一种多功能集成拌糟、降温加曲设备和方法与流程

本发明涉及白酒酿造，具体涉及一种多功能集成拌糟、降温加曲设备和方法。

背景技术：

1、白酒行业设备技术升级已成为推动行业发展的重要驱动力。这一升级进程涉及从原料处理到成品包装的整个生产链，旨在全面提升生产效率、产品质量和市场竞争力。在众多升级领域中，生产设备的智能化转型尤为关键，直接影响产品的品质和企业的运营效率。

2、摊晾工序作为白酒生产中的核心环节，承担着粮糟混合、温度调控和酒曲添加等多重功能。传统生产模式下，大多数白酒厂采用分散式设备配置，即使用不同的装置分别完成各项功能。例如，粮糟混合主要依靠拌和罐或配备翻糟齿的在线输送机；而摊晾降温和加曲拌和则主要通过由筛孔直链链板、风机、加曲机和翻糟齿等组成的综合设备来实现。

3、然而，这种传统的生产方式存在诸多不足，包括降温效率低下，影响后续发酵质量；曲粉分布不均，可能导致发酵不充分或不均衡；物料混合不彻底，影响产品的一致性；蒸汽散排量大，造成能源浪费和环境污染；不同工序使用独立设备，增加了物料输送时间，降低了整体生产效率；设备之间的物料转运过程中容易出现撒漏，造成原料损失；多台设备占用大量空间，影响工厂布局优化。

4、此外，现有摊晾设备在处理过程中还面临一个关键挑战，即糟醅的温度降低主要依赖水分蒸发带走热量。由于在摊晾链板末端同时进行物料输送和加曲拌和，如果摊晾前糟醅的水分分布不均，就很难保证摊晾后水分和温度的一致性，这与工艺要求的均匀性存在矛盾。

5、例如，cn211734319u公开了一种粮糟加曲装置和粮糟摊晾加曲系统，该粮糟加曲装置包括料斗、安装座、滚筒和送风单元；所述料斗为上下两端均设有敞口的中空结构，所述料斗的出口端与所述安装座的入口端连接，所述滚筒可转动地横设在所述安装座内，所述安装座内设有向所述安装座的出口端外送风的至少一个所述送风单元。该粮糟加曲装置通过在料斗的出口端设置安装座，并在安装座内设置滚筒和送风单元，使得该装置能够自动均匀扬撒曲粉，同时能够阻止热蒸汽进入料斗打湿曲粉。

6、cn210736716u公开一种酿酒粮糟摊晾加曲一体机，其主要结构为：包括机架和供料机构，所述机架在供料机构的出料端下方依次设有打散辊和摊晾床，所述摊晾床包括多个依次排列且部分重叠的床板，所述摊晾床的上方和下方皆设有向着摊晾床鼓风的风机；所述机架上还设有曲粉箱，所述曲粉箱的出料端连接有螺旋送料装置；所述摊晾床和螺旋送料装置的出料端下方依次设有送料皮带、混料斗和转运料箱。

7、cn219363578u提供了一种摊晾加曲系统。该摊晾加曲系统设置摊晾机构用于摊晾粮糟，高温粮糟放置于摊晾机构内进行摊晾，在摊晾过程中，粮糟温度降低，热气脱离粮糟向上流动形成蒸汽，设置与摊晾机构相连通的蒸汽处理机构，第一风机分别与摊晾机构和水冷冷凝器相连通，第一风机可驱动粮糟的蒸汽至水冷冷凝器内，水冷冷凝器对蒸汽进行冷却处理并输出，从而降低蒸汽对空气的污染和对生产环境的不利影响；此外，还设置有与摊晾机构相连通的加曲机构，加曲机构可向摊晾机构内摊晾后的粮糟加曲粉，便于后续进行搅拌，而摊晾机构上还设有拌曲机构，拌曲机构可用于搅拌加曲粉后的粮糟，并输出，从而得到满足需要的加曲后的粮糟。

