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發酵設備的製作方法

2023-06-07 04:36:51 3

專利名稱:發酵設備的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種發酵設備。
背景技術:
儘管本發明用於呈碎材料形式的任何蔬菜產品的發酵,但後續的說明將以舉例說明的方式論述釀酒,已證實本發明在該領域中特別有效。釀酒藉助於特製的罐執行,其中導入葡萄汁(must)以進行發酵。該發酵過程生成大量氣態產物,尤其是CO2,其對成功生產優質酒具有積極作用。氣體由葡萄汁釋放並且所述氣體將榨渣(marc)和每種固體部分推向頂部,在頂部處所述榨渣和每種固體部分密實並形成固體層,稱之為「酒帽(cap)」。如WO 98/45403中所述的那樣,釀酒方法利用發酵氣體來攪混酒帽並防止其固化。相結合或不相結合地,其它方法考慮通過機械的或膜式的安全閥或排氣閥調節釀酒罐內的壓力。WO 2006/087601中描述了壓力調節的示例。其使用了特定類型的膜式排氣閥,流體被泵送到閥中以收緊該閥並鎖住其排氣口。近來,申請人已意外地發現,釀酒罐內的壓力大小非常重要,尤其是在排氣期間。 罐內壓力過高對酒的品質有直接影響。不論排氣是否為脈衝的,排氣均導致葡萄汁在酒帽的表面上鋪開以及氣體從葡萄漿果內釋放。如果壓力過高,則漿果破碎並產生大量渣滓 (懸浮在葡萄汁中的碎塊)。已發現每種葡萄均具有其最佳發酵壓力,必須以百分之一 bar 的最大公差調節該壓力(例如,精確到0. 29bar或0. 3Ibar的壓力)。WO 2006/087601中的膜由橡膠或類似物製成,並且受許多因素例如它們的慣性影響很大,因此所述膜非常近似地調節它們的排氣或溫度。白天維持在0. 3bar的壓力在晚上一這時候酒窖更冷一也可轉變為0. 2bar0此外,罐的內部壓力越接近臨界壓力,閥的靈敏度和精度就損失得越多,因為膜開始打開。WO 2006/087601中變動值的誤差為0. lbar, 其為平常最大工作壓力的約25%,這對於控制壓力的發酵來說是不恰當的。其不僅會改變葡萄汁的性質,而且可能通過錯誤的壓力改變葡萄的適當發酵過程。帶有彈簧壓力調節和校準的機械閥也具有相同的情況。本發明的目的是改進已知的釀酒設備,本發明希望提供一種用於呈碎材料形式的蔬菜產品、優選葡萄汁的發酵的設備,該設備允許在發酵(例如,葡萄酒釀造)罐內部建立通過發酵產生的氣體的、具有很精確的值的壓力。本發明的另一個目的是能夠在(例如,葡萄酒釀造)罐內部設定被編程的壓力趨勢。

發明內容
所述目的通過一種用於呈碎材料形式的蔬菜產品、優選葡萄汁的發酵的設備實現,該設備包括
4
-用於容納碎材料的第一罐和用於通過所述碎材料的發酵所產生的氣態產品的第
二收集罐,-適於使聚集有氣態產品的第一罐的一部分與第二罐連通的第一管道系統,-適於使第二罐和第一罐連通的第二管道系統,該系統具有在第一罐內的出口,在使用中,所述碎材料的液體存在於所述第一罐內,-第一和第二閥裝置,所述第一和第二閥裝置分別與第一和第二管道系統相關聯, 以使兩個罐根據所述裝置的開/閉狀態選擇性地連通;其特徵在於包括調節裝置,該調節裝置適於將至少一個罐內部的氣態產品壓力精確地調節為由用戶編程的一個或多個值。通過本發明,能夠很精確地調節任一個或兩個罐內部的壓力(以約百分之一 bar 的誤差)。在所使用的標準壓力範圍(0. 15-0. 5bar)內,葡萄酒釀造專家或普通用戶能夠定製例如在泵送循環中和/或按順序的不同循環上的壓力隨時間推移的值和/或趨勢。所有這些為釀酒專家提供了巨大的釀酒潛力。如上所述,葡萄酒釀造罐內的壓力在很大程度上影響所生產的酒的品質和類型。在單個配方中,諸如葡萄的類型、葡萄採摘期、溫度以及發酵程度或階段之類的變量與壓力變量相結合決定最終的酒(的品質和類型)。另外,本發明的設備更好地適於接收更多類型的葡萄,因為其能夠對葡萄進行處理而形成壓力精確地受控的發酵環境。