターに入力し、数種の予測式を用いて上記の適応制御
の計算に値を供するという点で同様の問題を有してい
る。この方法、装置においては、あくまで二酸化炭素ガ
スの発生総量を制御に利用するわけであって、発生速度
を直接利用するわけではない。このように、従来提案さ
れている清酒の発酵工程の制御方法や装置は、醪のアル
コール濃度の制御においおては、不十分なものであると
言わざるを得ない。
Further, a method and an apparatus for controlling the amount of carbon dioxide gas generated by a flow meter to estimate the alcohol concentration during fermentation and controlling it have been proposed (Fermentation Engineering Society, Vol. 65,
No. 3, 199-215, 1987). However, a device using this method estimates the alcohol concentration from the total amount of carbon dioxide gas generated, inputs the sake degree offline to the computer, and uses several prediction formulas to calculate the value for the above adaptive control calculation. It has the same problem in terms of offering. In this method and apparatus, the total amount of carbon dioxide gas generated is used for control, and the generation rate is not directly used. As described above, it has to be said that the conventionally proposed method and apparatus for controlling the fermentation process of sake are insufficient in controlling the alcohol concentration of mash.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の清酒醸造における醪管理の問題を解消し、発酵の誘
導過程から制御が可能であり、日本酒度の測定を必要と
せず、簡便で簡素な演算過程から構成される、清酒醸造
の発酵工程におけるアルコール濃度を日本酒度の効率の
よい制御を達成できる清酒の醸造方法およびそれに用い
る装置を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of mash management in conventional sake brewing, can be controlled from the fermentation induction process, does not require measurement of sake degree, and is simple and easy. An object of the present invention is to provide a method for brewing sake and an apparatus used for the method, which is constituted by a simple calculation process and can achieve efficient control of the alcohol concentration in the fermentation process of sake brewing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、鋭意研究を行った。その結果、発酵工程
において二酸化炭素ガスの発生速度を計測することによ
り、アルコールの生成速度を推定し、あらかじめ設定し
ておいたアルコール生成速度の設定値の軌道に一致する
ようにアルコールの生成速度の推定値を制御した場合、
所定のアルコール濃度が達成されることを見いだし、本
発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted extensive studies to achieve the above object. As a result, the production rate of alcohol is estimated by measuring the production rate of carbon dioxide gas in the fermentation process, and the production rate of alcohol is adjusted so that it matches the trajectory of the preset value of the production rate of alcohol that has been set in advance. If you control the estimate,
It was found that a predetermined alcohol concentration was achieved, and the present invention was completed.

【0008】すなわち、本発明は、その一態様として、
清酒の醸造において、発酵タンクにおける二酸化炭素ガ
スの発生速度を計測することによってアルコールの生成
速度を推定し、あらかじめ設定したアルコールの生成速
度の設定値の軌道に一致するようにアルコール生成速度
の推定値を制御することを特徴とする清酒の醸造方法を
提供するものである。本発明の方法においては、通常、
二酸化炭素ガスの発生速度を、発酵タンクに接続したガ
ス流量計あるいはガス流速計により測定し、あらかじめ
測定しておいたアルコール生成速度および二酸化炭素ガ
ス発生速度の比例関係を用いてアルコール生成速度に換
算して得られた値およびその時点でのアルコール生成速
度の設定値との誤差量を計算し、醪のアルコール生成速
度が設定値の軌道と一致するように醪温度を制御する。
特に、頻繁に制御計算が可能なところから、誤差量の計
算をオンラインで行い、醪温度の制御を自動制御で行う
ことが望ましい。
That is, the present invention, as one aspect thereof,
In sake brewing, the production rate of alcohol is estimated by measuring the production rate of carbon dioxide gas in the fermentation tank, and the estimated value of the production rate of alcohol is adjusted to match the trajectory of the preset value of the production rate of alcohol. The present invention provides a method for brewing sake, which is characterized by controlling In the method of the present invention,
Measure the carbon dioxide gas generation rate with a gas flow meter or gas velocity meter connected to the fermentation tank and convert it to an alcohol production rate using the proportional relationship between the alcohol production rate and the carbon dioxide gas production rate that was measured in advance. The error amount between the obtained value and the set value of the alcohol production rate at that time is calculated, and the moromi temperature is controlled so that the alcohol production rate of the mash matches the trajectory of the set value.
In particular, since it is possible to frequently perform control calculation, it is desirable to calculate the error amount online and automatically control the melting temperature.

