一种立式发酵罐及制曲方法与流程

本发明属于发酵设备设施领域，涉及发酵罐，具体涉及一种立式发酵罐。

背景技术：

郫县豆瓣是最为出名的四川调味品之一,被誉为"川菜之魂".传统的郫县豆瓣是以豆瓣为原料，霉菌为主要微生物菌种，经自然制曲，天然发酵而成。蚕豆瓣，作为郫县豆瓣的主要原料，需要先经过蚕豆瓣前处理、制作蚕豆瓣曲料、蚕豆瓣曲料发酵工序。

多年来，申请人在豆瓣制曲工艺中使用条池发酵，存在如下技术问题：

1、条池占地面积大，现先城市及城市近郊土地资源紧缺，土地资源限制生产规模的扩大升级；

2、厂区已经实现全机械化操作，所有物料均通过机械斗抓取，但实际操作中，机械抓斗不能将边角的物料全部抓取干净，最终还是需要人工干预；

3、条池发酵属于自然发酵，物料处于有氧状态，蚕豆瓣的有氧发酵的周期较长。

技术实现要素：

鉴于此，本发明目的在于提供一种新型发酵装置，该装置可以提高土地利用率，便于取运发酵物料，缩短蚕豆瓣曲料发酵周期。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题中的至少一个技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种立式发酵罐，包括立式罐体，立式罐体上有进料口、出料口，立式罐体底部设置有排水口，所述排水口上安装有排水阀，还包括：

中底：用于承载发酵物料，所述中底上表面设置有集料槽，集料槽上设置有多个排液孔；

螺旋推进器：用于螺旋向出料口推送发酵物料，所述螺旋推进器装配于所述集料槽内；

出料口：设置于立式罐体侧壁上，位于螺旋推进器推进延伸方向上；出料口上安装有阀门。

根据本发明立式发酵罐的一个进一步实施方式，所述中底下方装配有内支架。

根据本发明立式发酵罐的一个进一步实施方式，还包括第一管路，所述第一管路连通所述排水口和所述进料口，所述第一管路上安装有水泵，所述第一管路的进料口端安装有喷头。

根据本发明立式发酵罐的一个进一步实施方式，还包括第二管路，所述第二管路一端外连水池，所述第二管路的另一端连接进料口，第二管路进料口端安装有喷头。

根据本发明立式发酵罐的一个进一步实施方式，所述中底将立式罐体分为上部第一腔室和下部第二腔室，所述第二腔室内安装有调温装置。

根据本发明立式发酵罐的一个进一步实施方式，所述调温装置为热交换管，所述热交换管上安装有电磁阀。

根据本发明立式发酵罐的一个进一步实施方式，所述第一腔室内设置有第一温度传感器，所述第二腔室内设置有第二温度传感器。

根据本发明立式发酵罐的一个进一步实施方式，还包括处理器，所述处理器与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述电磁阀和所述水泵信号连接。

根据本发明立式发酵罐的一个进一步实施方式，所述立式罐体为保温罐。

本发明还提供了一种制曲方法，采用前述任一实施方案中所述立式发酵罐进行蚕豆瓣制曲发酵，包括如下步骤：

s1：蚕豆瓣前处理；

s2：向立式发酵罐内填装蚕豆瓣和发酵用微生物和酶；

s3：开始发酵，维持发酵罐内温度为35-37℃，维持中底处于发酵析出液液面以上；

s4：调节发酵洗出液温度为35-37℃，从进料口导入蚕豆瓣上表面；

s5：完成发酵后，开启阀门，启动螺旋推进器，将立式发酵罐内的瓣曲推送出来，用于下一步生成工艺。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：

a)本发明立式发酵罐的一个实施方式中，充分利用立体空间，有利于工厂在原有土地规模的基础上进行产量升级。使用带有集料槽的中底和螺旋推进器，方便取瓣曲，可实现全料挖取。

b)本发明立式发酵罐的一个实施方式中，使用第一管路，便于重复利用发酵析出液，发酵洗出液中富含发酵微生物和酶，通过循环，使发酵微生物和酶分布更加均匀。同时，还可以利用发酵析出液作为热交换介质，快速调节发酵罐内的发酵温度，更有利于维持发酵罐内相对恒温。

c)相比于通过机械搅拌的方式调节温度，本发明可以保证蚕豆瓣的完整率。

d)本发明立式发酵罐的一个实施方式中，发酵过程主要为厌氧发酵，少量氧气通过喷头喷出的液体进入发酵物料，可大大减少发酵时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明立式发酵罐一较佳实施例的前视示意图。

