夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法，該方法是針對食醋固態(tài)發(fā)酵過程中醋醅指標在線監(jiān)測、預警和實時補給的方法。本發(fā)明通過對食醋發(fā)酵前所采用的醋醅種子基礎理化和生化指標的測試，且實時監(jiān)測發(fā)酵過程中溫濕度的變化狀況，并對異常區(qū)域進行補給，能防止在夏季高溫期醋醅微生物迅速繁殖并消耗盡底料，保證醋醅發(fā)酵過程中的品質。
【專利說明】夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及食醋生產領域；具體說是一種夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法。
【背景技術】
[0002]鎮(zhèn)江香醋是我國典型的傳統(tǒng)特色食品，在國際調味品市場享有聲譽。在食醋的發(fā)酵過程中，醋醅發(fā)酵是制醋工藝中的重要環(huán)節(jié)，也在很大程度上決定了香醋成品的最終風味，其特征是醋酸發(fā)酵過程中物料(醋醅)呈固態(tài)形式，發(fā)酵時醋醅中的醋酸菌等微生物將酒精氧化為醋酸和其他風味物質。醋醅發(fā)酵是一復雜的過程，隨著發(fā)酵的進行，在微生物種群的作用下，其產生的氣味中揮發(fā)成分不斷變化，最終形成該產品所獨有的風味。
[0003]在夏季高溫期，由于環(huán)境溫濕度高，且各種雜菌的協(xié)同作用，醋醅發(fā)酵過程中經(jīng)常性的出現(xiàn)高溫，酒精和氧氣消耗量非常大。在傳統(tǒng)的24h翻醅一次過程中，經(jīng)常性在局部會出現(xiàn)醋醅溫度急劇上升，酒精和氧氣快速消耗甚至耗盡的情況，極大的影響醋醅的質量，導致夏天揮發(fā)酸的量較低，如采用加快翻醅的頻次，則進一步加快酒精的消耗，在醋醅分布不均勻的情況下，則可能會造成燒醅的情況。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法，包括如下步驟:
Cl)醋醅種子基礎理化和生化指標的測試:在接種的過程中，對醋醅的生物活性，醋醅基礎溫度，環(huán)境溫度，醋醅的酒精度，醋醅的水分進行測試，為下一步模型的建立提供基礎；
(2)發(fā)酵過程中醋醅溫濕度的多方位實時監(jiān)控；根據(jù)發(fā)酵過程的各個階段，根據(jù)需要在醋醅的不同層次布置測溫濕度裝置監(jiān)測醋醅溫度和濕度，并通過測溫濕度裝置將所監(jiān)測的數(shù)據(jù)實時在線傳輸至中央處理器中，供系統(tǒng)反饋下一步信息；
(3)發(fā)酵過程中不同溫濕度區(qū)域的氧氣濃度、酒精度快速檢測:在固態(tài)發(fā)酵的不同階段，分別在翻醅前對不同溫濕度區(qū)域醋醅的氧氣濃度和酒精度進行快速檢測，通過密度比重法測試醋醅的酒精度含量，通過快速氧氣監(jiān)測儀測試醋醅中的氧氣濃度；
(4)發(fā)酵不同階段溫度-氧氣濃度，溫度-酒精度預測模型建立:在發(fā)酵的不同階段(接種、提熱、過杓、露底)，通過所監(jiān)測基礎數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，分別建立溫度、濕度、糠及麥麩的孔隙度與氧氣濃度的關系，以及建立溫度、濕度、糠及麥麩的孔隙度與酒精度的關系，推測醋醅各個點在發(fā)酵過程中的酒精度和氧氣濃度的實時變化狀況，并反饋數(shù)據(jù)至中央處理器，供下一步處理 ；