【0009】また、本発明は、他の態様として、二酸化
炭素ガスの発生速度を、発酵タンクに接続したガス流量
計あるいはガス流速計により測定し、あらかじめ測定し
ておいたアルコール生成速度および二酸化炭素ガス発生
速度の比例関係を用いてアルコール生成速度に換算して
得られた値およびその時点でのアルコール生成速度の設
定値との誤差量をオンライン計算し、醪のアルコール生
成速度が設定値の軌道と一致するように醪温度を制御す
ることを特徴とする清酒発酵工程の制御装置を提供する
ものである。
As another aspect of the present invention, the generation rate of carbon dioxide gas is measured by a gas flow meter or a gas velocity meter connected to a fermentation tank, and the alcohol production rate and carbon dioxide measured in advance are measured. The error amount between the value obtained by converting to the alcohol production rate using the proportional relationship of the gas production rate and the set value of the alcohol production rate at that time is calculated online, and the orbital alcohol production rate is the trajectory of the set value. The present invention provides a control device for a sake fermentation process, which is characterized by controlling the fermentation temperature so as to coincide with the above.

【0010】以下、本発明を説明する。本発明は、通常
の清酒の醸造に適用することができ、醸造に用いる原材
料等は特に限定するものではない。アルコール発酵にお
いては、理論的には酵母により1モルのグルコースから
2モルのアルコールと2モルの二酸化炭素が生成される
ことが知られている。実際上は、種々の要因によりこの
通りにはならないが、アルコールの生成と二酸化炭素の
発生が比例関係にはある。この比例関係を利用して二酸
化炭素ガスの発生速度からアルコールの生成速度やアル
コール生成量を推定することができるが、本発明では、
従来の技術のように発酵の制御にアルコール生成量の値
を使用するのではなく、主として、アルコールの生成速
度をそのまま使用する。このように推定されるアルコー
ル生成速度の値は、あらかじめ設定されるアルコール生
成速度の軌道と一致するように制御される。
The present invention will be described below. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to ordinary brewing of sake, and raw materials used for brewing are not particularly limited. In alcohol fermentation, it is known that yeast theoretically produces 2 mol of alcohol and 2 mol of carbon dioxide from 1 mol of glucose. Actually, this is not the case due to various factors, but there is a proportional relationship between the production of alcohol and the production of carbon dioxide. Although it is possible to estimate the alcohol production rate and the alcohol production rate from the carbon dioxide gas production rate using this proportional relationship, in the present invention,
Rather than using the value of the amount of alcohol produced to control fermentation as in the prior art, the rate of alcohol production is used as is. The value of the alcohol production rate thus estimated is controlled so as to coincide with the trajectory of the alcohol production rate set in advance.

【0011】例えば、アルコール生成速度の設定値より
も推定値の方が大きい場合には、温度を下げることによ
り二酸化炭素ガスの発生速度が遅くなり、これより計算
されるアルコール濃度推定値は設定値に一致するように
制御される。また逆に、推定値が設定値よりも低い場合
には温度を上げることによって制御される。この例で
は、温度をアルコール発生速度の制御手段として示した
が、これに限るものではなく、アルコール生成速度の設
定軌道は過去の発酵結果をそのまま使用してもよいし、
アルコール生成モデルを用いて算出してもよい。かくし
て、本発明により、発酵開始から終了時点までアルコー
ル生成速度が設定値通りに制御されると、アルコールの
総生成量はアルコール生成速度の積分値に他ならないの
で、所定の値に制御されることが保証される。
For example, when the estimated value is larger than the set value of the alcohol production rate, the temperature of the carbon dioxide gas is reduced by lowering the temperature, and the estimated value of the alcohol concentration calculated from this is the set value. Controlled to match. On the contrary, when the estimated value is lower than the set value, the temperature is increased to control. In this example, the temperature is shown as the means for controlling the alcohol generation rate, but the present invention is not limited to this, and the set trajectory of the alcohol generation rate may use past fermentation results as they are,
It may be calculated using an alcohol production model. Thus, according to the present invention, when the alcohol production rate is controlled according to the set value from the start of fermentation to the end point, the total production amount of alcohol is nothing but the integrated value of the alcohol production rate, so it should be controlled to a predetermined value. Is guaranteed.

