一种生物发酵一体机的制作方法

本发明涉及一种酿造设备，尤其是一种生物发酵一体机。

背景技术：

酱、酱油、食醋是人们日常餐桌上不可或缺的调味品，已经位列百姓“开门七件事”之中。但是，目前酱、酱油、食醋等酿造类调味品的生产工艺却相当繁琐，从原料处理、浸泡、润水、蒸煮、降温到接种、制曲、培养等需要用到多个设备，在使用过程中出现环节多、产率低、不易清洗、劳动强度大等众多不利因素，而且设备、厂房的占地面积广，进而造成投资大、难以运转等难题。

中国专利CN203855566 U公开了一种生物发酵一体机，技术方案为：滚筒由两端的支撑轮活动支撑于底架上，滚筒外部中间周向设有与设置于底架上的动力机构相啮合的齿圈，滚筒两端设有进料口和出料口，滚筒中间部分的内壁上设有抄板，两端设有若干固定于内壁上的螺旋形导板，导板的末端延伸至滚筒的进出料口；进料口端设有由进料口伸入到滚筒中的喷淋设备，以及与进料口相对应的风机、进料装置和接种器。但是该专利公开的酿造机在实际使用过程中存在以下问题：（1）滚筒实际上是由两端的支撑轮和动力机构三点接触支撑于底架上，但是三点很难同时接触到滚筒，一段时间后出现滚筒运转偏离或两接触点磨损严重的情况；（2）齿圈周向位于滚筒外部中间，由于周长较长，实际产品的每个齿很难做到完全相同，所以在运转过程中不顺畅，经常出现瞬时卡顿现象，同时也会造成齿轮磨损过快；（3）单独电机作为动力机构在发布停止指令后不能马上停在现有位置，会出现倒转现象；（4）滚筒在运转过程中无法实时监控其内部情况；（5）喷淋设备需要打开进料口的端盖伸入到滚筒中进行接种、通风、加热、清洗等，费时费事，同时每打开端盖都会有挥发气体挥出，影响产品酿造的风味和产量；（6）没有配套的温控等设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种操作简单、运转方便、能随时停在指定位置、能时时监控内部情况、带有自动喷淋系统并且可以检测温度、湿度和pH值的生物发酵一体机。

为了解决上述技术方案，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种生物发酵一体机，包括滚筒，滚筒由两端的四个支撑轮活动支撑于底架上，滚筒一端面上设有进料口，另一端面上设有出料口，滚筒中间部分的内壁上设有若干与滚筒轴线成夹角的抄板；滚筒一端还设有与进料口相对应的进料装置，滚筒外部两端周向设有两条与设置于底架上的支撑轮啮合的皮带圈；滚筒两端边缘处分别设有排出口；进料口上设有滚轴，内外有连通的软管；进料口上还设有观察窗；出料口端内部设有与滚筒紧密切合的螺旋形导出装置； 滚筒内部设有锯齿型曲床、喷淋装置和传感器；在曲床对面的滚筒内部焊接同等重量的钢板。

所述的滚筒为横向放置的圆柱形结构，由铬、镍、钛等不锈钢材料制成，两端为与滚筒中部圆柱形筒侧面圆滑连接的曲面结构，其中一端设有进料口，另一端设有出料口，滚筒以四个支撑轮活动支撑于底架上。

所述滚筒的进料口和出料口均设有能够开合的端盖，进料口端盖上设有观察窗和滚轴，滚轴内外连接有连通的软管。

所述曲床为锯齿状的中空底板，底板表面纵向设置有若干细条状通气孔，软管与进料口端滚轴无缝切合，通过滚轴进入到底板中空的底部输送蒸汽、氧气或风，再从通气孔流出实现对物料的蒸煮、加热、加氧或通风。

