一种恒温发酵池的制作方法

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种恒温发酵池。

背景技术：

发酵，是指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。通常所说的发酵，多是指生物体对于有机物的某种分解过程。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。其中食品发酵类型众多，若不加以控制，就会导致食品腐败变质，控制食品发酵过程的主要因素有酸度、酒精含量、菌种的使用、温度、通氧量和加盐量等。这些因素同时还决定着发酵食品后期贮藏中的微生物生长的类型。在豆瓣加工生产过程中，发酵作为一道极其重要的工序，它直接影响到豆瓣酱的产量和质量。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

传统的发酵池大多结构简单，功能单一，使用不便，在自然环境温度下发酵，不便于对物料发酵的环境温度进行调控，对发酵周期影响较大，特别是冬季，温度较低，微生物生长受到抑制，发酵时间更长，批量生产时，需要将发酵池内的温度控制在发酵温度内，发酵池中温度过高或过低，均会对发酵周期和产品发酵质量造成影响，发酵过程中产生的水气冷凝后形成的冷凝水流入物料中会降低发酵产品的品质。

技术实现要素：

鉴于此，本发明目的在于提供一种恒温发酵池。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种恒温发酵池，包括发酵池和调温装置，所述发酵池包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于第二腔室下方，所述第二腔室用于容纳发酵的物料，所述调温装置与第一腔室相连接，第一腔室与第二腔室之间设置有多个导热板，所述导热板用于导热传温，还用于分隔第一腔室和第二腔室及支撑第二腔室中的物料。

根据本发明恒温发酵池的一个具体实施方式，所述调温装置包括调温管或/和通风装置，所述调温管的管道位于发酵池内部，调温管管道两端具有第一管口和第二管口，所述第一管口和第二管口均穿过发酵池外壁通向外部，所述第一腔室上设置有开口，通风装置的风口与开口相连接，通风装置通过该开口对第一腔室送风或抽风。

根据本发明恒温发酵池的一个优选实施方式，所述调温管位于发酵池内部的管道的外管壁上设置有热交换单元。

根据本发明恒温发酵池的一个进一步的实施方式，所述第一腔室内设置有用于支撑导热板的支撑架或/和凸台。

根据本发明恒温发酵池的一个进一步的实施方式，所述第二腔室内安装设置有多个温度传感器。

本发明还提供一种恒温发酵池，包括一发酵池池盖，包括池盖，所述发酵池内设置有集水槽，用于收集换热过程中产生的冷凝水，发酵池外部设置有排水管，所述排水管与集水槽相连，用于排出集水槽收集的冷凝水，所述排水管设有一阀门。

根据本发明恒温发酵池的一个具体实施方式，所述池盖的形状为尖顶形拱形，所述集水槽设置于池盖的最底部。

根据本发明恒温发酵池的一个优选实施方式，所述池盖连接于一自动开关装置。

本发明还提供一种使用所述恒温发酵池进行物料发酵的方法，包括以下步骤：

步骤1：向第二腔室内投放发酵所需物料，将池盖盖于发酵池上；

步骤2：通过调温装置进行调温，先向调温管的第一管口或第二管口中注入热水，通过热交换提高第一腔室的环境温度，再通过通风装置从开口对第一腔室送风，加快发酵池内的空气扩散速度，对第二腔室中的发酵物料进行加热，使物料中部的环境温度达到35℃～37℃；

步骤3：通过控制器、调温装置及池盖的配合调温，使发酵池中的物料保持35℃～37℃进行恒温发酵2～3天；

步骤4：打开池盖，取出发酵好的物料。

根据本发明使用所述恒温发酵池进行物料发酵的方法的一个具体实施方式，所述步骤3在恒温发酵过程中，对物料温度的调节方法为：

a、当物料温度略高时，通过调温装置和池盖对温度进行调节，将池盖打开，通风装置通过开口对第一腔室送不高于发酵温度的空气，对发酵物料降温；

b、当物料温度略低时，通过调温装置进行调温，先向调温管的第一管口或第二管口中注入热水，通过热交换提高第一腔室的环境温度，通风装置通过开口对第一腔室送风，加快发酵池内的空气扩散速度，对第二腔室中的发酵物料进行加热。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：

a)发酵池为连通的空间，便于在第一腔室内进行调温装置的安装、维护和替换等工作，通过导热板将发酵池分为调温和发酵两个区域，通过调温区域来对发酵池总体的温度进行间接调控，对发酵物料温度进行调控的过程较为缓和，避免短时间内局部受热温度过高或局部受热温度较低从而影响发酵产品的发酵周期或发酵质量，导热板还有加快热传递的作用，并且在导热板之间存在一定缝隙，能够增加空气流动，进一步增加调温效率，提高能量利用率，节约成本。