【0012】清酒の発酵は、麹由来の酵素の働きによる
米の溶解、グルコースの生成および酵母によるアルコー
ルの生成が直列に進行するプロセスであることが知られ
ているが、グルコースの生成速度は、清酒醪中のグルコ
アミラーゼ濃度が55U/g白米以下である場合、通
常、酵母によるアルコール生成速度よりも遅いので、グ
ルコースの生成が清酒の発酵における律速要因となり、
アルコール生成速度を制御することは糖分の濃度を制御
することに他ならないので、発酵終了時点において、ア
ルコール濃度と日本酒度(比重)の設定値はほとんど誤
差無く実現される。したがって、本発明は、特に、添加
する麹および添加する酵素製剤におけるグルコアミラー
ゼ活性の総濃度が55U/g白米以下である清酒の醸造
に好適である。
Fermentation of sake is known to be a process in which rice is dissolved by the action of an enzyme derived from koji, glucose is produced, and alcohol is produced by yeast, and the production rate of glucose is When the concentration of glucoamylase in sake mash is 55 U / g or less of white rice, it is usually slower than the rate of alcohol production by yeast, and thus glucose production becomes a rate-determining factor in the fermentation of sake.
Since controlling the alcohol production rate is nothing but controlling the sugar concentration, the set values of the alcohol concentration and the sake degree (specific gravity) are realized with almost no error at the end of fermentation. Therefore, the present invention is particularly suitable for brewing sake whose total concentration of glucoamylase activity in the added koji and the added enzyme preparation is 55 U / g or less of polished rice.

【0013】上記した本発明の清酒の醸造方法は、本発
明の装置を用いることにより好適に行うことができる。
本発明の装置は、発酵タンクに接続した流量計もしくは
流速計を用いて、二酸化炭素ガスの発生速度を計測する
ことによってアルコールの生成速度を推定し、あらかじ
め設定しておいたアルコールの生成速度の設定値の軌道
に一致するようにアルコール生成速度の推定値を制御す
ることにより清酒発酵工程の制御を実現する。
The above-described method for brewing sake according to the present invention can be preferably carried out by using the apparatus according to the present invention.
The apparatus of the present invention, by using a flow meter or an anemometer connected to the fermentation tank, estimates the alcohol production rate by measuring the carbon dioxide gas production rate, and determines the alcohol production rate set in advance. Control of the sake fermentation process is realized by controlling the estimated value of the alcohol production rate so as to match the trajectory of the set value.

【0014】本発明の装置によれば、清酒醪から発生す
る二酸化炭素ガスを流量計または流速計に導入するため
にタンクを密閉し、望ましくは、ガス中に含まれる水分
を取り除くために、発生ガスをコンデンサーに導き、そ
の後にガス流量計もしくはガス流速計にて発生ガスの流
速を計測する。この時使用される流速計は体積流量を測
定するもの、質量流量を測定するものいずれでもよい
が、望ましくは、温度変化に影響を受けない質量流量を
測定するものとする。また、体積流量を計測する導入ガ
スの温度を一定に保ってもよい。
According to the apparatus of the present invention, the tank is closed to introduce the carbon dioxide gas generated from sake mash into the flowmeter or the velocity meter, and preferably, to remove the water contained in the gas. The gas is led to a condenser, and then the flow rate of the generated gas is measured with a gas flow meter or a gas flow meter. The anemometer used at this time may be one that measures the volume flow rate or one that measures the mass flow rate, but it is desirable to measure the mass flow rate that is not affected by temperature changes. Further, the temperature of the introduced gas for measuring the volume flow rate may be kept constant.

