一种带有调酸装置的酱油酿造用净酿舱及其调酸方法与流程

本发明涉及一种酱油发酵装置，尤其涉及一种酱油酿造用净酿舱及其调酸方法，属于调味料生产技术领域。

背景技术：

酱油酿造过程是一个多微生物发酵的过程，这种发酵通常是在一个发酵容器中进行。为了保证发酵过程的净化环境，确保发酵过程所添加有益菌的生长条件，我们设计了一个密闭的发酵舱，防止外界空气侵入，感染杂菌影响发酵成绩和风味，并根据需要定时、定量的通入净化空气(氧气)，同时实现气流搅拌，确保发酵过程在净化环境下顺利实现。

舱内发酵料液在酱油曲所含有的各种酶的作用下进行发酵过程中，会随着时间的变化，料液的酸碱度(pH)会随时发生变化。其中的微生物增殖发酵作用需要一个恰当的酸碱度范围，尤其是当加入增香菌种后，这种需求会变得更加迫切和敏感，因此适宜的酸碱度对发酵速度、发酵过程产生物质的成分以及发酵的彻底与否等，都将产生重要作用，尤其是要生产高品质的调味品，营养成分、风味物质的含量多少非常关键，因此要根据有益菌要求的最佳酸碱度进行随时调节，以便发酵向我们要求的方向进行。

进行调酸处理的前提是测量pH值，传统的方法是在舱体的舱壁上设置pH传感器，但工业发酵舱是比较大的，直径可达4、5米，高度可达10余米。由于物料受重力影响，浓度、粒度等在舱中分布不同，依据传统测量尚难于获得比较真实的数据，也无法掌握主体发酵位置的pH值。因此采用比较均衡的动态取样检测装置和方法是解决这个问题的技术思路。

技术实现要素：

本发明针对现有酱油发酵装置中存在的不足，提供一种带有调酸装置的酱油酿造用净酿舱及其调酸方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种带有调酸装置的酱油酿造用净酿舱，包括呈圆柱状的舱体及圆弧状的舱盖，所述舱盖的一侧设有进料孔，另一侧设有人孔，舱体的底部设有排料口，舱盖的顶部设有排气口，其特征在于，还包括pH值检测装置、调节机构及控制系统，所述pH值检测装置包括卷扬机、滑轮、吊绳、软管及搅拌检测盘，所述搅拌检测盘的顶部设有吊环，所述滑轮固定在所述舱盖上，所述吊绳的一端经过滑轮后与卷扬机相连接，所述吊绳的另一端固定于吊环上，所述搅拌检测盘包括固定为一体的上盖及下盖，所述搅拌检测盘的中心设有中心进气管，所述上盖、下盖内均设有与中心进气管相连接的径向喷射管，所述中心进气管与搅拌检测盘外的旋转接头相连接，所述旋转接头与软管连接，所述软管的另一端伸出舱体外与气源连接，所述搅拌检测盘外周均布有若干pH值传感器，所述pH值传感器通过线缆与所述控制系统连接，所述线缆能随搅拌检测盘的上下移动而折叠伸缩，将多个pH值传感器的连线汇集与该线缆连接后再与设于舱体外部的所述控制系统连接，控制系统根据检测数据并经过程序处理启动用于调酸处理的调节机构，所述调节机构包括液体输送泵和若干电磁阀，所述液体输送泵的进口与配制好的碱溶液相连，所述液体输送泵的出口通过若干支路与电磁阀的入口相连接，所述电磁阀的出口通过支路与舱体上设的调酸口相连接。

本发明的有益效果是：

1、可以实现径向和上下方向同时搅拌，搅拌时间缩短，减少能量浪费；

2、圆盘升降搅动可以对侧向通气搅拌产生缓冲作用，实现径向与轴向同时进行，不会产生震动和异响，搅拌更加均匀，同时实现PH值的多点检测更加具有代表性；

3、舱内壁的粘料能够得到及时冲刷掉，与发酵醪液混合均匀，发酵更加彻底，提高发酵得率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述软管上等距设有套环，所述套环套装在所述吊绳上，所述舱盖在吊绳穿孔处设有套环挡块。