b)通过调温管或/和通风装置，利用热交换的原理对发酵池的温度进行调节，调节手段简单高效，调温管两端的第一管口和第二管口均穿过发酵池通向外部，便于对调温管加调温介质及回收使用过后的调温介质，实现资源的多次利用，提高能量利用率，降低成本，通过通风装置对第一腔室送风或抽风的方法来调节温度，既能够单独对发酵池进行温度调节，又能够辅助调温管，加快热交换的效率。

c)调温管表面设置热交换单元，增加调温管与空气的换热表面积，能够提高调温效率，使环境温度更快地达到物料发酵所需温度。

d)第一腔室内设置有用于支撑导热板的支撑架或/和凸台，采用支撑架用于支撑导热板的中部，增加导热板的承重力，设置凸台支撑导热板的边沿，既便于导热板的放置，又进一步增加了导热板的承重力。

e)通过温度传感器实时对第二腔室内的环境温度进行检测并将数据反馈，便于及时对温度进行调控，保证物料发酵过程中始终处于一个较为适宜的温度范围内。

f)发酵池具有回收冷凝水将其排出的功能，防止冷凝水再次进入发酵物料中影响发酵产品的品质。

g)池盖的形状便于对冷凝水进行回收，将集水槽设置于池盖最底部，处于发酵层上方，对物料发酵影响较小，能够收集较多的冷凝水。

h)通过自动开关装置开启或关闭池盖，操作简单快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明一种恒温发酵池包括一发酵池池盖一较佳实施例的立体结构示意图。

图2是图1的右视结构示意图。

图3是本发明一种恒温发酵池一较佳实施例的立体结构示意图。

图4是本发明一种恒温发酵池另一较佳实施例的立体结构示意图。

图5是图3的右视结构示意图。

图6是图3的正视结构示意图。

图7是本发明一种恒温发酵池一较佳实施例的俯视结构示意图。

图8是图1中的发酵池池盖的右视结构示意图。

图9是图8a-a的剖视结构示意图。

图10是本发明一种恒温发酵池中调温管的正视结构示意图。

图11是图10的立体结构示意图。

图中标记分别为：100发酵池、101第一腔室、102第二腔室、111调温装置、112开口、121调温管、122热交换单元、131通风装置、200导热板、300支撑架、400凸台、500池盖、501集水槽、502排水管、1211第一管口、1212第二管口。

具体实施方式

下面结合附图与一个具体实施例进行说明。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例1：

参见图1至图7及图10和图11。本实施例所描述的一种恒温发酵池，包括发酵池100和调温装置111，所述发酵池100包括第一腔室101和第二腔室102，腔室的形状可以是任意的形状，所述第一腔室101位于第二腔室102下方，所述第二腔室102用于容纳发酵的物料，所述调温装置111与第一腔室101相连接，用于对发酵池100的环境温度进行调控，调控的原理是热交换原理，通过调温装置111控制调温区域也就是第一腔室101的环境温度，再通过空气的流动，与发酵区域也就是第二腔室102中的空气进行热交换，然后第二腔室102中的热空气与发酵物料进行热交换，对发酵物料加热，提高物料的温度，保证发酵物料始终处于一个较为适宜的环境温度进行发酵，以此实现通过调温区域也就是第一腔室101中的调温装置111对发酵池100整体的环境温度进行调控，这样进行调控的方式较为缓和，能够防止发酵物料因为短时间内局部受热过高或局部受热过低导致发酵产品的质量受到影响，将第一腔室101设置在第二腔室102的下方，一方面是空气中的热空气会上升，冷空气会下降，这样设置能够提高热交换效率，降低能源消耗，节约成本，另一方面是便于后期取料，通过第一腔室101与第二腔室102之间设置有多个导热板200，所述导热板200用于导热传温，增加换热效率，使第二腔室102内的环境温度和发酵物料更快地达到发酵所需温度，导热板200还用于分隔第一腔室101和第二腔室102及支撑第二腔室102中的物料，这样便于工作人员在第一腔室101内进行调温装置111的安装、维护和替换，只需要将对应位置的导热板200取出即可，并且相邻导热板200之间还存在一定缝隙，便于空气的流通，提高热交换的效率，保证物料发酵时受热充分，需要说明的是，所述调温装置111是对现有技术的应用，例如风机、调温管或电热丝等，能够实现该技术效果的现有技术均能够被本发明所采用。

