一种多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐

1.本发明涉及一种多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐。


背景技术：

2.集约化和多功能的仪器设备符合目前企业和工坊生产需求，满足了节约空间和设备、资源整合拓宽用途提升效率的要求。然而目前，酿造酒糖化液的生产多采用一个工艺一个设备的方式，尤其是对于糖化和过滤，由于工艺差别较大而使设备较难合并。此外，国内白酒行业多采用于窖池中投料固态发酵的方式，并通过窖顶层层覆盖糟层、塑料、稻草等实现厌氧发酵，方法繁琐，同时在发酵过程监控、取样、分离黄水、温控等流程，也因为传统地窖的结构较难操作。而且，由于白酒和啤酒分属于蒸馏酒和酿造酒两种领域，生产设备更加难以兼容。
3.为解决酒类生产设备的集约化问题，本发明专利提供一种多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐，将酿造酒糖化液制备过程中的糖化和过滤设备及白酒固态发酵设备所需的功能、集约在一个设备实现。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐、以及一体罐进行蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备的方法。
5.为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一方面，提供了一种多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐，其包括：反应罐，其包括罐体、以及位于所述罐体下方且与所述罐体铰接的封盖，所述罐体的顶部和所述封盖的底部均设置有管路对接口；所述罐体的顶部设置有投料口，上部设置有可开闭筛板，中部设置有取样口，所述封盖上设置有伸入所述罐体内底部的搅拌轴，所述搅拌轴上用于安装搅拌件；所述罐体的外壁设有与蒸汽管路相连的蒸汽夹套结构和与冷却液管路相连的冷却夹套结构；连接杆，其一端与所述罐体的外壁固定连接，另一端转动连接在固定座上，所述连接杆用于在转动时带动所述反应罐转动，以实现所述反应罐的上下翻转；所述罐体的顶部和所述封盖的底部均设置有管路对接口，两所述管路对接口用于在酿造酒糖化液制备和蒸馏酒固态发酵过程中向反应罐内注入和流出液体，以及酿造酒糖化液制备过程中实现反应罐内液体的循环。
6.作为本发明的一种实施方式，所述筛板包括：筛板外壳、若干条状筛片和设置于所述条状筛片上方的驱动机构；其中，所述筛板外壳呈中空的圆柱状，其内侧壁上设置有若干组安装座，每个所述条状筛片均转动设置在一组所述安装座上，若干所述条状筛片左右依次衔接后密封所述筛板外壳；每个所述条状筛片的一端均与所述驱动机构连接。
7.作为本发明的一种实施方式，每个所述条状筛片上均固定设置有转块，所述驱动机构包括：操作杆和若干连杆，且每根所述连杆的一端与所述操作杆铰接，另一端与所述转块固定连接；所述操作杆用于在移动时，带动若干所述连杆同步移动，每根所述连杆用于在移动时带动与其连接的条状筛片旋转。
8.作为本发明的一种实施方式，每个条状筛片均包括多根不锈钢细条，任意两根相邻的不锈钢细条之间的距离小于麦粒直径。
9.作为本发明的一种实施方式，所述搅拌件包括搅拌桨和耕刀，所述搅拌桨和所述耕刀均与所述搅拌轴可拆卸连接。