(5)溫濕度異常區(qū)系統(tǒng)補給:當系統(tǒng)出現(xiàn)溫濕度異常時，則可通過中央處理器開啟并控制補給系統(tǒng)，補給系統(tǒng)中的生料在溫濕度異常區(qū)的上方進入該區(qū)域，通過溫濕度在線監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測該區(qū)域的醋醅狀況，實時將結果反饋于中央處理器，并由中央處理器決定下一步措施，如繼續(xù)出現(xiàn)溫濕度異常，可將結果繼續(xù)反饋至中央處理器中，繼續(xù)補給，直至該區(qū)域醋醅正?；?br> [0006]本發(fā)明中，所述測溫濕度裝置包括傳感器、防腐蝕外殼和手柄，所述手柄安裝在所述防腐蝕外殼的底端，所述防腐蝕外殼用于保護傳感器導線不受濃酸環(huán)境的腐蝕，PTlOO溫度傳感器則位于防腐蝕外殼的頂端，通過聚四氟乙烯(鐵氟龍)進行抗酸堿腐蝕涂抹后直接和醋醅接觸，實時檢測醋醅溫度。設計相應的裝置保護傳感器以及導線不受腐蝕，且保證傳感器可精確深入到每個所需要監(jiān)測的層次。
[0007]步驟2)和步驟3)中，醋池溫濕度區(qū)域的劃分，以及在各個區(qū)域溫濕度傳感器的布置。根據(jù)醋醅發(fā)酵過程中微生物活動代謝，與耗氧特征，與底層生料以及與邊上醋池接觸程度，將醋池分為6個層次，分別為表層中部(表層即距離醋醅頂部15cm附件區(qū)域)、表層邊部(邊部即距離醋池IOcm以內區(qū)域，其它區(qū)域則為中部)、中層中部(中層即距離醋醅頂部45cm區(qū)域)、中層邊部、下層中部(下層即距離醋醅頂部65cm區(qū)域)和下次邊部。每個區(qū)域由于醋醅微生物活動環(huán)境不同，其所表現(xiàn)的醋醅溫濕度指標以及其與氧濃度和酒精度的關系都有所不同。將醋池中每隔2m劃分出一個區(qū)域，在各個區(qū)域中，每一個層次點各布置一個溫濕度傳感器。
[0008]有益效果:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明方法能實現(xiàn)在食醋固態(tài)發(fā)酵過程中醋醅指標在線監(jiān)測、預警和實時補給的方法，該方法的建立既實時監(jiān)測固態(tài)發(fā)酵過程中醋醅理化指標的實時變化狀況，以推測醋醅中微生物發(fā)酵情況，并根據(jù)監(jiān)測情況采取措施，又保留了傳統(tǒng)的每24h翻醅，而使醋醅中的微生物的正常活動不受影響。還能防止在夏季高溫期醋醅微生物迅速繁殖并消耗盡底料 ，保證醋醅發(fā)酵過程中的品質。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明中發(fā)酵池溫濕度分布區(qū)域圖。
[0010]圖2為本發(fā)明中測溫濕度裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]根據(jù)下述實施例和附圖，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的內容僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明通過對食醋發(fā)酵前所采用的醋醅種子基礎理化和生化指標的測試，且實時監(jiān)測發(fā)酵過程中溫濕度的變化狀況，并對異常區(qū)域進行補給，并在線同步監(jiān)控補給后系統(tǒng)，維持醋醅正常發(fā)酵，【具體實施方式】如下:
(I)醋醅種子基礎理化和生化指標的測試:在接種的過程中，首先獲取醋醅的基本理化指標及生化指標的數(shù)據(jù)，為下一步醋醅在發(fā)酵過程中所出現(xiàn)的狀況進行綜合判斷提供基礎數(shù)據(jù)，首先監(jiān)測醋醅發(fā)酵的環(huán)境溫濕度，醋醅基礎溫度，醋醅的酒精度，醋醅的水分，麩皮和糠的水分及孔隙度等基礎理化指標，然后對接種所采用的醋醅的生物活性也進行相應測試和分析，采用光密度法和亞甲基藍染色法測試接種醋醅的生物量，然后再對其進行分離和辨別，確定初始產酸酵母菌和醋酸酵母菌的生物量和生物活性，為后期分析提供基礎，然后測試接種醋醅中的乙醇脫氫酶活性及醋醅中總蛋白含量。