對於每種葡萄,需要特定的壓力參數,儘管因不同葡萄而截然不同;通過本發明,釀酒設備能夠提供用於葡萄酒釀造的最佳和可適應的環境。因此,優選所述調節裝置適於以小於或等於0. Olbar的誤差調節氣態產品壓力。為實現這種高精度,優選所述調節裝置包括閥裝置、處理單元、用於檢測待穩定的罐的內部壓力的壓力傳感器,所述單元適於讀取由傳感器輸出的數據和調節第三閥裝置以便將壓力維持在被編程的值。在實踐中,執行反饋控制。作為閥裝置,可以使用-安裝在第一罐與外部之間的單個閥,或-安裝在介於第一閥裝置與第二罐之間的第一管道系統上的單個閥;-並聯安裝在第一罐或第一管道系統上的兩個閥,一個精度較低,另一個較精確。優選地,所述閥屬於開/閉式,使得處理單元能夠穩定地打開和關閉附加閥以同時排出相對於被編程的壓力的少量過剩氣體。很大程度上取決於要排出的氣體的體積。對於很大的罐,可以僅有一個閥並且不屬於精製的機構,因為與大得多的氣體體積相比關於其排氣流的不精確變得可忽略不計。 相反,對於較小的罐,需要具有精確和受控的排氣的閥,因此例如與安全閥並聯,用於猛烈的瞬時排氣,可安裝小型電子機械開/閉閥。全部滿足特定精度的要求。然而,能夠使用單個精確調節壓力的閥總是較緩慢地進行排氣。


為了使本發明的益處變得清楚,現將參考附圖描述根據本發明的優選的設備,其中圖1-4示出了在各操作步驟中的根據本發明的釀酒設備;圖5示出了以50表示的根據本發明的釀酒設備的另一種優選形式。
具體實施例方式罐10 (圖1)通過已知的裝置和方式充裝有葡萄汁30。導管14以可控制的方式經閥24使罐10的上部與第二罐12的上部連通。第二導管18以可控制的方式經閥16使罐 10的底部與罐12的底部連通。罐10具有可由壓力調節裝置22控制的上排氣口 20。閥16 初始關閉以阻止葡萄汁30的回流。在一定時間之後(圖2),葡萄汁30生成發酵氣體或氣態產品(主要為CO2)並形成固體酒帽34。閥M打開並且氣體32自發湧入罐12。調節壓力調節裝置22以防止氣體 32從罐10逸出。在預定時間之後,通過關閉閥對來隔離罐10、12。氣體32在罐12內的壓力作用下被截留,同時通過調節壓力調節裝置22以打開導管20而經導管20使另一罐的壓力降低 (或排氣)(圖3)。最後(圖4),閥16打開並且氣體32自發流入葡萄汁30。在上升的同時,氣體32 將決定酒帽34的軟開裂及其浸取,從而從其提取天然氣味和色質。壓力調節裝置22由管理所有釀酒步驟的電子單元(未示出)例如PLC控制。該單元可執行對用戶接口編程和用於壓力調節裝置22的驅動級。通過裝置22的控制,該單元能夠精確地維持罐10內的任何特定的計劃壓力。為此,該單元與測量罐10內的氣體壓力的壓力傳感器(未示出)接口。可以使用閥裝置作為壓力調節裝置,例如安裝在第一罐10與外部環境之間的單個閥,或並聯安裝的兩個閥,一個精度較低,另一個較精確。優選地,所述閥屬於開/閉式, 使得處理單元能夠穩定地打開和關閉附加閥以同時排出少量氣體。氣體蓄積罐12內的壓力很重要。事實上,該罐內過高的壓力對酒的品質有很大影響。不論是否為脈衝的,在壓力下儲存的氣體32從罐12到罐10 (並且在榨渣酒帽下方) 的釋放導致榨渣酒帽的或多或少的猛烈破碎、葡萄汁鋪開在酒帽的表面上以及氣體從葡萄漿果內部釋放。如果壓力過高,則漿果破碎並產生大量渣滓(懸浮在葡萄汁中的碎塊)。已發現,每種葡萄和榨渣酒帽(與葡萄的採摘期和例如通過機械或手動採收的葡萄的採收時間和甚至收集葡萄的方式有關)對於泵送的氣體具有其最佳壓力,必須以百分之一 bar的最大公差對其進行調節(例如,精確到0. 29bar或0. 3Ibar的值)。可以理解本發明即使在這種情況下如何確保用於葡萄汁的最佳發酵環境。圖1-4中示出了另一個閥22b,該閥是可選的或用來代替閥22,該閥安放在導管14 上,其中排氣口朝向外部定向。特別地,當存在閥22b時,該設備允許對釀酒執行更多控制。 