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一种酿酒设备的酿造工艺

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


一种酿酒设备的酿造工艺

技术领域

本发明涉及酿酒技术领域,具体涉及到一种酿酒设备的酿造工艺。

背景技术

现有技术中,米、麦等粮食的发酵酿酒原理是基于淀粉转化为糖类,再由酵母菌将糖类转化为酒精和二氧化碳的过程。

淀粉转化为糖类:粮食中的淀粉是由多个葡萄糖分子组成的多糖,无法直接被酵母菌利用。在发酵酿酒过程中,首先需要将淀粉分解为可被酵母菌利用的糖类。这一步骤通常通过糖化过程实现,包括糖化和糖化酶的作用。糖化是将淀粉分解为糖类的过程,而糖化酶是一种酶类物质,能够催化淀粉的分解,将其转化为可发酵的糖类。

糖类转化为酒精和二氧化碳:一旦淀粉转化为糖类,接下来酵母菌开始发酵作用。酵母菌通过一系列酶的作用,将糖类分解为酒精和二氧化碳。这个过程称为发酵。酵母菌通过吸收糖类的能量,在无氧条件下将其代谢成酒精和二氧化碳。酒精是酒的主要成分之一,而二氧化碳则作为气体产生,通常通过适当的控制和处理可以使其排出或保留在酒中。

除了酒精和二氧化碳,发酵过程中还会产生一系列其他化合物,如香气物质、酯类、酸类等。这些化合物对酒的风味和香气起到重要的贡献,使酒具有独特的特点。

总的来说,粮食发酵酿酒的原理是通过淀粉的糖化和酵母菌的发酵作用,将粮食转化为酒精和二氧化碳,同时产生各种风味和香气物质,从而形成具有特定风味和口感的酒品。

粮食发酵成酒主要有固态发酵、液态发酵两种工艺,现有市场中,比如威士忌、龙舌兰等,在酿酒时,发酵是至关重要的步骤之一,通常采用的是液态发酵,液态发酵是指将粮食研磨成粉状加水混合制成糊状物质,在发酵容器中进行发酵;发酵的工艺流程一般为选取原料→破碎和处理→混合以及调整参数→加入酵母→进行发酵→监测以及控制参数→发酵结束,至此,当发酵液达到所期望的糖分转化率、酒精度或其他目标时,发酵被认为已完成。此时,发酵液已经成为原始酒醪,可用于后续的蒸馏、陈酿或其他处理。

其次,蒸馏也是酿酒中至关重要的步骤之一,初次蒸馏和再次蒸馏是威士忌等陈酿烈酒制作过程中常见的蒸馏步骤。它们的目的是提取和精馏所需的成分,调整酒的品质和风味。以下是对初次蒸馏和再次蒸馏的详细说明:

初次蒸馏:

原料准备:酿酒师将经过发酵的酒醪装入蒸馏锅。

加热蒸馏锅:蒸馏锅中的酒醪被加热,通常使用蒸汽或火焰进行加热。

蒸发和凝结:加热后,酒醪中的酒精和挥发性化合物开始蒸发,蒸汽进入蒸馏头。

冷凝:蒸汽在蒸馏头经过冷却后,转变为液体,流入收集容器。

收集:收集容器中的液体称为"新酒",初次蒸馏产出的液体通常含有较高的酒精度和多种挥发性物质。

再次蒸馏:

原料准备:"新酒"被转移至再次蒸馏器。

加热蒸馏器:"新酒"被加热,蒸发酒精和挥发性化合物。

蒸发和凝结:蒸汽进入蒸馏头,经过冷却后凝结成液体。

分馏:再次蒸馏器中进行分馏,不同挥发性物质的沸点不同,因此可以根据需要分离和收集不同的成分。

收集:收集器中的液体经过再次蒸馏,产生的液体称为"佳酿",它经过更精细的调整和处理,通常具有所期望的酒精度和风味。

最终,根据不同的酒类,将得到的"佳酿"进行陈年,陈年是一种酿酒或烈酒制作过程中的特殊工艺,通过将酒醪置于适当的容器中,并让其在特定条件下静置一段时间,以促使酒醪与容器内的材料(如橡木桶)相互作用,从而改变酒醪的风味、质地和复杂性。

上述的发酵、蒸馏以及陈年工艺综合起来就是常规的酿酒工艺,但是通过该种酿酒工艺酿造出来的酒,在后续灌装、打包过程中,还是存在有部分杂质、沉淀,影响成品的质感。

其次,针对上述的发酵、蒸馏以及陈年工艺,在目前市面上均有成熟的技术,但是,对于手工型、家用型等小规模酿酒设备在蒸馏工艺、陈年工艺上以及对应的装置上均存在一定缺陷,比如,蒸馏工艺上所使用的蒸馏器结构简单,一般都是采用间歇式蒸馏方式,往蒸馏器中投入定量的发酵好的酒醪之后,一般不会在蒸馏过程中持续补入酒醪,而是在每个蒸馏批次之间重新装配新的发酵好的酒醪,然而,蒸馏器的最大装载量一般为蒸馏器容量的70-80%,一次性投入完酒醪之后,由于装载量较大,底部的酒醪可能会受热过度而产生焦糊或糊底,而顶部的酒醪可能会受热不均,产生不均匀的蒸馏产物。比如,陈年工艺上所使用的橡木桶结构单一,使用时需要人工一个一个搬运,导致在搬运的过程中,橡木桶容易受储存环境的影响,影响最终酒醪的风味、质地。

因此,存在待改进之处,本发明提供一种酿酒设备的酿造工艺。

发明内容

针对现有技术所存在的不足,本发明目的在于提出一种酿酒设备的酿造工艺,具体方案如下:

一种酿酒设备的酿造工艺,所述酿酒设备包括一次蒸馏装置、二次蒸馏装置、酒体暂存装置、过滤装置、陈年装置、抽吸管路系统、灌装管路系统,一次蒸馏装置,同时储存有酒醪A、酒醪B,酒醪A和酒醪B呈上下分离设置,酒醪A可定量注入酒醪B中以进行混合,底部设有加热部件一,用于对一次蒸馏装置内部提供70-80℃的热量;

二次蒸馏装置,接收来自一次蒸馏装置中的由酒醪B被加热蒸馏、冷凝后的粗酒,底部设有加热部件二,用于对二次蒸馏装置内部提供80-90℃的热量;

酒体暂存装置,接收来自二次蒸馏装置的由粗酒被加热蒸馏、冷凝后的精酒;

抽吸管路系统,设有抽吸入口、抽吸出口,抽吸入口与酒体暂存装置连通设置,抽吸出口与过滤装置相邻设置;

过滤装置,设有过滤进口、过滤出口,内部设有可更换的微孔滤膜,过滤进口与抽吸出口连通设置,过滤出口与灌装管路系统相邻设置;

灌装管路系统,设有若干个可控制流量的灌装口,灌装口与陈年装置相邻设置;

陈年装置,形成有避光空间,避光空间中间隔设有若干个橡木桶循环组,橡木桶循环组由一个新橡木桶以及一个旧橡木桶组成,每个新橡木桶对应连接一个灌装口,新橡木桶、旧橡木桶之间连通设置;

所述酿酒工艺为:

在酒醪A定时补入酒醪B的条件下,一次蒸馏装置对酒醪A、酒醪B的混合液进行一次加热蒸馏,得到粗酒,粗酒经过冷凝转移进入二次蒸馏装置中,二次蒸馏装置对粗酒进行二次加热蒸馏,得到精酒,精酒经过冷凝转移进入酒体暂存装置中,酒体暂存装置中的精酒在温度低于10℃、湿度处于50-70%的条件下密封进行沉淀,储存5-10天后,精酒通过抽吸管路系统流经过滤装置,过滤装置过滤掉精酒中夹带的杂质,得到清酒,清酒通过灌装管路系统,从每个灌装口转移进入陈年装置中的橡木桶循环组,清酒首先在新橡木桶中储存6-12个月,之后,对应转移至旧橡木桶中储存3-4年。

进一步的,所述一次蒸馏装置包括蒸馏锅、导管以及冷凝器,导管的两端分别与蒸馏锅、冷凝器连通设置;

蒸馏锅的内部安装有一个用于储存酒醪A的发酵筒,且蒸馏锅的顶部形成有一个酒醪补入孔,发酵筒靠近蒸馏锅的顶部设置,发酵筒的底部与蒸馏锅中的酒醪B设有间距;

发酵筒的内部滑动安装有一个推料板,发酵筒靠近顶部的外壁形成有酒醪溢流孔;

蒸馏锅和发酵筒之间安装有一个驱动所述推料板相对发酵筒上下滑移的往复升降机构。

进一步的,蒸馏锅初始装载酒醪B时,酒醪B的最大装载量设为蒸馏锅容量的60-65%;

发酵筒的容量为蒸馏锅容量的20-30%,发酵筒初始装载酒醪A时,酒醪A的最大装载量设为发酵筒容量的80-90%;

一次蒸馏装置工作时,首先往蒸馏锅和发酵筒中分别加入对应的酒醪B、酒醪A,再启动加热部件一,加热0.5-1小时之后,再启动往复升降机构,在酒醪B以每分钟0.2-0.3%的消耗量被消耗时,酒醪A以每分钟0.5-1%的溢出量从发酵筒上的酒醪溢流孔补入酒醪B中,同时对酒醪补入孔间隙式地往发酵筒中加入对应的酒醪A,当蒸馏锅中的酒醪B装载量达到70-75%时,再关闭往复升降机构,同时停止对酒醪补入孔加入对应的酒醪A,加热1-2小时之后,再启动往复升降机构,之后循环直至停止加热部件一。

进一步的,往复升降机构包括动力电机、旋转轴、旋转本体、传动辊、升降顶杆;

动力电机,固定安装在蒸馏锅的外壁上,用于提供旋转动力;

旋转轴,处于蒸馏锅的内部,一端与动力电机的输出轴传动连接,另一端穿设于旋转本体中并与旋转本体固定连接;

旋转本体,相对两侧分别形成有驱动凸轮部,驱动凸轮部与旋转本体的外缘之间还形成有与驱动凸轮部同比例增大的限位凸轮槽;

升降顶杆,设有两个,一端与推料板的底面固定连接,另一端转动安装有一个传动辊,两个传动辊分别处于不同的限位凸轮槽中。

进一步的,旋转轴的外壁上安装有呈螺旋状的搅动叶片,搅动叶片分布于旋转本体的两侧。

进一步的,发酵筒靠近顶部的外壁上铰接有一个上导流围板,靠近底部的外壁上铰接有一个下支撑围板;

上导流围板的上表面分为呈上下设置导流斜面、导流弧面,与蒸馏锅的内壁之间形成有酒醪通过间隙;

下支撑围板远离发酵筒的端部与上导流围板远离发酵筒的端部抵接设置。

进一步的,每个橡木桶循环组分别固定于一个安装板上,陈年装置的底部与所有安装板之间设有重力自适应摆动机构以使得新橡木桶、旧橡木桶始终存在高度差。

进一步的,新橡木桶、旧橡木桶的外壁均缠绕有螺旋式沉降管,螺旋式沉降管的进口的所处高度低于螺旋式沉降管的出口的所处高度。

进一步的,陈年装置的两端分别为可拆卸的通风板,通风板与安装板之间存在间距;