[0013](2)發(fā)酵過程中醋醅溫濕度的多方位實時監(jiān)控；根據(jù)發(fā)酵過程的各個階段(即接種、提熱、過杓、露底)，從表層到中下層，從中部到四周不斷擴展醋醅溫濕度實時監(jiān)測范圍，即如圖1所示:從表層中部(表層即距離醋醅頂部15cm附件區(qū)域)到表層邊部(邊部即距離醋池10cm以內區(qū)域，其它區(qū)域則為中部)，再擴散至中層中部(中層即距離醋醅頂部45cm區(qū)域)和邊部，再到下層中部(下層即距離醋醅頂部65cm區(qū)域)和邊部，在醋醅的各個層次布置測溫濕度裝置監(jiān)測醋醅溫度和濕度。在溫濕度監(jiān)測的過程中，且使得測溫濕度裝置可精確深入到每個所需要監(jiān)測的層次，并將所監(jiān)測的數(shù)據(jù)實時在線傳輸至中央處理器中，供中央處理器反饋下一步信息。其中測溫濕度裝置的結構:如圖2所示:包括傳感器1、防腐蝕外殼2和手柄3，所述手柄3安裝在所述防腐蝕外殼2的底端，所述防腐蝕外殼2用于保護傳感器I導線不受濃酸環(huán)境的腐蝕，PT100傳感器I設在防腐蝕外殼2內部并位于防腐蝕外殼2的頂端，通過聚四氟乙烯(鐵氟龍)進行抗酸堿腐蝕涂抹后直接和醋醅接觸，實時檢測醋醅溫度。設計相應的裝置保護傳感器以及導線不受腐蝕，且保證傳感器可精確深入到每個所需要監(jiān)測的層次。將醋池中每隔2m劃分出一個區(qū)域，在各個區(qū)域中，每一個層次點各布置一個測溫濕度裝置。
[0014](3)發(fā)酵過程中不同溫濕度區(qū)域的氧氣濃度、酒精度快速檢測:在固態(tài)發(fā)酵的四個階段，分別在翻醅前對不同溫濕度區(qū)域醋醅的氧氣濃度和酒精度進行快速檢測，通過密度比重法測試醋醅的酒精度含量，即稱取一定量的醋醅，過濾去其中殘渣，采用比重瓶法測試醋醅在不同階段的酒精度，通過快速氧氣監(jiān)測儀測試醋醅中的各個位置的氧氣濃度，監(jiān)測醋醅中微生物消耗氧氣情況；步驟(3)中的不同溫濕度區(qū)域的劃分同步驟(2)。
[0015](4)發(fā)酵不同階段溫度-氧氣濃度，溫度-酒精度預測模型建立:在發(fā)酵的四同階段(接種、提熱、過杓、露底)，通過所監(jiān)測基礎數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，分別建立溫度、濕度、糠及麥麩的孔隙度與氧氣濃度的關系，在發(fā)酵初始階段即測試加入發(fā)酵過程的糠和麥麩孔隙度，在發(fā)酵的每個階段中，通過傳感器實時檢測各個區(qū)域的醋醅溫濕度狀況，通過便攜式氧氣濃度測試儀器檢測該區(qū)域的氧濃度狀況，然后建立孔隙度、溫度、濕度和氧氣濃度的多元回歸模型，通過多批次實驗累積和校正，即可在發(fā)酵過程中，實時監(jiān)測各個區(qū)域氧氣濃度；同樣，建立溫度、濕度、糠及麥麩的孔隙度與酒精度的關系，預測醋醅各個點在發(fā)酵過程中的酒精度的實時變化狀況，并反饋數(shù)據(jù)至中央處理器，供下一步處理；
(5)溫濕度異常區(qū)系統(tǒng)補給:當系統(tǒng)出現(xiàn)溫濕度異常時，則可通過中央處理器開啟并控制補給系統(tǒng)，補給系統(tǒng)中的生料在溫濕度異常區(qū)的上方進入該區(qū)域，根據(jù)溫濕度異常情況，以及推測的氧氣濃度和酒精度含量，覺得系統(tǒng)補給生料的量，并通過溫濕度在線監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測該區(qū)域的醋醅狀況，實時將結果反饋于中央系統(tǒng)，如補給的量不足，則中央處理器再一次開啟補給系統(tǒng)，再一次進行補給，直至該區(qū)域醋醅正常化。
