低酒精性飲料的生產系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型揭露一種低酒精性飲料的生產系統，包括：一養份儲存桶、一養份萃取槽、一流體監測控制模塊、一溫度監測控制模塊、一壓力監測控制模塊、一電力監測控制模塊、一邏輯控制模塊以及一控制面板；該邏輯控制模塊具有一可程序化電子芯片，透過該可程序化電子芯片中預先編寫之程序以整合控制該流體監測控制模塊、該溫度監測控制模塊、該壓力監測控制模塊以及該電力監測控制模塊，使各模塊之間交互協調分工以生產出待發酵的液體飲料，之后再儲入養份儲存桶、投入酵母菌發酵；其中該生產系統可供一使用者依據喜好調整生產過程的各項參數，以生產出具有特定成分、口味的低酒精性飲料。
【專利說明】低酒精性飲料的生產系統
【技術領域】
[0001]本實用新型關于一種飲料釀制系統，特別是關于一種低酒精性飲料的生產系統。
【背景技術】
[0002]啤酒是主要由大麥芽、啤酒花、水經酵母發酵而成的低酒精飲料。其釀造制程實際上是將淀粉轉換成稱為麥汁的含糖液體，與不同種類的啤酒花調和風味，再利用酵母進行酸酵制程，將麥汁酸酵成含酒精的啤酒。在早期，消費者僅能購買經由大型酒廠釀造販賣的啤酒，該些啤酒產品因為是以大規模的生產模式進行，在該些大規模工業化制程中或多或少難免有許多添加物(例如防腐劑成分等)，或是將真正具有營養價值的酵母成分濾掉，使得消費者實際能夠選擇的啤酒產品，以健康或營養價值的角度來看，皆非最佳選擇。近年來，由于酒精飲料釀造的相關法規開放，小規模家庭用的啤酒釀造已能合法地進行。因此，藉由手動自己D.1.Y.釀造符合個人口感的啤酒飲料，已成了一種趨勢。同時，D.1.Y.釀酒活動也成了朋友、家人、同好之間的一種饒富趣味性的休閑活動。但DIY釀酒過程的過程冗長且各個環節因人而異無法完全標準化，設備的購置與架設也因地制宜，因此目前DIY釀酒也僅止于休閑時間的興趣。
實用新型內容
[0003]然而，目前市面上并未看到一種真正符合小規模且便利自動生產以及可隨口味客制化調整制程的啤酒釀造裝置。
[0004]據此，本實用新型的目的在于提供一種便利于家庭用低酒精性飲料(啤酒)的生產系統，包括:一養份儲存桶，用于提供生產時所需的液體，并可儲存完成制備后的液態產物，且該養份儲存桶可選擇性地由該生產系統分離或結合；一養份萃取槽，其內部間隔形成多個間隔槽，該各個間隔槽可分別預先置放生產所需的原料；一流體監測控制模塊，用于控制該生產系統中所有液體的流動，藉此避免該養份萃取槽中各間隔槽中的原料成分相互干擾；一溫度監測控制模塊，藉由控制該生產系統中流體的溫度以萃取出原料中所含有的成分或調整至適合儲存發酵的溫度；一壓力監測控制模塊，用于控制該生產系統的流體壓力及氣體壓力；一電力監測控制模塊，用于控制該生產系統的電力；一邏輯控制模塊，具有一可程序化電子芯片，透過該可程序化電子芯片中預先編寫的程序以整合控制該流體監測控制模塊、該溫度監測控制模塊、該壓力監測控制模塊以及該電力監測控制模塊，使各模塊之間交互協調分工以控制生產過程中的糖度、溫度、時間、壓力及流量循環控制，達到預期的養分及原料萃取比例，據以生產出一低酒精性飲料；一控制面板，電性連接于該邏輯控制模塊，供一使用者操作該控制面板以啟動控制該生產系統；其中該生產系統可供該使用者依據喜好調整生產過程的各項參數，以生產出具有特定成分、口味的該低酒精性飲料，且該使用者藉由該邏輯控制模塊的可程序化電子芯片所預先編譯的程序，配合該控制面板的操作以達成一鍵式操作方式，在該生產系統的精確溫控與多通道流體循環控制下，可達成高重復性產出、自動化并加速完成該低酒精性飲料在投入酵母前的準備作業，生產過程中無需長時間人力的監控與介入。
