【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及白酒酿造，具体涉及一种基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法及系统。
技术介绍
1、白酒作为中国传统文化的重要组成部分，其酿造技艺源远流长，承载着深厚的文化底蕴。传统的白酒酿造工艺主要包括制曲、发酵、蒸馏、陈酿等多个步骤。
2、白酒发酵是决定白酒风味和产量的关键环节。其通过微生物（主要是酵母）分解淀粉质原料产生的糖分，转化为酒精和二氧化碳，同时释放热量。
3、在白酒发酵过程中，当酵母数量过多时，会加速代谢副产物（如乙醇、高级醇、有机酸等）的产生，当代谢副产物浓度过高时，会对酵母产生毒性，抑制酵母活性，降低酒精产量，同时可能影响白酒的风味和品质；当酵母数量不足时，会显著延缓糖分转化为酒精的速度，延长发酵周期，影响生产效率。同时，也可能无法有效分解所有的可发酵糖分，导致残糖量高，影响白酒的酒精度和口感。
4、因此，如何在白酒发酵过程中，控制酵母数量，以保持高效而又不过度的发酵状态，进而提高白酒产量和品质是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法及系统，通过精确控制氧气供应，可以有效平衡酵母的生长和代谢，降低过度发酵或发酵不足的风险，从而提升整体发酵效率，缩短发酵周期，增加白酒产量。同时，可以合理控制酵母数量，有助于减少如高级醇和有机酸等不良代谢副产品的生成。
2、为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，提供一种基于白酒酿造工厂碳排
4、s1.结合原料的质量、所需发酵效率和酵母生长动力学参数，计算所需酵母数量的目标值；
5、s2.采集发酵过程中发酵装置内二氧化碳质量；
6、s3.结合二氧化碳质量和酵母代谢强度，计算发酵装置内酵母数量的当前值；
7、s4.判断当前值是否与目标值匹配，若是，跳转至s5；否则，跳转至s6；
8、s5.下调发酵装置内氧气的质量，以使发酵装置内氧气质量的实际值不大于氧气质量的预设值；
9、s6.建立发酵过程中发酵装置内二氧化碳质量随时间变化的质量变化曲线，并跳转至s7；
10、s7.基于质量变化曲线，计算最后一个时间段的第一质量变化斜率和前一个时间段的第二质量变化斜率，并判断第一质量变化斜率与第二质量变化斜率的大小；若第一质量变化斜率小于第二质量变化斜率，则上调发酵装置内氧气的质量，并跳转至s2；否则，跳转至s2。
11、更进一步的技术方案是：步骤s1包括：
12、通过化学分析方法，获取原料中可发酵糖分的含量；
13、基于原料的质量和可发酵糖分的含量，计算可发酵糖分的质量；
14、根据所需发酵效率和酒精度换算关系，计算目标酒精度所需的可发酵糖分质量；
15、基于酵母生长动力学参数，计算发酵装置内消耗单位质量可发酵糖分的所需酵母数；
16、基于所需可发酵糖分质量和所需酵母数，计算所需酵母数量的目标值。
17、更进一步的技术方案是：步骤s3包括：
18、获取当前时间节点下，发酵过程中发酵装置内的二氧化碳质量，以及上一时间节点下，发酵过程中发酵装置内的二氧化碳质量；
19、基于当前时间节点下，发酵过程中发酵装置内的二氧化碳质量，以及上一时间节点下，发酵过程中发酵装置内的二氧化碳质量，计算当前时间节点相对于上一时间节点的二氧化碳质量增量；
20、根据二氧化碳质量增量和酵母代谢强度，计算发酵装置内酵母数量的当前值。
21、更进一步的技术方案是：发酵装置内酵母数量的当前值具体计算方式：
22、
23、其中，为发酵装置内酵母数量的当前值；为补偿系数；为二氧化碳质量增量；为酵母代谢强度；为当前时间节点相对于上一时间节点的时间间隔。
24、更进一步的技术方案是：步骤s7中，第一质量变化斜率和第二质量变化斜率的计算过程包括：
25、获取当前时间节点与第一个时间节点间的时间间隔；
26、将时间间隔均分成n个时间段；
27、获取第n个时间段内二氧化碳质量的第一增量和第n-1个时间段内二氧化碳质量的第二增量；
28、基于第一增量和时间段的间隔时长、第二增量和时间段的间隔时长，分别计算第一质量变化斜率和第二质量变化斜率。
29、第二方面，提供一种基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化系统，包括：
30、第一计算模块，用于结合原料的质量、所需发酵效率和酵母生长动力学参数，计算所需酵母数量的目标值；
31、采集模块，用于采集发酵过程中发酵装置内二氧化碳质量；
32、第二计算模块，用于结合二氧化碳质量和酵母代谢强度，计算发酵装置内酵母数量的当前值；
33、第一判断模块，用于判断当前值是否与目标值匹配，若是，跳转至s5；否则，跳转至s6；
34、第一执行模块，用于在当前值与目标值匹配时，下调发酵装置内氧气的质量，以使发酵装置内氧气质量的实际值不大于氧气质量的预设值；
35、第二执行模块，用于在当前值与目标值不匹配时，建立发酵过程中发酵装置内二氧化碳质量随时间变化的质量变化曲线；
36、第三计算模块，用于基于质量变化曲线，计算最后一个时间段的第一质量变化斜率和前一个时间段的第二质量变化斜率；
37、第二判断模块，用于判断第一质量变化斜率与第二质量变化斜率的大小；
38、第三执行模块，用于在第一质量变化斜率小于第二质量变化斜率，上调发酵装置内氧气的质量。
39、更进一步的技术方案是：所述第一计算模块包括，第一获取单元、第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元和第四计算单元；
40、所述第一获取单元用于通过化学分析方法，获取原料中可发酵糖分的含量；
41、所述第一计算单元用于基于原料的质量和可发酵糖分的含量，计算可发酵糖分的质量；
42、所述第二计算单元用于根据所需发酵效率和酒精度换算关系，计算目标酒精度所需的可发酵糖分质量；
43、所述第三计算单元用于基于酵母生长动力学参数，计算发酵装置内消耗单位质量可发酵糖分的所需酵母数；
44、所述第四计算单元用于基于所需可发酵糖分质量和所需酵母数，计算所需酵母数量的目标值。
45、更进一步的技术方案是：所述第二计算模块包括，第二获取单元、第五计算单元和第六计算单元；
46、所述第二获取单元用于分别获取当前时间节点下，发酵过程中发酵装置内的二氧化碳质量，以及上一时间节点下，发酵过程中发酵装置内的二氧化碳质量；
47、所述第五计算单元用于基于当前时间节点下，发酵过程中发酵装置内的二氧化碳质量，以及上一时间节点下，发酵过程中发酵装置内的二氧化碳质量，计算当前时间节点相对于上一时间节点的二氧化碳质量增量；
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，包括以下操作：
2.根据权利要求1所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，步骤S1包括：
3.根据权利要求2所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，步骤S3包括：
4.根据权利要求3所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，发酵装置内酵母数量的当前值具体计算方式：
5.根据权利要求3所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，步骤S7中，第一质量变化斜率和第二质量变化斜率的计算过程包括：
6.一种基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化系统，其特征在于：
8.根据权利要求6所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化系统，其特征在于：
9.根据权利要求6所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，包括以下操作：
2.根据权利要求1所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，步骤s1包括：
3.根据权利要求2所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，步骤s3包括：
4.根据权利要求3所述的基于白酒酿造工厂碳排放的工艺优化方法，其特征在于，发酵装置内酵母数量的当前值具体计算方式：
5.根据权利要求3所述的基于白...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。