專利名稱：黃水循環發酵方法和黃水循環裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種濃香型白酒釀造過程中所采用的黃水循環發酵方法，本發明還涉及一種黃水循環發酵方法所使用的黃水循環裝置。
背景技術：
黃水是濃香型白酒釀造過程中的副產物，又名黃漿水，為棕黃色粘稠液體，含有醇類、酸類、醛類、酯類等呈香味的物質，含有經長期馴化的有益微生物、糖類物質、含氮化合物和少量的單寧及色素等。在濃香型白酒窖內發酵過程中，酒醅中未被微生物所利用的水分及各種代謝水逐漸沉降，并沉積于窖池底部而形成黃水。黃水中含有大量的營養物質、風味(前體)物質和復雜的發酵微生物菌系，通常用于窖池維護(滴窖灌窖)，生產丟糟酒(串蒸)，制備酯化液，生產調酒液等，也可直接蒸餾生產黃水酒，或與酒尾一起回酒發酵。 由于濃香型白酒發酵窖池采用黃泥封窖，發酵糟醅為固態非均相體系。發酵過程中，酒醅中水分、物質及微生物由于黃水自上而下滲漏而持續運移，導致酒醅逐漸成為物質、能量的連續不均一基質，且這種不均一狀況隨發酵時間延長而不斷加劇，導致酒醅上、中、下層生物、理化指標差異大，而使所產白酒產質量差異明顯。同時，由于黃水對窖泥的老熟及養護起著重要的作用，這也導致了窖底及窖壁下層窖泥與中上層窖泥品質差異大，進而也影響了不同層次酒醅所產白酒的質量。上層酒醅因失水較多，溫度較高、酒質差，下層黃水浸沒的酒醅所產白酒質量較好，窖底及窖壁下層窖泥老熟速度及品質優于中上層窖壁。在不影響產量和工藝體系的前提下，使各層次酒醅所產白酒品質達到中下層酒醅水平，是白酒行業的技術瓶頸之一。同時，傳統白酒發酵嚴重依賴窖池，特別是老窖，這在極大程度上限制了白酒企業優質白酒產量的提高，使新窖盡快老熟并維持穩定的微生物區系，也是白酒產業的一個重要技術難題。目前還沒有對窖內黃水流動進行有效的人工干預的裝置。
發明內容
本發明提供一種通過人工干預窖內黃水流動，實現窖內黃水的重復使用，使窖內的酒醅形成固、液均一的發酵狀態，從而提高濃香型白酒發酵質量的黃水循環發酵方法。為實現上述目的，黃水循環發酵方法包括窖池內的黃水進入黃水收集罐；黃水泵將黃水經管道泵入便攜式控制箱，便攜式控制箱根據預先輸入的酒醅發酵溫度曲線對黃水自動調溫，調溫后的黃水回淋入窖池內，黃水不斷重復上述循環，酒醅在酒醅發酵溫度曲線的相應溫度下進行發酵。進一步改進，在發酵第三天通過便攜式控制箱從外界向黃水循環管路內加黃水，加入量為酒醅重量的10 50%。本發明另一個要解決的技術問題是提供一種自動化程度高、可提高發酵質量的黃水循環裝置。為實現上述目的，本發明采用如下方案，本發明包括設置在窖池內的噴頭、窖池下面的黃水收集罐、便攜式控制箱、噴頭和管道，窖池通過底部設置的過濾網與黃水收集罐連通，黃水收集罐內設置有液位控制器、溫度傳感器I和黃水泵；便攜式控制箱包括電動開關、黃水進管、黃水出管、換熱器、溫度傳感器II、PLC、補水泵，便攜式控制箱外壁上設置觸摸屏，電動開關、換熱器、溫度傳感器依次串接，電動開關設置在黃水進管上，補水泵并接在黃水出管上，補水泵與黃水出管之間設置有電磁閥；換熱器上還設置有與外界相通的出水管和分別安裝有電動比例調節閥的熱水進管、冷水進管；PLC向黃水泵、電動開關、電動比例調節閥、電磁閥、補水泵輸出控制信號以控制黃水泵、電動開關、電動比例調節閥、電磁閥、補水泵運行；便攜式控制箱通過管道分別與黃水泵和噴頭相連。發明的有益效果通過采用黃水循環裝置在不影響產量和工藝體系的前提下，使上層酒醅所產白酒的品質達到中下層酒醅水平，即各層白酒的品質一致、穩定；使新窖盡快老熟并維持不同部位窖泥品質的均一性，解決了白酒發酵技術難題；通過黃水的重復利用，以黃水充當發酵酒醅傳質傳熱介質，促進發酵過程中窖內微生物、營養物質、風味(前體)物質、能量的均勻分布，改善濃香型白酒窖內發酵不可控、不均質、傳熱差的缺點，提高生產的可控性及白酒品質，豐富并穩定產品的風味，縮短白酒的生產周期。 