10.作为本发明的一种实施方式，其还包括：其包括依次首尾连接的第一管路、第二管路和第三管路；所述第一管路的入口通过第一阀门与位于下方的管路对接口连接，所述第三管路的出口通过第二阀门与位于上方的管路对接口连接；外接管路分别与外界和所述第三管路连通。
11.作为本发明的一种实施方式，所述第一管路上还设置有视窗、所述第二管路上还设置有过滤泵、所述外接管路上还设置有第三阀门。
12.作为本发明的一种实施方式，所述罐体内部还设置有用于检测所述罐体内部液体温度的温度电极。
13.第二方面，提供了一种如第一方面所述的一体罐进行蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备的方法，所述方法包括：酿造酒糖化液制备：打开筛板，通过外接管路和位于罐体顶部的管路对接口将糖化用水注入至罐体内，通过投料口将粉碎好的麦芽投入至罐体内，密封罐体后打开搅拌件，通过蒸汽夹套结构分阶段加热糖化得到糖化醪液；关闭搅拌件，闭合筛板，通过调节连接杆转动反应罐，使得所述搅拌件位于所述罐体的顶部，打开搅拌件后通过两管路对接口实现反应罐内液体的循环对糖化醪液进行过滤，得到最终的糖化液；蒸馏酒固态发酵：闭合筛板，通过调节连接杆转动反应罐，使得所述搅拌件位于所述罐体的顶部，通过蒸汽夹套结构和冷却夹套结构控制发酵温度，发酵过程中产生的黄水通过位于罐体上的管路对接口排出罐外。
14.作为本发明的一种实施方式，所述方法包括：酿造酒糖化液制备：1、糖化：通过连接杆使得罐体上的投料口位于顶部，使得反应罐处于正放状态；位于底部的搅拌轴连接搅拌桨，底部的第一阀门关闭，罐体侧面的排糟口关闭，顶部的外接管路连接生产线的糖化用水管路；打开第二阀门和第三阀门注入糖化用水，开启搅拌桨，打开热源蒸汽并通入到罐体的夹套内，使水温升至预设温度；打开投料口，手动控制操作杆，使所有条状筛片翻转垂直向下，再从投料口投入粉碎的麦芽，通过蒸汽夹套结构分阶段加热糖化得到糖化醪液；2、过滤：关闭第二阀门和第三阀门，打开投料口，手动控制操作杆，使所有条状筛片平铺于一个平面，关紧投料口，将第一管路与第一阀门断开，第三管路与第二阀门断开，通过连接杆将反应罐翻转180
°
，使得反应罐处于倒放状态；
重新安装第一管路和第三管路，将顶部封盖打开，将封盖上的搅拌桨拆下并安装耕刀，关紧封盖，打开耕刀旋转预定时间后停止形成过滤层；打开第一阀门、过滤泵、第二阀门，使糖化醪滤液透过筛板进入罐体底部，流入第一管路、经视窗、过滤泵，最后经第三管路从罐体顶部再次进入其内部，注入到滤层上方进行循环过滤，直至过滤结束得到最终的糖化液；蒸馏酒固态发酵：保持反应罐处于倒放状态，打开侧面排糟口，在底部的筛板上方平铺食品级滤布，关闭旋紧排糟口，打开封盖，拆除搅拌轴上的搅拌件；投料：打开封盖，从罐体上方投入料糟，压实料糟、撒稻壳、入面糟、压实，关严封盖，形成厌氧；发酵控制：酒醅固态发酵期间，每天通过温度电极监测酒醅品温，通过蒸汽夹套结构和冷却夹套结构控制品温；从取样口手动取样，用于酒醅水分、酸度、酒度、淀粉和糖分的监测。
15.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐，既可以作为酿造酒（例如啤酒）糖化设备，又可以作为蒸馏酒（例如白酒）固态发酵设备，一个设备两种用途，有利于空间紧张的企业和工坊，灵活选择生产白酒和啤酒，节约了空间提高利用率。
16.此设备实现便捷的酿造酒糖化，糖化时打开位于罐体内部上方的筛板，使得粉碎好的大麦芽可以进入罐体内部；在过滤时，将反应罐翻转，事先闭合的筛板位于罐体下方，从而筛板可起到过滤作用，其结构简单，操作方便。
