一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统技术方案

一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统，涉及精酿啤酒酿造及生物工程技术。包括智能控制系统、微型硬件系统和上位机系统，智能控制系统嵌入基座内部，糖化罐、过滤罐、煮沸罐、旋沉罐、发酵罐从左至右依次安装在基座上；冷却系统设在基座右侧；智能控制系统设有串口、WiFi或蓝牙接收模块，用于接收上位机传输温度、时间指令，通过单片机计算和调度，驱动执行单元继电器、电机驱动板执行命令；显示屏显示下发指令、酿造程序执行进度；对应罐体物料泵用于自动转移物料。智能控制系统接收上位机下发的最优酿造工艺参数，硬件系统在最优酿造工艺参数的设定下完成精酿啤酒的全工艺酿造过程，满足小批量酿造，精酿啤酒科研需求，为入门酿造系统。酿造系统。酿造系统。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统


[0001]本专利技术涉及精酿啤酒酿造技术及生物工程
，特别是涉及一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统。

技术介绍

[0002]精酿啤酒含有丰富的蛋白质和维生素等营养元素，而且精酿啤酒在精酿过程中不经过热杀菌工序，可以保存较多的活性物质，以期尽可能的突出纯粹、醇厚的啤酒风味。
[0003]精酿啤酒一般只使用大麦芽、啤酒花、水、酵母为原料进行发酵，精酿啤酒酿造者为了追求不同风味的啤酒，会探索出不同的原料配比，同时大麦芽、啤酒花、酵母等原料品种多样，造就精酿啤酒的丰富多彩。
[0004]由于精酿啤酒原料丰富，生产工艺复杂，结合大麦芽、啤酒花、水、酵母原料的理化及性能指标等，融入精酿啤酒发酵工艺，将科研数据量化处理，建立合适模型，同时通过人工智能等手段，来预测精酿啤酒风味，并且能够反推产生精酿啤酒特色配方。
[0005]现有精酿啤酒酿造设备都是基于工业啤酒酿造流程设置，无法满足丰富多彩并且多样的精酿啤酒开发及酿造。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的旨在解决上述提到的精酿啤酒原料丰富，生产工艺复杂，精酿啤酒的丰富多彩，精酿啤酒酿造者追求不同风味的精酿啤酒，现有精酿啤酒酿造设备都是基于工业啤酒酿造流程设置，无法满足丰富多彩并且多样的精酿啤酒开发及酿造等问题，提供一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造控制系统，驱动微型化设计的硬件系统，能够全流程的展现精酿啤酒的酿造过程，微型化设计占用较少空间，方便设计多因素工艺开发方案，并且通过成品酒评分反向训练智能控制系统，为精酿爱好者提供一套完美的精酿啤酒酿造系统。
[0007]一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统，包括智能控制系统、微型硬件系统和上位机系统，各系统有机结合实现精酿啤酒全工艺酿造；
[0008]所述智能控制系统嵌入微型硬件系统的基座内部，通过串口、WiFi或蓝牙模块与上位机连接，接收上位机传输温度、时间等控制指令，通过单片机计算和调度，驱动执行单元继电器、电机驱动板执行相关命令，驱动微型硬件系统按酿造方法进行精酿啤酒的酿造；
[0009]所述微型硬件系统包含糖化罐、过滤罐、煮沸罐、旋沉罐、发酵罐、冷却系统，从左至右依次安装在基座上，糖化罐、过滤罐、煮沸罐的出料口与罐体对应的物料泵相连，糖化罐与过滤罐、过滤罐与煮沸罐之间分别设有旋转臂，旋转臂实现180
°
旋转，以便于物料向下一级罐体转移，旋沉罐底部的控制接口与旋沉罐的物料泵连接，旋沉罐的物料泵出口连至热交换器，物料经热交换器降温后通过发酵罐底部的接口进入发酵罐发酵，冷却系统用于麦汁或发酵罐的降温；
[0010]所述上位机系统整合精酿啤酒原料的生化参数，量化处理，建立模型，预测酿造工
艺特征参数以及麦汁糖度指标，预测成品酒质量，通过智能控制系统实时检测到的酿造数据以及啤酒成熟后对成品酒的品评对比。