黃水循環裝置采用黃水收集罐、便攜式控制箱、噴頭、管道結構，使白酒窖池內的黃水形成循環流動，通過便攜式控制箱的PLC接收了由黃水收集罐內的溫度傳感器I傳來的黃水溫度后，根據黃水溫度和預先設定的溫度曲線控制換熱器進冷水或熱水，以調控黃水溫度，并通過換熱器出口溫度傳感器II反饋溫度數據，PLC自動控制換熱器比例調節閥的開度，以使經過換熱器換熱處理后的黃水溫度與預先設定的溫度曲線保持一致。在窖池內建立一種以固態酒醅為基礎、通過黃水持續流動形成的固、液均一發酵體系(相對均勻的半液態發酵模式)，從整體上使傳統白酒固態發酵的微生物、物質、能量分布均勻，從而大幅提聞酒質。
圖I是黃水循環裝置的結構示意圖；圖2是便攜式控制箱的結構示意圖；圖3是噴頭安裝的結構示意圖。
具體實施例方式黃水循環發酵方法包括窖池7內的黃水進入黃水收集罐11 ;通過黃水泵9泵入便攜式控制箱3，便攜式控制箱3根據預先輸入的酒醅發酵溫度曲線對黃水自動調溫，調溫后的黃水回淋入窖池7內，黃水不斷重復上述循環，酒醅在酒醅發酵溫度曲線相應溫度下進行發酵。PLC根據設定的計時功能，在發酵第三天啟動補水泵25通過從外界向黃水循環管路4內加黃水，黃水加入量為酒醅重量的10 50% ;黃水加入量優選為酒醅重量的20% 30% ;增加參與循環黃水量，可提高窖池內酒醅的發酵的速度和質量，并保證上、中、下層酒醅實現均一發酵。在采用與傳統發酵溫度及酒醅質量相同條件下，縮短發酵周期，比原發酵時間可縮短10-20天。黃水循環裝置包括設置在窖池7內的噴頭5、窖池7下面的黃水收集罐11、便攜式控制箱3、噴頭5和管道4，窖池7通過底部設置的過濾網8與黃水收集罐11連通，黃水收集罐11內設置有液位控制器10、溫度傳感器I 12和黃水泵9 ;便攜式控制箱3包括電動開關16、黃水進管15、黃水出管27、換熱器19、溫度傳感器II 24、PLC 17、補水泵25，便攜式控制箱3外壁上設置觸摸屏1，電動開關16、換熱器19、溫度傳感器II 24依次串接，電動開關16設置在黃水進管15上，補水泵25并接在黃水出管27上，補水泵25與黃水出管27之間設置有電磁閥26 ;換熱器19上還設置有與外界相通的出水管18和分別安裝有電動比例調節閥20的熱水進管21和冷水進管23 ；PLC 17向黃水泵9、電動開關16、電動比例調節閥20、電磁閥26、補水泵25輸出控制信號以控制黃水泵9、電動開關16、電動比例調節閥20、電磁閥26、補水泵25運行；便攜式控制箱3通過管道4分別與黃水泵9和噴頭5相連。噴頭5均勻分布在3 5排回淋管14上，噴頭5通過螺紋、卡槽等方式與回淋管14活動連接，易更換和清洗。噴頭5間距200 450mm，保證回淋均勻性。便攜式控制箱3的各管道4的端部及與黃水泵9輸出端相連的管道4端部均設有快速接頭28，可實現與外界管路的快速拆、裝。便攜式控制箱3上還設置有電線插孔2，方便與電源、黃水泵9的連接。
實施例選擇三口產酒質量較好且相似的老窖，其常規發酵時間為70天，其中兩口窖池7設置黃水循環裝置，一口窖池7采用傳統工藝發酵，用于對比兩種工藝下發酵情況。發酵50天終止一口實驗窖池7發酵，并檢測相關理化指標，并于發酵70天終止另一口實驗窖池7及傳統工藝窖池7的發酵，檢測相關理化指標，指標值下附表I。具體操作如下發酵前，根據生產實踐經驗,將酒醅發酵溫度曲線輸入PLC 17，并啟動計時功能。黃水通過經過濾網8進入黃水收集罐11，液位控制器10將液位信息傳遞給PLC 17，在液位控制器10監控下，當液面位于達到高位時自動啟動循環，低位時自動停止黃水泵9運行，即停止循環,等待啟動下一次循環。黃水收集罐11內的溫度由溫度傳感器I 12傳遞給PLC 17，當黃水在黃水泵作用下經管道4進入便攜式控制箱3，PLC 17根據溫度傳感器I 12提供的數據與酒醅發酵溫度曲線對比控制換熱器19確定熱水進水管21還是冷水進水管23及其上的電動比例調節閥20的開啟程度，通過溫度傳感器II 24反饋的信息進一步補充調整，使黃水溫度與輸入酒醅發酵溫度曲線相應，經溫度調整后的黃水經管道4和噴頭5回淋到窖池7內，不斷循環往復。