[发明专利]一种分阶段控制卧式固态发酵系统

说明书

一种分阶段控制卧式固态发酵系统，至少包括，发酵罐体，其用于放置酒糟，发酵罐体内设置有沿其轴向排列的搅拌轴，搅拌轴穿出发酵罐体的两端并且被配置为能够沿其轴向执行自转以通过其径向上设置的叶片搅动发酵罐体内酒糟的结构，其中，发酵罐体远离地面的一端设置有三通管，其一端连通至发酵罐体内，另外两端分别可控开闭地连通至外界大气和抽气部，其中，当罐内处于发酵前期阶段时，基于可控开闭的三通管，发酵罐体仅通过与外界大气连通的通路与外界大气连通已形成缺氧环境；当罐内处于发酵中期阶段时，基于可控开闭的三通管，发酵罐体仅通过与抽气部连通的通路被抽气部处理为厌氧环境。

技术领域

本发明涉及酒发酵酿造领域，尤其涉及一种分阶段控制卧式固态发酵系统。

背景技术

固态发酵技术在白酒、酱醋等传统食品生产领域广泛应用，尤其是浓香型白酒的生产的核心工艺。

随着科学技术的发展，传统酿制行业也逐步向机械化、自动化、智能化改进，以泸州老窖等为代表的名酒企业建立了现代化的酿酒产业基地，为白酒产业升级起到了带头示范作用。然而，业内仍然未能实现传统发酵窖池的机械化、自动化和智能化改造，存在操作方式粗放、生产效率低下、人工成本高、产品质量不稳定、发酵过程黑箱操作等问题，制约了白酒产业的现代化改造和制造升级。对于传统泥坑发酵池，一旦填入糟醅后即无法采取后续调控措施，只能任其自然发酵完成，导致不同温度季节或不同作坊地点的窖池发酵质量差异较大。

在发酵过程中，随着微生物的生长繁殖，在微生物酶的作用下，固态粮食糟醅中的淀粉、蛋白质等物质发生水解，引起大量乙醇、有机酸和酯类物质水解产物在重力作用下逐渐沉积于窖池下层，而其所产生的CO2和低沸点物质随着窖池内部发酵温度的升高，多聚集在发酵池的上层。

文献《多粮浓香型白酒高窖帽生产工艺糟醅理化指标分析》[酿酒科技.2012年第7期:79-81]中吴树平等对比固态发酵窖池中单口窖池上、中、下层糟醅理化指标，发现同一发酵期，在酸度上：下层＞中层＞上层；在水分含量上：下层＞中层＞上层；在淀粉含量上：上层＞中层＞下层。这表明在同一口窖池中，下层的发酵情况好于中层，中层的发酵情况好于上层，体现了发酵先后过程和发酵层次情况。同时，对单口窖池上、中、下层靠壁和中心糟醅的理化指标发现，除上层糟醅外，中、下层均是靠壁糟醅发酵情况要优于中心糟醅发酵情况。主要是由于靠壁糟醅与己酸菌和其他窖泥功能菌接触充分，使得靠壁的糟醅发酵更加充分，产香情况更理想。而上层糟醅由于均未与窖泥过多接触，所以优势并不明显，这也充分表明粮食糟醅中功能性微生物的快速稳定繁殖发酵对浓香型白酒品质的提升具有重要意义。

文献《浓香型白酒传统封窖方式与新型封窖方式的对比研究》[食品工业科技.2015.23，36)]赵扬扬等研究结果同样表明，同一窖池内相同发酵时期不同层次糟醅之间理化指标及微生物含量不同。

因此，在传统泥窖窖池中，上层、中层和下层的粮食糟醅所含的水分不同，引起乙醇、有机酸酯和溶氧等关键底物浓度不同，加之靠近窖池边沿的粮食糟醅的微生物增长速度显著快于窖池中心的微生物生长速度，导致了泥坑内不同部位的粮食糟醅发酵过程不一致，同时引起后期蒸馏过程因粮食糟醅物理化学性质不同导致的蒸馏出酒量下降。

同时现有传统酿制技术中，由于粮食糟醅经过泥窖发酵后上层、中层和下层的粮食糟醅所含的水分和功能性物质含量不同，在出窖后需要将粮食糟醅通过上下层位置换位堆放一定时间，使粮食糟醅的组分尽可能一致，以尽可能的避免在蒸酒时由于糟醅的成分不一导致的出酒率降低现象。

本发明旨在开发一种固态发酵装置，通过控制机械搅拌，使发酵装置内的固态粮食糟醅的克服空间(上层、中层、下层、边沿和中心)引起的差异性，进而使粮食糟醅的水分、微生物含量、乙醇和有机酸酯均匀一致，保持粮食糟醅发酵过程的一致性和稳定性，实现规范、规模化稳定生产。