CN103666900B - 一种串联式发酵罐组及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种串联式发酵罐组，包括至少一个发酵罐和至少一个移动发酵罐，且发酵罐和移动发酵罐之间设有连接管，且发酵罐和移动发酵罐之间通过连接管相互连通，且移动发酵罐在外部驱动下能上下移动，发酵罐和移动发酵罐中的发酵液由于发酵罐之间的高度差而受重力的作用下，经过连接管相互流进或流出；本发明它不仅具有类似发明97182142.9发酵罐的气流搅拌原理，而且可以使发酵液在发酵过程中循环起来；它不仅可以满足多种葡萄酒的生产工艺，并且在发酵过程中，作为陈酿储罐使用时，与97182142.9提供的发酵罐相比，具有工艺更简单，使用范围更广，制造成本更低，产能更大等优点，而且设备维护简单，适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及果酒酿造设备领域，尤其是涉及葡萄酒酿造的一种串联式发酵罐组及其使用方法。
背景技术
在葡萄酒发酵生产设备中，有多种类型的发酵罐，但不管那种类型的发酵罐，都有一个最基本的前提，即所述的发酵罐包含至少一个适合盛装发酵液的容器，该容器被设计成斜底或倒锥形的底，并且罐体上至少有一个进料口以及在罐体的侧壁或罐底至少有一个出料口。
通常情况下，所述的葡萄发酵液基本包括葡萄汁、葡萄皮、葡萄籽以及少量或微量的葡萄梗。在上述发酵罐发酵过程中，葡萄皮会逐渐浮起升到发酵液的上面，随着时间的延续，一部分皮层会超出液面而无法与发酵液接触，如果长时间接触不到液体，这部分皮层会以8mm/s的速度固结，人们通常称之为酒帽。它的危害性极大，无法使葡萄皮中的着色成分以及多酚物质融入葡萄酒中，严重影响葡萄酒的质量。
为了避免在发酵过程中形成酒帽，必须在此期间经常破坏葡萄皮上浮所形成的紧密葡萄皮层，防止其固结，现有的发酵罐基本采用如下方法：施加外力于酒帽上，迫使葡萄皮分散于发酵液中，具体包括机械搅拌或者用泵抽取发酵罐下部的发酵液对酒帽进行循环喷淋。该类方法的共同特点是采用机械作用，其不仅增加设备制造成本和葡萄酒生产中的生产成本。更重要的还在于过分的强制搅拌会使葡萄皮过分破碎，从而增加半成品酒中酒泥的含量，给后续工艺增加负担，同时大量的劣质单宁进入葡萄酒中，也会降低成品葡萄酒的品质。
为了使葡萄皮在整个发酵过程中都能浸泡在发酵液中，一种发酵罐采用在罐内设置压板的方法，将葡萄皮压入发酵液中，虽然这种方法能有效防止葡萄皮上浮形成酒帽，但仍然需要用酒泵对发酵罐内的发酵液进行循环，避免接触葡萄皮的部分发酵液局部过饱和而影响浸提效果，另外，葡萄皮长时间浸泡在发酵液中，也会将葡萄皮中的劣质单宁浸提出来，这同样存在上述不良弊端。
进一步的技术方案是发明专利97182142.9 提供的发酵罐，该发酵罐的技术特征是在发酵罐中设计安装一隔板，使其能拦截发酵过程中产生的气泡，并能在气泡变大时释放它们，进而对顶部的酒帽产生浮动作用，避免酒帽的固结。该发明创造性地把葡萄酒发酵过程中产生的气体利用起来，并作为搅动酒帽的动力。它不仅提高了葡萄酒的产品质量，而且减少了发酵罐内机械装置的数量，降低了设备的制造成本，同时也降低了葡萄酒的生产成本。
虽然97182142.9 提供的发酵罐有如上诸多优点，但是仍然有不足之处，如隔板下部至罐底在发酵过程中，发酵液处于相对静止状态，因而，发酵罐下部温度很难控制均匀；同时发酵液在整个发酵期内无法循环起来，也存在发酵均匀问题，如当葡萄皮上浮后，发酵罐中下部的发酵液无法与葡萄皮接触 ；其次，尽管发酵罐内的装置比传统的发酵罐大为减少，但仍然不够 ；最后一点是对于现有葡萄酒厂仍在运行的传统设备的改造显得力不从心。
发明内容