重力自适应摆动机构包括一个表面形成有齿轮槽的活动辊以及若干个与齿轮槽啮合的摆动块,活动辊的两端通过设置轴承与陈年装置相对转动连接,若干个摆动块分别与一个安装板的底部固定连接。

进一步的,安装板设置为铁板,陈年装置的底部安装有若干个磁铁块,每个安装板的正下方对应有一个磁铁块。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

(1)通过设置酒体暂存装置,在酒体暂存装置中,精酒中的不溶性成分以及溶解物便可沉淀在底部,并且在低温条件下,可以保持精酒中的化学稳定性,减缓氧化和降解过程,从而保持质量和口感,而且可以保留较多含量的挥发性物质。

(2)本发明的一次蒸馏装置是在减小蒸馏锅中已经发酵好的酒醪B初始装载量的前提下,只需在蒸馏锅上添加纯机械结构的发酵筒、往复升降机构等,随着加热蒸馏的进行,可以同时对酒醪A进行保温发酵,并且将酒醪A定量补入酒醪B中,只需要简单地设定好往复升降机构中动力电机的转速,控制往复升降机构、加热部件一的启动、关闭状态,以及往发酵筒中补入定量新的酒醪A,便可实现连续式补酒,而且还能在补入酒醪A的同时快速将两种酒醪混合均匀,以及连续式蒸馏。

(3)通过设置陈年装置以及重力自适应机构,精酒可以经过橡木桶循环组的两重陈年作用,赋予精酒独特的风味、口感等特点。

附图说明

图1为本发明的酿造工艺的流程示意图;

图2为一次蒸馏装置的整体示意图;

图3为一次蒸馏装置中的蒸馏锅展示往复升降机构的结构示意图;

图4为一次蒸馏装置中的蒸馏锅展示发酵筒的结构示意图;

图5为往复升降机构与推料板之间的配合关系的结构示意图;

图6为陈年装置中新橡木桶装满精酒的状态示意图;

图7为陈年装置中精酒逐渐从新橡木桶注入旧橡木桶中的状态示意图。

附图标记:1、一次蒸馏装置;2、二次蒸馏装置;3、酒体暂存装置;4、过滤装置;5、陈年装置;6、抽吸管路系统;7、灌装管路系统;8、蒸馏锅;81、酒醪补入孔;9、推料板;10、往复升降机构;11、动力电机;12、旋转轴;13、旋转本体;14、传动辊;15、升降顶杆;16、驱动凸轮部;17、限位凸轮槽;18、发酵筒;19、酒醪溢流孔;20、上导流围板;21、导流斜面;22、导流弧面;23、酒醪通过间隙;24、下支撑围板;25、新橡木桶;26、旧橡木桶;27、安装板;28、螺旋式沉降管;29、搅动叶片;30、微孔;31、通风板;32、重力自适应摆动机构;33、活动辊;34、摆动块;35、磁铁块。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不仅限于此。

本发明适用于酿造比如威士忌、龙舌兰等酒类的小规模酿造,结合现有的酿造设备和酿造工艺,如图1,本发明的酿酒设备包括一次蒸馏装置1、二次蒸馏装置2、酒体暂存装置3、过滤装置4、陈年装置5、抽吸管路系统6、灌装管路系统7,需要说明的是,一次蒸馏装置1、二次蒸馏装置2、酒体暂存装置3、过滤装置4、陈年装置5、抽吸管路系统6、灌装管路系统7,均采用市面上可购买到的产品,不同的是,一次蒸馏装置1、过滤装置4、以及陈年装置5均做出了结构以及功能上的改进,在陈年装置5的总容量较大的前提下,本发明在一次蒸馏装置1上增加了补酒以及连续式蒸馏的工艺,加热蒸馏出来的酒陆续经过二次蒸馏装置2、酒体暂存装置3、过滤装置4后,最终储存于陈年装置5中,完成一次性的高效酿造。

本发明对应的酿造工艺为:在酒醪A定时补入酒醪B的条件下,一次蒸馏装置1对酒醪A、酒醪B的混合液进行一次加热蒸馏,得到粗酒,粗酒经过冷凝转移进入二次蒸馏装置2中,二次蒸馏装置2对粗酒进行二次加热蒸馏,得到精酒,精酒经过冷凝转移进入酒体暂存装置3中,酒体暂存装置3中的精酒在温度低于10℃、湿度处于50-70%的条件下密封进行沉淀,储存5-10天后,精酒通过抽吸管路系统6流经过滤装置4,过滤装置4过滤掉精酒中夹带的杂质,得到清酒,清酒通过灌装管路系统7,从每个灌装口转移进入陈年装置5中的橡木桶循环组,清酒首先在新橡木桶25中储存6-12个月,之后,对应转移至旧橡木桶26中储存3-4年。

根据不同酒类的酒,上述酿造工艺中的具体温度参数、时间参数、湿度参数等可进行灵活调整。

其中,为实现蒸馏过程中的蒸发、凝结、收集或者分馏,本发明中的酿酒设备中的一次蒸馏装置1、二次蒸馏装置2均不是一个单独的部件,而是有多个部件构成,如图2,均包括了蒸馏锅8、导管、冷凝器,导管的两端分别与蒸馏锅8、冷凝器连通设置,蒸馏锅8用于实现储存酒醪以及加热酒醪,导管用于将蒸馏锅8中蒸发出来的物质导入冷凝器中,冷凝器用于冷却蒸发的物质,将其转变成液体,并进行收集。一次蒸馏装置1的冷凝器中的液体依次再经过二次蒸馏装置2进行二次蒸馏,与一次蒸馏装置1不同的是,二次蒸馏装置2还包括了一个分馏器,用于根据不同挥发性物质的沸点不同而分离和收集不同的成分。