17.此设备还可实现便捷蒸馏酒固态厌氧发酵，便于蒸馏酒密闭发酵过程中的取样、过程控制、滤黄水功能；反应罐的罐体设计为不锈钢材质，更减少了对白酒的塑化剂污染。
附图说明
18.图1是本发明实施例提供的一种多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐的结构示意图。
19.图2是本发明实施例提供的另一种多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐的结构示意图。
20.图3是本发明实施例提供的一种可开闭筛板的俯视图。
21.图4是本发明实施例提供的一种筛板处于闭合状态的侧视图。
22.图5是本发明实施例提供的一种筛板处于打开状态的侧视图。
23.其中：1 反应罐，1-1 罐体，1-2 封盖，1-3 投料口，1-4 取样口，1-5管路对接口，1-6 温度电极，1-7 冷却夹套结构，1-8 蒸汽夹套结构，2 连接杆，3 搅拌轴，4 搅拌件，4-1 搅拌桨，4-2 耕刀，5 筛板，5-1 筛板外壳，5-2 条状筛片，5-3 安装座，5-4 操作杆，5-5 连杆，5-6 转块，5-7 筛片转轴，6 排槽口，7 循环管路，7-1 第一管路，7-2 第二管路，7-3 第三管路，7-4 视窗，7-5 第一阀门，7-6 过滤泵，7-7 第二阀门，8 外接管路，8-1 第三阀门。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行
清楚、完整的描述。
25.实施例1本发明实施例提供了一种多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐，如图1和图2所示，其包括：反应罐1，其包括不锈钢的罐体1-1、以及位于所述罐体1-1下方且与所述罐体1-1铰接的封盖1-2，所述罐体1-1的顶部和所述封盖1-2的底部均设置有管路对接口1-5；所述罐体1-1的顶部设置有投料口1-3，上部设置有可开闭筛板5，中部设置有取样口1-4，所述封盖1-2上设置有伸入所述罐体1-1内底部的搅拌轴3，所述搅拌轴3用于安装搅拌件4；所述罐体1-1的外壁设有与蒸汽管路相连的蒸汽夹套结构和与冷却液管路相连的冷却夹套结构；蒸汽夹套结构和冷却夹套结构如图1所示，冷却夹套结构包括若干由上至下沿所述罐体1-1的高度方向间隔设置的冷却夹套、以及设置在所述冷却夹套内部且与冷却液管路相连的冷却盘管；蒸汽夹套结构包括设置在所述罐体1-1外壁的蒸气夹套，以及设置在所述蒸汽夹套内部且与蒸汽管路相连的蒸汽盘管。
26.连接杆2，其一端与所述罐体1-1的外壁固定连接，另一端转动连接在固定座上，所述连接杆2用于在转动时带动所述反应罐1转动，以实现所述反应罐1的上下翻转；所述罐体1-1的顶部和所述封盖1-2的底部均设置有管路对接口1-5，两所述管路对接口1-5用于在酿造酒糖化液制备和蒸馏酒固态发酵过程中向反应罐1内注入和流出液体，以及酿造酒糖化液制备过程中实现反应罐1内液体的循环。
27.在一种可能的实现方式中，如图1和图2所示，其还包括：循环管路7，其包括依次首尾连接的第一管路7-1、第二管路7-2和第三管路7-3；所述第一管路7-1的入口通过第一阀门7-5与位于下方的管路对接口1-5连接，所述第三管路7-3的出口通过第二阀门7-7与位于上方的管路对接口1-5连接；即，反应罐1处于正放状态时，第一管路7-1的入口与封盖1-2底部的管路对接口1-5连接；当反应罐处于倒放状态时，第一管路7-1的入口与罐体1-1顶部的管路对接口1-5连接。
