白酒机械化酿造技术设备应用进展与展望

doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2019.08.013

白酒机械化酿造技术设备应用进展与展望

王玉

(中国轻工业武汉设计工程有限责任公司,湖北武汉430060)

摘要：随着社会快速的发展,传统的白酒酿造方式越来越难以适应现代化生产的需要,因此近年来众多知名白酒酿造集团积极研究探索机械化的酿酒方式,并获得不同程度的成功。对近年来白酒酿造行业机械化技术设备的应用现状进行概述,同时结合现状对今后的白酒酿造机械化技术设备发展方向进行展望。

关键词：白酒;酿造;机械化;展望

中图分类号：TS262,TQ920文献标志码：A文章编号：1004-275X（2019）08-039-04

T h e A p p lic a t io n P ro g re s s a n d P ro s p e c t o f L iq u o r M e c h a n iz a t io n B re w in g P ro c e s s

E q u ip m e n t

Wang Yu

（China Light Industry Wuhan Design&Engineering Co,Ltd）

Abstract:With the rapid development of society,traditional liquor-brewing methods are increasingly difficult to meet the needs of modern production.Therefore,many well-known liquor-brewing groups have actively studied and explored mechanized liquor-brewing methods in recent years,and achieved varying degrees of success.In this paper,summary the application status of mechanized technology and equipment in liquor brewing industry in recent years,and prospect the development direction of mechanized technol原ogy and equipment for liquor brewing in the future.

Key words:Liquor；Brewing；Mechanization；Prospect

中国白酒传统的酿造方式主要以人工为主,

生产环境恶劣,工作劳动强度大,生产效率低,

产品质量不稳定。在社会快速发展的今天,传统

的酿造方式不仅对企业发展产生影响,更重要的

是与整个经济发展不断进步的时代不协调,与国

家节能减排的要求不适应,与食品安全的某些规

定不符合[1]。因此,加快应用适应现代化生产需要的机械化酿酒技术显得十分必要。

近年来,国内众多知名白酒酿造集团在保持

传统酿造工艺精髓的前提下,积极研究探索机械

化的酿造方式,大胆尝试将酿造生产由传统手工

生产工艺向机械化生产模式转型,均获得不同程

度的成功[2]。本文对近年来白酒酿造行业机械化技术设备的应用现状进行概述,同时结合现状对今后的白酒酿造机械化技术设备发展方向进行展望。

1发酵机械化技术设备应用进展与展望白酒酿造工艺的发酵过程是通过酵母在特定环境下将粮食中的淀粉和糖转化为酒精的过程,其核心设备是发酵容器。酿酒发酵工序机械化的主要设备也是发酵容器以及发酵容器上场和下场的机械化问题。

传统的发酵容器为窖池、地缸等,入池和挖窖通常以人工来完成,该方式劳动强度大,生产

效率低。目前清香型白酒已可采用发酵槽车发酵

代替窖池发酵,而浓香型白酒目前技术条件还离

不开窖泥,仍主要采用窖池发酵[3]。劲酒枫林酒厂小曲清香白酒酿造车间2010年率先在国内实

现发酵槽车发酵,通过自动入槽装置将酒醅装入

槽车,通过叉车转运至发酵平仓库控温发酵,发

酵完成后依然通过叉车将槽车送至蒸馏工序完成

酒醅上甑,整个发酵工序已初步实现全机械化操

作。采用窖池发酵的酒厂也在积极探索能有效降

低工作劳动强度的机械化操作方式,目前主要通

过行车配合抓斗或吊斗完成入池和出窖操作,但

该方式的行车需连通到生产区,导致占车间绝大

部分面积的发酵区层高设计过高,造成极大浪

费;另一种方式是采用板链配合活动的螺旋输送

机,将物料盛装在转运桶中实现入池和出窖的物

料输送,该方式能极大降低发酵区的建筑高度,

降低厂房造价;另外还有枝江大曲针对其老厂房

不能采用行车而开发出一种起糟机用于出窖[4];这些方式能大大降低工人劳动强度,但由于窖池的限制,尚不能完成全机械化操作。

浓香型白酒发酵容器的选型还需要深入研

究,张志民等[5]在衡水老白干酿酒机械化、自动化的设想中提出发酵容器采用不锈钢外套将传统

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老白干酒发酵缸包起来,中间填加本地黄土,封

缸用合页式缸盖内衬老白干传统密缸材料,以尽量模拟地埋缸的效果的设想或许可以实现突破。另外目前采用槽车发酵的工艺是通过叉车输送、人工堆积槽车的操作方式,今后我们可以向采用输送通道输送槽车,堆垛机配合高架立体库放置槽车的方向进行尝试,从而进一步提高发酵工序的机械化和自动化。