[0005]較佳地，其中該流體監測控制模塊包括至少一組多向閥件、流體幫浦、液體流量傳感器、流體管線以及養份監測取樣點。
[0006]較佳地，其中該溫度監測控制模塊包括至少一組溫度傳感器、液體加熱器以及液體冷卻器。
[0007]較佳地，其中該壓力監測控制模塊包括至少一組壓力傳感器、調壓閥以及壓縮氣體接頭。
[0008]較佳地，其中該生產系統更設置有一無線收發模塊，透過該無線收發模塊可無線連接一行動電子裝置，以達成該行動電子裝置與該生產系統之間的信息傳輸。
[0009]藉由本實用新型所提供的技術手段，所述生產系統在低酒精性飲料(啤酒)的生產過程中，可供使用者調整生產過程中的各項制程參數設定，搭配系統中其它模塊的交互協調分工(如多重間隔的養份萃取槽、流體監測控制模塊、溫度監測控制模塊、壓力監測控制模塊)，以控制生產過程中的糖度、溫度、時間、壓力及流量循環控制，達到預期的養份及副原料萃取比例，并依據個人喜好，釀造不同風味的低酒精性飲料(啤酒)。
[0010]本實用新型的生產系統允許使用者在事先編譯好的程控下，以一鍵式(onetouch)操作方式，在精確的溫控與多通道流體循環控制下，以達成極高重復性的產出(如固定含糖量的麥汁)，自動化并加速完成低酒精性飲料(啤酒)在投入酵母前的準備作業，整個過程無需額外長時間人力的監控與介入。
[0011]使用者可透過筆電/行動裝置將釀制飲料(啤酒)過程中的各項運作/控制參數上傳至網絡與他人分享自有的獨特配方進而結交各界同好，拓展個人社交范圍。再者，本實用新型的生產系統藉由連結至因特網，讓使用者可遠程預約或直接控制系統啟用或關閉，并監測系統的實時運作狀態以配合個人行/時程的安排。
[0012]本實用新型生產系統中的養份儲存桶采用分離式設計，當生產系統完成發酵前的液體備制，可與整個生產系統脫離、而單獨完成發酵程序。因此可不占用整個生產系統的萃取時間，讓系統可進行下一次發酵前養份萃取準備。而藉由溫控保壓的特性，不同酵母種類會有不同工作溫度/壓力/時間，透過內建精確控制溫度/壓力/時間的模塊，可達到不同風味的調整。由于養份儲存桶是采可分離設計，因此系統本身有較多的設計自由度，可依照不同使用需求，而有不同的設計(容量/儲存空間/設計外型/運輸需求)。
[0013]本系統中含有一特殊設計的養份萃取槽(投入模塊)，此一槽中有數個間隔槽,可預先置放制程所需的相關淀粉質原料與其它各種特殊風味的副原料于不同間隔槽內，藉由本系統的流量控制模塊、配合不同風味需求的參數設定，控制液體進出單一 /數個間隔槽，以達到同時萃取數種/個別原料的養份而不相互干擾的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1顯示本實用新型的系統方塊圖。
[0015]圖2A、圖2B顯示本實用新型各組成組件的立體示意圖。
[0016]圖3顯示藉由行動電子裝置進行遠程操控生產系統的示意圖。
[0017]其中，附圖標記說明如下:
[0018]100生產系統
[0019]I養份儲存桶
[0020]2養份萃取槽
[0021]21間隔槽
[0022]3流體監測控制模塊
[0023]311、312、313、314 多向閥件
[0024]321、322 流體幫浦
[0025]331、332液體流量傳感器
[0026]341、342 流體管線
[0027]351養份監測取樣點
[0028]4溫度監測控制模塊
[0029]411、412溫度傳感器
[0030]42液體加熱器
[0031]43液體冷卻器
[0032]5壓力監測控制模塊
[0033]511、512、513 壓力傳感器