8、cn114480048a公开了一种酒糟摊晾加曲系统，它包括进料装置、摊晾装置、翻料装置、曲粉添加装置和混合出料装置；摊晾装置包括链板传送带、风室和风机；风室设置在链板传送带的下方，风室开设有进风口和出风口，风机与风室的进风口相连，链板传送带上开设有通风孔；进料装置设置在链板传送带的进料端，用于向链板传送带上添加酒糟；翻料装置设置在链板传送带的上方，翻料装置用于翻转链板传送带上的酒糟；曲粉添加装置设置在链板传送带的上方，用于向链板传送带上的酒糟添加曲粉；混合出料装置设置在链板传送带的出料端，用于搅拌酒糟和曲粉，并将搅拌后的酒糟和曲粉送至目标位置。

9、以上现有技术还存在的问题是，通常摊晾过程都是利用常温的空气进行糟醅的冷却，冷却时间通常需要45至60分钟。蒸好的糟醅通常为90℃以上，在利用常温空气对高温糟醅进行摊晾的过程中，糟醅中含有碳水化合物、蛋白质、脂质等有机成分，在长时间与空气中的氧气接触时，不可避免地会发生多种氧化反应。例如蛋白质和脂质的氧化可能产生异味物质，碳水化合物的氧化会产生多种醇、醛、酸，这些成分一方面会对加曲发酵时的曲粉微生物的发酵活性产生影响，另一方面也可能产生成品酒中的异味物质或杂质，例如杂醇油，第三方面在白酒批量化生产中，这种摊晾过程中的氧化反应是难以精细控制或检测的，这可能造成不同批次产品由于摊晾条件的不同产生的风味不同，影响产品质量的一致性。因此，尽量减少摊晾时的氧化反应对于成品酒的风味以及质量一致性具有重要意义。这一方面需要尽量提高摊晾效率，减少摊晾时间，另一方面需要规避氧气的影响。

10、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

1、针对现有技术之不足，本发明第一方面提供了一种多功能集成拌糟、降温加曲设备，尤其应用于白酒酿造领域，其能够平替现有酿酒自动化系统中多台设备的功能，完成粮糟混合、摊晾降温、加曲混合等工序，解决现有自动化酿酒生产中降温效率低，蒸汽散排大、降温不均匀、曲粉糟醅物料混合不匀以及打量水不均等问题，助力酿酒设备的革新升级。

2、本技术公开一种多功能集成拌糟、降温加曲设备，包括：设备平台；真空罐，通过左右支撑轴安装在设备平台上；驱动装置，用于驱动真空罐进行360°转动；开合盖装置，设置在真空罐上部；无动力打散齿，设置在真空罐内；负压抽吸系统，包括真空泵和冷凝器；曲粉喷撒系统，包括设置在真空罐内打散齿轴上的多个曲粉喷撒头。

3、根据一种优选实施方式，设备还包括：第一抽气管道和第二抽气管道，与真空罐相连，穿过支撑轴的中间空心区域伸入真空罐内；滤网，设置在第一抽气管道和第二抽气管道的管道口。

4、根据一种优选实施方式，设备还包括：曲粉暂存仓；风机，用于将曲粉暂存仓内的曲粉吹入真空罐内。

5、根据一种优选实施方式，设备还包括：打散轴，设置在真空罐下方，用于对倒出的糟醅进行打散拌和。

6、根据一种优选实施方式，真空罐为耐压容器罐。

7、本发明第二方面提供一种使用前述设备的白酒生产方法，包括以下步骤：a)将高温糟醅与粮食输送进入真空罐中；b)启动驱动装置，使真空罐进行360°转动，进行物料拌和；c)启动真空泵和冷凝器，对密封真空罐进行负压降温；d)降温至预定温度后，通过曲粉喷撒系统将曲粉喷撒到糟醅表面，同时进行物料拌和。

8、根据一种优选实施方式，在步骤c)中，真空罐内的打散齿用于在降温过程中打散混合糟醅与物料。

9、根据一种优选实施方式，在步骤d)之后，还包括：e)将拌和后的糟醅倒出并通过打散轴进行再次打散拌和。

10、根据一种优选实施方式，负压降温过程的时间为10～12分钟。

11、在该技术方案中，通过打散操作与负压抽吸系统的结合，实现了更高效的降温过程。打散操作通过打散齿将糟醅均匀分布，增加了糟醅与空气接触的表面积，从而加快了热量的传递速率。同时，负压抽吸系统在密封的真空罐内形成微负压环境，促进了糟醅表面水分的低温蒸发，进一步加速热量的散失，实现快速降温。由于打散操作增加了热量传递的表面积，结合负压抽吸系统创造的低气压环境，两者的协同作用显著提高了降温效率。实验数据显示，与传统摊晾方法相比，本发明方法的摊晾时间从平均45分钟缩短至约10～12分钟，降温时间缩短了约71％。根据一种优选实施方式，方法还包括：通过第一抽气管道和第二抽气管道将真空罐内的蒸汽输送至冷凝器进行冷凝处理。