【0015】例えば、二酸化炭素ガスの発生速度を、発
酵タンクに接続したガス流量計あるいはガス流速計によ
り測定し、コンピューターもしくはコントローラーに測
定値をオンライン入力し、あらかじめ測定しておいたア
ルコール生成速度および二酸化炭素ガス発生速度の比例
関係を用いてアルコール生成速度に換算して得られた値
ならびに、その時点でのアルコール生成速度の設定値と
の誤差量をオンライン計算し、醪のアルコール生成速度
が設定値の軌道と一致するように醪温度変更量を、上記
誤差量から比例積分制御もしくはファジィ制御によって
推論し、その変更量を推論前の設定値に加えて新しい設
定値を計算し、別に用意したコントローラーにその設定
値を転送し、そのコントローラーが独立して温度設定値
ならびに測定値を調節することからなる、二酸化炭素ガ
ス発生速度の制御および温度制御のループを二重構造と
する清酒発酵工程の制御装置とすることができる。
For example, the generation rate of carbon dioxide gas is measured by a gas flow meter or a gas velocity meter connected to a fermentation tank, the measured value is input online to a computer or a controller, and the alcohol production rate measured in advance and Calculate the amount of error between the value obtained by converting to the alcohol production rate using the proportional relationship of the carbon dioxide gas production rate and the set value of the alcohol production rate at that time, and set the alcohol production rate of the mash. The amount of change of the muscular temperature is inferred from the above error amount by proportional-plus-integral control or fuzzy control so as to match the trajectory of the value, and the changed amount is added to the set value before inference to calculate a new set value and prepared separately. Transfers the setpoint to the controller, which then independently outputs the temperature setpoint and measurement. Consists of sections of the loop control and temperature control of the carbon dioxide gas generation rate can be a control device of sake fermentation step of a double structure.

【0016】[0016]

【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。清酒の醸造にあたり、総米800gの仕込みを行
い、表1の仕込配合を用いた。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. For brewing sake, 800 g of total rice was charged, and the charge composition shown in Table 1 was used.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】麹は常法にしたがって調製し、酵母は日本
醸造協会配布の酵母、協会701号酵母を用いた。この
時の麹当たりのグルコアミラーゼ濃度から計算される白
米当たりのグルコアミラーゼ濃度は35U/g白米であ
った。
The koji was prepared according to a conventional method, and the yeast used was yeast distributed by the Japan Brewing Society, No. 701 yeast. The glucoamylase concentration per white rice calculated from the glucoamylase concentration per koji at this time was 35 U / g white rice.

【0019】また、発酵の制御は図1に示す本発明の制
御装置を用いた。該装置は、発酵槽1から発生する二酸
化炭素ガスを、コンデンサー2を通過させ水分を除き、
質量流量計3にてその発生速度を計測し、その値をA/
Dコンバーター4を介してコンピューター5に入力する
もので、温度調節はコンピューターからI/Oバス6を
介して、リレー7を経て、電磁弁8を開閉させ、冷却機
9により冷やされた冷水の供給を制御し、あるいはヒー
ター10をオンオフした。
Further, the fermentation was controlled by using the controller of the present invention shown in FIG. The apparatus removes water by passing carbon dioxide gas generated from the fermenter 1 through the condenser 2,
The generation rate is measured with the mass flowmeter 3, and the value is A /
It is input to the computer 5 via the D converter 4, and the temperature is controlled by the computer via the I / O bus 6 via the relay 7 to open / close the solenoid valve 8 to supply cold water cooled by the cooler 9. Or the heater 10 was turned on / off.