[0034]52調壓閥
[0035]53壓縮氣體接頭
[0036]6電力監測控制模塊
[0037]7邏輯控制模塊
[0038]71可程序化電子芯片
[0039]8無線收發模塊
[0040]9控制面板
[0041]10行動式電子裝置
【具體實施方式】
[0042]請同時參閱圖1、圖2A及圖2B,圖1顯示本實用新型各組成組件的立體示意圖。圖2A及圖2B顯示本實用新型低酒精性飲料的生產系統的系統方塊圖。如圖所示，本實用新型的生產系統100包括:一養份儲存桶1、一養份萃取槽2、一流體監測控制模塊3、一溫度監測控制模塊4、一壓力監測控制模塊5、一電力監測控制模塊6、一邏輯控制模塊7、一無線收發模塊8以及一控制面板9。以上僅是簡介本系統的主要組成模塊，各模塊的組成組件及功能將詳述如后。
[0043]養份儲存桶I用于提供生產時所需的液體，例如提供一定計量的水及供其它液體儲存用，并可儲存完成制備后的液態產物。且養份儲存桶I采用分離式設計，可透過簡易的快拆機構設計，使其可選擇性地由生產系統100的養份萃取槽2分離或結合。當生產系統100完成發酵前的液體備制后，可與整個生產系統100脫離、單獨完成發酵程序。因此可不占用整個生產系統100的萃取時間，讓生產系統100可進行下一次養份萃取。
[0044]藉由溫控保壓的特性，不同酵母種類會有不同工作溫度/壓力/時間，透過內建精確控制溫度/壓力/時間的模塊，可達到不同風味的調整。由于養份儲存桶I是采可分離設計，因此系統本身有較多的設計自由度，本實施例所示的養份儲存桶僅I為例示，未來可依照不同使用需求，而有不同的設計(容量/儲存空間/設計外型/運輸需求)。
[0045]養份萃取槽2(投入模塊)其內部間隔形成多個間隔槽21，該各個間隔槽可分別置放生產所需的原料，包含各種主原料/副原料等，可使主原料/副原料與養份儲存桶I中的液體作用，以析出主原料/副原料中的養份。
[0046]而多個間隔槽21可預先置放制程所需的相關淀粉質原料與其它各種特殊風味的副原料于不同間隔槽內，藉由本系統的流體監測控制模塊3、配合不同風味需求的參數設定，控制液體進出單一 /多個間隔槽，以達到同時萃取數種/個別原料的養份而不相互干擾的目的。另外，在各個間隔槽21下方可設置可拆洗式濾網(圖未示)以過濾原料的殘渣。
[0047]流體監測控制模塊3，用于控制該生產系統中所有液體的流動，藉此避免該養份萃取槽中各間隔槽中的原料成分相互干擾，其包括至少一組多向閥件311、312、313、314、流體幫浦321、322、液體流量傳感器331、332、流體管線341、342以及養份監測取樣點351。流體監測控制模塊3利用循環冷/熱液體以萃取原料養份的概念，用多組多向閥件311、312、313、314、流體幫浦321、322、液體流量傳感器331、332、流體管線341、342來控制整個系統中液體的流動，使液體可在養份儲存桶1、養份萃取槽2、流體幫浦321、322等之間流動，或在養份萃取槽2內的數個間隔槽21中分別循環流動以達到同時萃取數種/個別原料的養份而不相互干擾的目的。
[0048]多向閥件311、312、313、314藉由可程序化電子芯片71的操作，以控制生產系統100內液體的流向。流體幫浦321、322藉由可程序化電子芯片71的操作，以驅動生產系統100內液體的流動。液體流量傳感器331、332可監測生產系統100內液體的流量。流體管線341提供液體流動管道以串聯系統內各項組件，例如養份儲存桶1、養份萃取槽2、流體幫浦 321、322 等。
[0049]養份監測取樣點351提供使用者在養份萃取的過程中，可抽樣檢測萃取液，以測量養份萃取的程度(例如:糖度)。
