一体式智能发酵成酒设备的制作方法

本发明涉及酿酒发酵、蒸馏装置，尤其涉及一体式智能发酵成酒设备。

背景技术：

目前现有的造酒设备一般都采用人工投粮、人工下曲、人工搅拌的方式进行原料处理，而且后续的人工摘酒流程，导致使用人工多，效率低，成本增加。此外，因为现有设备没有智能摘酒装置、高分子材料分离装置，常常致使酒液纯净度不够，有机酸类化合物与其他成分没有完全分离。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种一体式智能发酵成酒设备，该设备可将酿酒的几十道工序凝聚于一体，装置精简，使用性更强；通过自动化控制技术使得操作方便、减少劳动力；现代生物科技给微生物创造最好的环境，缩短发酵周期、出酒稳定、品质统一。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一体式智能发酵成酒设备，所述设备包括电器控制箱、智能发酵系统、智慧摘酒系统、传送器、高分子材料提取器和智能蒸馏系统，电器控制箱分别与所述设备内的其他结构通信连接，实现自动化控制；智能发酵系统包括发酵罐体、进料装置、进曲装置、搅拌器、冷却装置和蒸汽装置，冷却装置设在发酵罐体的侧面，蒸汽装置设置在罐体的下方，可对物料进行发酵蒸馏；智慧摘酒系统包括冷凝装置、摘酒装置、缓存罐和出酒口，冷凝装置的上方通过第一导管与所述发酵罐体连接，冷凝装置的下方连接摘酒装置，摘酒装置设有酒精探头和a/b两个电磁阀，电磁阀a与出酒口相通，电磁阀b与缓存罐相通，缓存罐下方连接传送器；通过酒精探头将探测到的酒精度传送给所述电器控制箱，进而控制两个电磁阀开或闭，来达到切换的目的；传送器连接高分子材料提取器，智能蒸馏系统连接高分子材料提取器；智能蒸馏系统的上方与所述冷凝装置连通，下方连有蒸汽，可进行二次蒸馏。

进一步地，所述摘酒装置包括缓存器、所述酒精探头、分支管路以及其对应的两个电磁阀，缓存器向上连通所述冷凝装置的盘管，缓存器上固定有所述酒精探头，缓存器向下连通分支管路，分支管路下方分别连接所述出酒口和缓存罐；所述电磁阀a和电磁阀b分别设置在分支管路的分支上控制流通或关闭。

进一步地，所述冷凝装置用于对蒸馏后的酒液进行冷凝，冷凝装置包括桶身、盘管和出口，盘管内流通蒸馏后的酒液，在桶身内且位于盘管外设有冷水，冷水进出通过所述冷凝装置上的电磁阀控制开或关。

进一步地，所述高分子材料提取器设为四级提取，其包括a、b、c、d四个罐体依次相连通，其中a罐、d罐内填料是过滤膜，过滤掉酒液中的固形物；b罐内填料是活性炭，c罐内填料是离子交换法树脂，去除酒液中的甲醇、杂醇油、脂类物质。

进一步地，酒液经过所述高分子材料提取器的每个罐体均是下进上出；在所述传送器和a罐之间、a罐与b罐之间、b罐与c罐之间、c罐与d罐之间、d罐的出口均设有阀门；在每个罐体的上方均设有分气孔。

进一步地，所述发酵罐体设为带夹层罐体，夹层内有水，用于循环冷却罐内物料，此外当通入蒸汽可间接加热罐内物料；发酵罐体的顶部设有所述进料装置、进曲装置和搅拌器；罐体一侧还设有液位探头、感温探头；蒸汽装置与罐体底部的直接蒸汽系统相通。

进一步地，所述智能蒸馏系统包括智能蒸馏罐，智能蒸馏罐的底部与所述直接蒸汽系统相通以及设有出水口；智能蒸馏罐的上方与所述冷凝装置用第二导管连接；智能蒸馏罐有液位探头、感温探头固定在罐体一侧。

利用一体式智能发酵成酒设备进行酿酒的方法，其特征在于，所述方法包括：

原料称取；常压蒸煮；降温处理；下曲；采用智能微生物发酵技术发酵；采用二次蒸馏、冷凝的方式取酒。

具体的是，所述进料装置开启，原料和水进入发酵罐体内，到达设置的液位后自动停止，进曲装置喷入淀粉酶，搅拌器开启搅拌；

进入蒸煮阶段，蒸煮到设置的温度后保温；

所述冷却装置打开进水进行冷却，同时搅拌器开启搅拌，冷却到设置的温度停止；

进曲装置喷入酒曲，搅拌器开启搅拌；

进入发酵阶段，控制发酵温度、发酵时间，发酵时间到达设置的时间后停止；

进入蒸馏阶段，蒸汽进入所述发酵罐体，当罐体内的液体形成含有酒精成分的蒸汽后，通过所述第一导管进入所述冷凝装置液化成酒流入所述摘酒装置，摘酒装置通过酒精探头探测来控制摘酒的酒精度数，分段接取，流入对应的缓存罐；

