专利名称：浓香型白酒原酒的罐式发酵方法和罐式发酵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不依赖窖池的浓香型白酒原酒罐式发酵方法和罐式发酵装置。
背景技术：
目前浓香型白酒原酒发酵生产均在用特殊处理后的黄泥在地下砌成的泥质窖池中完成。窖池发酵是将添加了体积比为18% -25%的曲粉的粮糟装入酵池，密封窖口，粮糟在大曲和窖泥中微生物的作用下自然发酵，下层因与窖泥接触面积大、加上发酵产生的黄水浸泡，传热传质更为均一等原因，发酵质量好，但中、上层发酵质量明显低于下层。构成窖池的池壁和池底的窖泥中的微生物和理化物质在浓香型白酒原酒发酵过程中发挥着重要 作用，窖池通常要使用3年以上，窖泥中的微生物指标和理化指标才能够达到生产优质浓香型白酒的要求。同时，由于窖池砌于地下，可减少环境温度对发酵生产过程的影响，使发酵生产的趋于稳定。但目前窖池发酵生产方式也存在明显的不足，因受到发酵糟醅与窖泥接触比、安全生产以及窖池内表面的面积和窖池深度的限制，生产场地利用率低、单位面积产酒率低；窖泥老熟时间长导致新建窖池短期内无法形成稳定的生产能力；入窖、出窖和封窖劳动强度大，无法有效实现窖内发酵过程的调控，导致原酒品质不稳定。这些缺点导致白酒行业扩大产能困难、产品品质不稳定、难以实现生产过程机械化；由于发酵会产生有毒气体，使生产过程存在安全隐患，窖池生产模式已严重制约了白酒行业的发展，生产设备的升级换代是白酒生产企业的迫切要求。
发明内容
本发明旨在克服上述窖池发酵生产浓香型白酒原酒技术的不足，提供一种单位面积产酒量高、易于实现机械化操作、生产安全、可对发酵过程进行调控、产品品质稳定的浓香型白酒原酒罐式发酵方法和罐式发酵装置。为实现上述目的，本发明的浓香型白酒原酒的罐式发酵方法和罐式发酵装置的技术方案如下浓香型白酒原酒的罐式发酵方法，将发酵罐、水泵、换热器通过管道依次相连，并由PLC控制水泵、换热器运行，将粮糟放入发酵罐内，向发酵罐内加入粮糟重量15 40%的黄水，粮糟在大曲、黄水和窖泥柱涵养及固定的微生物作用下发酵，发酵糟醅中的黄水经孔板渗入黄水收集层，经过换热器内调温后喷洒到发酵糟醅上并参与发酵，发酵期间黄水不断重复上述循环过程。作为本发明的进一步改进，所述发酵为半连续式发酵，即发酵结束后留存1/5 1/3糟醅在发酵罐内，与新添加的粮糟进行下一轮发酵。罐式发酵装置包括设置在地面上的发酵罐、水泵、换热器、PLC和管道，发酵罐内设置有窖泥柱、喷淋管和孔板，喷淋管通过管道与换热器相连，窖泥柱上端通过支架与发酵罐的罐顶相连，窖泥柱下端通过孔板设置在罐底，罐顶上设置有进料孔，在窖泥柱上端相应位置的罐顶上设置窖泥柱的吊装孔，罐底与孔板间的黄水收集层内设置过滤网、温度传感器、液位传感器，过滤网内设置与水泵输入端相连的黄水出管，水泵输出端通过管道与换热器相连；PLC分别与换热器的进水开关、水泵、温度传感器、液位传感器相连，PLC控制进水开关、水泵动作。作为罐式发酵装置的进一步改进，发酵罐的罐壁下部设置出料口，出料口处设置出料门；发酵完成后，打开出料门，可通过自然通风，可实现快速释放发酵罐内有害气体，提高人员操作安全性，可实现从出料口人工或机械出料。发明的有益效果浓香型白酒原酒的罐式发酵方法改变了窖池发酵生产方式，可有效的利用生产企业的空间，能缓解企业因扩大产能而增加生产场地面积与国有土地资源有限之间的矛盾；通过采用成熟的窖泥制成的窖泥柱，使新的发酵罐具备老窖池性能，减少成熟期，浓香型白酒企业可实现快速扩大产能；通过调控黄水温度对发酵糟醅的温度进行更为合理、精准控制(相对于窖池发酵体系)，在发酵过程中用黄水不断喷淋发酵糟醅，可使发酵 体系更为均一，生产更为稳定、发酵质量可控。此外，通过罐内的窖泥柱，可有效增加发酵糟醅与窖泥接触比，罐内发酵容积远高于窖池，且发酵质量更好；每轮发酵结束后均保留一定量糟醅不出罐，与新加粮糟一起进入下一轮次发酵，可缩短发酵启动时间，提高产品稳定性；发酵罐设置在地面上，而且在发酵罐上设置出料口，出料时人员在地面上操作，操作安全、方便，同时为实现机械化出料提供便利条件；出料前打开出料门，发酵罐内有害气体可迅速释放，不必采用风机强制通风，节能、安全；减少了窖工序，节省工时。
图I是罐式发酵装置的结构示意图；图2是窖泥柱排布及其养护的结构示意图；图3是罐顶和罐壁三层结构的示意图。