本发明的目的在于提供一种串联式发酵罐组及其使用方法，在生产葡萄酒时，它不仅具有类似发明97182142.9 发酵罐的气流搅拌原理，而且可以使发酵液在发酵过程中循环起来；它不仅可以满足多种葡萄酒的生产工艺，并且在发酵过程中，作为陈酿储罐使用时，与97182142.9 提供的发酵罐相比，具有工艺更简单，使用范围更广，制造成本更低，产能更大，口感更好等优点，而且设备维护简单，适合大规模生产。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方法来实现的：
一种串联式发酵罐组，包括至少一个发酵罐和至少一个移动发酵罐，且发酵罐和移动发酵罐之间设有连接管，且发酵罐和移动发酵罐之间通过连接管相互连通，且移动发酵罐在外部驱动下能上下移动，发酵罐和移动发酵罐中的发酵液由于发酵罐之间的高度差而受重力的作用下，经过连接管相互流进或流出。
串联式发酵罐组使用方法，该方法包括下列步骤:
㈠通过检测装置，监控发酵罐和移动发酵罐的内部，在正常状态下通过观察液位显示器，发酵罐和移动发酵罐的液位高度相等；
㈡在发酵罐的内部有部分葡萄皮浮起脱离发酵液之前，自动启动伺服电机驱动移动发酵罐以8mm/s的速度向上移动，此时移动发酵罐内部的发酵液通过连接管进入发酵罐中，直至葡萄皮完全浸没在发酵液中，保持15-30秒；
㈢然后启动伺服电机驱动移动发酵罐以8mm/s的速度向下移动，恢复到原来位置，此时液位显示器，发酵罐和移动发酵罐的液位高度相等；
㈣在移动发酵罐的内部有部分葡萄皮浮起脱离发酵液之前，同样，自动启动伺服电机驱动移动发酵罐以8mm/s的速度向下移动，此时发酵罐内部的发酵液通过连接管进入移动发酵罐中，直至葡萄皮完全浸没在发酵液中，保持15-30秒；
㈤然后启动伺服电机驱动移动发酵罐以8mm/s的速度向上移动，恢复到原来位置，此时液位显示器，发酵罐和移动发酵罐的液位高度相等。
本发明，通过大气压原理，简单，可靠的解决了上述技术问题，而且在生产葡萄酒时，它不仅具有类似发明97182142.9 发酵罐的气流搅拌原理，而且可以使发酵液在发酵过程中循环起来；它不仅可以满足多种葡萄酒的生产工艺，并且在发酵过程中，作为陈酿储罐使用时，与97182142.9 提供的发酵罐相比，具有工艺更简单，使用范围更广，制造成本更低，产能更大，口感更好等优点，而且设备维护简单，适合大规模生产，降低生产成本。
本发明的进一步限定技术方案是：
前述的串联式发酵罐组，发酵罐和移动发酵罐上端设有通气阀，发酵罐内底部设计为倒锥形，或斜底。
前述的串联式发酵罐组，发酵罐和移动发酵罐侧壁上设有连接阀门Ⅰ，连接阀门Ⅱ，出料阀门Ⅰ，进料阀门和出料阀门Ⅱ，连接阀门Ⅰ和连接阀门Ⅱ对称设置。
前述的串联式发酵罐组，发酵罐和移动发酵罐侧壁上设有至少一个液位显示器和至少一个温度显示器。
前述的串联式发酵罐组，移动发酵罐固定在导轨上，导轨固定在支架上，且移动发酵罐上还设有齿条，伺服电机安装在支架上，伺服电机轴上设有齿轮，齿轮与齿条配合，伺服电机驱动移动发酵罐在导轨上下移动。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明通过大气压原理，简单，可靠的解决了上述技术问题，而且在生产葡萄酒时，它不仅具有类似发明97182142.9 发酵罐的气流搅拌原理，而且可以使发酵液在发酵过程中循环起来；它不仅可以满足多种葡萄酒的生产工艺，并且在发酵过程中，作为陈酿储罐使用时，与97182142.9 提供的发酵罐相比，具有工艺更简单，使用范围更广，制造成本更低，产能更大，口感更好等优点，而且设备维护简单，适合大规模生产，降低生产成本。
本发明，还采用PLC控制，提高了自动化水平，减少人力劳动，降低了生产成本，通过该串联式方法，其优点诸多，不仅满足葡萄酒的生产工艺，还符合其他加工工艺，为大规模生产奠定基础。
说明书附图
图1为本发明发酵罐的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3、图4和图5均为为本发明的串联式发酵罐组工作状态；