蒸馏锅8、导管、冷凝器、分馏器均是市面上常见的产品,对其具体结构以及功能在此不做过多赘述。本发明中,针对蒸馏锅8的加热方式有做出改进,在一次蒸馏装置1中,蒸馏锅8的底部设有带有温度控制系统的加热部件一,可采用蒸汽加热器、火焰燃烧器或者电热棒等结构,温度控制系统可以根据需要调整加热部件一的功率,以保持蒸馏锅8内的温度在所需的范围内,同理,加热部件二与加热部件采用的工作方式一致,区别在于,根据一次蒸馏、二次蒸馏所需要的温度不同,加热部件一对蒸馏锅8提供70-80℃的热量,加热部件二对蒸馏锅8提供80-90℃的热量,具体的温度根据所要酿的酒的种类进行设定,不做具体限制。

在一些特定的蒸馏过程中,可以对蒸馏锅8进行持续补入酒醪的操作,这种操作通常被称为"连续蒸馏"或"连续补酒蒸馏"。连续蒸馏可以有不同的变体和方法,但基本原理是在蒸馏过程中持续添加新的酒醪,以保持蒸馏过程的连续性和稳定性。在连续蒸馏中,通常有一个补酒装置以及对应的控制系统,用于控制新酒醪的补入速率和加入量,这可以通过自动控制或工作人员的干预来实现,补入的新酒醪会与已经在蒸馏过程中的液体混合,并随着蒸馏的进行逐渐蒸发和分离。

然而,上述的连续蒸馏中对应的补酒装置、控制系统一般都是适用于工业规模的酿酒生产中需要高产量和连续生产的情况,对于手工型、家用型等小规模酿酒设备,设置上述这种补酒装置以及控制系统,其一是增加生产成本,大材小用;其二是自动化控制的设置对工作人员的能力要求较高,操作不当容易破坏酒的口感、风味等;其三是补酒装置的功能单一,只能实现添加新的酒醪,对于新酒醪、旧酒醪之间后续的混合、受热存在一定的缺陷。

需要说明的是,现有的手工型、家用型等小规模酿酒设备在工作时,一般都是采用间歇式蒸馏方式,往蒸馏器中投入定量的发酵好的酒醪之后,一般不会在蒸馏过程中持续补入酒醪,而是在每个蒸馏批次之间重新装配新的发酵好的酒醪。与现有的蒸馏器不同,结合,3和图4,本发明中一次蒸馏装置1中的蒸馏锅8同时储存有两种酒醪,一种是酒醪A,另一种是酒醪B,需要说明的是,酒醪A、酒醪B可以采用同类型的酒醪,酒醪B为发酵好的酒醪,酒醪A的差别体现在发酵的保存时间不同,酒醪A、酒醪B也可以采用不同类型的酒醪,差别体现在原料品种、酵母品种等不同。酒醪A通过设置配套结构独立储存于蒸馏锅8的上方,而酒醪B直接储存在蒸馏锅8中,两种酒醪呈上下分离设置。随着蒸馏的不断进行,酒醪B的量不断减小,但是酒醪A可定时注入酒醪B中,两种酒醪进行混合,最终都作为酒醪B,如此一来,酒醪A作为酒醪B的补充源,可以实现蒸馏锅8的连续蒸馏,也就是可以实现小规模酿酒设备的连续蒸馏。

如图4,为了实现酒醪A的储存,蒸馏锅8的内部安装有一个与蒸馏锅8同轴设置的发酵筒18,发酵筒18的上端呈不开口设置,只开设一个通孔,内部用于储存酒醪A,还可以配合其他结构将酒醪A分离出发酵筒18,以实现对酒醪B的补充,在材料上,为了不与蒸馏锅8中的酒醪产生反应以影响酒的质量,发酵筒18采用比如型号为304的不锈钢材,符合食品机械卫生标准。为了实现发酵筒18的安装,蒸馏锅8的顶部的锥形部可设置多个悬挂钩,发酵筒18的外壁上对应设置多个挂扣,与悬挂钩配合,悬挂钩、挂扣也采用304的不锈钢材,便于将发酵筒18悬挂在蒸馏锅8的顶部,,安装发酵筒18时,将发酵筒18伸入蒸馏锅8中即可,需要取出发酵筒18也很方便。

由于发酵筒18始终处于蒸馏锅8的内部,蒸馏锅8在进行加热蒸馏时,内部产生的热量会作用于发酵筒18以及发酵筒18内部的酒醪A,但是酒醪A并不会直接受热,在一次蒸馏装置1中,发酵筒18的位置设置合理,具体为发酵筒18靠近蒸馏锅8的顶部设置,同时也相对远离蒸馏锅8与导管的连接处,并且为了避免发酵筒18直接受到来自酒醪B的高温热量,发酵筒18的底部与蒸馏锅8中的酒醪B设有间距,可减小发酵筒18的受热温度,受热平衡后,使得酒醪A控制在低于酒醪会被蒸馏的温度。对此,发酵筒18中的酒醪A可采用常温的酒醪,利用蒸馏锅8被加热后产生的热量实现完全预热,提高热能的利用率。

酒醪A以定时的方式注入酒醪B后,发酵筒18中酒醪A的总量逐渐减少,为了实现对酒醪A的补充,蒸馏锅8顶部的锥形部上开设有一个酒醪补入孔81,通过对酒醪补入孔81、发酵筒18上的通孔中伸入管道,便可将在外部预先处于发酵状态的酒醪A随时注入发酵筒18中。需要说明的是,外部预先处于发酵状态的酒醪A是指在设定好温度、pH值、酸度、糖分含量以及氧气供应值的条件下已经发酵过一定时间的酒醪。甚至酒醪A可以是和酒醪B成分相同的液料,也可以是成分不同的液料,从而配合酿造各种风味的酒。