【權利要求】
1.一種夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)醋醅種子基礎理化和生化指標的測試:在接種的過程中，對醋醅的生物活性，醋醅基礎溫度，環(huán)境溫度，醋醅的酒精度，醋醅的水分進行測試，為下一步模型的建立提供基礎； (2)發(fā)酵過程中醋醅溫濕度的多方位實時監(jiān)控；根據(jù)發(fā)酵過程的各個階段，根據(jù)需要在醋醅的不同層次布置測溫濕度裝置監(jiān)測醋醅溫度和濕度，并通過測溫濕度裝置將所監(jiān)測的數(shù)據(jù)實時在線傳輸至中央處理器中，供系統(tǒng)反饋下一步信息； (3)發(fā)酵過程中不同溫濕度區(qū)域的氧氣濃度、酒精度快速檢測:在固態(tài)發(fā)酵的不同階段，分別在翻醅前對不同溫濕度區(qū)域醋醅的氧氣濃度和酒精度進行快速檢測，通過密度比重法測試醋醅的酒精度含量，通過快速氧氣監(jiān)測儀測試醋醅中的氧氣濃度； (4)發(fā)酵不同階段溫度-氧氣濃度，溫度-酒精度預測模型建立:在發(fā)酵的不同階段，通過所監(jiān)測基礎數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，分別建立溫度、濕度、糠及麥麩的孔隙度與氧氣濃度的關系，以及建立溫度、濕度、糠及麥麩的孔隙度與酒精度的關系，檢測醋醅各個點在發(fā)酵過程中的酒精度和氧氣濃度的實時變化狀況，并反饋數(shù)據(jù)至中央處理器，供下一步處理； (5)溫濕度異常區(qū)系統(tǒng)補給:當系統(tǒng)出現(xiàn)溫濕度異常時，則可通過中央處理器開啟并控制補給系統(tǒng)，補給系統(tǒng)中的生料在溫濕度異常區(qū)的上方進入該區(qū)域，通過溫濕度在線監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測該區(qū)域的醋醅狀況，實時將結果反饋于中央處理器，并由中央處理器決定下一步措施，如繼續(xù)出現(xiàn)溫濕度異常，可將結果繼續(xù)反饋至中央處理器中，繼續(xù)補給，直至該區(qū)域醋醅正?；?br> 2.根據(jù)權利要求1所述的夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法，其特征在于，步驟2)和步驟3)中，醋池溫濕度區(qū)域的劃分，以及在各個區(qū)域溫濕度傳感器的布置:根據(jù)醋醅發(fā)酵過程中微生物活動代謝，與耗氧特征，與底層生料以及與邊上醋池接觸程度，將醋池分為6個層次，分別為表層中部、表層邊部、中層中部、中層邊部、下層中部和下次邊部；每個區(qū)域由于醋醅微生物活動環(huán)境不同，其所表現(xiàn)的醋醅溫濕度指標以及其與氧濃度和酒精度的關系都有所不同；在各個溫濕度區(qū)域內，每隔2m布置一個溫濕度傳感器。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法，其特征在于，所述測溫濕度裝置包括傳感器、防腐蝕外殼和手柄，所述手柄安裝在所述防腐蝕外殼的底端，所述溫度傳感器設在防腐蝕外殼內部并位于防腐蝕外殼的頂端。
4.根據(jù)權利要求1所述的夏季高溫期醋醅固態(tài)發(fā)酵智能監(jiān)測和補給方法，其特征在于，步驟4)中，發(fā)酵的不同階段指的是接種階段、提熱階段、過杓階段、露底階段。
【文檔編號】C12Q3/00GK103468831SQ201310406245
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權日:2013年9月9日
【發(fā)明者】林顥, 余永建, 朱勝虎, 梁艷輝 申請人:江蘇恒順醋業(yè)股份有限公司