例如,考慮其中不存在閥22的情況(減少的構件數量)。罐12中的氣體儲存在閥M打開的情況下如上所述發生,但閥22b允許在該步驟中控制罐10內的氣體32的壓力,即,對葡萄汁30和酒帽34在發酵期間承受的壓力進行控制。在閥M關閉的情況下,氣體32如上所述被截留在罐12中,但閥22b現在允許在需要時控制罐12內的壓力。這允許調節在下一個泵送步驟中衝擊葡萄汁30和酒帽34的氣體32的壓力。這種情況下,清楚的是,本發明如何僅使用兩個排氣閥確保對釀酒設備中的所有關鍵壓力進行絕對控制。更緊湊的形式和使用兩個閥的情況請參看圖5。用於某種葡萄汁90的釀酒設備 50包括筒形外殼52,該外殼在內部由錐形帽分隔壁56分隔成兩個一分別為上和下一疊置的子罐或容積M、62。容積62通過基部開口 64和豎直通道口 72與外部連通,罐M圍繞豎直通道口 72 形成。上罐M可經由導管66和閥70與通道口 72選擇性地連接。在同一導管66上設置有第二閥68,其作用是使通道口 72(以及因此罐62)與外界連通以便排氣(當其封閉門 73封閉時)。在閥70與罐M之間的導管66上安裝有另一個電子機械開/閉式閥80,其小於閥68,因此更靈敏並且具有受限的流量。其目的是精確地調節罐62、54內的壓力。罐M也可經由導管76和閥78與罐62選擇性地連接。閥70、68、78、80由管理所有釀酒步驟的電子單元84例如PLC控制。該單元84可作為計時器、執行對用戶接口編程和用於閥68、70、78、80的驅動級(參看圖5中的箭頭)。通過閥80的控制,特別是設計成同時將少量氣體釋放到外部(即,其具有很小的可控流量以便調節罐62和/或M內的百分之一 bar的壓力),單元84能夠精確地維持罐 62和/或M內的任何特定的計劃壓力。為此,單元84與測量罐M內的氣體壓力的壓力傳感器82接口。釀酒設備50的操作與參照圖1-4所述的操作相同,記住以下的對應關係即可
維IO^維62
罐12ο罐54
閥22ο閥68
閥24ο閥70
閥16ο閥78
導管14ο導管66
導管180導管76
閥22b"閥80對於主要步驟簡便地重複整體操作。基本上,閥70、68、78的適當驅動允許罐M中蓄積氣態發酵產品,以便隨後將它們排放到罐62內以使榨渣酒帽58破碎。⑴用葡萄汁90充裝罐62。(ii)在一段時間之後,發酵的葡萄汁90生成一些氣體和固體酒帽58。打開閥70,關閉閥68和閥78。因此氣體自發湧入罐M。例如使用具有適當的短暫開啟-關閉交替的工作循環的循環來調節閥80,以便將兩個罐M、62維持在由用戶通過對單元84編程所限定的預定壓力。這種壓力可以是恆定的或遵從所編程的基準趨勢,並且對應於葡萄汁90和酒帽58承受的壓力。(iii)在預定的時間之後,閥70關閉。氣體在罐M內的壓力作用下保持被截留, 同時通過打開設計成甚至耐受猛烈外流的閥68來降低另一個罐62的壓力(或排氣)。此時,通過閥80,能夠將罐M內的壓力調節為甚至與前一值不同的值(通過還將壓縮空氣或其它與過程兼容的氣體導入罐M或不導入)。(iv)打開閥78並且氣體自發流入葡萄汁90,氣體在上升的同時與酒帽58互相作用,從而使酒帽58破碎。由於氣體壓力被調節為對於被處理的葡萄來說為最佳值的精確值,因此可實現葡萄汁與酒帽的最佳相互作用。清楚的是,可通過單元84有利地使每個階段(i-iv)自動化和/或對其進行編程。 這允許設定使酒帽58破碎的周期性的或非周期性的循環,和測試使罐62排氣的各種方法。 特別地,可以找出罐M、62內的壓力的最佳值和/或該趨勢(值和趨勢彼此之間也是獨立的),其給出了對於酒而言的最佳結果。圖1的設備的情況相同。
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權利要求
