一種液體發(fā)酵裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液體發(fā)酵裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝是利用季節(jié)變化的一種發(fā)酵工藝，在發(fā)酵環(huán)節(jié)通過自然篩選適宜的微生物種類，摸索出各季節(jié)的品溫變化適宜于物料發(fā)酵過程原料分解利用、風(fēng)味物質(zhì)形成等自然規(guī)律并合理利用。這種工藝周期長，產(chǎn)量低，受環(huán)境條件影響較大，發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0003]高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝，地處日照較多、全年氣溫較高的地區(qū)，具有發(fā)酵物料的地理優(yōu)勢，通過充分的利用這些優(yōu)勢和結(jié)合物料發(fā)酵的科學(xué)規(guī)律便形成了現(xiàn)行的高鹽稀態(tài)釀制工藝，但這種發(fā)酵工藝也還存在些客觀問題，如冬夏季原油質(zhì)量差異明顯、因發(fā)酵周期短所以原油質(zhì)量提升空間有限等。
[0004]因此，亟需一種不受環(huán)境影響，發(fā)酵穩(wěn)定的發(fā)酵裝置及控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述問題，提供了一種不受環(huán)境影響，發(fā)酵穩(wěn)定的液體發(fā)酵裝置及控制方法。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種液體發(fā)酵裝置，包括密閉式發(fā)酵罐、測量裝置、控制裝置、光照度調(diào)節(jié)裝置、濕度調(diào)節(jié)裝置、溫度調(diào)節(jié)裝置和微生物調(diào)節(jié)裝置；所述密閉式發(fā)酵罐外壁設(shè)有不銹鋼盤管，所述不銹鋼盤管外設(shè)有保溫層；所述測量裝置與所述控制裝置連接，所述測量裝置包括設(shè)置在所述密閉式發(fā)酵罐內(nèi)的溫度傳感器與微生物測量裝置，以及設(shè)置在所述密閉式發(fā)酵罐外的環(huán)境溫度測量裝置、環(huán)境濕度測量裝置與環(huán)境光照度測量裝置；所述控制裝置連接所述光照度調(diào)節(jié)裝置、濕度調(diào)節(jié)裝置、溫度調(diào)節(jié)裝置、微生物調(diào)節(jié)裝置和不銹鋼盤管。
[0008]優(yōu)選地，所述密閉式發(fā)酵罐設(shè)有鹽分測量裝置和鹽分調(diào)節(jié)裝置，所述鹽分測量裝置和鹽分調(diào)節(jié)裝置均與所述控制裝置連接。
[0009]優(yōu)選地，所述溫度傳感器分別設(shè)置在所述密閉式發(fā)酵罐的內(nèi)壁上部、中部和下部。
[0010]優(yōu)選地，所述微生物測量裝置為惡性乳酸菌測量裝置，所述微生物調(diào)節(jié)裝置為殺毒滅菌裝置。
[0011]優(yōu)選地，所述密閉式發(fā)酵罐上部設(shè)有入料口，下部設(shè)有出料口。
[0012]優(yōu)選地，所述密閉式發(fā)酵罐設(shè)有壓力傳感器和壓力調(diào)節(jié)裝置，所述壓力傳感器和壓力調(diào)節(jié)裝置均與所述控制裝置連接。
[0013]優(yōu)選地，所述密閉式發(fā)酵罐設(shè)有攪拌系統(tǒng)，所述攪拌系統(tǒng)與控制裝置連接。
[0014]優(yōu)選地，所述密閉式發(fā)酵罐設(shè)有冷卻夾套。
[0015]優(yōu)選地，所述密閉式發(fā)酵罐設(shè)有物料檢測裝置和加料裝置，所述物料檢測裝置和加料裝置均與所述控制裝置連接。通過物料檢測裝置的檢測數(shù)據(jù)，加料裝置在控制裝置的控制下，在不同階段自動(dòng)添加相應(yīng)物料，為發(fā)酵罐配置一罐比例合適的物料。
[0016]本發(fā)明的另一目的在于公開一種采用上述裝置培養(yǎng)的液體發(fā)酵控制方法，根據(jù)伴隨著生長環(huán)境變化的發(fā)酵物的培養(yǎng)特性來修正環(huán)境溫度、環(huán)境光照度、環(huán)境濕度、物料溫度、物料微生物目標(biāo)值與測量值的偏差運(yùn)算值，以確定控制輸出。
[0017]優(yōu)選地，所述發(fā)酵物的培養(yǎng)特性是發(fā)酵物的發(fā)熱特性。
[0018]優(yōu)選地，該控制方法還可以根據(jù)伴隨著生長環(huán)境變化的發(fā)酵物的培養(yǎng)特性來修正物料比例目標(biāo)值與測量值的偏差運(yùn)算值，以確定控制輸出。
[0019]本發(fā)明的發(fā)酵方法，通過發(fā)酵裝置，有效監(jiān)控物料溫度、環(huán)境溫度、物料微生物數(shù)量等，為物料發(fā)酵提供了合適的發(fā)酵條件，相對于傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝，本發(fā)明的發(fā)酵方法不受環(huán)境影響，發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0020]本發(fā)明中的發(fā)酵方法，通過密閉式發(fā)酵罐，有效控制了環(huán)境微生物的污染，相對于高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝，本發(fā)明的發(fā)酵方法，更加符合物料自身特性。