[0011]所述智能控制系统通过串口、WiFi或蓝牙模块与上位机连接，所述上位机内预先设置精酿啤酒原料的生化参数，上位机将原料生化参数量化处理，建立人工智能控制模型，并通过模型优化酿造工艺参数，下发至智能控制系统；智能控制系统用于接收上位机传输温度、时间控制指令，通过单片机计算和调度，驱动执行单元继电器、电机驱动板等执行相关命令，实现按酿造方法进行精酿啤酒的酿造；智能控制系统连接显示屏，显示屏设在基座上，用于显示下发指令和酿造程序执行进度；智能控制系统能够检测酿造过程中的温度、压力、时间等参数，将对应参数存储在智能控制系统本身并通过串口、WiFi或蓝牙接收模块上传至上位机，在上位机中和智能控制模型预测参数进行对比，进一步反向训练优化智能控制模型，并将对应参数存储在数据库中。
[0012]所述精酿啤酒原料的生化参数包括：大麦芽的色度、蛋白质含量、可溶氮含量、pH值、出糖率、浸出物等生化参数，啤酒花的α酸含量、β酸含量、总含油量等生化参数，酵母的培养温度、培养时间、絮凝性、酒精耐受度等生化参数，发酵用水的硬度、钠钾等离子含量等；
[0013]所述智能控制系统显示屏用于将大麦芽、啤酒花、水、酵母等原料使用品种及用量分阶段展现，同时展现糖化过程温度、时间，煮沸过程时间，发酵过程温度、压力、时间，所述智控制系统控制元件驱动继电器、马达驱动板等执行元件按照上述参数及步骤，进行精酿啤酒的全流程发酵；智能控制系统能够检测酿造过程中的温度、压力、时间等参数，将对应参数存储在智能控制系统本身并通过串口、WiFi或蓝牙接收模块上传至上位机，在上位机中和智能控制模型预测参数进行对比，进一步反向训练优化智能控制模型，并将对应参数存储在数据库中。
[0014]所述糖化罐包括糖化罐底部支撑座、糖化罐底部控制接口、糖化罐加热盘管I和糖化罐加热盘管II、糖化罐加热面、糖化罐出料口、糖化罐温度传感器、糖化罐液位传感器、糖化罐双层高硼硅罐体、糖化罐顶部固定环，自下而上通过固定螺栓组装成糖化罐整体结构。糖化罐温度传感器、糖化罐液位传感器固定于糖化罐加热盘面上，能够检测糖化罐内温度和液位，连接线连接至糖化罐底部接口处，糖化罐底部控制接口设于糖化罐底部支撑座中间位置，方便和基座控制系统进行连接；糖化罐加热盘管I和糖化罐加热盘管II，固定于糖化罐加热面底部，连接线和糖化罐底部控制接口连接；糖化罐出料口设于糖化罐加热面中间位置，和糖化罐物料泵相连，糖化罐物料泵出口通过旋转臂置于糖化罐或过滤罐顶部，用于糖化循环和物料往下级过滤罐转移。
[0015]所述过滤罐包括过滤罐底部支撑座、过滤罐底部控制接口、过滤罐加热盘管I和过滤罐加热盘管II、过滤罐加热盘面、过滤罐出料口、过滤罐温度传感器、过滤罐液位传感器、过滤罐双层高硼硅罐体、过滤罐顶部固定环、过滤罐内部过滤网，自下而上通过固定螺栓组装成过滤罐整体结构。过滤罐温度传感器、过滤罐液位传感器固定于过滤罐加热盘面上，能够检测过滤罐内温度和液位，连接线连接至过滤罐底部接口处，过滤罐底部控制接口设于过滤罐底部支撑座中间位置，方便和基座控制系统进行连接。过滤罐加热盘管I和过滤罐加热盘管II，固定于过滤罐加热面底部，连接线和过滤罐底部控制接口连接。过滤罐出料口设于过滤罐加热面中间位置，和过滤罐物料泵相连，过滤罐物料泵出口通过旋转臂置于过滤
罐或煮沸罐顶部，用于过滤循环和物料往下级煮沸罐转移。过滤罐内部过滤网通过顶部放置于过滤罐中，上级糖化罐中物料通过糖化罐物料泵转移至过滤罐过滤网内，通过麦皮形成的滤饼达到过滤效果。
[0016]所述煮沸罐包括煮沸罐底部支撑座、煮沸罐底部控制接口、煮沸罐加热盘管I和煮沸罐加热盘管II、煮沸罐加热盘面、煮沸罐出料口、煮沸罐温度传感器、煮沸罐液位传感器、煮沸罐双层高硼硅罐体、煮沸罐顶部固定环，自下而上通过固定螺栓组装成煮沸罐整体结构。煮沸罐温度传感器、煮沸罐液位传感器固定于煮沸罐加热盘面上，能够检测煮沸罐内温度和液位，连接线连接至煮沸罐底部接口处，煮沸罐底部控制接口设于过滤罐底部支撑座中间位置，方便和基座控制系统进行连接；煮沸罐加热盘管I和煮沸罐加热盘管II，固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统，其特征在于包括智能控制系统、微型硬件系统和上位机系统，各系统有机结合实现精酿啤酒全工艺酿造；所述智能控制系统嵌入微型硬件系统的基座内部，通过串口、WiFi或蓝牙模块与上位机连接，接收上位机传输温度、时间等控制指令，通过单片机计算和调度，驱动执行单元继电器、电机驱动板执行相关命令，驱动微型硬件系统按酿造方法进行精酿啤酒的酿造；所述微型硬件系统包含糖化罐、过滤罐、煮沸罐、旋沉罐、发酵罐、冷却系统，从左至右依次安装在基座上，糖化罐、过滤罐、煮沸罐的出料口与罐体对应的物料泵相连，糖化罐与过滤罐、过滤罐与煮沸罐之间分别设有旋转臂，旋转臂实现180
