一种果醋发酵系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种果醋发酵系统，包括发酵装置、输气装置、抽气装置、果酒存储装置、醋酸菌种子存储装置、果醋收集装置和空气除菌装置；空气除菌装置包括通过通气管依次连接的脱脂棉过滤管、活性炭吸附管、气体流量计、装有高锰酸钾的除菌瓶、气体缓冲瓶；通气管的进气口与输气装置连接，气体缓冲瓶通过第一输气管分别与果酒存储装置、醋酸菌种子存储装置以及发酵装置连接；果酒存储装置和醋酸菌种子存储装置通过第一输液管均与发酵装置相连通；果醋收集装置通过第二输液管与发酵装置相连通；抽气装置通过第二输气管分别与发酵装置、果醋收集装置连接；且连接均为密封连接，该发酵系统实现了无菌操作流程，因此为顺利发酵制取果醋提供了保障。
【专利说明】一种果醋发酵系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及果醋生产设备领域，尤其是涉及一种果醋发酵系统。
【背景技术】
[0002] 果醋能促进新陈代谢，调节酸碱平衡，消除疲劳。果醋中含有十种以上的有机酸和 人体所需的多种氨基酸。
[0003] 另外，果醋具有降低胆固醇的作用，经常食醋是降低胆固醇的一种有效方法，因为 醋中富含尼克酸和维生素，它们均是胆固醇的克星，能促进胆固醇经肠道随粪便排出，使血 浆和组织中胆固醇含量减少。研究证实，心血管病患者每天服用20毫升果醋，6个月后胆固 醇平均降低9. 5%，中性脂肪减少11. 3%，血液黏度亦有所下降。
[0004] 而且，果醋还能提高机体的免疫力，具有防癌抗癌作用。果醋中含有丰富的维生 素、氨基酸和氧，能在体内与钙质合成醋酸钙，增强钙质的吸收。果醋中含有丰富的维生素 C，维生素C是一种强大的抗氧化剂，能防止细胞癌变和细胞衰老，还可阻止强致癌物亚硝 胺在体内的合成，促使亚硝胺的分解，使亚硝胺在体内的含量下降，保护机体免受侵害，防 止胃癌、食道癌等癌症的发生。果醋可促进血液循环，有降压作用。果醋中含有可促进心血 管扩张、冠状动脉血流量增加、产生降压效果的三萜类物质和黄酮成分，对高血压、高血脂、 脑血栓、动脉硬化等多种疾病有防治作用。此外，果醋有抗菌消炎、防治感冒的作用。
[0005] 鉴于果醋所具有的多种保健效果，国内有大量企业进行果醋的生产和销售。一般 而言，需要将醋酸菌种子液和果酒混合后通气发酵，通过控制通气量、发酵温度等实现果醋 的制备。然而现有果醋发酵装置成套设备容量大，存在生产过程耗资大的缺陷，不适合小型 作坊式制醋需求；而简易发酵装置在加入原料液、取液（成品）以及将输入到设备的空气排 出的时候，需要拆卸或者增设相应的设备；因此，非常容易造成微生物污染，进而导致整个 发酵制醋的失败。
[0006] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种果醋发酵系统，以解决现有技术中存在的简易发酵装 置在发酵制醋的过程中，加液/取液以及排气过程中会造成微生物污染的技术问题。
[0008] 本发明提供的果醋发酵系统，包括发酵装置、输气装置、抽气装置、果酒存储装置、 醋酸菌种子存储装置、果醋收集装置和空气除菌装置；
[0009]所述空气除菌装置包括：通过通气管依次连接的脱脂棉过滤管、活性炭吸附管、气 体流量计、装有高锰酸钾的除菌瓶、气体缓冲瓶；
[0010] 所述通气管的进气口与所述输气装置连接，所述气体缓冲瓶通过第一输气管分别 与所述果酒存储装置、醋酸菌种子存储装置以及所述发酵装置连接；
