專利名稱：一種根據(jù)發(fā)酵體積膨脹率監(jiān)測干紅葡萄酒發(fā)酵過程的發(fā)酵罐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種葡萄酒發(fā)酵裝置，尤其是涉及一種根據(jù)發(fā)酵體積膨脹率監(jiān)測干紅葡萄酒發(fā)酵過程的發(fā)酵罐。
背景技術：
發(fā)酵過程中酵母細胞釋放大量的CO2，根據(jù)酒精發(fā)酵的機理，葡萄糖發(fā)酵生成酒精的反應式為
理論上1mol(180g)葡萄糖發(fā)酵生成2mol(92g)酒精和2mol CO2(88g)，酒精與CO2二者質(zhì)量比為0.956。發(fā)酵1L酒精度12°的葡萄酒需要消耗216g葡萄糖，約產(chǎn)生56L CO2氣體。
葡萄酒發(fā)酵罐內(nèi)進行著生物化學反應過程，還伴隨著有大量的物理過程。這些物理過程與化學過程相互影響，酵母細胞釋放CO2是生物化學反應過程，由CO2引起的發(fā)酵基質(zhì)體積膨脹是物理過程。發(fā)酵產(chǎn)生的CO2首先溶解于發(fā)酵基質(zhì)中，即CO2氣體溶解于葡萄汁及存在于果皮中，結合葡萄酒生產(chǎn)實際，發(fā)酵在敞口容器內(nèi)即在常壓下進行，葡萄酒發(fā)酵溫度維持在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)(干紅葡萄酒26-30℃)，在一定的壓力、一定的溫度下，某種液體中CO2溶解度為常數(shù)?，F(xiàn)有的葡萄酒發(fā)酵罐是開放式，當發(fā)酵達到動態(tài)平衡時，發(fā)酵液中溶解的CO2濃度達到飽和時，其余的CO2通過液相逸出并通過浮在液體上面的果皮的孔隙逸出發(fā)酵罐口，排放到周圍環(huán)境中，通過強制通風或自然對流排到室外。CO2的存在使發(fā)酵基質(zhì)體積膨脹，體積膨脹的相對變化量膨脹率可以間接反映發(fā)酵過程的狀態(tài)變化。
發(fā)酵過程中需要實時監(jiān)測并控制發(fā)酵進程。目前國內(nèi)葡萄酒發(fā)酵多數(shù)是測定發(fā)酵液密度變化來監(jiān)測過程。普遍的方法是人工定時取樣測定比重，通過監(jiān)測發(fā)酵過程發(fā)酵液密度(或比重)的變化，繪制發(fā)酵曲線，并以此來判斷發(fā)酵進行的正常與否。這種方法的缺點是無法在線監(jiān)測發(fā)酵過程的變化，測定過程復雜，勞動強度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種根據(jù)發(fā)酵體積膨脹率監(jiān)測干紅葡萄酒發(fā)酵過程的發(fā)酵罐，能在線監(jiān)測發(fā)酵過程的變化，利于控制發(fā)酵，測定過程操作簡單，有效減輕了測定人員的勞動強度。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為一種根據(jù)發(fā)酵體積膨脹率監(jiān)測干紅葡萄酒發(fā)酵過程的發(fā)酵罐，其特殊之處在于包括發(fā)酵罐罐體，所述發(fā)酵罐罐體封頭上安裝有物位高度傳感器。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和效果如下本發(fā)明是為解決在線檢測發(fā)酵進行狀況而提出的方案，其理論依據(jù)是酒精發(fā)酵機理和發(fā)酵動力學，用軟測量技術實現(xiàn)發(fā)酵的在線測定，以利于控制發(fā)酵，即用容易在線測定的發(fā)酵基質(zhì)體積膨脹并轉(zhuǎn)化為在線測定發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵基質(zhì)的物料位置高度的變化代替不易測定的發(fā)酵液密度，根據(jù)干紅葡萄酒發(fā)酵基質(zhì)體積膨脹率監(jiān)測發(fā)酵過程。
四

附圖為本發(fā)明的結構示意圖。
圖中1-出渣口、2-液位計、3-外夾層換熱器、4-換熱器出口、5橢圓形封頭、6-安全閥、7-進料口、8-物位高度傳感器、9-罐體筒體、10-人孔、11-清酒出口、12-濁酒出口、13-支撐腿五具體實施例方式本發(fā)明的原理當發(fā)酵罐直徑一定時，罐內(nèi)物料體積與料位高度成正比，發(fā)酵產(chǎn)生的CO2氣體引起發(fā)酵基質(zhì)體積膨脹，罐內(nèi)料位高度隨之成比例增大。根據(jù)測定的高度可以得到不同時刻發(fā)酵基質(zhì)的體積，發(fā)酵處于不同的階段體積膨脹率不同。體積膨脹率變化規(guī)律間接反映了發(fā)酵狀態(tài)。體積膨脹率變化規(guī)律為發(fā)酵初期時體積體積膨脹率開始增加，發(fā)酵旺盛時體積膨脹率最大，之后開始減小。當體積膨脹率從最大值開始下降，達到并且維持最大值的一定比例時，可以分離自流酒。
參見附圖，該發(fā)酵罐為立式圓柱體結構。由筒體9、罐底、橢圓形封頭5、外夾層換熱器3、液位計2、取樣閥、人孔10、進料口7、濁酒出口12、清酒出口11、排污口等組成。冷卻夾套由罐體壁和夾套壁所構成，夾套壁密接于罐體壁，為提高換熱效果，使冷卻介質(zhì)呈現(xiàn)湍流狀態(tài)，換熱器3表面有規(guī)律地分布蜂窩狀凹坑，凹坑與罐體壁點焊。為便于排空罐內(nèi)殘液及清洗水，罐底為錐形易于排放果皮、果籽及酒泥等。本實用新型是在罐體封頭上安裝了料位高度傳感器8，可在線連續(xù)測定發(fā)酵過程料位高度(包括進料的原始高度)。當測定原始進料量對應的高度，并連續(xù)測定不同時刻體積的變化量對應的高度變化量，通過運算器運算料位高度變化率δ＝(H1-H)/H相對應的體積膨脹率γ＝{(V′-V)×100％}/V，就能夠在線監(jiān)測發(fā)酵基質(zhì)體積膨脹率，根據(jù)體積膨脹率可以了解發(fā)酵狀態(tài)。
權利要求
1.一種根據(jù)發(fā)酵體積膨脹率監(jiān)測干紅葡萄酒發(fā)酵過程的發(fā)酵罐，其特征在于包括發(fā)酵罐罐體，所述發(fā)酵罐罐體封頭上安裝有物位高度傳感器(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種根據(jù)發(fā)酵體積膨脹率監(jiān)測干紅葡萄酒發(fā)酵過程的發(fā)酵罐，其能在線監(jiān)測發(fā)酵過程的變化，以利于控制發(fā)酵，測定過程操作簡單，有效減輕了測定人員的勞動強度。本發(fā)明包括發(fā)酵罐罐體，所述發(fā)酵罐罐體封頭上安裝有物位高度傳感器。
文檔編號C12G1/022GK1644672SQ200410073209
公開日2005年7月27日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權日2004年10月29日
發(fā)明者高暢, 李華, 高樹賢, 沈忠勛, 來疆文 申請人:西北農(nóng)林科技大學