具体的，所述调温装置111包括调温管121或/和通风装置131，如上所述，调温管121或/和通风装置131是本发明用于调温的一个较佳的实施方式，是对现有技术的应用，其它现有技术中能够达到此功能的调温设备均能够被发明所采用，在本实施例中，通过控制器实现对调温装置的控制，所述调温管121的管道位于发酵池100内部，调温管121管道两端具有第一管口1211和第二管口1212，所述第一管口1211和第二管口1212均穿过发酵池100外壁通向外部，便于向调温管121中注入调温介质，实现对发酵池100环境温度的调控，应当注意的是，所述调温介质可以是水、空气或其它现有技术中的调温介质，在本实施例中采用的调温介质是水，并且能够将调温介质回收进行多次利用，调温介质在使用后还留有余温，将其二次处理到所需温度消耗的时间和能量会降低，这样能够有效地提高能量利用率，降低成本，在本实施例中，通过控制器控制电磁阀的开关，进而控制调温介质是否流入调温管121和其在调温管121内的流动速度，所采用的调温管121包括多个顺次连通的管节，所述调温管121由多个管节顺次连通拼接组成，便于工作人员对调温管121在第一腔室101内的安装，还便于工作人员对老化管节进行拆卸替换，另一方面能够根据需求，也就是第一腔室101的形状大小，通过各个管节的组合方式对调温管121在第一腔室101内的长度和走向进行调整；所述第一腔室101上设置有开口112，通风装置131的风口与开口112相连接，通风装置13包括通风装置主体、与通风装置主体相连接的第一电机、与第一电机相连的第一控制单元，控制器对第一控制单元下达命令，启动第一电机，然后通风装置131通过所述开口112对第一腔室101送风或抽风，通风装置131通过该开口112向第一腔室101内送风，一方面能够加快气流的流动，使得发酵池100的环境温度更快地达到物料发酵所需温度，另一方面通风装置131向第一腔室101内送风的风温也具有一定的调温作用，在本实施例中所述通风装置131为风机，在现有技术中能够实现对发酵池100换气通风的装置均能被本发明所采用，需要说明的是，本实施例中所述的控制器是现有技术中常规的控制器，第一电机是现有技术中的电机，第一控制单元是现有技术中的电机开关控制器，对其使用方法及原理对本领域技术人员来说是清楚的，不需要本领域技术人员付出创造性的劳动。

具体的，所述调温管121位于发酵池100内部的管道的外管壁上设置有热交换单元122，所述热交换单元122在本实施例中为翅片，能够增大调温管121与空气的换热表面积，提高换热率，节约成本，另一方面，使用翅片作为热交换单元122时，使用通风装置131对第一腔室101进行通风换气时，翅片会干扰风的走向，在第一腔室101内形成紊流，便于同时对第二腔室102的各个区域进行换热，保证各个区域的物料受热均匀，受热充分，提高发酵产品的质量。

具体的，所述第一腔室101内设置有用于支撑导热板200的支撑架300或/和凸台400，所述支撑架300用于支撑导热板200的中部，增加导热板200的承重力，所述凸台400用于支撑导热板200的边沿，既便于导热板200的放置，又进一步增加了导热板200的承重力。

具体的，所述第二腔室102内安装设置有多个温度传感器，用于实时监测第二腔室102各个区域的环境温度，在环境温度发生改变需要进行调节时，温度传感器将该信息传递给调温装置111，调温装置111开始运行进行调温，保证物料发酵过程中其环境温度始终保持在一个合适的范围，需要说明的是，采用的温度传感器是对现有技术的应用，本发明并不涉及对温度传感器的改进，现有技术中存在的能够被本发明采用的温度传感器均能作为本发明的选择。

实施例2：

参见图8至图9，因实施例1中已经对恒温发酵池进行了详细地描述，在本实施例中不再对相同的内容进行重复性的赘述。本实施例所描述的是一种用于实施例1所述恒温发酵池，包括一发酵池池盖，包括池盖500，所述发酵池100内设置有集水槽501，用于收集换热过程中产生的冷凝水，冷凝水是换热过程中产生的水气降温后形成的，集水槽501的设置避免水气在冷凝后形成冷凝水进入发酵物料中，影响发酵产品的质量，发酵池100外部设置排水管502，所述排水管502与集水槽501相连，用于排出集水槽501收集的冷凝水，所述排水管502设有一阀门，用于控制排水管502的开启和关闭，在进行发酵池100的调温时将阀门关闭，防止热流从排水管502中流出，影响调温的效率，在集水槽501中还设置有液位传感器，当集水槽501中收集的冷凝水达到预设高度时，液位传感器下达打开阀门的命令，通过排水管502排出冷凝水。