[0011] 所述果酒存储装置和所述醋酸菌种子存储装置通过第一输液管均与所述发酵装 置相连通；所述果醋收集装置通过第二输液管与所述发酵装置相连通；所述抽气装置通过 第二输气管分别与所述发酵装置、所述果醋收集装置连接；
[0012] 其中，所述连接均为密封连接。
[0013] 本发明提供的这种果醋发酵系统，由输气装置输入整个发酵系统的空气预先通过 空气除菌装置，依次经过脱脂棉过滤管、活性炭吸附管以及高锰酸钾溶液灭菌；得到的无菌 空气被输入到预先装有果酒的果酒存储装置和预先装有醋酸菌种子醋酸菌种子存储装置。 在无菌空气压力的作用下，果酒和醋酸菌种子被通过第一输液管被压入到发酵装置中进行 发酵，同时无菌空气通过第一输气管输入到发酵装置中保证发酵的通气量。发酵完全之后， 开启抽气装置，使得发酵装置、果醋收集装置内均呈负压，发酵后得到的果醋在压差的作用 下通过第二输液管进入果醋收集装置中被收集。
[0014] 本发明的这种果醋发酵系统，通过被空气除菌装置处理的无菌空气实现加液（果 酒和醋酸菌种子）过程，利用抽气装置使得发酵装置、果醋收集装置形成负压，进而实现取 液（果醋）效果。整个发酵系统仅利用控制控制无菌空气的流向实现发酵制醋的效果，不 需要额外排气，有效的防止了外界杂菌污染的可能性，几乎实现了无菌操作流程，因此为顺 利发酵并制取果醋提供了保障。
[0015]另外，本发明提供的这种果醋发酵系统，其所需各种设备简易，成本低，只要保证 各设备连接之间的气密性即可，非常符合小型的作坊式的制醋需求，具有广泛的应用前景。
[0016] 可选的，所述发酵装置具体包括：发酵瓶和水槽；
[0017] 所述发酵瓶设置在水槽内，所述水槽的内部设置有防水加热管和温度传感器；且 所述防水加热管和所述温度传感器与同一个温控箱电连接；
[0018] 所述发酵瓶的瓶口上设置有硅胶瓶塞；所述硅胶瓶塞上设置有多个用于分别将所 述果酒存储装置、所述醋酸菌种子存储装置、所述第一输气管、所述果醋收集装置以及所述 抽气装置与所述发酵瓶连通的玻璃管；
[0019] 其中，与所述第一输气管相连的玻璃管处于所述发酵瓶的内部管口上设置有气液 混合加味装置；所述气液混合加味装置由空芯的蒙古栎木块以及填充在所述蒙古栎木块内 部的天女木兰、绿茶、五味子、刺五加、蒙古栎或白桦的叶片/茎段组成；所述蒙古栎木块的 侧壁上设置有多个直径为0. 5-1. 5_的通气孔。
[0020] 可选的，所述气体流量计和所述活性炭吸附管之间的通气管上还设置有一个空气 流量调节阀。
[0021] 可选的，还包括一个取样管：
[0022] 所述取样管与所述果醋收集装置并联，且所述取样管通过所述第二输液管、所述 第二输气管分别与所述发酵瓶、所述抽气装置连通。
[0023] 可选的，用于将所述果醋收集装置与所述发酵瓶连通的玻璃管处在所述发酵瓶内 部的管口延伸到所述发酵瓶内的液面以下；
[0024] 所述气液混合加味装置处于所述发酵瓶内的液面以下。
[0025] 可选的，所述第一输气管、第二输气管上均设置有气体控制阀门；
[0026] 所述第一输液管和所述第二输液管上均设置有液体控制阀门。
[0027] 可选的，所述果酒存储装置、所述醋酸菌种子存储装置、所述果醋收集装置和所述 除菌瓶均为配设有密封硅胶瓶塞的三角瓶。
[0028] 可选的，所述发酵瓶内的液面高于所述水槽的液面。
[0029] 可选的，处于所述除菌瓶内的通气管的管口上设置有内嵌毛细管的气液混合器； 所述气液混合器处于所述除菌瓶内所装的高锰酸钾溶液的液面以下。