其中：1-移动发酵罐，2-葡萄皮，3-液位显示器，4-温度显示器，5-连接阀门Ⅰ，6-连接阀门Ⅱ，7-葡萄籽，8-出料阀门Ⅱ，9-进料阀门，10-连接阀门Ⅱ，11-发酵液，12-通气阀，13-伺服电机，14-齿轮，15-齿条，16-连接管，17-发酵罐，18-支架。
具体实施方式
实施例1
如图1到图5所示，一种串联式发酵罐组，包括两个发酵罐17和一个移动发酵罐1，且发酵罐17和移动发酵罐1之间设有连接管16，且发酵罐17和移动发酵罐1之间通过连接管16相互连通，且移动发酵罐1在外部驱动下能上下移动，发酵罐17和移动发酵罐1中的发酵液11由于发酵罐之间的高度差而受重力的作用下，经过连接管16相互流进或流出。
发酵罐17和移动发酵罐1上端设有一个通气阀12，发酵罐1内底部设计为斜底。
发酵罐17和移动发酵罐1侧壁上设有连接阀门Ⅰ5，连接阀门Ⅱ10，出料阀门Ⅰ6，进料阀门9和出料阀门Ⅱ8，连接阀门Ⅰ5和连接阀门Ⅱ10对称设置。
发酵罐17和移动发酵罐1侧壁上设有一个液位显示器3和一个温度显示器4。
移动发酵罐1固定在导轨上，导轨固定在支架18上，且移动发酵罐1上还设有齿条15，伺服电机13安装在支架18上，伺服电机13轴上设有齿轮14，齿轮14与齿条15配合，伺服电机13驱动移动发酵罐1在导轨上下移动。
串联式发酵罐组使用方法，该方法包括下列步骤:
㈠通过检测装置，监控发酵罐17和移动发酵罐1的内部，在正常状态下通过观察液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等；
㈡在发酵罐17的内部有部分葡萄皮2浮起脱离发酵液11之前，自动启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向上移动，此时移动发酵罐1内部的发酵液11通过连接管16进入发酵罐17中，直至葡萄皮2完全浸没在发酵液11中，保持15秒；
㈢然后启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向下移动，恢复到原来位置，此时液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等；
㈣在移动发酵罐1的内部有部分葡萄皮2浮起脱离发酵液11之前，同样，自动启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向下移动，此时发酵罐17内部的发酵液11通过连接管16进入移动发酵罐1中，直至葡萄皮2完全浸没在发酵液11中，保持30秒；
㈤然后启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向上移动，恢复到原来位置，此时液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等。
实施例2
一种串联式发酵罐组，包括三个发酵罐17和一个移动发酵罐1，且发酵罐17和移动发酵罐1之间设有连接管16，且发酵罐17和移动发酵罐1之间通过连接管16相互连通，且移动发酵罐1在外部驱动下能上下移动，发酵罐17和移动发酵罐1中的发酵液11由于发酵罐之间的高度差而受重力的作用下，经过连接管16相互流进或流出。
发酵罐17和移动发酵罐1上端设有一个通气阀12，发酵罐1内底部设计为斜底。
发酵罐17和移动发酵罐1侧壁上设有连接阀门Ⅰ5，连接阀门Ⅱ10，出料阀门Ⅰ6，进料阀门9和出料阀门Ⅱ8，连接阀门Ⅰ5和连接阀门Ⅱ10对称设置。
发酵罐17和移动发酵罐1侧壁上设有一个液位显示器3和一个温度显示器4。
移动发酵罐1固定在导轨上，导轨固定在支架18上，且移动发酵罐1上还设有齿条15，伺服电机13安装在支架18上，伺服电机13轴上设有齿轮14，齿轮14与齿条15配合，伺服电机13驱动移动发酵罐1在导轨上下移动。