当酒醪A储存于发酵筒18中时,处于静止状态的酒醪A无法自身注入酒醪B中,即使外部的工作人员可通过辅助工具操作,整个流程也较为繁琐,为此,发酵筒18的内部滑动安装有一个与发酵筒18内径适配的推料板9,发酵筒18靠近顶部的外壁形成有酒醪溢流孔19,酒醪溢流孔19可设置为一整个圆环孔,也可设置为均匀间隔设置的多个小孔,以及在蒸馏锅8和发酵筒18之间安装有一个于推料板9配合的往复升降机构10。初始状态下,在酒醪A的重力作用下,推料板9处于发酵筒18的底部,酒醪A的液面所处高度低于酒醪溢流孔19的所处高度。往复升降机构10工作时,利用旋转力矩实现升降活动,从而驱动推料板9相对发酵筒18上下滑移,实现将酒醪A注入酒醪B中。具体为,当推料板9向上滑移时,由于推料板9的圆周外缘与发酵筒18的内壁贴合,推料板9在上移的同时支撑起所有酒醪A的重量,使得酒醪A的液面所处高度逐渐升高,直至与酒醪溢流孔19齐平,之后溢流出发酵筒18的酒醪A便可在自身重力下掉落至发酵筒18底部的酒醪B中,与酒醪B混合。

结合图4和图5,具体来说,往复升降机构10包括动力电机11、旋转轴12、旋转本体13、传动辊14、升降顶杆15,除了动力电机11设于蒸馏锅8的外部,其他均处于蒸馏锅8的内部,且也均采用304的不锈钢材。其中,只有升降顶杆15直接与推料板9配合,通过其他几个结构的配合实现升降顶杆15的工作,从而带动推料板9的位移。

动力电机11作为提供旋转力矩的装置,固定安装在蒸馏锅8的外壁上,当其旋转时会提供旋转动力。旋转轴12处于蒸馏锅8的内部,整体长度稍短于蒸馏锅8的内径,一端与动力电机11的输出轴同轴固定连接,实现与动力电机11的输出轴的同步转动,另一端穿设于整体呈凸轮状的旋转本体13中,并与旋转本体13固定连接,且旋转轴12与旋转本体13偏心设置,使得旋转本体13与旋转轴12同步转动。

旋转本体13的相对两侧分别形成有一个与旋转本体13同比例缩小的驱动凸轮部16,由于驱动凸轮部16呈凸出设置,驱动凸轮部16与旋转本体13的外缘之间形成一个内凹设置的限位凸轮槽17,限位凸轮槽17的尺寸相对驱动凸轮部16同比例增大。每个限位凸轮槽17中设有一个传动辊14,每个传动辊14对应设置一个升降顶杆15,转动辊通过设置转轴与升降顶杆15的一端转动连接,升降顶杆15的另一端与推料板9的底面固定连接。

由此,当动力电机11启动时,旋转轴12带动旋转本体13转动,由于推料板9在发酵筒18中被限位,传动辊14会沿着限位凸轮槽17的路径移动,在旋转本体13转动的过程中,驱动凸轮部16处于如图4的状态时,驱动凸轮部16将传动辊14顶起,带动升降顶杆15向上移动,从而带动推料板9相对发酵筒18向上位移至最高。而驱动凸轮部16继续朝下旋转180°之后,传动辊14自然而然就下降,带动升降顶杆15向下移动,从而带动推料板9相对发酵筒18向下位移至最低。推料板9两次位移产生的高度差可以满足酒醪A的液面所处高度与酒醪溢流孔19齐平,从而进行溢流。

需要说明的是,由于推料板9每次进行升降运动产生的高度差是保持不变的,对应的,酒醪A从酒醪溢流孔19溢出去的溢出量按理也是保持不变的,可以通过体积公式计算得到。酒醪A的最大溢出量跟推料板9升降一次的高度差呈正比,而推料板9的高度差随着旋转本体13的尺寸增大而增大,实际制作时,可根据酿酒经验,通过计算一定时间内酒醪B的消耗量,可以控制在同样时间内酒醪A的溢出量等于或者稍大于酒醪B的消耗量,从而使得蒸馏锅8底部的酒醪B的总量以较小的变化量增加,避免对加热部件一的加热压力过大。

另外,旋转轴12、旋转本体13转动的同时,会对酒醪B进行搅动,为进一步搅动酒醪B,旋转轴12的外壁上安装有呈螺旋状的搅动叶片29,也就是说,旋转本体13的两侧均有搅动叶片29,由于旋转轴12在旋转本体13两侧的伸出长度不同,两侧的搅动叶片29的总长度不同,搅动叶片29上也可设置微孔30,减少与酒醪B之间的阻力,因此,当旋转轴12旋转时,搅动叶片29可以以更大的接触面积搅动酒醪,达到以下效果:其一,均匀加热,可以帮助将热量均匀地传递到整个酒醪中,防止出现局部过热或过冷的情况,有助于确保酒醪在蒸馏过程中受热均匀,避免过度焦糊或产生不均匀的蒸馏产物;其二,可以防止糊底,在蒸馏过程中,蒸馏锅8底部的酒醪容易受热过度而产生焦糊或糊底,通过搅动酒醪,可以防止酒醪底部的过热,保持均匀的温度分布,减少糊底的风险;其三,可以提高挥发性物质的释放,搅动酒醪可以增加酒醪表面的接触面积,促进挥发性物质的释放,从而有助于提高蒸馏过程中挥发性物质的分离效率和产量;其四,促进混合,搅动酒醪可以帮助将酒醪B以及补入酒醪B中的酒醪A混合在一起,确保整个酒醪具有一致的化学组成,有助于提高蒸馏过程中的效率和一致性。