[0030] 可选的，所述抽气装置为一个抽气泵。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对具体 实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的 附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032] 图1为本发明实施例1-6提供的发酵系统的组装结构图；
[0033] 图2为图1中所示的发酵装置的示意图；
[0034] 图3本图1中空气除菌装置的示意图；
[0035] 图4为图1中加液设备、取液设备及其连接关系图；
[0036]图5为本发明实施例1-6提供的发酵系统的气液操作控制示意图。
[0037] 附图标记：
[0038] I-发酵装置 2_加液设备 3_取液设备
[0039] 4-空气除菌装置 5-第一输气管 6-第一输液管
[0040] 7-第二输液管 8-第二输气管
[0041] 101-发酵瓶 102-水槽 103-防水加热管
[0042] 104-温度传感器 105-温控箱 106-硅胶瓶塞
[0043] 107-气液混合加味装置
[0044] 201-通气管 202-脱脂棉过滤管203-活性炭吸附管
[0045] 204-空气流量调节阀205-气体流量计 206-除菌瓶
[0046] 207-气液混合器 208-缓冲瓶
[0047] 301-果醋收集装置 302-取样管 303-果酒存储装置
[0048] 304-醋酸菌种子存储装置
[0049] L1-L4液体控制阀门
[0050]G1-G6气体控制阀门
【具体实施方式】
[0051] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0052] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语"中心"、"上"、"下"、"左"、"右"、"坚直"、 "水平"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了 便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0053] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0054] 实施例1
[0055] 如图1-5所示，本实施例提供的果醋发酵系统，包括发酵装置1、输气装置、抽气装 置、果酒存储装置303、醋酸菌种子存储装置304、果醋收集装置301和空气除菌装置4 ;
[0056] 所述空气除菌装置4包括：通过通气管201依次连接的脱脂棉过滤管202、活性炭 吸附管203、气体流量计205、装有高锰酸钾的除菌瓶206、气体缓冲瓶208 ;所述通气管201 的进气口与所述输气装置连接，所述气体缓冲瓶208通过第一输气管5分别与所述果酒存 储装置303、醋酸菌种子存储装置304以及所述发酵装置1连接；所述果酒存储装置303和 所述醋酸菌种子存储装置304通过第一输液管6均与所述发酵装置1相连通；所述果醋收 集装置301通过第二输液管7与所述发酵装置1相连通；所述抽气装置通过第二输气管8 分别与所述发酵装置1、所述果醋收集装置301连接；其中，所述连接均为密封连接。
[0057] 需要指数的是，在图1中，果酒存储装置303、醋酸菌种子存储装置304共同组成加 液设备2,而取液设备3主要由果醋收集装置301构成。
[0058] 本发明提供的这种果醋发酵系统，本发明的这种果醋发酵系统，通过被空气除菌 装置4处理的无菌空气实现加液（果酒和醋酸菌种子）过程，利用抽气装置使得发酵装置 1、果醋收集装置301形成负压，进而实现取液（果醋）效果。整个发酵系统仅通过控制无菌 空气的流向实现发酵制醋的效果，不需要额外排气，有效的防止了外界杂菌污染的可能性， 几乎实现了无菌操作流程，因此为顺利发酵制取果醋提供了保障。