【0020】制御のフローを図2に示す。まず、アルコ
ール生成速度の設定軌道を入力した。つぎに、二酸化炭
素ガスの発生速度を測定し、あらかじめ測定しておいた
アルコール生成速度と二酸化炭素ガス発生速度の比例関
係を用いて、アルコール生成速度に換算し、その時点の
生成速度の設定値に対する誤差量を計算し、比例制御に
より温度を操作した。また、この時制御を補償するため
に、アルコール生成速度の設定値から計算される、その
時点のアルコール生成量の計算値と、アルコール生成速
度の推定値から計算されるアルコール生成量の間の誤差
量を操作温度にフィードバックした。この時、演算の周
期は10分とした。アルコール生成速度の設定値の軌道
は、温度のシークエンスを実行して得られた二酸化炭素
発生速度の経過をもとに設定した。
The control flow is shown in FIG. First, the set trajectory of the alcohol production rate was input. Next, measure the generation rate of carbon dioxide gas, using the proportional relationship between the alcohol production rate and the carbon dioxide gas generation rate that was measured in advance, converted to alcohol production rate, the set value of the production rate at that time The error amount was calculated and the temperature was manipulated by proportional control. Further, in order to compensate for the control at this time, the error between the calculated value of the alcohol production amount calculated from the set value of the alcohol production rate and the alcohol production amount calculated from the estimated value of the alcohol production rate. The quantity was fed back to the operating temperature. At this time, the calculation cycle was set to 10 minutes. The trajectory of the set value of the alcohol production rate was set based on the progress of the carbon dioxide production rate obtained by executing the temperature sequence.

【0021】制御の結果を図3に示す。図3は留以降の
結果を示したものである。図3中、黒色の丸はアルコー
ル濃度、黒色の三角は日本酒度、黒色の四角は溶解率
(原料利用率)の測定値をそれぞれ示している。また、
それぞれの符号の近傍の実線は予定の値を示している。
階段状に描かれている実線が、アルコール生成速度の設
定軌道を得た発酵結果の温度シークエンスを示してお
り、上下に多少ふれている線が制御試験の結果得られた
温度経過である。図3中、下部に示したものが、エタノ
ール生成速度の設定軌道とその推定値の制御結果を示し
ている。制御の結果、発酵終了時点のアルコール濃度の
設定値が17.35V/V%に対し17.50V/V%、
日本酒度の設定値が−4.76に対して−2.4、溶解率
の設定値76.76%に対して76.44%であり、本発
明の装置の有効性を示している。
The control results are shown in FIG. FIG. 3 shows the results after the stay. In FIG. 3, the black circles indicate the alcohol concentration, the black triangles indicate the sake degree, and the black squares indicate the dissolution rate (raw material utilization rate). Also,
The solid line in the vicinity of each code indicates the planned value.
The solid line drawn in a step-like manner shows the temperature sequence of the fermentation result in which the set trajectory of the alcohol production rate was obtained, and the line slightly touching the upper and lower sides is the temperature course obtained as a result of the control test. In FIG. 3, the lower part shows the set trajectory of the ethanol production rate and the control result of its estimated value. As a result of the control, the set value of the alcohol concentration at the end of fermentation is 17.35 V / V% vs. 17.50 V / V%,
The setting value of sake degree is -2.4 for -4.76 and 76.44% for the setting value of dissolution rate of 76.76%, which shows the effectiveness of the apparatus of the present invention.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明により、発酵開始時点の水麹と呼
ばれる発酵の誘導過程から制御が可能であり、日本酒度
の測定を必要とせず、オンラインでアルコール生成速度
を推定することにより、頻繁に制御計算が可能であり、
しかも、演算過程が非常に簡素な、清酒発酵工程におけ
るアルコール濃度および日本酒度の高精度制御が達成で
きる。したがって、後工程の負荷が軽減され、品質が安
定し、原料利用率を向上させることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to control from the induction process of fermentation called koji mold at the start of fermentation, which does not require measurement of the degree of sake, and by frequently estimating the alcohol production rate online, frequent Control calculation is possible,
Moreover, it is possible to achieve highly accurate control of the alcohol concentration and the degree of sake in the sake fermentation process with a very simple calculation process. Therefore, the load of the post-process is reduced, the quality is stable, and the raw material utilization rate can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の清酒発酵工程の制御装置および発酵
槽の概略図。
FIG. 1 is a schematic view of a control device and a fermenter for a sake fermentation process of the present invention.