由于精密程度上存在差别,小规模酿酒设备在初始装载酒醪时,装载量会小于大型工业蒸馏装置,小规模酿酒设备的装载量一般在70-80%,在此装载量下,若是采用常规的加热蒸馏+自动控制补酒的方式,容易出现酒醪混合不均匀、酒醪受热不均、底部糊底等问题,针对这些问题,常规手段一般是人工搅拌,或者机械搅拌,操作繁琐,且即便搅拌后,随着酒醪的不断补入,需要不断的进行搅拌操作,如此一来,如果多次打开蒸馏锅8去完成搅拌操作,便会影响蒸馏效果。

不同的是,本发明中的一次蒸馏装置1中的蒸馏锅8的装载量设为蒸馏锅8容量的60-65%,也就是初始装载酒醪B时,酒醪B的最大装载量为60-65%,由于蒸馏锅8中设有发酵筒18,发酵筒18的容量为蒸馏锅8容量的20-30%,发酵筒18初始装载酒醪A时,酒醪A的最大装载量设为发酵筒18容量的80-90%。

且一次蒸馏装置1工作模式为:首先往蒸馏锅8和发酵筒18中分别加入对应的酒醪B、酒醪A,再启动加热部件一,对酒醪B蒸馏以及对酒醪A预热,此时的酒醪B会减少,酒醪A不变。加热0.5-1小时之后,再启动往复升降机构10,在酒醪B以每分钟0.2-0.3%的消耗量被消耗时,酒醪A以每分钟0.5-1%的溢出量从发酵筒18上的酒醪溢流孔19补入酒醪B中,同时对酒醪补入孔81间隙式地往发酵筒18中加入对应的酒醪A,当蒸馏锅8中的酒醪B装载量达到70-75%时,再关闭往复升降机构10,同时停止对酒醪补入孔81加入对应的酒醪A,,加热1-2小时之后,再启动往复升降机构10,之后循环直至停止加热部件一。

举例说明:一次蒸馏装置1装载时,发酵筒18的容量采用蒸馏锅8容量的30%,当蒸馏锅8中的酒醪B装载量为蒸馏锅8容量的60%时,发酵筒18中的酒醪A装载量为发酵筒18容量的85%。此时实际上蒸馏锅8中的酒醪总量为85.5%,高于现有小规模酿酒设备的最大装载量,但蒸馏锅8实际被直接加热蒸发的酒醪B装载量小于现有小规模酿酒设备的最大装载量。逐渐开始加热蒸馏0.5小时后,酒醪B以每分钟0.2%左右的消耗量被消耗时,此时的酒醪B的容量为54%左右,酒醪A只是被预热,容量不变。之后启动往复升降机构10,往复升降机构10每分钟循环工作4次,每次升降运动时酒醪A的溢出量0.2%左右,那酒醪A就是以每分钟0.8%左右的溢出量补入,每分钟溢出量和每分钟消耗量之间的差值为0.6%左右,如此一来,酒醪B装载量从54%逐渐以每分钟0.6%的速度逐步增加。

当蒸馏锅8中的酒醪B装载量增加到一定量时,比如75%左右,装载量的测定可人工由工作人员打开盖体81目测,或者可将整个蒸馏锅8置于电子秤上,蒸馏锅8的盖体81可由外部吊架支撑其重量,通过前后重量的变化从而判断酒醪B装载量。当蒸馏锅8中的酒醪B装载量增加到75%时,工作人员可关闭动力电机11。需要说明的是,在循环补酒的过程中,发酵筒18中的酒醪A的容量会减小,可通过酒醪补入孔81间隙式地往发酵筒18中加入酒醪A,停止循环补酒的时候,同时停止对酒醪补入孔81加入对应的酒醪A。

之后,让蒸馏锅8加热蒸馏一段时间,比如1.5小时,此时发酵筒18中的酒醪A已经在热气作用下也已经预热,再重新开启动力电机11,继续进行连续蒸馏,如此循环工作,直至停止加热部件一。

与现有需要设定控制程序以调整补入酒醪的加入速率、加入量的酿酒设备不同的是,本发明的一次蒸馏装置1是在减小蒸馏锅8中已经发酵好的酒醪B初始装载量的前提下,只需在蒸馏锅8上添加纯机械结构的发酵筒18、往复升降机构10等,随着加热蒸馏的进行,只需要简单地设定好往复升降机构10中动力电机11的转速,控制往复升降机构10、加热部件一的启动、关闭状态,以及往发酵筒18中补入定量新的酒醪A,便可实现连续式补酒,而且还能在补入酒醪A的同时快速将两种酒醪混合均匀,以及连续式蒸馏。

一次蒸馏装置1的工作模式的参数可根据需要进行调整。

常规的补酒装置一般是将酒醪通入蒸馏锅8中后,酒醪在自身重力和流动性作用下,与先前的酒醪混合,为便于说明简称为新酒醪、旧酒醪,由于新酒醪的温度小于旧酒醪,且已经被蒸馏一段时间之后的旧酒醪已经蒸发分离出部分物质了,此时的新酒醪、旧酒醪二者的液体分子存在不同,新酒醪、旧酒醪之间的黏度也存在不同,新酒醪注入旧酒醪中之后,由于黏度差异,在微观角度上,黏度较高的液体具有较大的内摩擦力,使得其分子在混合过程中难以快速扩散和交换位置,新酒醪、旧酒醪两者之间可能形成较为稳定的界面。在界面附近,新酒醪黏度较高的液体分子难以穿过界面层进入旧酒醪中,导致混合不均匀的现象出现。