[0059]另外，本发明提供的这种果醋发酵系统，其所需各种设备简易，成本低，只要保证 各设备连接之间的气密性即可，非常符合小型的作坊式的制醋需求，具有广泛的应用前景。
[0060] 实施例2
[0061] 如图1-5所示，本实施例提供的果醋发酵系统，是实施例1提供的果醋发酵系统的 进一步限定：具体的，将上述实施例1中的发酵装置1做出以下限定：
[0062] 发酵装置1具体包括：发酵瓶101和水槽102 ;所述发酵瓶101设置在水槽102内， 所述水槽102的内部设置有防水加热管103和温度传感器104 ;且所述防水加热管103和 所述温度传感器104与同一个温控箱105电连接；所述发酵瓶101的瓶口上设置有硅胶瓶 塞106 ;所述硅胶瓶塞106上设置有多个用于分别将所述果酒存储装置303、所述醋酸菌种 子存储装置304、所述第一输气管5、所述果醋收集装置301以及所述抽气装置与所述发酵 瓶101连通的玻璃管；
[0063] 其中，与所述第一输气管5相连的玻璃管处于所述发酵瓶101的内部管口上设置 有气液混合加味装置107 ;所述气液混合加味装置107由空芯的蒙古栎木块以及填充在所 述蒙古栎木块内部的天女木兰、绿茶、五味子、刺五加、蒙古栎或白桦的叶片/茎段组成；所 述蒙古栎木块的侧壁上设置有多个直径为〇. 5-1. 5_的通气孔。
[0064] 本实施例的发酵系统的有益效果是：通过控制外部的水槽102内的水温间接调控 发酵瓶101内的温度，温控方式操作方便；另外，发酵瓶101内设置的气液混合加味装置 107,在从第一输气管5中输入的无菌空气的吹打作用下，栎木块、天女木兰、绿茶、五味子、 刺五加、蒙古栎或白桦与发酵液接触，并充分散发香气，进而使得发酵获得的果醋具有混合 香味，进一步的提高了所产生果醋的风味（具体可参考应用例2-4)。
[0065] 实施例3
[0066] 如图1-5所示，本实施例提供的果醋发酵系统，是对实施例2提供的果醋发酵系统 的进一步的限定：具体的，所述气体流量计205和所述活性炭吸附管203之间的通气管201 上还设置有一个空气流量调节阀204。
[0067] 通过调控空气流量调节阀204,并同时观测气体流量计205的读数进而控制输入 整个发酵系统的空气量，保证发酵所需的同时也满足将果酒和醋酸菌种子压入发酵瓶101 的压力所需。
[0068] 实施例4
[0069] 请参考图1-图5,本实施例提供的果醋发酵系统，是对本发明实施例3提供的果醋 发酵系统的进一步改进，具体的，在实施例的3的基础之上，还增设一个取样管302 :所述取 样管302与所述果醋收集装置301并联，且所述取样管302通过所述第二输液管7、所述第 二输气管8分别与所述发酵瓶101、所述抽气装置连通。
[0070]另外，优选的，在本实施例中，用于将所述果醋收集装置301与所述发酵瓶101连 通的玻璃管处在所述发酵瓶101内部的管口延伸到所述发酵瓶101内的液面以下；所述气 液混合加味装置107处于所述发酵瓶101内的液面以下。
[0071] 在本实施例中，通过取样管302取样，并对所取的样品进行分析和检测，进而实现 发酵的过程的全程监控。另外，为了便于将发酵好的果醋输出，硅胶瓶塞106上的相应的玻 璃管（图1中最长的1个）的端部延伸到发酵瓶101内的液面以下，取液非常方便，而且气 液混合加味装置107处于所述发酵瓶101内的液面以下，在无菌空气的作用下，使得其与发 酵液充分接触混合，以更好的改变制得果醋的口感和风味。