所述的动力机构为制动减速电机，由减速机、电动机和制动器组成，四个制动减速电机分别与相对应的支撑轮连接。

所述的喷淋装置为在曲床正上方及相同距离的两侧设置有三排纵向的管道，同一横截面积上的三排管道连线为正三角形，管道上每隔相同距离设有高压喷嘴。

所述的传感器为温度传感器、湿度传感器和PH传感器。

所述温度传感器为安装在曲床斜上方的红外线温度传感器，所述的湿度传感器安装在曲床正上方，所述的PH传感器安装在曲床一侧。

所述的传感器与自动控制装置连接。

所述的四个制动减速电机分别与四个相对应的带有胶带的支撑轮连接，当制动减速电机启动后带动支撑轮转动，支撑轮与位于滚筒上的皮带紧密啮合，通过摩擦作用力带动滚筒运转。

所述蒸煮为通过与软管和喷淋装置相对应的蒸汽机等蒸煮装置实现对滚筒内部物料的蒸煮。

所述加热为通过与软管和喷淋装置相对应的加热装置实现对滚筒内部物料的加热。

所述加氧为通过与软管和喷淋装置相对应的制氧机、溶氧机等加氧装置实现对滚筒内部物料的加氧。

所述通风为通过与软管和喷淋装置相对应的风机等通风装置实现对滚筒内部物料的通风。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）滚筒由四个支撑轮活动支撑于底架上，由于是滚筒上的皮带圈与支撑轮上的胶带软接触，减少皮带、支撑轮之间的磨损，同时减少偏转几率；

（2）制动减速电机是融减速机、惯性制动器与电动机为一体，反应灵敏，配套功率范围大，减速范围广，运转平稳，承载能力强，装配调整快速、简便，在发布停止指令后能立即稳定地停在预设位置；

（3）进料口端盖上设有观察窗，无论滚筒在运转过程中还是静置状态都可以在不打开端盖的情况下实时监控滚筒内部情况，实现全封闭发酵制醅，防止酒精、醋酸等易挥发性气体挥出，提高产品产量；

（4）滚筒内部设有三条纵向喷淋设备，可以全方位无死角的清洗滚筒内部，省时省力；除了作为清洗装置，还可以喷淋接种、加热、通蒸汽、通氧气和通风；

（5）进料口端盖上设有滚轴，软管与滚轴无缝切合，滚筒转动而软管不转动；软管通过滚轴进入到底板中空的底部输送蒸汽、氧气或通风，有利于曲料保持松散，种曲繁殖旺盛，与喷淋装置同时通蒸汽、氧气或通风时，还会在滚筒内部形成对流，更有利于发酵制曲；

（6）配有温度传感器、湿度传感器和PH传感器，可以时时采集滚筒内各项数据指标，进而进行调整温度、湿度和PH；酿造前，可以把温度、湿度、PH数值设定在自动控制装置中相应参数控制器内，通过传感器把信号传输给相应的控制器，控制器通过传感器传递的动态信息，来控制蒸汽机、风机的开关，达到自动控制的目的，自动化发酵、酿造，缩短了酿造发酵的时间，使整个工艺过程处于更加合理的状态，其各项技术指标更加优化。

（7）以机械作业代替了人力作业，降低了劳动强度和人力成本。密闭发酵杜绝了挥发气体的流失，挥发的醋酸、酒精等得到回收，提高了产品的得率，避免了空气污染，改善了劳动条件。密闭罐体便于控制供氧量，防止缺氧或过氧，既可保证有益菌种的活动，又能避免醋酸等在过量氧气中分解还原。密闭罐体便于控制温度，可根据需要随时升温或降温，使产量和质量同步增长。

（8）本发明不仅适于酿造酱、酱油、醋，还适用于酿造酒等包含固态制曲、固态发酵的各项工艺，适用范围极其广泛。

附图说明

图1是本发明总体示意图。

图2是本发明截面示意图。

图3是本发明进料口端盖示意图。

图4是本发明支撑轮示意图。

其中，1.滚筒；2.底架；3.进料口；4.出料口；5.支撑轮；6.抄板；7.皮带圈；8.排出口；9.滚轴；10.软管；11.观察窗；12.导出装置；13.曲床；14.喷淋装置；15.端盖；16.通气孔；17.钢板；18.制动减速电机；19.高压喷嘴；20.温度传感器；21.湿度传感器；22.PH传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的上述内容作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例。一种生物发酵一体机，包括横向放置的圆柱形结构滚筒1，由铬、镍、钛等不锈钢材料制成，两端为与圆柱形滚筒1侧面圆滑连接的曲面结构，一端设有进料口3，另一端设有出料口4，进料口3和出料口4均设有能够开合的端盖15，进料口3的端盖15上设有观察窗11和滚轴9，滚轴9内外有连通的软管10，软管10与滚轴9无缝切合；进料口3端还设有相对应的进料装置；滚筒1两端曲面边缘处分别设有排出口8；滚筒1以四个点活动支撑于底架2上；滚筒1外部两端周向设有皮带圈7，与设置于底架2上的支撑轮5相啮合，支撑轮5分别与相对应的制动减速电机18连接；制动减速电机18由减速机、电动机和制动器组成；滚筒1中间部分的内壁上设有若干与滚筒1轴线成夹角的抄板6；出料口4端内部设有与滚筒1紧密切合的螺旋形导出装置12； 滚筒1内部设有曲床13，为锯齿状的中空底板，底板表面纵向设置有若干细条状通气孔16，软管10通过滚轴9进入到底板中空的底部输送蒸汽、氧气或通风，蒸汽、氧气或风再从通气孔16流出实现对物料的蒸煮、加热、加氧或通风；在曲床13对面的滚筒1内部焊接同曲床13相等重量的钢板17以增加配重，防止滚筒1偏倚；喷淋装置14为在曲床13内部的三排纵向的管道，分别设置在曲床13正上方及相同距离的两侧，同一横截面积上的三排管道连线为正三角形，管道上每隔相同距离设有高压喷嘴19，接种液、蒸汽、氧气、风或水从高压喷嘴19中喷出；在滚筒1内部还安装有传感器，分别为温度传感器20、湿度传感器21和PH传感器22，其中温度传感器20为安装在曲床13斜上方的红外线温度传感器，湿度传感器21安装在曲床13正上方， PH传感器22安装在曲床13一侧；传感器与自动控制仪表相连接，可以通过预先设置相关数值来控制滚筒1内部的温度、湿度及PH值。