°
旋转，以便于物料向下一级罐体转移，旋沉罐底部的控制接口与旋沉罐的物料泵连接，旋沉罐的物料泵出口连至热交换器，物料经热交换器降温后通过发酵罐底部的接口进入发酵罐发酵，冷却系统用于麦汁或发酵罐的降温；所述上位机系统整合精酿啤酒原料的生化参数，量化处理，建立模型，预测酿造工艺特征参数以及麦汁糖度指标，预测成品酒质量，通过智能控制系统实时检测到的酿造数据以及啤酒成熟后对成品酒的品评对比。2.如权利要求1所述一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统，其特征在于所述智能控制系统通过串口、WiFi或蓝牙模块与上位机连接，所述上位机内预先设置精酿啤酒原料的生化参数，上位机将原料生化参数量化处理，建立人工智能控制模型，并通过模型优化酿造工艺参数，下发至智能控制系统；智能控制系统用于接收上位机传输温度、时间控制指令，通过单片机计算和调度，驱动执行单元继电器、电机驱动板执行相关命令，实现按酿造方法进行精酿啤酒的酿造；智能控制系统连接显示屏，显示屏设在基座上，用于显示下发指令和酿造程序执行进度；智能控制系统能够检测酿造过程中的温度、压力、时间参数，将对应参数存储在智能控制系统本身并通过串口、WiFi或蓝牙接收模块上传至上位机，在上位机中和智能控制模型预测参数进行对比，进一步反向训练优化智能控制模型，并将对应参数存储在数据库中。3.如权利要求1所述一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统，其特征在于所述糖化罐包括糖化罐底部支撑座、糖化罐底部控制接口、两组糖化罐加热盘管、糖化罐加热面、糖化罐出料口、糖化罐温度传感器、糖化罐液位传感器、糖化罐双层高硼硅罐体、糖化罐顶部固定环，自下而上通过固定螺栓组装成糖化罐整体结构；糖化罐出料口与糖化罐物料泵相连；糖化罐物料泵出口通过旋转臂置于糖化罐或过滤罐顶部，用于糖化循环和物料往下级过滤罐转移；所述煮沸罐可包括煮沸罐底部支撑座、煮沸罐底部控制接口、两组煮沸罐加热盘管、煮沸罐加热盘面、煮沸罐出料口、煮沸罐温度传感器、煮沸罐液位传感器、煮沸罐双层高硼硅罐体、煮沸罐顶部固定环，自下而上通过固定螺栓组装成煮沸罐整体结构；煮沸罐的出料口与煮沸罐的物料泵相连，煮沸罐的物料泵出口连至旋沉罐底部控制接口，用于物料往下级旋沉罐转移。4.如权利要求1所述一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统，其特征在于所述过滤罐包括过滤罐底部支撑座、过滤罐底部控制接口、两组过滤罐加热盘管、过滤罐加热盘面、过滤罐出料口、过滤罐温度传感器、过滤罐液位传感器、过滤罐双层高硼硅罐体、过滤罐顶部固定环、过滤罐内部过滤网，自下而上通过固定螺栓组装成过滤罐整体结构；过滤罐出料
口与过滤罐物料泵相连，过滤罐物料泵出口通过旋转臂置于过滤罐或煮沸罐顶部，用于过滤循环和物料往下级煮沸罐转移；过滤罐内部过滤网通过顶部放置于过滤罐中，上级糖化罐中物料通过糖化罐物料泵转移至过滤罐过滤网内，通过麦皮形成的滤饼达到过滤效果。5.如权利要求1所述一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统，其特征在于所述旋沉罐包括旋沉罐底部支撑座、旋沉罐底部控制接口、带有切向进料口的旋沉盘面、旋沉罐出料口、旋沉罐双层高硼硅罐体、旋沉罐顶部固定环，自下而上通过固定螺栓组装成旋沉罐整体结构；旋沉罐底部的控制接口和旋沉罐的物料泵连接，旋沉罐的物料泵出口连至热交换器，物料经热交换器降温后通过发酵罐底部的接口进入发酵罐。6.如权利要求1所述一种智能化微型精酿啤酒全工艺酿造系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵文尧，杨炳文，蒋云川，陈玉清，彭雅娟，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：