當到達PLC 17計定時間時，即發酵進入第三天，補水泵25啟動，電磁閥26開啟，從外界將酒醅重量25 %的黃水補入循環裝置中，參與循環發酵過程。發酵50天終止一口實驗窖池7發酵，并檢測相關理化指標，在發酵70天終止另一口實驗窖池7及傳統工藝窖池7的發酵，分別通過對窖池7內上、中、下層的中心處、窖壁處進行抽樣，相關理化指標具體檢測結果見附表I。從附I可以看出，在采用黃水循環發酵方法，發酵50天各項指標顯示發酵質量已優于采用傳統發酵方法，且窖池7的上、中、下層發酵質量相差不大，基本實現均一發酵的效果；發酵70天，發酵質量已明顯優于傳統發酵，且窖池7的上、中、下層發酵質量相差較小。由此可見，采用黃水循環發酵方法可顯著提高酒醅的發酵質量，縮短發酵周期，提聞生廣效率。附表I傳統發酵與黃水循環發酵理化指標對照表
權利要求
1.一種黃水循環發酵方法，其特征在于包括窖池內的黃水進入黃水收集罐；黃水泵將黃水經管道泵入便攜式控制箱，便攜式控制箱根據預先輸入的酒醅發酵溫度曲線對黃水自動調溫，調溫后的黃水回淋入窖池內，黃水不斷重復上述循環，酒醅在酒醅發酵溫度曲線的相應溫度下進行發酵。
2.如權利要求I所述的黃水循環發酵方法，其特征在于發酵第三天通過便攜式控制箱從外界向黃水循環管路內加黃水，加入量為酒醅重量的10 50%。
3.如權利要求2所述的黃水循環發酵方法，其特征在于黃水加入量為酒醅重量的20 30%。
4.一種黃水循環裝置，其特征在于包括設置在窖池內的噴頭、窖池下面的黃水收集罐、便攜式控制箱、噴頭和管道，窖池通過底部設置的過濾網與黃水收集罐連通，黃水收集罐內設置有液位控制器、溫度傳感器I和黃水泵；便攜式控制箱包括電動開關、黃水進管、黃水出管、換熱器、溫度傳感器II、PLC、補水泵，便攜式控制箱外壁上設置觸摸屏，電動開關、換熱器、溫度傳感器依次串接，電動開關設置在黃水進管上，補水泵并接在黃水出管上，補水泵與黃水出管之間設置有電磁閥；換熱器上還設置有與外界相通的出水管和分別安裝有電動比例調節閥的熱水進管、冷水進管；PLC向黃水泵、電動開關、電動比例調節閥、電磁閥、補水泵輸出控制信號以控制黃水泵、電動開關、電動比例調節閥、電磁閥、補水泵運行；便攜式控制箱通過管道分別與黃水泵和噴頭相連。
5.如權利要求4所述的黃水循環裝置，其特征在于噴頭均勻分布在3 5排回淋管上。
6.如權利要求5所述的黃水循環裝置，其特征在于噴頭與回淋管活動連接。
7.如權利要求6所述的黃水循環裝置，其特征在于噴頭間距200 450mm。
8.如權利要求4所述的黃水循環裝置，其特征在于便攜式控制箱的各管道的端部、與黃水泵輸出端相連的管道端部均設有快速接頭。
9.如權利要求8所述的黃水循環裝置，其特征在于便攜式控制箱上還設置有電線插孔。
全文摘要
本發明涉及一種黃水循環發酵方法和黃水循環裝置。黃水循環發酵方法提供一種通過人工干預窖內黃水流動，實現窖內黃水的重復使用，使窖內的酒醅形成固、液均一的發酵狀態，從而提高濃香型白酒發酵質量的黃水循環發酵方法。黃水循環發酵方法包括窖池內的黃水進入黃水收集罐；黃水泵將黃水經管道泵入便攜式控制箱，便攜式控制箱根據預先輸入的酒醅發酵溫度曲線對黃水自動調溫，調溫后的黃水回淋入窖池內，黃水不斷重復上述循環，酒醅在酒醅發酵溫度曲線的相應溫度下進行發酵。黃水循環裝置是為實現黃水循環發酵方法的一種裝置，包括設置在窖池內的噴頭、窖池內下的黃水收集罐、便攜式控制箱和連接它們的管道。
文檔編號C12G3/02GK102827725SQ20121031641
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月21日 優先權日2012年8月21日
發明者黃先全 申請人:黃先全