【図2】 本発明の清酒発酵工程の制御装置における制
御フロー図。
FIG. 2 is a control flow chart in the controller for the sake fermentation process of the present invention.

【図3】 実施例における制御結果を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a control result in the example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:発酵槽、 2:コンデンサー、 3:質量流量計、
4:A/Dコンバーター、 5:コンピューター、
6:I/Oバス、7:リレー、 8:電磁弁、 9:冷
却機、 10:ヒーター
1: Fermenter, 2: Condenser, 3: Mass flow meter,
4: A / D converter, 5: Computer,
6: I / O bus, 7: relay, 8: solenoid valve, 9: cooler, 10: heater

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 清酒の醸造において、発酵タンクにおけ
る二酸化炭素ガスの発生速度を計測することによってア
ルコールの生成速度を推定し、あらかじめ設定したアル
コールの生成速度の設定値の軌道に一致するようにアル
コール生成速度の推定値を制御することを特徴とする清
酒の醸造方法。
1. In the brewing of sake, the production rate of alcohol is estimated by measuring the production rate of carbon dioxide gas in a fermentation tank, and the alcohol is adjusted so as to match the preset trajectory of the production rate of alcohol. A method for brewing sake, which comprises controlling an estimated value of a production rate.
【請求項2】 二酸化炭素ガスの発生速度を、発酵タン
クに接続したガス流量計あるいはガス流速計により測定
し、あらかじめ測定しておいたアルコール生成速度およ
び二酸化炭素ガス発生速度の比例関係を用いてアルコー
ル生成速度に換算して得られた値およびその時点でのア
ルコール生成速度の設定値との誤差量を計算し、醪のア
ルコール生成速度が設定値の軌道と一致するように醪温
度を制御する請求項1記載の清酒の醸造方法。
2. The carbon dioxide gas generation rate is measured by a gas flow meter or a gas velocity meter connected to a fermentation tank, and the proportional relationship between the alcohol production rate and the carbon dioxide gas generation rate measured in advance is used. Calculate the amount of error between the value obtained by converting to the alcohol production rate and the set value of the alcohol production rate at that time, and control the moromi temperature so that the alcohol production rate of the mash matches the trajectory of the set value. The method for brewing sake according to claim 1.
【請求項3】 誤差量の計算をオンラインで行う請求項
2記載の清酒の醸造方法。
3. The method for brewing sake according to claim 2, wherein the calculation of the error amount is performed online.
【請求項4】 醪温度の制御を自動制御で行う請求項2
記載の清酒の醸造方法。
4. The method of controlling the melting temperature by automatic control.
The method of brewing sake as described.
【請求項5】 添加する麹および添加する酵素製剤にお
けるグルコアミラーゼ活性の総濃度が55U/g白米以
下である請求項1記載の清酒の醸造方法。
5. The method for brewing sake according to claim 1, wherein the total concentration of glucoamylase activity in the koji added and the enzyme preparation added is 55 U / g or less of polished rice.
【請求項6】 二酸化炭素ガスの発生速度を、発酵タン
クに接続したガス流量計あるいはガス流速計により測定
し、あらかじめ測定しておいたアルコール生成速度およ
び二酸化炭素ガス発生速度の比例関係を用いてアルコー
ル生成速度に換算して得られた値およびその時点でのア
ルコール生成速度の設定値との誤差量をオンライン計算
し、醪のアルコール生成速度が設定値の軌道と一致する
ように醪温度を制御することを特徴とする清酒発酵工程
の制御装置。
6. The carbon dioxide gas generation rate is measured by a gas flow meter or a gas velocity meter connected to a fermentation tank, and the proportional relationship between the alcohol production rate and the carbon dioxide gas generation rate measured in advance is used. Online calculation of the error amount between the value obtained by converting to the alcohol production rate and the set value of the alcohol production rate at that time, and the moromi temperature is controlled so that the alcohol production rate of the mash matches the trajectory of the set value. A device for controlling a sake fermentation process, which is characterized by:
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