本发明不同的是,除了设置酒醪溢流孔19,发酵筒18靠近顶部的外壁上设有一个呈环状的上导流围板20,上导流围板20的上表面以发酵筒18为中心由内向外分为导流斜面21、导流弧面22,导流斜面21的总面积大于导流弧面22,从图中可以看出,导流斜面21、导流弧面22呈上下设置,且导流斜面21与蒸馏锅8的内壁平行设置,导流弧面22作为过渡面,逐渐与蒸馏锅8的内壁靠近,且导流弧面22与蒸馏锅8的内壁之间形成有一圈环状的酒醪通过间隙23,可以看出酒醪通过间隙23的尺寸较小,在不影响蒸馏物质从酒醪通过间隙23进入导管、冷凝器的前提下,当酒醪A从酒醪溢流孔19溢出后,先沿着导流斜面21以较为平缓的速度向下流动,然后在导流弧面22的聚拢作用下,流入酒醪通过间隙23,再从酒醪通过间隙23沿着蒸馏锅8的内壁下滑,酒醪A沿着内壁下滑时,与内壁表面接触并扩散,而且在下滑时还会产生剪切力,这样的注入方式可以增加酒醪之间的接触面积,使得酒醪A可以慢慢穿过界面层,与界面层底下的酒醪B混合更加均匀。

同时,酒醪A在下流的过程中,由于搅动叶片29的动作,酒醪B受到搅拌效应的影响,酒醪B产生波动,与蒸馏锅8内壁之间的稳定性变差,使得酒醪A可以更容易穿过界面层的边缘,且酒醪A也会受到搅拌效应的影响,进一步促进酒醪B、酒醪A的混合。

因此,当旋转轴12发生旋转动作时,不仅可以通过推料板9的升降动作将酒醪A以定量以及定时的方式注入酒醪B中,还可以通过旋转叶片的旋转动作对原本的酒醪B进行规律性的搅拌动作,实现均匀受热、减少糊底、促进挥发性物质释放等功能,还可以对未混合均匀的酒醪A、酒醪B进行规律性的搅拌动作,实现将不同液体分子的酒醪A、酒醪B混合的功能。

结合图3和图4,为便于实现上导流围板20的安装以及定位,上导流围板20可通过合页与发酵筒18铰接,使得上导流围板20可以以铰接处相对发酵筒18转动,蒸馏锅8靠近底部的外壁上以同样的方式铰接有一个呈环状的下支撑围板24。将发酵筒18安装于蒸馏锅8内部时,先将上导流围板20、下支撑围板24均转动至回缩于发酵筒18内壁上,下支撑围板24处于内,上导流围板20处于外,当发酵筒18完全伸入蒸馏锅8内部之后,在下支撑围板24的重力作用下,下支撑围板24展开,逐渐远离发酵筒18,由于下支撑围板24远离发酵筒18的端部与上导流围板20远离发酵筒18的端部抵接设置,在下支撑围板24展开的同时,会同时将上导流围板20撑开,最终,上导流围板20、下支撑围板24的最终状态如图,从而形成酒醪通过间隙23。

上导流围板20、下支撑围板24同样也采用不锈钢制成,比如18/8不锈钢、SUS304不锈钢,由于上导流围板20、下支撑围板24撑开后,与发酵筒18的外壁之间形成一个较大的隔热空间,通过该隔热空间的形成,下支撑围板24、隔热空间以及发酵筒18形成三道隔热屏障,上导流围板20、隔热空间以及发酵筒18同样也是三道隔热屏障,可以隔绝蒸馏锅8内部大部分对发酵筒18内部的热量,同理,发酵筒18底壁、推料板9形成两道隔热屏障,也可以隔绝部分对发酵筒18内部的热量,甚至,当推料板9逐渐上移后,推料板9与发酵筒18底壁之间也是一个隔热空间。因此,可实现对酒醪A的温度控制在合理范围内实现预热,避免被提前蒸馏。

综合来说,只需要通过设定发酵筒18的位置,同时加上上导流围板20、下支撑围板24的设置,可以使得发酵筒18中的酒醪A的温度处于适合的预热温度,该温度可以由工作人员从酒醪补入孔81通过温度计测量。此时,发酵筒18作为一个独立的承载结构,可以借助来自蒸馏锅8的热量作为热源,满足酒醪A的预热温度,达到对加热蒸馏时产生的热量的利用,减少外部热能的消耗。

由上述的一次蒸馏装置1蒸馏得到的粗酒之后由二次蒸馏装置2处理,二次蒸馏装置2接收来自一次蒸馏装置1中的由酒醪B被加热蒸馏、冷凝后的粗酒,加热部件二启动后,持续产出的精酒由酒体暂存装置3处理,酒体暂存装置3实际上是一个中间罐体,接收来自二次蒸馏装置2的由粗酒被加热蒸馏、冷凝后的精酒,酒体暂存装置3此时可采用简单的玻璃罐或者不锈钢罐即可。

设置酒体暂存装置3的目的实际上是为了有助于后续提高酒的清澈程度,酒体暂存装置3中的精酒在温度低于10℃、湿度处于50-70%的条件下密封进行沉淀,储存5-10天,在储存的过程中,在保证湿度的基础上,由于低温可以抑制细菌和酵母等微生物的生长,减少精酒酒质变化和降解的可能性,低温还可以帮助保持精酒中的化学稳定性,减缓氧化和降解过程,从而保持质量和口感,另外,此时的精酒中存在较多含量的挥发性物质,某些挥发性物质在较高温度下容易挥发,而低温条件可以减少这些物质的损失,有助于保留酒的风味和香气。最重要的是,低温可能导致一些精酒中的物质结晶或沉淀,特别是如果精酒中存在一些不溶性成分或高浓度的溶解物,这些成分以及溶解物便可沉淀在酒体暂存装置3的底部。