以生产酱油为例，本发明的工作过程为：打开进料口3端盖15，通过相对应的进料装置将物料放入圆柱形滚筒1内，开动水泵，水通过喷淋装置14经三条管道从喷嘴喷出对物料进行润水。润水完成后，在喷淋装置14中通入蒸汽对物料从上方蒸煮，同时蒸汽还通过软管10输送到曲床13底部，从通气孔16流出实现对物料从下方蒸煮。蒸煮完成后开动水泵使冷水从喷淋装置14喷出进行冷却，品温快速下降，当达到接种温度时再通过喷淋装置14将种曲喷入接种，期间上方的喷淋装置14和下方的软管10同时通风，在滚筒1内部形成对流，使曲料保持松散，料层上下品温保持一致，如果温度偏低，可以上下同时通蒸汽进行加温，调节滚筒1内温度在适宜范围内，静置培养一段时间后，打开制动减速电机18使滚筒1运转，实现翻曲过程，当滚筒1转动时，由于滚轴9的作用，软管10不随滚筒1转动，期间通过温度传感器20、湿度传感器21和PH传感器22实现对温度、湿度和PH的监测，在自动控制仪表上提前输入预定温度、湿度和PH值，当温度高于预设温度时，将自动上下同时通风，当温度低于预设温度时，将上下同时通蒸汽，始终将滚筒1内的温度、湿度和PH控制在预设范围内。期间可以调控制动减速电机18使滚筒1停在任意位置，同时无论滚筒1运转与否，都可透过观察窗11对滚筒1内部进行监测。接种完成后，将配制好的盐水通过上方的喷淋装置14喷入滚筒1内，转动滚筒1混拌均匀，通过通风或加热控制滚筒1内温度，发酵制醅；待酱醅成熟后，通过喷淋装置14向酱醅中加入二油浸泡，一段时间后滤头油，头油从排出口8排出收集；待头油快要滤完时从喷淋装置14加入三油浸泡一段时间后滤出二油，从排出口8排出收集，供下批淋头油用；待二油将要滤完时从喷淋装置14加入常温清水浸泡一段时间后滤出三油，从排出口8排出收集，供下批淋二油用。酱油酿造完成后，反转电机，物料从出料口4端由螺旋形导出装置12导出，喷淋装置14依次喷淋碱水、热水、清水对滚筒1内部进行全方位无死角冲洗，冲洗后的废水废渣从排出口8排出。

PH值的调节是通过醅中含水量的多少来控制的，一般情况下，酿造过程中的PH值要求在5~6，呈弱酸性，当PH传感器22检测到的PH数值高于预先设置的数值时，通过加热、通蒸汽的方法使含水量减少以使PH值降低；当PH传感器22检测到的PH数值低于预先设置的数值时，通过喷淋加水的方法使含水量增加以使PH值升高。

本发明所涉及的一种生物发酵一体机，可以在同一台机器内完成浸泡、润水、蒸料、接种、翻拌、加热、通风、培养、制曲等工艺，而且可以通过提前设置温度、湿度及PH完成自动控制，减少了多个仪器共同使用带来的损失和二次污染，节省人力物力，提高工作效率和产品质量。本发明不仅适于酿造酱油、酱类，也适用于酿醋、酿酒等包含制曲、发酵过程的各个领域。

本发明涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。