28.外接管路8分别与外界和所述第三管路7-3连通。
29.另外，所述第一管路7-1上还设置有视窗7-4、所述第二管路7-2还设置有过滤泵7-6、所述外接管路8上还设置有第三阀门8-1。
30.本发明提供的多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐，可以同时实现蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备的功能，具体制备方法如下：一、酿造酒糖化液制备：1、糖化：打开筛板，通过外接管路8和位于罐体1-1顶部的管路对接口1-5将糖化用水注入至罐体1-1内，通过投料口1-3将粉碎好的麦芽投入至罐体1-1内，密封罐体1-1后打开搅拌件4（该搅拌件具体可为搅拌桨4-1），通过蒸汽夹套结构分阶段加热糖化得到糖化醪液；2、过滤：关闭搅拌件4，闭合筛板，通过调节连接杆2旋转反应罐1，将封盖1-2打开，更换搅拌轴上的搅拌件（将搅拌桨4-1替换为耕刀4-2），使得耕刀4-2位于所述罐体1-1的顶部，打开耕刀4-2耕槽一段时间后再关闭，糖化醪液通过循环管路7、以及两管路对接口1-5实现罐内液体的循环对糖化醪液进行过滤，得到最终的糖化液。
31.具体地，糖化醪滤液透过筛板5从位于罐体1-1顶部的管路对接口1-5流出至第一
管路7-1中，经第三管路从7-3再次进入罐体1-1内部，注入到麦糟层上方后再次透过糟层至筛板。待过滤完毕，抽出滤液即为最终的糖化液，打开排糟口6，将筛板上方的料糟排出。
32.由前述可知，本发明中的搅拌件4可包括搅拌桨4-1和耕刀4-2，所述搅拌桨4-1和所述耕刀4-2均与所述搅拌轴3可拆卸连接。从而可以实现在糖化过程中，通过搅拌桨4-1进行搅拌，能够将粉碎好的大麦芽糖化醪搅拌均匀；在过滤过程中，通过耕刀4-2旋转能够将糖化醪液中的堆积的麦糟层进行耕松从而形成有效的滤层，以加快和提高麦汁收得率。
33.二、蒸馏酒固态发酵：闭合筛板，通过调节连接杆2转动反应罐1，使得所述搅拌件4位于所述罐体1-1的顶部，通过蒸汽夹套结构1-8和冷却夹套结构1-7控制发酵温度，发酵过程中产生的黄水通过所述位于罐体1-1上的管路对接口1-5排出罐外，发酵过程中可通过取样口1-4进行取样。进一步地，所述罐体1-1内部还可设置有用于检测所述罐体1-1内部液体温度的温度电极1-6，以方便工作人员实时了解发酵过程中各阶段的温度以及在发酵完成后实现原位蒸馏收集酒液。
34.本发明提供的多功能蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备一体罐，既可以作为酿造酒例如啤酒糖化设备，又可以作为蒸馏酒例如白酒固态发酵设备，一个设备两种用途，有利于空间紧张的企业和工坊，灵活选择生产白酒和啤酒，节约了空间提高利用率。
35.此设备实现便捷的酿造酒糖化，糖化时打开位于罐体1-1内部上方的筛板，使得粉碎好的大麦芽可以进入罐体1-1内部；在过滤时，将反应罐1翻转，闭合位于罐体1-1下方的筛板，从而筛板可起到过滤作用，其结构简单，操作方便。
36.此设备还可实现便捷蒸馏酒固态厌氧发酵，便于蒸馏酒密闭发酵过程中的取样、过程控制、滤黄水功能，反应罐1的罐体1-1设计为不锈钢材质，更减少了对白酒的塑化剂污染。
37.在一种可能的实现方式中，为实现本发明中筛板5可开闭的作用，以及方便工作人员控制筛板的打开和闭合，以下，对筛板5的结构进行进一步说明。