储存5-10天,由抽吸管路系统6将酒体暂存装置3中的精酒转移至过滤装置4,抽吸管路系统6设有抽吸入口、抽吸出口,利用虹吸效应或者泵送法实现转移。过滤装置4设有过滤进口、过滤出口,过滤装置4也可采用罐体,内部设有可更换的微孔30滤膜。抽吸入口与酒体暂存装置3的外壁连通设置,抽吸出口与过滤装置4的过滤进口连通设置,精酒从抽吸入口进入抽吸管路系统6后,从抽吸出口进入过滤装置4,流经微孔30滤膜,进一步被过滤掉杂质,过滤出口与灌装管路系统7相邻设置,精酒通过过滤出口进入灌装管路系统7,灌装管路系统7设有若干个可控制流量的灌装口,控制流量可以通过阀门实现,从而使得精酒通过灌装口进入陈年装置5。

结合图6和图7,陈年装置5作为保证成品酒的质量以及风味的重要工序之一,整体呈一个封闭室,两端分别为可拆卸的通风板31,内部形成有避光空间,避光空间中间隔设有若干个橡木桶循环组,橡木桶循环组的数量由人工控制,保证能接收所有精酒即可。橡木桶储存酒时,需要特定的环境条件来确保酒的品质和陈化过程,对此,陈年装置5中的温度设定在15-20℃左右,避免过高的温度导致精酒过快地与木材互动,使得酒体过于浓厚。湿度设定在70-75%左右,可以保持橡木桶的密封性,防止精酒的蒸发和氧气的进入,有利于精酒的陈化和保持稳定的口感。加上通风板31的设置,可以帮助酒体进行氧化与还原反应,促进陈化过程,以及避免陈年装置5中异味的存在。

每个橡木桶循环组分别固定于一个安装板27上,橡木桶循环组由一个新橡木桶25以及一个旧橡木桶26组成,且新橡木桶25的尺寸稍大于旧橡木桶26,每个新橡木桶25的上端的侧壁对应连接一个灌装口,初始状态下,新橡木桶25、旧橡木桶26均为中空状态。为了减少精酒中可能还存在的杂质进入橡木桶中,新橡木桶25、旧橡木桶26的外壁均缠绕有螺旋式沉降管28,采用型号为304的不锈钢材,螺旋式沉降管28的进口的所处高度低于螺旋式沉降管28的出口的所处高度。可以看出,如图6,在新橡木桶25上,螺旋式沉降管28的进口处于下部,用于与灌装管路系统7配合,螺旋式沉降管28的出口处于上部,与新橡木桶25的灌装口可拆卸连通,灌装口被打开后,精酒通过灌装口流经螺旋式沉降管28,逐渐将新橡木桶25充满,由于螺旋式沉降管28的螺旋式结构的自身特点,精酒中的杂质需要克服自身重力以及螺旋式沉降管28的斜度才能在管道中运动,因此,杂质会沉降在螺旋式沉降管28的底部,减少杂质进入新橡木桶25的可能性。

同理,旧橡木桶26上缠绕的螺旋式沉降管28,螺旋式沉降管28的进口与新橡木桶25可拆卸连通,螺旋式沉降管28的出口用于与旧橡木桶26上的灌装口可拆卸连通,旧橡木桶26中的精酒转移至旧橡木桶26的过程中,螺旋式沉降管28同样会起到沉降杂质的作用,减少杂质进入旧橡木桶26的可能性。

优化的,螺旋式沉降管28的内壁可形成间隔式的凸起部,凸起部还能对精酒中的杂质起到一个阻挡的作用,使得杂质运行的阻力更大。

为了保证精酒满足"新酒装新桶",即精酒在新橡木桶25中储存6-12个月,陈年装置5的底部与所有安装板27之间设有重力自适应摆动机构32,重力自适应摆动机构32根据新橡木桶25、旧橡木桶26重量上的不同,使得二者的高度不同。具体来说,重力自适应摆动机构32包括一个表面形成有齿轮槽的活动辊33以及若干个与齿轮槽啮合的摆动块34,活动辊33的两端通过设置轴承与陈年装置5相对转动连接,若干个摆动块34分别与一个安装板27的底部固定连接,由于新橡木桶25中逐渐装有精酒,在重力作用下,新橡木桶25的高度低于旧橡木桶26,软管28靠近新橡木桶25的一端的高度低于另一端,使得精酒无法排入旧橡木桶26中。

在6-12个月期间,处于新橡木桶25中的精酒具有如下特点:

传递新橡木桶25的香气和味道:新橡木桶25通常保留着天然的木质香气和味道,这些特性能够与精酒进行互动和交融,赋予精酒独特的风味。

提供较强的橡木影响:新橡木桶25中的木质成分更为活跃,能够更快速地与精酒发生化学反应,释放出更多的物质,如单宁和香气化合物,从而影响精酒的口感和香气。

提供相对较清澈的酒醪:新橡木桶25通常具有较好的密封性和内部光滑度,可以减少酒醪与精酒的接触,从而降低悬浮物和浑浊度。

保持较纯净的桶内环境:由于新橡木桶25没有经过使用,其内部没有残留的微生物或其他污染物,有利于保持精酒的卫生和稳定。

并且在6-12个月期间,根据不同的酒类的需求不同,可以打开靠近新橡木桶25一侧的通风板31,将对应的安装板27抬起,直至安装板27与陈年装置5底部的磁铁块35吸附,在重力的作用下,新橡木桶25中的精酒会自动通过软管28流入旧橡木桶26中,储存3-4年。

在3-4年期间,处于旧橡木桶26中的精酒具有如下特点:

继续旧橡木桶26的影响:旧橡木桶26中残留的木质成分和之前的陈酿历史会对精酒产生影响,传递一定的香气、味道和复杂性。

平衡和融合:旧橡木桶26中的木味和单宁等物质可能已经较为温和,通过与精酒进行互动,能够帮助平衡精酒的口感和香气,使其更加融合和和谐。

提供独特的风味:每个旧橡木桶26都会因为之前的使用历史而具有独特的风味特点,这些特点可能对精酒产生一定的影响,赋予精酒独特的个性和复杂性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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