串联式发酵罐组使用方法，该方法包括下列步骤:
㈠通过检测装置，监控发酵罐17和移动发酵罐1的内部，在正常状态下通过观察液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等；
㈡在发酵罐17的内部有部分葡萄皮2浮起脱离发酵液11之前，自动启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向上移动，此时移动发酵罐1内部的发酵液11通过连接管16进入发酵罐17中，直至葡萄皮2完全浸没在发酵液11中，保持15秒；
㈢然后启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向下移动，恢复到原来位置，此时液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等；
㈣在移动发酵罐1的内部有部分葡萄皮2浮起脱离发酵液11之前，同样，自动启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向下移动，此时发酵罐17内部的发酵液11通过连接管16进入移动发酵罐1中，直至葡萄皮2完全浸没在发酵液11中，保持30秒；
㈤然后启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向上移动，恢复到原来位置，此时液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等。
实施例3
一种串联式发酵罐组，包括五个发酵罐17和两个移动发酵罐1，且发酵罐17和移动发酵罐1之间设有连接管16，且发酵罐17和移动发酵罐1之间通过连接管16相互连通，且移动发酵罐1在外部驱动下能上下移动，发酵罐17和移动发酵罐1中的发酵液11由于发酵罐之间的高度差而受重力的作用下，经过连接管16相互流进或流出。
发酵罐17和移动发酵罐1上端设有一个通气阀12，发酵罐1内底部设计为斜底。
发酵罐17和移动发酵罐1侧壁上设有连接阀门Ⅰ5，连接阀门Ⅱ10，出料阀门Ⅰ6，进料阀门9和出料阀门Ⅱ8，连接阀门Ⅰ5和连接阀门Ⅱ10对称设置。
发酵罐17和移动发酵罐1侧壁上设有一个液位显示器3和一个温度显示器4。
移动发酵罐1固定在导轨上，导轨固定在支架18上，且移动发酵罐1上还设有齿条15，伺服电机13安装在支架18上，伺服电机13轴上设有齿轮14，齿轮14与齿条15配合，伺服电机13驱动移动发酵罐1在导轨上下移动。
串联式发酵罐组使用方法，该方法包括下列步骤:
㈠通过检测装置，监控发酵罐17和移动发酵罐1的内部，在正常状态下通过观察液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等；
㈡在发酵罐17的内部有部分葡萄皮2浮起脱离发酵液11之前，自动启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向上移动，此时移动发酵罐1内部的发酵液11通过连接管16进入发酵罐17中，直至葡萄皮2完全浸没在发酵液11中，保持15秒；
㈢然后启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向下移动，恢复到原来位置，此时液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等；
㈣在移动发酵罐1的内部有部分葡萄皮2浮起脱离发酵液11之前，同样，自动启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向下移动，此时发酵罐17内部的发酵液11通过连接管16进入移动发酵罐1中，直至葡萄皮2完全浸没在发酵液11中，保持30秒；