38.如图3-图5所示，所述筛板5包括：筛板外壳5-1、若干条状筛片5-2和设置于所述条状筛片5-2上方的驱动机构；每个条状筛片5-2均包括多根不锈钢细条，任意两根相邻的不锈钢细条之间的距离小于麦粒直径。
39.其中，所述筛板外壳5-1呈中空的圆柱状，其内侧壁上设置有若干组安装座5-3，每个所述条状筛片5-2均转动设置在一组所述安装座5-3上，具体地，如图3-图5所示，每个条状筛片5-2均通过两侧的筛片转轴5-7转动连接在安装座5-3上，若干所述条状筛片5-2左右依次衔接后密封所述筛板外壳5-1；每个所述条状筛片5-2的一端均与所述驱动机构连接。
40.针对驱动机构的结构，每个所述条状筛片5-2上均固定设置有转块5-6，所述驱动机构包括：操作杆5-4和若干连杆5-5；每根所述连杆5-5的一端与所述操作杆5-4铰接，另一端与所述转块5-6固定连接；所述操作杆5-4用于在移动时，带动若干所述连杆5-5同步移动，每根所述连杆5-5用于在移动时带动与其连接的条状筛片5-2旋转，使得所述条状筛片5-2因重力作用竖直打开或平铺关闭，竖直打开后有利于投料，平铺关闭后可进行过滤。
41.另外，在一种可能的实现方式中，驱动机构5-3还可以包括与所述操作杆5-4固定
连接的把手，所述把手用于在受力时，带动所述操作杆5-4移动，把手可以位于工作人员可以投料口1-3的正下方，工作人员通过投料口1-3对把手用力实现筛板的开闭，方便了工作人员的操作。
42.以下，对实际生产过程中的流程进行进一步具体说明。
43.一、500l啤酒糖化液制备过程中的糖化流程通过连接杆2使得罐体1-1上的投料口1-3位于顶部，本发明中，此摆放方位即为正放，可实现糖化功能。底部的搅拌轴3连接搅拌桨4-1，底部的第一阀门7-5关闭，罐体1-1侧面的排糟口6关闭。顶部的外接管路8连接生产线的糖化用水管路，打开第二阀门7-7和第三阀门8-1注入糖化用水550 l。开启底部搅拌桨4-1，打开热源蒸汽并通入到罐体夹套内，使水温升至37
°
c。
44.打开投料口，手动控制操作杆5-4，使所有条状筛片5-2翻转垂直向下，再从投料口1-3投入粉碎的大麦芽118 kg和焦香麦芽2kg。调整蒸汽输入量，使温度稳定在37℃，关闭蒸汽、停止搅拌，静止保温20分钟。
45.打开蒸汽和搅拌，升温至50℃后关闭热源和搅拌，静置保温70分钟。再次打开热源和搅拌，升温至78℃，关闭热源和搅拌。至此完成全部糖化操作，糖化醪液制备完毕。
46.二、500l啤酒糖化液制备过程中的过滤流程关闭第二阀门7-7和第三阀门8-1，打开投料口，手动控制操作杆5-4，使所有条状筛片5-2平铺于一个平面。关紧投料口，将第一管路7-1与第一阀门7-5断开，第三管路7-3与第二阀门7-7断开，从上向下缓慢翻转罐体180
°
，使糖化醪液落在平铺的筛板上。此时罐体的筛板在下，搅拌轴3在上，此摆放方位即为倒放，可实现过滤功能。
47.重新安装第一管路7-1和第三管路7-3，将顶部封盖1-2打开，将封盖1-2上的搅拌桨4-1拆下并安装耕刀4-2。关紧封盖。打开耕刀4-2旋转5 min。关闭耕刀，静置20 min形成过滤层。
48.打开第一阀门7-5、过滤泵7-6、第二阀门7-7，使糖化醪滤液透过筛板，进入罐体底部管路，流经视窗7-4、过滤泵7-6，最后经第三管路7-3从罐体1-1顶部再次进入其内部，注入到滤层上方。从视窗观察滤液透光性较好为杂质较少。关闭过滤泵7-6。将过滤泵之后的管路连接到空罐体中。待完成滤液过滤后，打开侧面排糟口，将料糟排出。