[0021]結(jié)合物料自身生長特性，采用測量料溫、環(huán)境溫度、測量光照度、加入合適原料、適時(shí)攪拌發(fā)酵原料等手段，對物料發(fā)酵培養(yǎng)過程的各個(gè)階段進(jìn)行比較準(zhǔn)確的監(jiān)控，為物料發(fā)酵提供最合適的環(huán)境。
[0022]從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023]1、本發(fā)明的發(fā)酵方法通過對發(fā)酵容器和發(fā)酵條件進(jìn)行合理控制，來模擬傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的品溫變化，從而釀制出高質(zhì)量的物料；
[0024]2、此發(fā)酵培養(yǎng)方法因不受外界環(huán)境溫度、濕度和光照度變化的影響，可適應(yīng)不同的環(huán)境氣候，確保發(fā)酵質(zhì)量的穩(wěn)定；
[0025]3、發(fā)酵罐密閉式發(fā)酵，極大的減少了環(huán)境微生物的污染，前期控低溫工藝也阻止了惡性乳酸菌的增殖，可以用獲得更加安全、衛(wèi)生的高質(zhì)量發(fā)酵物；
[0026]4、另外，通過該工藝在提高原料利用率的同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過程物料的自動(dòng)化控制，是發(fā)酵生產(chǎn)較為先進(jìn)的發(fā)酵技術(shù)。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明一種液體發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明密閉式發(fā)酵罐罐壁的剖視圖；
[0029]圖3本發(fā)明的實(shí)施工藝流程圖；
[0030]圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式的框圖；
[0031]圖5是本發(fā)明控制裝置的示意圖；
[0032]圖6為不控溫前提下，發(fā)酵物料在不同時(shí)間的發(fā)熱情況曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0034]圖1是本發(fā)明一種液體發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。一種液體發(fā)酵裝置，包括密閉式發(fā)酵罐1、測量裝置、控制裝置2、光照度調(diào)節(jié)裝置3、濕度調(diào)節(jié)裝置4、溫度調(diào)節(jié)裝置5和微生物調(diào)節(jié)裝置6。測量裝置與控制裝置2連接，測量裝置包括設(shè)置在發(fā)酵罐I內(nèi)的溫度傳感器7與微生物測量裝置8，以及設(shè)置在罐外的環(huán)境溫度測量裝置9、環(huán)境濕度測量裝置10與環(huán)境光照度測量裝置11?？刂蒲b置2連接光照度調(diào)節(jié)裝置3、濕度調(diào)節(jié)裝置4、溫度調(diào)節(jié)裝置5、微生物調(diào)節(jié)裝置6和不銹鋼盤管12。
[0035]為了便于調(diào)節(jié)罐外環(huán)境的光照度、濕度和溫度，可將密閉式發(fā)酵罐I置于發(fā)酵室21中，光照度調(diào)節(jié)裝置3、濕度調(diào)節(jié)裝置4、溫度調(diào)節(jié)裝置5、環(huán)境溫度測量裝置9、環(huán)境濕度測量裝置10、環(huán)境光照度測量裝置11和控制裝置2均設(shè)置在發(fā)酵室21中。
[0036]溫度傳感器7分別設(shè)置在密閉式發(fā)酵罐I上部、中部和下部，實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)上、中、下在線溫度檢測監(jiān)控。圖2是本發(fā)明發(fā)酵罐罐壁的剖視圖。罐外壁包裹不銹鋼盤管12，根據(jù)控溫效率設(shè)計(jì)管徑和長度；盤管12外側(cè)設(shè)置有保溫層13，阻止物料與外界的熱交換?？刂蒲b置2連接溫度傳感器7和不銹鋼盤管12，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)制冷和加熱的自動(dòng)控制。
[0037]控制裝置2對罐內(nèi)物料溫度控制如下:發(fā)酵罐體上裝有溫度傳感器，可對盤管入口的電動(dòng)閥門進(jìn)行控制，當(dāng)罐內(nèi)溫度低于設(shè)定值A(chǔ)1°C時(shí)，去盤管夾套的電動(dòng)閥門打開；當(dāng)罐內(nèi)溫度高于設(shè)定值A(chǔ)2 °C時(shí)，去盤管夾套的電動(dòng)閥門關(guān)閉。
[0038]密閉式發(fā)酵罐I設(shè)有冷卻夾套，保證罐內(nèi)溫度在A3_A4°C之間，任何一個(gè)溫度低于A30C，去冷卻夾套的電動(dòng)閥門打開，當(dāng)檢測到的所有溫度大于A4°C，去冷卻夾套的電動(dòng)閥門延時(shí)關(guān)閉。
[0039]圖3是本發(fā)明的實(shí)施工藝流程圖。液體物料進(jìn)入密閉式發(fā)酵罐I后，增加相應(yīng)添加物和低溫鹽水，并混合均勻，進(jìn)入低溫發(fā)酵