2

蒸馏机械化技术设备应用进展与展望

“生香靠发酵,提香靠蒸馏”可见蒸馏是酿酒的关键工艺环节。白酒蒸馏工序机械化设备主要是上甑设备和蒸馏设备。

上甑是将酒醅装入甑桶的过程,传统上甑方法由酿酒师用撮箕将酒醅一层一层地铺在甑桶内,且必须满足‘探汽上甑,均撒匀铺’的工艺要求[6]。以实现产酒、提香的最优。传统上甑方式劳动强度大,工作环境差,且酒质和产酒率因人而异,因此近年来部分酿酒企业采用机器人代替人工上甑。目前使用较广泛的机器人分为抖动式和旋转式两种,见图1、图2。抖动式上甑机器人是一种通用型机器人,基于六自由度工业机器人设计,其机械臂末端加装料斗,通过料斗抖动实现上甑铺料。旋转是机器人是针对上甑工艺设计的机器人,通过旋转机构和升降机构实现出料口在甑内旋转铺料。这两种机器人均采用红外热成像仪探气,无法直接获取被测物体的内部温度分布状况,不能完全实现智能上甑。而在运动轨迹,铺料方式,铺料送散度,铺料平整度和食品卫生等方面双方表现各有优劣[7]。

白酒蒸馏过程是将含有酒精成分、水和其它多重微量成分的酒醅装入酒甑中,利用酒醅既是塔层的填充料,又是蒸酒的原料这一特点,通过固液汽化分离蒸馏而得到的高酒精度、含多种香味物质的白酒的过程[8]。蒸馏的机械化技术关键是蒸酒设备的创新,当前酿酒企业采用的酒甑一般分为四种类型:固定酒甑,活动酒甑,三联转动甑和旋转酒甑[9-10]。传统的酿酒车间采用固定甑桶和活动甑桶,固定甑桶全靠人工操作,活动甑桶采用人工上料,出料时配合辅助设备完成甑底出料或者倾斜出料。三联转动甑是三个甑桶在一个固定轴上旋转轮流使用,一个装甑,一个蒸酒,一个蒸粮、出甑,三个工位相互配合,连续工作减轻人员劳动强度,节约生产时间,实现生产高效性,但出料仍需人工操作,只能实现半机械化。目前能实现全机械化操作的是旋转酒甑,旋转酒甑蒸酒时将物料装入酒甑,装满后自动盖好上盖,蒸馏结束后,上盖自动升起并移动到特定位置,甑锅自动旋转,到一定位置后将里面的物料自动倾倒出来,倒完后再旋转复位。

多年来,我国固态法白酒生产蒸馏一直采用传统的间歇式甑桶蒸馏,黄亚东等[11]人设计出一种固态法生产白酒的连续蒸馏设备,通过将板式输送机用于蒸馏设备中,从而实现白酒的连续蒸馏。该方法实现了白酒蒸馏的机械化,自动化操作,实验表明能减少挥发,提高出酒率,具有很好的工业化价值。中船重工纵横科技有限公司冯如梁等[12]人也发明一种连续智能酿酒系统,在这套系统中发明了一种包括导汽锥体、蒸酒筒体、导料锥体的连续酒甑,与其它装置一起形成一套连续智能酿酒系统。

上甑机器人配旋转酒甑作为当前机械化应用最好的一种蒸馏方式被许多知名酒企使用,但由于目前的上甑机器人尚无法实现精准探气和精细化铺料操作,尤其是对于物料黏度更大的浓香型白酒更为严重,因此这些企业在上甑过程中通常还辅以人工上料操作。因此,在今后的上甑蒸馏机械化上需要进一步改良上甑机器人,使其能更好的满足各种上甑工艺要求,同时也可在蒸馏方法上大胆尝试连续蒸馏的方式,进一步提高蒸馏的机械化和自动化,进而形成整个酿酒过程的连续化生产。

3

其他酿造机械化技术设备应用进展

3.1

输送设备的应用进展

酿酒生产过程伴随大量的物料输送操作,传统的酿造方式主要使用人力车、独轮车等人力工具完成。得益于粮食加工行业机械化的迅速发展,白酒酿造生产的粮食输送设备也较早实现了

图1抖动式上甑机器人

图2旋转式上甑机器

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