49.三、白酒酒醅固态发酵反应罐1处于倒放状态可实现白酒酒醅固态厌氧发酵，其管路连接方式同前述二。打开侧面排糟口6，在底部的筛板上方平铺食品级滤布，关闭旋紧排糟口6。打开封盖1-2，拆除搅拌轴3上的搅拌件4。
50.投料：打开封盖1-2，从罐体上方投入480 kg料糟(新料:酒糟比为1:1)，压实料糟。撒稻壳，入面糟，压实。关严封盖1-2，形成厌氧。
51.发酵控制：酒醅固态发酵期间，每天通过温度电极1-6监测酒醅品温，通过向夹套内通入热源或冷水控制品温。从取样口1-4手动取样，用于酒醅水分、酸度、酒度、淀粉和糖分的监测。具体取样步骤为，旋开取样口旋塞，将取样夹通过取样口伸入酒醅取样；取样后，旋紧取样口旋塞。发酵过程产生的黄水从筛板滤出，可打开底部蝶阀使黄水流出并收集检测。
52.实施例2：
本发明实施例提供了一种应用于实施例1所述的一体罐进行蒸馏酒固态发酵和酿造酒糖化液制备的方法，所述方法包括：酿造酒糖化液制备：打开筛板，通过外接管路8和位于罐体1-1顶部的管路对接口1-5将糖化用水注入至罐体1-1内，通过投料口1-3将粉碎好的麦芽投入至罐体1-1内，密封罐体1-1后打开搅拌件4，通过蒸汽夹套结构分阶段加热糖化得到糖化醪液；关闭搅拌件4，闭合筛板，通过调节连接杆转动反应罐1，使得所述搅拌件4位于所述罐体1-1的顶部，打开搅拌件4后通过两管路对接口1-5实现反应罐1内液体的循环对糖化醪液进行过滤，得到最终的糖化液；蒸馏酒固态发酵：闭合筛板，通过调节连接杆转动反应罐1，使得所述搅拌件4位于所述罐体1-1的顶部，通过蒸汽夹套结构和冷却夹套结构控制发酵温度，发酵过程中产生的黄水通过位于罐体1-1上的管路对接口1-5排出罐外。
53.进一步地，所述方法包括：酿造酒糖化液制备：1、糖化：通过连接杆2使得罐体1-1上的投料口1-3位于顶部，使得反应罐1处于正放状态；位于底部的搅拌轴3连接搅拌桨4-1，底部的第一阀门7-5关闭，罐体1-1侧面的排糟口6关闭，顶部的外接管路8连接生产线的糖化用水管路；打开第二阀门7-7和第三阀门8-1注入糖化用水，开启搅拌桨4-1，打开热源蒸汽并通入到罐体1-1的夹套内，使水温升至预设温度；打开投料口，手动控制操作杆5-4，使所有条状筛片5-2翻转垂直向下，再从投料口1-3投入粉碎的麦芽，通过蒸汽夹套结构分阶段加热糖化得到糖化醪液；2、过滤：关闭第二阀门7-7和第三阀门8-1，打开投料口，手动控制操作杆5-4，使所有条状筛片5-2平铺于一个平面，关紧投料口，将第一管路7-1与第一阀门7-5断开，第三管路7-3与第二阀门7-7断开，通过连接杆2将反应罐1翻转180
°
，使得反应罐1处于倒放状态；重新安装第一管路7-1和第三管路7-3，将顶部封盖1-2打开，将封盖1-2上的搅拌桨4-1拆下并安装耕刀4-2，关紧封盖，打开耕刀4-2旋转预定时间后停止形成过滤层；打开第一阀门7-5、过滤泵7-6、第二阀门7-7，使糖化醪滤液透过筛板进入罐体底部，流入第一管路7-1、经视窗7-4、过滤泵7-6，最后经第三管路7-3从罐体1-1顶部再次进入其内部，注入到滤层上方进行循环过滤，直至过滤结束得到最终的糖化液；蒸馏酒固态发酵：保持反应罐1处于倒放状态，打开侧面排糟口6，在底部的筛板上方平铺食品级滤布，关闭旋紧排糟口6，打开封盖1-2，拆除搅拌轴3上的搅拌件4；投料：打开封盖1-2，从罐体上方投入料糟，压实料糟、撒稻壳、入面糟、压实，关严封盖1-2，形成厌氧；发酵控制：酒醅固态发酵期间，每天通过温度电极1-6监测酒醅品温，通过蒸汽夹套结构1-8和冷却夹套结构1-7控制品温；从取样口1-4手动取样，用于酒醅水分、酸度、酒度、淀粉和糖分的监测。