所述传送器开启，将缓存罐内的酒抽出，经过高分子材料提取器进入智能蒸馏系统，启动二次蒸馏阶段；智能蒸馏系统下方的蒸汽进入，加热酒液形成蒸汽，蒸汽重新进入所述冷凝装置液化成酒，通过摘酒装置分段接取不同酒精度的酒液，进入相应的接酒桶。

本发明的优点如下：本发明的一体式智能发酵成酒设备把酿酒的几十道工序凝聚于一体，装置精简。利用现代生物技术的酶工程和发酵工程，根据原材料的特点进行优化，监控发酵过程，制定了最佳的工艺参数，给微生物创造最好的环境，缩短发酵周期、出酒稳定、品质统一。采用自动化控制，生产效率高、减少劳动力，生产流程稳定、提高了产品的一致性。智能摘酒装置代替了人工摘酒，不用担心操作失误，精准度更高，减少用工量；酒液经过高分子分离装置分离出酒液中的有害物质杂醇油等；再次蒸馏提高酒精度的同时又去除部分有害物质，使酒的品质更纯净。

此外，这套酿酒设备生产的酒液，含有乙醇以及微量物质，微量物质含有较多的有机酸类化合物，其中乙酸、乳酸占有机酸类化合物的90％以上，属于偏酸性酒液。其中，75％的乙醇有消毒杀菌的作用，可以有效杀灭新型冠状病毒、大肠杆菌等；乙酸也有消炎抗菌的作用。微量物质还包括丙三醇，丙三醇具有润肤、保湿的作用。酒液作用在物体表面时，是一种酸性的环境，酒精和乙酸起到相应的作用后迅速挥发，而乳酸具有不挥发性，使物体表面酸性环境持久，达到长效抑菌的作用。

附图说明

图1是本发明设备的结构示意图；

图2是智慧摘酒系统示意图；

图3是高分子材料提取器示意图；

其中，1-智能发酵系统，11-搅拌器，12-进曲装置，13-进料装置，14-冷却装置，15-蒸汽装置，16-出水出槽口，17-带夹层罐体，18-间接蒸汽；2-智慧摘酒系统，21-冷凝装置，22-摘酒装置，221-缓存器，222-酒精探头，223-电磁阀a，224-电磁阀b，23-缓存罐，24-出酒口；3-高分子材料提取器，4-智能蒸馏系统，41-出水口；5-传送器，6-直接蒸汽系统，7-第一导管，8-第二导管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

参照图1所示，本实施例的一体式智能发酵成酒设备包括电器控制箱、智能发酵系统、智慧摘酒系统、传送器、高分子材料提取器和智能蒸馏系统。

电器控制箱分别与智能发酵系统、智慧摘酒系统、传送器、高分子材料提取器和智能蒸馏系统通信连接。电器控制箱用于控制整个设备的智能操作，实现自动化控制。其包括空气开关(电源控制)、可编程控制器(核心部件)、温度模块(与设备内的各温度探头连线，监控温度及实现对温度的控制)、熔断器(电路的保险装置)、液位器(与设备内的各液位探头连线，控制罐内物料高度，)、中间继电器(对各个电磁阀的控制)和接线座等，用线路连接。电器控制箱上设有触摸屏控制面板，该控制面板与可编程控制器连接，内容有自动模式、手动模式、温度显示、时间等按键。

本实施例的智能发酵系统设有一个带夹层罐体17(罐体的夹层中间有水，用于循环冷却罐内物料，通入蒸汽进行间接加热罐内物料，本实施例的罐体取消了罐内盘管，使用夹层罐内壁更容易清洗)，带夹层罐体17用电源线与电气控制箱连接。带夹层罐体17有进气阀门(用于与直接蒸汽系统6相通)在罐体的底部；罐体底部另设有出水出槽口16。液位探头、感温探头、冷却进出水电磁阀(用于冷却装置14对原料进行冷却)固定在罐体一侧。搅拌器11、进曲装置12和进料装置13在罐体的顶部，优选的是，搅拌器11设为可伸缩搅拌器。在罐体下方设有蒸汽装置15，蒸汽装置15与罐体底部的直接蒸汽系统6相通。此外，罐体一侧的间接蒸汽18是对罐体夹层内的水进行加热，通过水的热能加热罐内的物料。

如图1和图2所示，智慧摘酒系统包括冷凝装置21、摘酒装置22、缓存罐23和出酒口24。其中，冷凝装置21包括桶身、盘管和出口等，该冷凝装置通过焊接完成各部分的组装，冷凝装置21的上方通过第一导管7与带夹层罐体17连接，冷凝装置21下方连接摘酒装置22。酒蒸汽从第一导管7进入冷凝装置21内的盘管，冷凝装置21内且在盘管外设有冷水，盘管内的酒蒸汽与冷水液化变成酒液流入下方的缓存器221。冷凝装置21内的冷水通过冷凝装置21上的电磁阀控制开或关。