图2是图1的左视示意图。

图3是图1的立体结构示意图。

图4是图1另一视角立体结构示意图。

图5是图1中a-a剖视示意图。

图6是图2中b-b剖视示意图。

图中标记分别为：

10发酵罐，

100罐体，

101第一腔室，

111进料口，

121螺旋推进器，

1211轴，

1212螺旋片，

141出料口，

103中底，

123内支架，

113排液孔，

102第二腔室，

112排水口，

132调温装置，

1322热介质出口，

1321热介质入口，

110外支架，

120第一管路，

130第二管路。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进行说明。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例1

参见图1至图6。图中10发酵罐，100罐体，101第一腔室，111进料口，121螺旋推进器，1211轴，1212螺旋片，141出料口，103中底，123内支架，113排液孔，102第二腔室，112排水口，132调温装置，1322热介质出口，1321热介质入口，110外支架，120第一管路，130第二管路。本实施例所描述的立式发酵罐10，包括立式罐体100，立式罐体10上有进料口111、出料口141，立式罐体底部设置有排水口112，所述排水口112上安装有排水阀(未示出)。罐体100采用已知保温材料制成。

立式发酵罐10还包括中底103。中底将立式罐体分为上部第一腔室101和下部第二腔室102。中底103用于承载发酵物料，第一腔室101为发酵室，发酵物料如蚕豆瓣填装在第一腔室内。所述中底103上表面设置有集料槽，集料槽上设置有多个排液孔113。第二腔室102为积液室，发酵物料如蚕豆瓣在发酵过程中会析出液体，液体从排液孔113进入第二腔室。排水口112设置在第二腔室102的底部。排水口112可以是一个或两个。本实施例中，示出了两个排水口的情形。中底103的上表面为凹面，比如弧面、曲面，中间低两边高，便于发酵物料的收集。中底103承载重量较大时，需在中底103下方装配有内支架123。

立式发酵罐10还包括螺旋推进器121，用于螺旋向出料口推送发酵物料，所述螺旋推进器装配于所述集料槽内。螺旋推进器121包括转轴1211，固定安装在转轴上的螺旋片1212，以及驱动转轴转动的电机。

立式发酵罐10上设置的出料口设置于立式罐体侧壁上，位于螺旋推进器推进延伸方向上；出料口上安装有阀门。发酵完成后，开启阀门，启动螺旋推进器121，螺旋推进器121将完成发酵物料如曲瓣从出料口推送出来。曲瓣再通过传送带传输到下一发酵池。

立式发酵罐10还包括两套管路系统：第一管路120和第二管路130。

第一管路120连通一排水口112和所述进料口111，所述第一管路上安装有水泵(未示出)，所述第一管路的进料口端安装有喷头(未示出)。第一管路120的作用在于循环利用发酵过程中的物料析出液，通过循环利用洗出液，提高发酵微生物和酶的利用率，同时还可以调节发酵物料的温度，实现发酵温度相对恒定，即将发酵温度控制在最适温度范围内。

第二管路130一端外连水池，主要为盐水池。若要清洗发酵罐内部，则需要连接清水池。当然，盐水池和清水池也可以是同一个水池。第二管路130的另一端连接进料口，第二管路进料口端安装有喷头(图中未示出)。

为调节发酵罐内的发酵温度，所述第二腔室102内安装有调温装置，所述调温装置为热交换管，所述热交换管上安装有电磁阀。热交换管包括一热介质入口1321和热介质出口1322。析出液需要加热，热介质可以选择热水或水蒸汽；析出液需要降温，热介质可以选择冷水或冰水。进一步地，立式发酵罐还包括处理器，所述第一腔室101内设置有第一温度传感器，所述第二腔室内设置有第二温度传感器，所述处理器与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述电磁阀和所述水泵信号连接。通过第一温度传感器实时监测发酵物料的温度，通过第二传感器实时监测析出液的温度，处理器接受到温度信号后，通过调温装置调节析出液的温度，启动泵，进行析出液的循环，进而改变发酵物料的温度，使其维持在最佳发酵温度范围内。

实施例2

本发明还提供了一种制曲方法，采用实施例1所述立式发酵罐进行蚕豆瓣制曲发酵，包括如下步骤：

s1：蚕豆瓣前处理；

s2：向立式发酵罐内填装蚕豆瓣和发酵用微生物和酶；

s3：开始发酵，维持发酵罐内温度为35-37℃，维持中底处于发酵析出液液面以上；

s4：调节发酵洗出液温度为35-37℃，从进料口导入蚕豆瓣上表面；

s5：完成发酵后，开启阀门，启动螺旋推进器，将立式发酵罐内的瓣曲推送出来，用于下一步生成工艺。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。