1.一種用於呈碎材料形式的蔬菜產品、優選葡萄汁的發酵的設備(50),包括-用於容納所述碎材料(90)的第一罐(62)和用於通過所述碎材料的發酵所生成的氣態產品的第二收集罐(54),-適於使聚集有所述氣態產品的所述第一罐的一部分與所述第二罐連通的第一管道系統(66),-適於使所述第二罐與所述第一罐連通的第二管道系統(76),所述第二管道系統具有在所述第一罐內的出口,在使用中,所述碎材料的液體存在於所述第一罐內,-第一和第二閥裝置(70、78),所述第一和第二閥裝置分別與所述第一管道系統和第二管道系統相關聯以使所述兩個罐根據所述裝置的打開/關閉狀態選擇性地連通;其特徵在於所述設備包括調節裝置(80、82、84),所述調節裝置適於將當所述第一罐和所述第二罐連通時所述第一罐和第二罐內部的所述氣態產品的壓力和/或當所述第二罐被隔離時所述第二罐內部的所述氣態產品的壓力精確地調節為由用戶編程的一個或多個值。
2.根據權利要求1所述的設備,其特徵在於,所述調節裝置適於以小於或等於0.Olbar 的誤差調節所述氣態產品的壓力。
3.根據權利要求2所述的設備,其特徵在於,所述調節裝置包括-第三閥裝置(80),-處理單元(84),-壓力傳感器(82),所述壓力傳感器用於檢測待穩定的罐的內部壓力,所述單元適於讀取由所述傳感器輸出的數據和調節所述第三閥裝置以將所述壓力維持在被編程的值。
4.根據權利要求3所述的設備,其特徵在於,所述第三閥裝置包括安裝用於使待穩定的罐朝外部通氣的閥(80)。
5.根據權利要求4所述的設備,其特徵在於,所述閥安裝在介於所述第一閥裝置(70) 與所述第二罐(54)之間的所述第一管道系統(66)上。
6.根據權利要求3至5中任一項所述的設備,其特徵在於,所述第三閥裝置包括安裝用於使所述第一罐朝外部通氣並使所述第一罐朝外部立即排氣的閥(68),以及與所述閥 (68)並聯連接並適於精確調節待穩定的罐的壓力的第二閥(80)。
7.根據權利要求3至6中任一項所述的設備,其特徵在於,所述第三閥裝置是開/閉式閥。
8.根據權利要求3至7中任一項所述的設備,其特徵在於,所述壓力傳感器安裝用於監控所述第二罐內的壓力。
9.根據權利要求3至8中任一項所述的設備,其特徵在於,所述處理單元設置有存儲器,所述處理單元被編程和/或可編程以通過驅動所述第三閥裝置而調節所述第一罐內的壓力,使得所述壓力遵從存儲在所述存儲器中的被編程的基準趨勢。
10.根據前述權利要求中任一項所述的設備,其特徵在於,所述設備包括外殼(52),所述外殼在內部由至少一個分隔壁(56)分為形成所述第一罐和所述第二罐的兩個子容積。
11.根據權利要求10所述的設備,其特徵在於,所述第一罐和第二罐在所述外殼內部一個在另一個之上豎直地布置。
12.根據權利要求10所述的設備,其特徵在於,所述第一罐和第二罐是通過第一和第二管道系統(14、18)連接在一起的兩個物理地獨立的罐(10、12)。
全文摘要
本發明涉及一種用於呈碎材料形式的蔬菜產品、優選葡萄汁的發酵的設備(50),包括用於容納碎材料(90)的第一罐(62)和用於通過碎材料的發酵所生成的氣態產品的第二收集罐(54);適於使聚集有氣態產品的第一罐的一部分與第二罐連通的第一管道系統(66);適於使第二罐與第一罐連通的第二管道系統(76),該第二管道系統具有在第一罐內的出口,在使用中,碎材料的液體存在於第一罐內;第一和第二閥裝置(70、78),所述第一和第二閥裝置分別與第一和第二管道系統相關聯,以使兩個罐根據所述裝置的開/閉狀態選擇性地連通。為允許在受控的環境中發酵,設置有調節裝置(80、82、84),所述調節裝置適於將當第一罐和第二罐連通時第一和第二罐內部的氣態產品的壓力和/或當第二罐被隔離時第二罐內的氣態產品的壓力精確地調節為由用戶編程的一個或多個值。
文檔編號C12F3/02GK102356149SQ200980158075
公開日2012年2月15日 申請日期2009年3月18日 優先權日2009年3月18日
發明者R·克羅薩託 申請人:L.A.S.I.有限公司

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