摘酒装置22包括缓存器221、酒精探头222、分支管路以及其对应的两个电磁阀(电磁阀a223和电磁阀b224)，电磁阀a223和电磁阀b224分别设置在分支管路的分支上控制流通或关闭，缓存器221连通上方的冷凝装置21的盘管，缓存器221上固定有酒精探头222，通过酒精探头222探测到的酒精度传给上述电器控制箱，电器控制箱控制缓存器221下方的电磁阀a223和电磁阀b224的开或者关。

电磁阀a223下方设置一个缓存罐23，该缓存罐23与出酒口24相通，电磁阀b224的下方与另一个缓存罐23相通，该缓存罐23下方连接传送器5(即酒泵)。电磁阀a223打开的时候，酒液进入其下方的缓存罐23，然后直接流入接酒容器；电磁阀b224打开的时候，酒液流入其下方的缓存罐23，此部分酒液通过传送器5进入下一个工序。

传送器5连接高分子材料提取器3，如图3所示，高分子材料提取器包括四级提取，包括a、b、c、d四个罐体依次相连通，酒液经过每个罐体均是下进上出，在传送器5和a罐之间、a罐与b罐之间、b罐与c罐之间、c罐与d罐之间、d罐的出口均设有阀门，此外在每个罐体的上方均设有分气孔。其中a罐、d罐内填料是过滤膜，过滤掉酒液中的固形物；b罐内填料是活性炭和复合型分子筛，c罐内填料是离子交换法树脂和复合型分子筛，能有效去除酒液中的甲醇、杂醇油、脂类等物质。

智能蒸馏系统4连接高分子材料提取器3。智能蒸馏系统4包括智能蒸馏罐，智能蒸馏罐的底部分别设有进气阀门(用于与直接蒸汽系统6相通)和出水口41，智能蒸馏系统4的上方与冷凝装置21用第二导管8连接。智能蒸馏罐有液位探头、感温探头固定在罐体一侧。智能蒸馏罐带有预加热功能，流入罐体内的酒液先经过少量的蒸汽加温使其温度达到70℃，待酒液达到指定的液位高度时，则开大蒸汽进行第二次蒸馏。

优选的是，带夹层罐体17和智能蒸馏罐分别设有支撑脚固定在地面上。

本实施的一体式智能发酵成酒设备的操作流程包括煮粮—降温—下曲—发酵—蒸馏—冷凝—蒸馏—冷凝—出酒。各阶段的控制参数设置(如煮粮温度、时间，温度降到多少度，发酵温度，蒸馏温度等)均可以通过在触摸屏控制面板上设置完成更改。

具体的是，

通过触摸屏控制面板开启一键启动酿酒模式，机器开始工作。

进料装置13开启，粮食和水进入带夹层罐体17内，到达设置的液位后自动停止；进曲装置12喷入淀粉酶；搅拌器11开启搅拌。

进气阀门打开进入蒸煮阶段(蒸煮阶段均为直接蒸汽供应)，蒸煮到设置的温度后保温。

冷却电磁阀打开进水进行冷却，同时搅拌器11开启搅拌，冷却到设置的温度停止。进曲装置12喷入酒曲；搅拌器开启搅拌。

进入发酵阶段，控制发酵温度、发酵时间；发酵时间到达设置的时间后停止。

进入蒸馏阶段，进气阀门打开，蒸汽进入罐体(开始蒸馏开直接蒸汽和间接蒸汽，中间关闭直接蒸汽，后期开直接蒸汽和间接蒸汽)；当罐体内的液体达到一定温度后形成含有酒精成分的蒸汽后，通过第一导管7进入冷凝装置21液化成酒流入缓存罐23，摘酒装置22通过酒精探头控制摘酒的度数，分段接取，流入对应的缓存罐23，整个酿酒模式结束。

传送器5开启，将缓存罐23内的酒抽出，经过高分子材料提取器3过滤吸附后进入智能蒸馏罐；当酒液到达智能蒸馏罐的液位后，启动二次蒸馏模式；智能蒸馏罐的进气阀门打开，蒸汽进入罐体加热酒液形成蒸汽，蒸汽进入冷凝装置21液化成酒，通过摘酒装置22分段接取不同酒精度的酒液，进入相应的接酒桶。

例如需酿造的是53°的酒，通过酒精探头测量到冷凝后酒的酒精度为53°时，则自动打开电磁阀a223，出酒取酒。之后当酒精探头测量到冷凝后酒的酒精度低于53°时，自动打开电磁阀b224，进入缓存罐后进行后续二次蒸馏，从而提高酒精度，当酒精度提高重新达到53°时再次经过摘酒装置的电磁阀a223进行出酒，否则切换至电磁阀b224。

以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。