[0072] 实施例5
[0073] 如图1-5所示，本实施例提供的果醋发酵系统，是对本发明实施例4提供的果醋发 酵系统的进一步改进，具体的，在本发明实施例4的基础之上，优选的，所述第一输气管5、 第二输气管8上均设置有气体控制阀门；所述第一输液管6和所述第二输液管7上均设置 有液体控制阀门。所述果酒存储装置303、所述醋酸菌种子存储装置304、所述果醋收集装 置301和所述除菌瓶206均为配设有密封硅胶瓶塞的三角瓶。
[0074] 在第一输气管5、第二输气管8上设置的气体控制阀门，在所述第一输液管6和所 述第二输液管7上设置的液体控制阀门，可有效的控制各装置的气体/液体流向，具体的， 每个阀门均对应起到控制一个相应的设备（具体设置情况请参考图1和图5)。此外，将果 酒存储装置303、所述醋酸菌种子存储装置304、所述果醋收集装置301和所述除菌瓶206 均为三角瓶，一方面便于控制气/液的输入或输出，另一方面，透明的玻璃器皿也便于实现 发酵过程中的全程监控，同时也便于观察通气、加液、取液过程以及实现现象。
[0075] 实施例6
[0076] 如图1-5所示，本实施例提供的果醋发酵系统，是对本发明实施例5提供的果醋发 酵系统的进一步改进，具体的，在本发明实施例5的基础之上，优选的，所述发酵瓶101内的 液面高于所述水槽102的液面；处于所述除菌瓶206内的通气管的管口上设置有内嵌毛细 管的气液混合器207 ;所述气液混合器207处于所述除菌瓶206内所装的高锰酸钾溶液的 液面以下；所述抽气装置为一个抽气泵。
[0077] 水槽102内的液面低于发酵瓶101的液面，这样，便于观测发酵过程，同时也使得 发酵温度更易控制。而且，除菌瓶206内设置的内嵌毛细管的气液混合器207会使得待灭 菌的空气与高锰酸钾溶液充分接触，实现更好的灭菌效果；另外，抽气装置具体为一个抽气 泵（图中未示出），其来源广泛、成本低、便于操控且抽气效果好。
[0078] 接下来，结合以上所举出的具体实施例，本发明还举出了上述发酵系统的具体应 用例，请参考应用例1-4 :
[0079] 应用例1
[0080] 一、发酵系统的连接与备料过程
[0081] S11、连接装置：按附图1所述的位置关系连接发酵装置、空气除菌装置、加液设 备、取液设备，并检查气密性。
[0082] S12、装加调味料：将调味料用尼龙布包裹后置于气液混合加味装置中。
[0083] S13、装置灭菌：将取液设备的空气配管从缓冲瓶拆下，用耐高温袋包裹管口，将 发酵瓶空气配管拆下，用耐高温袋包裹管口，将发酵瓶、取液设备、加液设备连同配管置于 121°C下灭菌30min，冷却后重新连接，连接前，用75%的酒精溶液对抽气装置出气口和缓 冲瓶出气口消毒。
[0084] S14、准备果酒：准备若干果酒存储装置，将预先制备的葡萄酒过滤，置于果酒存储 装置中，用耐高温袋包裹瓶口，于115°C下灭菌15min，按图1方式安装果存储装置。
[0085] S15、准备醋酸种子瓶：将醋酸菌种子存储装置于121°C下灭菌30min，冷却后分装 醋酸菌种子液，按图1所示位置关系安装醋酸菌种子存储装置。
[0086] S16、以冷却无菌水配制重量百分浓度为0. 5 %的高锰酸钾溶液置于除菌瓶中。
[0087] S17、水槽注水：向水槽中注入纯净水，液面高度略低于发酵瓶液面高度，如果发现 水槽水变浑浊，及时停机换水。
[0088] S18、气密性检查：按附图5中的阀门说明说明，关闭L1?L4,关闭G1、G2、G4、G5， 打开G3、G6,开启抽气装置，调节气体流量计为0. 15L/min，观察除菌瓶与发酵瓶内是否产 生气泡，其它连接口是否漏气，如果连接无漏气现象，且气泡均匀，表明气密性良好。