[0050]溫度監測控制模塊4，藉由控制該生產系統中的冷/熱流體循環以萃取出原料中所含有的成分，其包括至少一組溫度傳感器411、412、液體加熱器42以及液體冷卻器43。溫度監測控制模塊4利用加熱液體以循環萃取原料養份的概念，用多組溫度傳感器411、412、液體加熱器42以及液體冷卻器43來控制整個析出反應中液體的溫度，使原料養份析出程度達到設定標準，并同時提供利用高溫熱水循環達成所有容器消毒殺菌目的。
[0051]溫度傳感器411、412可監控生產過程中各個容器、槽體、管線內液體的溫度。
[0052]液體加熱器42可藉由可程序化電子芯片71的操作，用以加熱生產系統100內液體的溫度，使其與投入養份萃取槽2中的淀粉質原料交互作用，以從中萃取出原料養份(如麥芽糖化)，或(再)與投入養份萃取槽2中的其它副原料交互作用(如熬煮啤酒花及其它香料等)，以達到添加特殊風味于飲料中的目的。另外，可藉由液體加熱器42進行消毒殺菌模式，例如預儲于養份儲存桶I或養份萃取槽2的潔凈水可透過此加熱系統加熱至設定高溫，并經由內建多通循環系統傳輸至系統內各個槽體、管路內循環熱水消毒，以達發酵前容器消毒準備。
[0053]液體冷卻器43可藉由可程序化電子芯片71的操作，以冷卻生產系統100內液體的溫度。就由此裝置可使備制完成、尚未發酵的液體飲料快速降至設定溫度，以降低因長時間自然降溫而有其它雜菌感染的風險。另外，可使尚未發酵的液體飲料在儲存至養份儲存桶I前，達到設定溫度，以完成投入酵母前的準備作業。
[0054]壓力監測控制模塊5用于控制該生產系統100的液體壓力及氣體壓力，其包括多組壓力傳感器511、512、513、調壓閥52以及壓縮氣體接頭53。藉由壓力傳感器511、512、513、調壓閥52以及壓縮氣體接頭53的設置，以調控生產系統100在生產低酒精性飲料(啤酒)的過程中各個容器、槽體以及管線中的液體/氣體壓力。
[0055]生產系統100所內置的多組壓力傳感器511、512、513，可監控生產過程中養份儲存桶I以及流體幫浦321、322的壓力。在養份儲存桶I內置有一氣體調壓閥52，搭配壓力傳感器511以達成利用可程序化電子芯片71來自動調控發酵過程中養份儲存桶I的壓力的目的。另外，養份儲存桶I內置一壓縮氣體接頭53，可外接高壓氣體(例如二氧化碳)，以調控養份儲存桶I中的壓力。
[0056]電力監測控制模塊6用于控制該生產系統100的電力，其利用多組電壓/電流放大器、繼電器以及變壓器等組件(圖未示)，以提供整個生產系統電力，并透過邏輯控制模塊7在安全規范下調控電力消耗狀況。
[0057]邏輯控制模塊7具有一可程序化電子芯片71，透過該可程序化電子芯片中預先編寫的程序以整合控制上述各種監測控制模塊(如流體、溫度、壓力等)，使各模塊之間交互協調分工，在不需長時間額外人力介入下，生產出低酒精性飲料(啤酒)。
[0058]本模塊可提供使用者調整生產過程中的各項制程參數設定，以控制生產過程中的糖度、溫度、時間、壓力及流量，進而達到預期的養份及副原料萃取比例，并依據個人喜好，釀造不同風味的低酒精性飲料(啤酒)。
[0059]控制面板9電性連接于邏輯控制模塊7，主要可供使用者操作該控制面板9以啟動控制生產系統100。例如控制面板9上可設置有電源鍵及其它基本的啟動鍵、控制鍵等，控制面板9可以是具有實體按鍵或是為LCD面板等，藉由簡易的一鍵式(one-touch)操作模式，即可簡單快速地啟動生產系統100啟動釀酒的生產制程，并據以得到完成后的低酒精性飲料(啤酒)。