采用上述进一步方案的有益效果是，在搅拌检测盘上升过程中可有效的安置软管，使得软管可被规则的折绕，而无需提出舱外。

进一步，所述舱体的内壁一侧设有延伸至其底部的净化空气管，另一侧设有延伸至其中部的净化空气管，所述净化空气管绕舱体的内壁一周。

采用上述进一步方案的有益效果是，侧面的净化空气管与搅拌检测盘的加氧机构可同时启动，搅拌时间缩短，搅拌更加均匀。

进一步，所述舱体的外周均布有保温夹套水管，保温夹套水管下端连接进水口，保温夹套水管上端连接出水口。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，可利用保温夹套水管中的水方便的调整净酿舱内的温度，保证净酿舱内温度的恒定。

进一步，所述搅拌检测盘的上、下盘内安装的径向喷射管的末端相对搅拌检测盘的直径方向分别正反向倾斜45°。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，净化空气经过上下盘内的径向喷射管之后，在盘的上下形成沿舱轴向形成双涡旋流动，减缓舱底部加氧管加氧后向上的冲力，同时形成的涡旋更容易冲刷掉舱内壁附着的粘料，使料液混合均匀，发酵彻底。

本发明还要求保护利用上述净酿舱进行酸度调节的方法，包括如下步骤：

1)启动卷扬机，在卷扬机的带动下使得搅拌检测盘步进上升，步距设为0.5～1米，一步到位后暂停提升，搅拌检测盘上设有的pH传感器静止测量读取净酿舱内该高度处的pH值，获得该高度处的pH平均值和pH值分布曲线；

2)继续按步距设定重复上述测量，获得不同高度处的pH平均值，直至搅拌检测盘到达上限位置，记录各个pH传感器分别在各个高度位置测得的pH值，最终获得净酿舱内pH值随高度变化的分布曲线；

3)控制系统根据步骤2)中获得的pH值随高度变化的分布曲线，再根据设定pH值、净酿舱的直径、碱液的浓度以及电磁阀的分布计算出需要开启的电磁阀位置及需使用碱液的量，进行调酸处理，当pH<预定的pH值时，开启电磁阀将碱液引入净酿舱内平衡pH值；当pH处于预定的pH范围时，电磁阀关闭，通过加氧机构的搅动从而将净酿舱内体系的pH值稳定控制在发酵菌种适宜生长的范围内；当pH值在空间分布差值较大时，可分别启动对应部位的电磁阀进行调酸处理。

附图说明

图1为本发明净酿舱的整体结构示意图；

图2为搅拌加氧盘上盖结构示意图；

图3为搅拌加氧盘下盖结构示意图；

图4为搅拌加氧盘侧面结构示意图；

图5为调节机构连接关系示意图；

图1～5中，1、舱体；2、舱盖；3、进料孔；4、人孔；5、排料口；6、排气口；7、卷扬机；8、滑轮；9、吊绳；10、软管；11、搅拌检测盘；12、吊环；13、中心气管；14、径向喷射管；15、旋转接头；16、套环；17、套环挡块；18、保温夹套水管；19、调酸口；20、pH值传感器；21、液体输送泵；22、电磁阀。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

如图1～5所示，一种带有调酸装置的酱油酿造用净酿舱，包括呈圆柱状的舱体1及圆弧状的舱盖2，舱盖的一侧设有进料孔3，另一侧设有人孔4，舱体的底部设有排料口5，舱盖的顶部设有排气口6，还包括pH值检测装置、调节机构及控制系统，pH值检测装置包括卷扬机7、滑轮8、吊绳9、软管10及搅拌检测盘11，搅拌检测盘的顶部设有吊环12，滑轮固定在所述舱盖上，吊绳的一端经过滑轮后与卷扬机7相连接，吊绳的另一端固定于吊环上，搅拌检测盘包括固定为一体的上盖及下盖，搅拌检测盘内设有中心进气管13，上盖、下盖内均设有与中心进气管相连接的径向喷射管14，中心进气管与搅拌检测盘外的旋转接头15相连接，旋转接头与软管连接，软管的另一端伸出舱体外与气源连接，软管上等距设有套环16，套环套装在吊绳9上，舱盖在吊绳穿孔处设有套环挡块17，舱体的外周均布有保温夹套水管18，保温夹套水管下端连接进水口，保温夹套水管上端连接出水口，搅拌检测盘的外周均布有5个pH值传感器，pH值传感器放置在不锈钢保护套中，pH值传感器通过线缆与控制系统相连接，该线缆可并在所述软管10上，并能随搅拌检测盘的上下移动而折叠伸缩，将多个pH值传感器的连线汇集后与该线缆再与设于舱体外部的所述控制器连接，控制系统根据检测数据并经过程序处理启动用于调酸处理的调节机构，调节机构包括液体输送泵21和3组电磁阀22，液体输送泵21入口连接碱液池，出口通过3个支路与电磁阀入口连接，电磁阀的出口通过管路与舱体上安装的调酸口19连接。