[0089] 二、向发酵系统中添加醋酸菌种子液
[0090] S1、准备：加液前，按表1加液前配置控制阀，检查连接是否正确，进行下一步操 作。
[0091] 表1向发酵瓶添加醋酸菌种子液过程的控制阀配置方案
[0092]
【权利要求】
1. 一种果醋发酵系统，其特征在于，包括发酵装置、输气装置、抽气装置、果酒存储装 置、醋酸菌种子存储装置、果醋收集装置和空气除菌装置； 所述空气除菌装置包括：通过通气管依次连接的脱脂棉过滤管、活性炭吸附管、气体流 量计、装有高锰酸钾的除菌瓶、气体缓冲瓶； 所述通气管的进气口与所述输气装置连接，所述气体缓冲瓶通过第一输气管分别与所 述果酒存储装置、醋酸菌种子存储装置以及所述发酵装置连接； 所述果酒存储装置和所述醋酸菌种子存储装置通过第一输液管均与所述发酵装置相 连通；所述果醋收集装置通过第二输液管与所述发酵装置相连通；所述抽气装置通过第二 输气管分别与所述发酵装置、所述果醋收集装置连接； 其中，所述连接均为密封连接。
2. 根据权利要求1所述的果醋发酵系统，其特征在于，所述发酵装置具体包括：发酵瓶 和水槽； 所述发酵瓶设置在水槽内，所述水槽的内部设置有防水加热管和温度传感器；且所述 防水加热管和所述温度传感器与同一个温控箱电连接； 所述发酵瓶的瓶口上设置有硅胶瓶塞；所述硅胶瓶塞上设置有多个用于分别将所述果 酒存储装置、所述醋酸菌种子存储装置、所述第一输气管、所述果醋收集装置以及所述抽气 装置与所述发酵瓶连通的玻璃管； 其中，与所述第一输气管相连的玻璃管处于所述发酵瓶的内部管口上设置有气液混合 加味装置；所述气液混合加味装置由空芯的蒙古栎木块以及填充在所述蒙古栎木块内部的 天女木兰、绿茶、五味子、刺五加、蒙古栎或白桦的叶片/茎段组成；所述蒙古栎木块的侧壁 上设置有多个直径为〇. 5-1. 5mm的通气孔。
3. 根据权利要求2所述的果醋发酵系统，其特征在于，所述气体流量计和所述活性炭 吸附管之间的通气管上还设置有一个空气流量调节阀。
4. 根据权利要求2所述的果醋发酵系统，其特征在于，还包括一个取样管： 所述取样管与所述果醋收集装置并联，且所述取样管通过所述第二输液管、所述第二 输气管分别与所述发酵瓶、所述抽气装置连通。
5. 根据权利要求2所述的果醋发酵系统，其特征在于，用于将所述果醋收集装置与所 述发酵瓶连通的玻璃管处在所述发酵瓶内部的管口延伸到所述发酵瓶内的液面以下； 所述气液混合加味装置处于所述发酵瓶内的液面以下。
6. 根据权利要求2所述的果醋发酵系统，其特征在于，所述第一输气管、所述第二输气 管上均设置有气体控制阀门； 所述第一输液管和所述第二输液管上均设置有液体控制阀门。
7. 根据权利要求6所述的果醋发酵系统，其特征在于，所述果酒存储装置、所述醋酸菌 种子存储装置、所述果醋收集装置和所述除菌瓶均为配设有密封硅胶瓶塞的三角瓶。
8. 根据权利要求7所述的果醋发酵系统，其特征在于，所述发酵瓶内的液面高于所述 水槽的液面。
9. 根据权利要求1-8任一项所述的果醋发酵系统，其特征在于，处于所述除菌瓶内的 通气管的管口上设置有内嵌毛细管的气液混合器；所述气液混合器处于所述除菌瓶内所装 的高锰酸钾溶液的液面以下。
10.根据权利要求9所述的果醋发酵系统，其特征在于，所述抽气装置为一个抽气泵。
【文档编号】C12J1/10GK104328026SQ201410658409
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】孙广仁, 陈建光, 李贺, 高晓旭, 卫奕兵 申请人:北华大学