㈤然后启动伺服电机13驱动移动发酵罐1以8mm/s的速度向上移动，恢复到原来位置，此时液位显示器3，发酵罐17和移动发酵罐1的液位高度相等。
这样，它不仅具有类似发明97182142.9 发酵罐的气流搅拌原理，而且可以使发酵液在发酵过程中循环起来；它不仅可以满足多种葡萄酒的生产工艺，并且在发酵过程中，作为陈酿储罐使用时，与97182142.9 提供的发酵罐相比，具有工艺更简单，使用范围更广，制造成本更低，产能更大，口感更好等优点，而且设备维护简单，适合大规模生产。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (6)
1.一种串联式发酵罐组，其特征在于：包括至少一个发酵罐(17)和至少一个移动发酵罐(1)，且所述发酵罐(17)和移动发酵罐(1)之间设有连接管(16)，且所述发酵罐(17)和移动发酵罐(1)之间通过连接管(16)相互连通，且所述移动发酵罐(1)在外部驱动下能上下移动，所述发酵罐(17)和移动发酵罐(1)中的发酵液(11)由于发酵罐之间的高度差而受重力的作用下，经过连接管(16)相互流进或流出。
2.根据权利要求1所述的串联式发酵罐组，其特征在于：所述发酵罐(17)和移动发酵罐(1)上端设有通气阀(12)，所述发酵罐(1)内底部设计为倒锥形，或斜底。
3.根据权利要求1所述的串联式发酵罐组，其特征在于：所述发酵罐(17)和移动发酵罐(1)侧壁上设有连接阀门Ⅰ(5)，连接阀门Ⅱ(10)，出料阀门Ⅰ(6)，进料阀门(9)，和出料阀门Ⅱ(8)，所述连接阀门Ⅰ(5)和连接阀门Ⅱ(10)对称设置。
4.根据权利要求1所述的串联式发酵罐组，其特征在于：所述发酵罐(17)和移动发酵罐(1)侧壁上设有至少一个液位显示器(3)和至少一个温度显示器(4)。
5.根据权利要求1所述的串联式发酵罐组，其特征在于：所述移动发酵罐(1)固定在导轨上，所述导轨固定在支架(18)上，且所述移动发酵罐(1)上还设有齿条(15)，在所述支架(18)上设有伺服电机(13)，所述伺服电机(13)轴上设有齿轮(14)，所述齿轮(14)与齿条(15)配合，所述伺服电机(13)驱动移动发酵罐(1)在导轨上下移动。
6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的串联式发酵罐组使用方法，其特征在于：该方法包括下列步骤:
㈠通过检测装置，监控发酵罐(17)和移动发酵罐(1)的内部，在正常状态下通过观察液位显示器(3)，发酵罐(17)和移动发酵罐(1)的液位高度相等；
㈡在发酵罐(17)的内部有部分葡萄皮(2)浮起脱离发酵液(11)之前，自动启动伺服电机(13)驱动移动发酵罐(1)以8mm/s的速度向上移动，此时移动发酵罐(1)内部的发酵液(11)通过连接管(16)进入发酵罐(17)中，直至葡萄皮(2)完全浸没在发酵液(11)中，保持15-30秒；
㈢然后启动伺服电机(13)驱动移动发酵罐(1)以8mm/s的速度向下移动，恢复到原来位置，此时液位显示器(3)，发酵罐(17)和移动发酵罐(1)的液位高度相等；
㈣在移动发酵罐(1)的内部有部分葡萄皮(2)浮起脱离发酵液(11)之前，同样，自动启动伺服电机(13)驱动移动发酵罐(1)以8mm/s的速度向下移动，此时发酵罐(17)内部的发酵液(11)通过连接管(16)进入移动发酵罐(1)中，直至葡萄皮(2)完全浸没在发酵液(11)中，保持15-30秒；
㈤然后启动伺服电机(13)驱动移动发酵罐(1)以8mm/s的速度向上移动，恢复到原来位置，此时液位显示器(3)，发酵罐(17)和移动发酵罐(1)的液位高度相等。
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