12、本技术提出的这种新型设备将粮糟混合、摊晾降温和加曲混合等工序有机集成，创新性地融合了密闭罐、自动加曲设备与负压降温技术，开发出一种多功能集成的拌糟、降温加曲设备。

13、这种集成化设备的优势包括：提高生产效率：一体化设计减少了工序间的物料转运时间；改善混合均匀度，密闭环境下的混合过程更加彻底；精确温度控制，负压降温技术能更快速、均匀地调节糟醅温度；节省空间，集成设计大幅减少了设备占地面积；减少能源消耗，封闭系统减少了热量损失，提高了能源利用效率；提升卫生条件，密闭环境减少了外部污染风险；智能化控制，集成系统便于实现全程自动化和数据监控。

14、这种创新设备的应用，不仅能解决传统生产中的诸多问题，还能为白酒行业的数字化、智能化转型奠定基础。它代表了白酒生产设备向着更高效、更精准、更环保方向发展的趋势，有望成为推动整个行业技术进步的新动力。

15、随着这类智能化、集成化设备的推广应用，白酒行业有望在生产效率、产品质量和可持续发展等方面取得显著进步，为消费者提供更优质、更安全的产品，同时也为行业的长远发展注入新的活力。

16、多功能集成降温设备是将高温糟醅通过抽负压形成微负压的方式，使高温糟醅表面的水分低温蒸发，物料的热量被带走，实现糟醅温度快速下降。另外在罐内设计螺旋搅拌机构，用于实现对物料间的均匀拌和。

17、本发明第三方面提供另一种多功能集成拌糟、降温加曲设备。设备包括：真空罐，用于容纳糟醅并提供负压，使得糟醅能够在真空罐中的负压环境下进行降温；若干曲粉喷撒头，设置在真空罐上以对真空罐中的糟醅喷撒曲粉；温度检测单元，配置为检测真空罐中的糟醅的温度；第一气体输入单元，配置为在真空罐中的糟醅的温度高于预设的第一温度阈值时向真空罐中输入第一气体，第一气体是化学性质惰性的气体；第二气体输入单元，配置为在真空罐中的糟醅的温度低于预设的第一温度阈值时向真空罐中输入第二气体，第二气体中含有氧气；当真空罐中的糟醅的温度低于预设的第二温度阈值时，真空罐停止提供负压，曲粉喷撒头向真空罐中的糟醅喷撒曲粉。

18、根据一种优选的实施方式，第一气体是氮气、二氧化碳、氩气中的一种或多种。

19、根据一种优选的实施方式，第二气体是空气，或含有预设量的氧气的氧气/二氧化碳混合物，或含有预设量的氧气的氧气/氮气混合物。

20、根据一种优选的实施方式，第一温度阈值范围为50～60℃。

21、根据一种优选的实施方式，第二温度阈值范围为25～35℃。

22、根据一种优选的实施方式，第一气体输入单元向真空罐中输入的第一气体的温度比温度检测单元检测的糟醅的温度低5～10摄氏度。

23、根据一种优选的实施方式，设备还包括无动力打散齿，设置在真空罐内以搅拌真空罐内的糟醅。

24、本发明第四方面提供多功能一种拌糟、降温加曲方法。方法包括：将糟醅置于真空罐中，使得糟醅能够在真空罐中的负压环境下进行降温；检测真空罐中的糟醅的温度；在真空罐中的糟醅的温度高于预设的第一温度阈值时向真空罐中输入第一气体，第一气体是化学性质惰性的气体；在真空罐中的糟醅的温度低于预设的第一温度阈值时向真空罐中输入第二气体，第二气体中含有氧气；当真空罐中的糟醅的温度低于预设的第二温度阈值时，停止提供负压，并向真空罐中的糟醅喷撒曲粉。