具体实施例方式下面结合
本发明的具体实施方式
。如图I所示，本发明的浓香型白酒原酒的罐式发酵方法，将发酵罐20、水泵15、换热器17通过管道16依次相连，并由PLC181控制水泵15、换热器17运行，将粮糟放入发酵罐20内，向发酵罐20内加入粮糟重量15 40%的黄水，粮糟在大曲、黄水和窖泥柱22涵养及固定的微生物作用下发酵，发酵糟醅中的黄水经孔板23渗入黄水收集层24，经过滤网13过滤后，在水泵15作用下，流经黄水出管14、水泵15进入换热器17，在换热器17内进行调温，调温后的黄水通过管道16进入发酵罐20内的喷淋管6喷洒到发酵糟醅上并参与发酵，发酵期间黄水不断重复上述循环过程。本次发酵结束后，从出料口 25排出2/3 4/5糟醅用于蒸酒，其余的1/5 1/3糟醅留在发酵罐20内，下一轮发酵时，向发酵罐20内添加新的粮糟与留在发酵罐20内糟醅一起发酵。如图I 图3所示，本发明的罐式发酵装置包括设置在地面上的发酵罐20、水泵15、换热器17、PLC181和管道16，发酵罐内设置有用成熟窖泥制成的窖泥柱22、喷淋管6和孔板23，喷淋管6通过管道16与换热器17相连，窖泥柱22上端通过支架3与发酵罐20的罐顶10相连，窖泥柱22下端通过孔板23设置在罐底27，罐顶10上还设置有进料孔7，在窖泥柱22上端相应位置的罐顶22上设置窖泥柱22的吊装孔4，罐底27与孔板23之间的黄水收集层24内设置过滤网13、温度传感器12、液位传感器11，过滤网13内设置与水泵15输入端相连的黄水出管14，水泵15输出端通过管道16与换热器17相连；PLC181分别与换热器17两个进水管172上的进水开关171、水泵15、温度传感器12、液位传感器11相连，温度传感器12、液位传感器11将信号传递给PLC181，PLC181根据预先设定的参数值，分别控制换热器17的进水开关171和水泵15的动作。PLC181设置在电控柜18内，电控柜18上还安装有光柱液位显不仪表182,光柱液位显仪表182与液位传感器11相连,通过光柱液位显示仪表182可读取黄水收集层24内黄水的液位值。发酵罐20的罐壁21下部设置出料口 25，出料口 25处设置可密封的出料门26。发酵罐20的罐顶10和罐壁21分别为三层结构，内层211和外层213分别为不锈钢板，中间为用离心玻璃棉毡制成的保温层212 ;采用三层结构，可减少发酵罐20内温度受外界环境温度影响，节约能源。窖泥柱22环形均布在发酵罐20内；增加与发酵罐20内酒醅的接触面积，与传统发酵相比，发酵更均匀，发酵质量好。发酵罐20容积为30 300立方米，形状为圆柱体或长方体，高度为3 6m，与同等 占地面积的发酵池(深度1.8 2. 2m)相比，具有体容量大的优点。窖泥柱22内设置有养护孔221，养护孔221上部通过养护管2与环形管I相连；发酵完毕后，通过向环形管I内注入黄水实现对窖泥柱22进行统一养护，养护方便，并保证窖泥柱22品质一致。窖泥柱22上设置吊耳222，安装或拆除时，打开罐顶10上的吊装孔盖5，将吊耳222固定在吊索上，从吊装孔4中将窖泥柱22吊进或吊出。养护管2为快换软管；当拆装窖泥柱22时与环形管I连接、断开更为方便。罐顶10上的进料孔7上设有可密封的进料孔盖8，开关方便，相对于传统窖池，节省了人工封窖的工时。设置进料孔7除了实现人工或机械进料功能外，维修或吊装窖泥柱22时，操作者通过进料孔进入发酵罐20内，完成操作。出料门26、进料孔盖8及吊装孔盖5内侧均设置有密封条261，盖上后使发酵罐实现密封。喷淋管6为盘管61，从高到低曲率半径由小到大环形分布，盘管61上均布喷孔62，保证均匀喷淋。黄水收集层24还设置抽水管28，抽水管28与设置在发酵罐20外的抽水泵29相连，每次发酵完成后抽水高过孔板23的黄水。使用时，将换热器17的两个进水管172分别外接热水管、冷水管，并接好出水管173，关上出料门26，将添加了曲粉温度为20 22°C的粮糟装入发酵罐20内，将粮糟重量15 40%的黄水加入发酵罐20内，关好发酵罐20的进料孔盖8、窖泥柱22吊装孔盖5，发酵罐20处于密封状态。将发酵温度参数及时间参数等相关设定值输入PLC181。具体参数为开始发酵至发酵30 33天，温度从20 22°C均匀升至30 31°C;继续发酵至发酵结束温度保持在25 26. 