[0060]另外，本模塊并提供無線通訊功能，透過系統中設置的無線收發模塊8，讓系統可透過此功能提供使用者于行動電子裝置10上遠程輸入(直接key-1n或下載云端配方)參數與實時監控系統狀態(如圖3所示)，以達成行動電子裝置10與生產系統100之間的信息傳輸。此外，可透過有線連接的方式，例如透過USB傳輸方式，供使用者的行動電子裝置10與生產系統100之間輸入相關參數或實時監控系統狀態，上述該些聯機方式僅為例示，并非僅限于此。
[0061]生產流程
[0062]以下將簡介利用本實用新型的進行低酒精性飲料生產的生產流程。
[0063]1.高溫殺菌:
[0064]先將一定量的潔凈水裝填入養份儲存桶I內，連接流體管線341、342，接著啟動生產系統100內建的殺菌模式程序。此時程序芯片會自動操控多向閥件313以及流體幫浦321，將潔凈水從養份儲存桶I內，導入液體加熱器42中加熱。之后再透過多向閥件311作用，使潔凈水流入養份萃取槽2中，再藉由控制多向閥件311、313以及流體幫浦321，再次將潔凈水導入液體加熱器42中加熱，如此循環作用下，可將潔凈水加熱至特定高溫。
[0065]最后再藉由多向閥件311、312、313、314的交互控制，可將此高溫潔凈水導流至生產系統中的各個模塊及槽體內做高溫殺菌的動作，最后再其導回養份儲存桶I內殺菌，此時再解開流體管線341、342，將此使用過后的高溫水從養份儲存桶I移除，便完成生產低酒精性飲料(啤酒)前、全系統高溫殺菌清潔的準備。
[0066]2.備制原料:
[0067]將使用過后的高溫水從養份儲存桶I移除后，根據所需要制作的低酒精性飲料(啤酒)的配方，將一定量的潔凈水重新填裝入養份儲存桶I內，連接流體管線341、342。
[0068]將養份萃取槽2取出，接著把淀粉質原料(如大麥芽)以及欲添加特殊風味制程的副原料(如啤酒苦花、啤酒香花、其它香料)，依照低酒精性飲料(啤酒)的配方，以特定比例預先置放至養份萃取槽2各個間隔槽21中，接著把養份萃取槽2連同所有原料放回系統中。
[0069]接著根據低酒精性飲料(啤酒)的配方，設定生產系統的各項制程參數(包括溫度、壓力、時間、萃取順序等)，按下啟動鍵(one-touch)(圖未示)，開始生產。
[0070]3.自動化生產:
[0071]按下啟動鍵(one-touch)之后，生產系統100便會依照一般低酒精性飲料(啤酒)的生產程序，在備制發酵前的具風味萃取液體前，完成以下三步驟:
[0072]步驟3-1:糖化
[0073]—開始生產時，程序芯片會自動操控多向閥件313以及流體幫浦321，將潔凈水從養份儲存桶I內，導入液體加熱器42中加熱至設定溫度。之后再透過多向閥件311作用，使加熱后的潔凈水流入養份萃取槽2中放置淀粉質原料(如大麥芽)的間隔槽21，以萃取出淀粉質原料(如大麥芽)的養份(糖份)。再藉由控制多向閥件313以及流體幫浦321，回收萃取液體、再次將其導入液體加熱器42中加熱，之后再藉由相同方式，重新將加熱后的萃取液體流入間隔槽21中，如此不斷循環，即可將淀粉質原料(如大麥芽)的養份(糖份)析出至萃取液體中。
[0074]步驟3-2:熬煮酒花及其它香料
[0075]待淀粉質原料(如大麥芽)的養份(糖份)萃取完成之后，程序芯片會再操控多向閥件311、313以及流體幫浦321，以將此高溫的析出萃取液體依序注入各個養份萃取槽2中放置他各種特殊風味的副原料(如啤酒苦花、啤酒香花、其它香料)的間隔槽中，再藉由相同的循環加熱析出方式，可將副原料(如啤酒苦花、啤酒香花、其它香料)的特殊風味養份析出。
[0076]步驟3-3:養份儲存桶儲存