具体的，所述池盖500的形状为尖顶形或拱形，这样的形状便于水气降温形成冷凝水后，沿着池盖500底面流入集水槽501中，需要说明的是，该所述池盖500的所述形状并不是对本发明中池盖500形状的限制，只是这样的形状便于其实现回收冷凝水的功能，属于本发明的一个较佳的实施方式，其它能实现此功能的现有常规形状均能作为本发明的选择，所述集水槽设置于池盖500的最底部，处于发酵池的上方，能够收集较多的冷凝水，减少冷凝水进入发酵物料中的量，保证发酵产品的风味和质量。

具体的，所述池盖500连接于一自动开关装置，所述自动开关装置用于控制池盖500的开启或关闭，该自动开关装置还包括伸缩杆、与伸缩杆相连的第二电机、及与第二电机相连的第二控制单元，在本实施例中，所述伸缩杆还可以是伸缩臂，也可以是其它现有技术中能够开启和关闭池盖的装置，其连接于池盖500的顶部，具体控制过程为，温度传感器收集第二腔室102环境温度信息，然后将该信息传递给控制器，控制器接受信息后对信息进行处理，对第二控制单元下达命令，控制第二电机的开关及运行方向，进行伸缩杆的收缩或拉伸，控制池盖500的开启或关闭，所述自动开关装置的拉伸装置还可以是伸缩臂等，并且所述自动开关装置也能通过人为操控的方式来控制池盖500的开启或关闭，需要说明的是，本实施例中所述的第二电机是现有技术中的电机，第二控制单元是现有技术中的电机开关控制器，对其使用方法及原理对本领域技术人员来说是清楚的，不需要本领域技术人员付出创造性的劳动。

实施例3：

参见图1至图11，本实施例所描述的一种使用所述实施例2的恒温发酵池进行物料发酵的方法，包括以下步骤：

步骤1：控制自动开关装置的第二控制单元，启动第二电机，打开池盖500，向第二腔室102内投放发酵所需物料，再通过控制自动开关装置的第二控制单元，第二电机反向驱动，将池盖500盖于发酵池100上；

步骤2：通过调温装置111进行调温，先向调温管120的第一管口1211或第二管口1212中注入热水，通过热交换提高第一腔室101的环境温度，再通过通风装置131的第一控制单元，启动第一电机，通风装置131通过开口112对第一腔室101送风，增加发酵池100内的空气扩散速度，对第二腔室102中的发酵物料进行加热，使物料中部的环境温度达到35℃-37℃；

步骤3：通过控制器、调温装置111及池盖500的配合调温，使发酵池100中的物料保持35℃-37℃进行恒温发酵2-3天；

步骤4：通过控制自动开关装置的第二控制单元，启动第二电机，打开池盖500，取出发酵好的物料。

具体的，所述步骤3在恒温发酵过程中，对物料温度的调节方法为：

a、当物料温度略高时，温度传感器将该信息收集并传递给控制器，控制器对调温装置111和池盖500下达命令对温度进行调节，通过控制自动开关装置的第二控制单元，启动第二电机，将池盖500打开，再通过控制通风装置131的第一控制单元启动第一电机，通风装置131通过开口112对第一腔室101送不高于发酵温度的空气，对发酵物料降温；

b、当物料温度略低时，温度传感器将该信息收集并传递给控制器，控制器通过调温装置111进行调温，先向调温管120的第一管口1211或第二管口1212中注入热水，通过热交换提高第一腔室101的环境温度，再通过通风装置131的第一控制单元，启动第一电机，通风装置131通过开口112对第一腔室101送风，增加发酵池100内的空气扩散速度，对第二腔室102中的发酵物料进行加热。

工作原理：控制自动开关装置的第二控制单元，启动第二电机，将池盖500打开，向第二腔室102内倒入物料，再控制自动开关装置的第二控制单元，启动第二电机，第二电机反向驱动关闭池盖500，进行恒温发酵，该过程中产生的水气在冷凝后会顺着池盖500底部流入集水槽501中，再通过与集水槽501连通的排水管502排出，发酵过程中通过温度传感器进行温度的实时采集，温度传感器将采集到的信息传递给控制器，然后控制器对调温装置111或/和池盖500下达命令进行调温，保证物料发酵过程中温度始终保持在35℃～37℃之间，具体调控方式在上述实施例中已经进行了说明，在此不做过多赘述，发酵完成后，通过控制自动开关装置的第二控制单元，启动第二电机，打开池盖500，取出发酵好的物料。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。