50C，发酵时间40天 60天。发酵过程产生的黄水经孔板23上均布的孔231渗入黄水收集层24，温度传感器12、液位传感器11将信号传递给PLC，当液位达到设定值时，PLC181启动水泵15，黄水进入换热器17，PLC181根据设定温度与温度传感器12实测值的差异，控制开启进冷水或热水的进水管172上的进水开关171，并控制其开启的程度，对流经换热器17的黄水进行温度调节，从换热器17出来的黄水经管道16流入发酵罐20内的喷淋管6，经喷孔62均匀喷淋到粮糟上，黄水参与发酵后渗入黄水收集层24再次进行循环。通过调整黄水温度，采取喷淋方式将发酵糟醅的温度调控在上述参数范围之内。发酵完毕后，观察电控柜18上的光柱液位显示仪表182，当发酵罐20内黄水高过孔板23时，启动抽水泵29将高出孔板部分的黄水抽出，然后打开出料门26，自然通风，将2/3 4/5糟醅从出料门26取出，其余糟醅留在发酵罐20内，通过向环形管I内注入黄水实现对窖泥柱22进行养护。如果下一轮发酵时保留在黄水收集层24内的黄水量达到发酵粮糟重 量的15 40%时不需要另加黄水。
权利要求
1.一种浓香型白酒原酒的罐式发酵方法，其特征在于将发酵罐、水泵、换热器通过管道依次相连，并由PLC控制水泵、换热器运行，将粮糟放入发酵罐内，向发酵罐内加入粮糟重量15 40 %的黄水，粮糟在大曲、黄水和窖泥柱涵养及固定的微生物作用下发酵，发酵糟醅中的黄水经孔板渗入黄水收集层，经过换热器内调温后喷洒到发酵糟醅上并参与发酵，发酵期间黄水不断重复上述循环过程。
2.如权利要求I所述的浓香型白酒原酒的罐式发酵方法，其特征在于发酵为半连续式发酵，发酵后留存1/5 1/3糟醅在发酵罐内，与新添加的粮糟进行下一轮发酵。
3.如权利要求2所述的浓香型白酒原酒的罐式发酵方法，其特征在于粮糟放入温度为20 22°C ;开始发酵至发酵30 33天，均匀升温至30 31°C ;继续发酵至发酵结束温度保持在25 26. 5°C，发酵时间40天 60天。
4.一种罐式发酵装置，其特征在于包括设置在地面上的发酵罐、水泵、换热器、PLC和管道，发酵罐内设置有窖泥柱、喷淋管和孔板，喷淋管通过管道与换热器相连，窖泥柱上端通过支架与发酵罐的罐顶相连，窖泥柱下端通过孔板设置在罐底，罐顶上设置有进料孔，在窖泥柱上端相应位置的罐顶上设置窖泥柱的吊装孔，罐底与孔板间的黄水收集层内设置过滤网、温度传感器、液位传感器，过滤网内设置与水泵输入端相连的黄水出管，水泵输出端通过管道与换热器相连；PLC分别与换热器的进水开关、水泵、温度传感器、液位传感器相连，PLC控制进水开关、水泵动作。
5.如权利要求4所述的罐式发酵装置，其特征在于发酵罐的罐顶和罐壁分别为三层结构，内层和外层分别为金属层，中间为保温层。
6.如权利要求5所述的罐式发酵装置，其特征在于发酵罐的罐壁下部设置出料口，出料口处设置出料门。
7.如权利要求4至6所述的罐式发酵装置，其特征在于发酵罐容积为30 300立方米。
8.如权利要求4所述的罐式发酵装置，其特征在于置于发罐内的可拆卸的窖泥柱内设置有养护孔，养护孔上部通过养护管与环形管相连，养护管为快换软管。
9.如权利要求4所述的罐式发酵装置，其特征在于喷淋管为盘管，从高到低曲率半径由小到大环形分布，盘管上均布喷孔。
10.如权利要求4所述的罐式发酵装置，其特征在于黄水收集层设置抽水管，抽水管与抽水泵相连。
全文摘要
本发明涉及一种浓香型白酒原酒的罐式发酵方法和罐式发酵装置。本发明是提供一种单位面积产酒量高、易于实现机械化操作、生产安全、可对发酵过程进行调控、产品品质稳定的浓香型白酒原酒罐式发酵方法和罐式发酵装置。浓香型白酒原酒的罐式发酵方法，将发酵罐、水泵、换热器通过管道依次相连，并由PLC控制水泵、换热器运行，将粮糟放入发酵罐内，向发酵罐内加入粮糟重量15～40％的黄水，粮糟在大曲、黄水和窖泥柱涵养及固定的微生物作用下发酵，发酵糟醅中的黄水经孔板渗入黄水收集层，经过换热器内调温后喷洒到发酵糟醅上并参与发酵，发酵期间黄水不断重复上述循环过程。
文档编号C12G3/02GK102888321SQ20121036153
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月16日 优先权日2012年9月16日
发明者黄先全 申请人:黄先全