[发明专利]一种啤酒发酵过程中废酵母排放监控装置、监控系统及监控方法

说明书

本发明提供了一种啤酒发酵过程中废酵母排放监控装置、监控系统及监控方法。本发明的啤酒发酵过程中废酵母排放监控装置，包括位于废酵母排放管道上的取音装置和安装在取音装置上的噪声传感器。本发明的监控装置、监控系统和监控方法，代替了人工控制，实现了啤酒厂废酵母泥排放控制自动化，提高了生产效率；同时，自动控制精确性的提高，减少了酒损，也即减少污水排放量，降低了原料成本及污水处理费用，节约了能源，提高了企业经济效益。

技术领域

本发明涉及一种啤酒加工制造领域，尤其是一种对啤酒发酵过程中排放废酵母的监控装置、监控系统及监控方法。

背景技术

啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动，其代谢的产物就是所要的产品——啤酒，完成此过程所用的生产设备称为发酵设备。目前国内大中型啤酒生产企业，啤酒发酵设备几乎全部采用露天发酵罐进行发酵生产，其外形为圆柱露天锥形底，生产工艺是：糖化麦汁泵入发酵罐并添加酵母，麦汁在酵母的作用下，进行生化反应，工艺上一般把它分为：前酵(主发酵)和后酵(后熟处理)二个阶段：前酵和后酵在一个罐内完成称为一罐法；前酵和后酵分别在二个罐内完成称为二罐法，与之对应的这二个罐分别称为前酵罐和后酵罐；不管采用哪种生产工艺，在啤酒发酵过程中，都要及时进行废酵母排放。

使用露天锥形发酵罐进行啤酒发酵，一般采用具有凝聚性强的啤酒酵母，在啤酒发酵生产过程中，当发酵度达到凝聚点，发酵液内的酵母就凝聚成絮状，沉降于发酵罐底部，此时酵母呈泥态状，故俗称酵母泥，对于不回收再用的酵母泥，即为通常所说的废酵母。由于酵母泥在发酵罐内储存的时间越长，酵母死亡自溶的就越多，其产生的不良风味物质就会溶解于啤酒中，会破坏啤酒风味，因此沉降在发酵罐锥底的废酵母泥要及时排出发酵罐，以免影响啤酒质量。目前各大中型啤酒生产企业，虽然其生产工艺、废酵母排放频次有差异，但基本都是通过多次排放，达到避免酵母自溶带来的啤酒风味危害。

废酵母泥排放过程中，排出的废酵母泥量，一般称为酒损(包括废酵母排放中混入排出的发酵液)，废酵母泥在发酵液静压及废酵母回收泵抽吸的共同作用下，通过排放阀门从发酵罐锥底排出，排放掉的废酵母泥和/或发酵液，通过酵母回收泵，统一回收到酵母回收罐内，或加工后出售、或直接出售，图1 为啤酒露天发酵罐废酵母排放系统图，包括发酵罐20，锥底排放阀门30，锥底视镜40和酵母回收泵50。

啤酒发酵生产过程中，发酵罐底部是呈泥态状的酵母泥，酵母泥上面即为发酵液，其中废酵母泥所占的容积和发酵液的容积相比，所占比例很小，在罐内产生的静压，对废酵母排放产生的影响可忽略；由于发酵罐底部酵母泥的粘度远大于上面发酵液的粘度，在阀门开度及发酵液高度(液体静压)一定时，废酵母泥和发酵液分别通过排放阀门的流量差别很大，故每次人工控制废酵母泥排放时，通常是把排放阀门的开度控制在小于60％，以便使废酵母泥通过排放阀门排出的流量，小于等于罐内废酵母泥沉积至锥底排放口的流量，具体开度的大小与发酵罐的容积、生产工艺、发酵时间有关。

目前，采用露天发酵罐进行啤酒生产的啤酒生产企业，虽然其发酵罐容积、管路配置、具体工艺有差异，如废酵母排放阀门和/或管道视镜，有的安装在锥底垂直管路上，有的安装在水平管路上，排放操作也有区别，但对于采用这种工艺生产的绝大多数工厂来讲，其排放原理基本都是相通的。

由于一个确定的发酵罐，其容积及糖化泵入的发酵液量是固定的，根据废酵母排放工艺要求，每次排放时，不仅要尽量排完沉降在发酵罐底部的废酵母泥，保证产品质量，同时要尽量减少混入排出的发酵液量，即减少酒损，降低生产成本。

对于废酵母泥排放不进行残旧回收的生产工艺，废酵母泥排放工作，直接关系到啤酒发酵的产品质量及酒损，其工作的重要性不言而喻，许多啤酒生产企业，为尽量减少人为因素的影响，保证产品质量的稳定及降低酒损，通过设置专职废酵母排放人员，完成废酵母排放工作。

由于目前市场上还没有成熟的啤酒发酵废酵母排放自动控制设备，故目前啤酒生产企业废酵母排放工作基本都是由人工操作控制完成。