25、根据一种优选的实施方式，第一气体是氮气、二氧化碳、氩气中的一种或多种；第二气体是空气，或含有预设量的氧气的氧气/二氧化碳混合物，或含有预设量的氧气的氧气/氮气混合物。

26、根据一种优选的实施方式，第一温度阈值范围为50～60℃；第二温度阈值范围为25～35℃。

27、本技术第五方面提供一种多功能集成拌糟、降温加曲设备，包括：真空罐，用于容纳糟醅并提供负压，使得糟醅能够在真空罐中的负压环境下进行降温；温度检测单元，配置为检测真空罐中的糟醅的温度；湿度检测单元，配置为检测真空罐中的糟醅的湿度。设备还包括：第一气体输入单元，配置为在真空罐中的糟醅的温度高于切换温度阈值时向真空罐中输入第一气体，第一气体是化学性质惰性的气体；第二气体输入单元，配置为在真空罐中的糟醅的温度低于切换温度阈值时向真空罐中输入第二气体，第二气体中含有氧气；控制模块，被配置为根据所述真空罐中的温度变化信息和湿度变化信息控制所述切换温度阈值、所述第一气体的流量和所述第二气体的流量。

28、根据一种优选的实施方式，切换温度阈值是根据当前温度和湿度动态调整的，其中，切换温度阈值通过从最高允许温度中减去湿度偏差与湿度影响系数的乘积来计算。

29、根据一种优选的实施方式，第一气体的流量是根据糟醅温度与切换温度阈值之间的温度差和湿度偏差动态调整的，其中，当糟醅的温度高于所述切换温度阈值时，所述第一气体的流量与温度差成正比，并根据湿度偏差和所述第一气体与糟醅之间的传热效率进行修正。

30、根据一种优选的实施方式，第二气体的流量是根据糟醅温度与切换温度阈值之间的温度差和湿度偏差动态调整的，其中，当糟醅的温度低于切换温度阈值时，所述第二气体的流量与温度差成正比，并根据湿度偏差和所述第二气体与糟醅之间的传热效率进行修正。

31、根据一种优选的实施方式，控制模块还能够根据湿度偏差调整第一气体和第二气体的流量。在输入第一气体的阶段，当湿度偏离最佳湿度时，所述控制模块被配置为使第一气体的流量减少，在输入第二气体的阶段，当湿度偏离最佳湿度时，所述控制模块被配置为使所述第二气体的流量增加。

32、根据一种优选的实施方式，第一气体的热容和传热效率被用于计算降温速率，降温速率是根据第一气体的流量、热容、密度和传热效率，以及糟醅的质量和比热容来计算的。

33、根据一种优选的实施方式，控制模块还能够根据发酵条件优化指数、降温速率和湿度变化率来计算预期的白酒品质评分。白酒品质评分是根据发酵条件优化指数、降温速率和湿度变化率的加权和来计算的。

34、本技术第六方面还提供一种多功能集成拌糟、降温加曲方法。方法包括：提供负压并将糟醅置于负压中，使得糟醅能够在负压环境下进行降温；检测真空罐中的糟醅的温度；检测真空罐中的糟醅的湿度。方法还包括：当糟醅的温度高于切换温度阈值时向糟醅输入第一气体，第一气体是化学性质惰性的气体；当糟醅的温度低于切换温度阈值时向糟醅输入第二气体，第二气体中含有氧气；根据糟醅的温度变化信息和湿度变化信息控制切换温度阈值、第一气体的流量和第二气体的流量。

35、根据一种优选的实施方式，方法还包括根据当前温度和湿度动态调整所述切换温度阈值，其中，通过从最高允许温度中减去湿度偏差与湿度影响系数的乘积来计算切换温度阈值。

36、根据一种优选的实施方式，方法还包括根据糟醅温度与切换温度阈值之间的温度差和湿度偏差动态调整所述第一气体的流量，其中，当糟醅的温度高于所述切换温度阈值时，所述第一气体的流量与温度差成正比，并根据湿度偏差和所述第一气体与糟醅之间的传热效率进行修正。