实施例2：

如图1～5所示，一种带有搅拌加氧机构的酱油酿造用净酿舱，包括呈圆柱状的舱体1及圆弧状的舱盖2，舱盖的一侧设有进料孔3，另一侧设有人孔4，舱体的底部设有排料口5，舱盖的顶部设有单向排气口6，还包括pH值检测装置、调节机构及控制系统，pH值检测装置包括卷扬机7、滑轮8、吊绳9、软管10及搅拌检测盘11，搅拌检测盘的顶部设有吊环12，滑轮固定在所述舱盖上，吊绳的一端经过滑轮后与卷扬机7相连接，吊绳的另一端固定于吊环上，搅拌检测盘包括固定为一体的上盖及下盖，搅拌检测盘内设有中心进气管13，上盖、下盖内均设有与中心进气管相连接的径向喷射管14，上、下盘内安装的径向喷射管的末端相对搅拌检测盘的直径方向分别正、反向倾斜45°，中心进气管与搅拌检测盘外的旋转接头15相连接，旋转接头与软管连接，软管的另一端伸出舱体外与气源连接，软管上等距设有套环16，所述套环套装在吊绳9上，舱盖在吊绳穿孔处设有套环挡块17，舱体的内壁一侧设有延伸至其底部的净化空气管，另一侧设有延伸至其中部的净化空气管，所述净化空气管绕舱体的内壁一周，舱体的外周均布有保温夹套水管18，保温夹套水管下端连接进水口，保温夹套水管上端连接出水口，搅拌检测盘的外周均布有5个pH值传感器，pH值传感器放置在不锈钢保护套中。pH值传感器通过线缆与控制系统相连接，该线缆可并在所述软管10上，并能随搅拌检测盘的上下移动而折叠伸缩，将多个pH值传感器的连线汇集后与该线缆再与设于舱体外部的所述控制器连接，控制系统根据检测数据并经过程序处理启动用于调酸处理的调节机构，调节机构包括液体输送泵21和3组电磁阀22，液体输送泵21入口连接碱液池，出口通过3个支路与电磁阀入口连接，电磁阀的出口通过管路与舱体上安装的调酸口19连接。

使用本发明的酱油酿造用净酿舱进行酸度调节的方法，包括如下步骤：

1)启动卷扬机，在卷扬机的带动下使得搅拌检测盘步进上升，步距设为0.5～1米，一步到位后暂停提升，搅拌检测盘上设有的pH传感器静止测量读取净酿舱内该高度处的pH值，获得该高度处的pH平均值和pH值分布曲线；

2)继续按步距设定重复上述测量，获得不同高度处的pH平均值，直至搅拌检测盘到达上限位置，记录各个pH传感器分别在各个高度位置测得的pH值，最终获得净酿舱内pH值随高度变化的分布曲线；

3)控制系统根据步骤2)中记录的pH值数值和pH值分布曲线，控制系统根据设定pH值、净酿舱的直径、碱液的浓度以及电磁阀的分布计算出需要开启的电磁阀位置及需使用碱液的量，进行调酸处理，在控制系统中预设pH值的范围为4.5～5.5，当pH<预定的pH范围时，开启电磁阀将碱液引入净酿舱内平衡pH值，当pH处于预定的pH范围时，电磁阀关闭，从而将净酿舱内体系的pH值控制在发酵菌种适宜生长的范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。