[0077]之后可程序化電子芯片71會藉由操作多向閥件312、314以及流體幫浦322以將析出具風味萃取液體導入液體冷卻器43中循環冷卻，待冷卻至特定溫度后，可程序化電子芯片71便會操作多向閥件312，將備置完成、未經發酵的具風味萃取液體傳輸至養份儲存桶I儲存，至此便已完成整個發酵前的生產準備工作。接著便可解開液體管線組流體管線341、342，將養份儲存桶I與整個生產系統脫離、以單獨進行下一步發酵程序。而整個生產系統100也可連接另一組新的養份儲存桶1，以進行下一批低酒精性飲料(啤酒)的生產，如此可讓整個生產系統的使用率達到最大化、增加生產效率。
[0078]4.發酵
[0079]4-1投入酵母:
[0080]之后再將酵母透過酵母菌投入裝置投入此溫控保壓的養份儲存桶I中，透過準確的溫度與壓力控制，可使養份儲存桶I內的液體達到特定溫度與壓力，以穩定營造適合不同種類酵母菌發酵的最佳環境，完成個人化特色的低酒精性飲料(啤酒)的生產。
[0081]由以上實施例可知，本實用新型所提供的低酒精性飲料的生產系統確具產業上的利用價值，以上的敘述僅為本實用新型的較佳實施例說明，熟悉本領域的技術人員可依據上述的說明而作其它種種的改良，這些改變仍屬于本實用新型的精神及以下所界定的專利范圍中。
【權利要求】
1.一種低酒精性飲料的生產系統，其特征在于，包括: 一養份儲存桶，用于提供生產時所需的液體，并可儲存完成制備后的液態產物，且該養份儲存桶可選擇性地由該生產系統分離或結合； 一養份萃取槽，其內部間隔形成多個間隔槽，該各個間隔槽可分別預先置放生產所需的原料； 一流體監測控制模塊，用于控制該生產系統中所有液體的流動，藉此避免該養份萃取槽中各間隔槽中的原料成分相互干擾； 一溫度監測控制模塊，藉由控制該生產系統中流體的溫度以循環萃取出原料中所含有的成分或調整至適合儲存發酵的溫度； 一壓力監測控制模塊，用于控制該生產系統的液體壓力及氣體壓力； 一電力監測控制模塊，用于控制該生產系統的電力； 一邏輯控制模塊，具有一可程序化電子芯片，透過該可程序化電子芯片中預先編寫的程序以整合控制該流體監測控制模塊、該溫度監測控制模塊、該壓力監測控制模塊以及該電力監測控制模塊，使各模塊之間交互協調分工以控制生產過程中的糖度、溫度、時間、壓力及流量循環控制，達到預期的養分及原料萃取比例，據以生產出一低酒精性飲料； 一控制面板，電性連接于該邏輯控制模塊，供一使用者操作該控制面板以啟動控制該生產系統； 該生產系統可供該使用者依據喜好調整生產過程的各項參數，以生產出具有特定成分、口味的該低酒精性飲料，且該使用者藉由該邏輯控制模塊的可程序化電子芯片所預先編譯的程序，配合該控制面板的操作以達成一鍵式操作方式，在該生產系統的精確溫控與多通道流體循環控制下，可達成高重復性產出、自動化并加速完成該低酒精性飲料在投入酵母前的準備作業，生產過程中無需長時間人力的監控與介入。
2.根據權利要求1所述的生產系統，其特征在于，該流體監測控制模塊包括至少一組多向閥件、流體幫浦、液體流量傳感器、流體管線以及養份監測取樣點。
3.根據權利要求1所述的生產系統，其特征在于，該溫度監測控制模塊包括至少一組溫度傳感器、液體加熱器以及液體冷卻器。
4.根據權利要求1所述的生產系統，其特征在于，該壓力監測控制模塊包括至少一組壓力傳感器、調壓閥以及壓縮氣體接頭。
5.根據權利要求1所述的生產系統，其特征在于，該生產系統更設置有一無線收發模塊，透過該無線收發模塊可無線連接一行動電子裝置，以達成該行動電子裝置與該生產系統的間的信息傳輸。
【文檔編號】C12C13/00GK204111724SQ201420493136
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】郭士豪, 王修仁, 王克勤 申請人:郭士豪, 王修仁, 王克勤