白酒機(jī)械化釀造研究進(jìn)展與探討

李玉彤，齊士朋，邱利華，孟凡剛

（山東景芝酒業(yè)股份有限公司，山東安丘262119）

白酒機(jī)械化釀造研究進(jìn)展與探討

李玉彤，齊士朋，邱利華，孟凡剛

（山東景芝酒業(yè)股份有限公司，山東安丘262119）

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步與應(yīng)用，白酒機(jī)械化釀造模式已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的手工釀造模式，不但減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，而且實(shí)現(xiàn)了白酒釀造的清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排。通過對(duì)白酒釀造生產(chǎn)中各工序機(jī)械化應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，探討目前白酒機(jī)械化釀造亟待解決的問題，明確了釀酒機(jī)械化未來的發(fā)展方向，為白酒釀造的工業(yè)化和現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)提供借鑒。

白酒；機(jī)械化；釀造；進(jìn)展

20世紀(jì)70年代以前，中國白酒的釀造生產(chǎn)幾乎完全是由人工進(jìn)行的，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的現(xiàn)代科技融入到白酒生產(chǎn)過程當(dāng)中，白酒行業(yè)正式掀起了機(jī)械化釀造的風(fēng)潮［1］，白酒企業(yè)開始走向了工業(yè)化、現(xiàn)代化、信息化和智能化的道路。

白酒的機(jī)械化釀造最先采用的是挖掘機(jī)出池，推車運(yùn)送糟醅出入池，人工拌料配料和裝甑，打糟機(jī)晾米查。發(fā)展到現(xiàn)在，整個(gè)釀酒生產(chǎn)過程完全依靠機(jī)械設(shè)備，行車、抓斗或吊斗進(jìn)行出入池和料醅的輸送，配料機(jī)組進(jìn)行精確的配料拌料，裝甑機(jī)裝甑，出甑機(jī)出甑，晾米查機(jī)進(jìn)行通風(fēng)晾米查。整個(gè)生產(chǎn)工序串聯(lián)在一起，避免了糟醅與地面的接觸，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化生產(chǎn)，減輕勞動(dòng)力的同時(shí)也保證了生產(chǎn)過程和現(xiàn)場(chǎng)的清潔衛(wèi)生。

到目前為止，已經(jīng)有很多企業(yè)成功開展了機(jī)械化釀酒的研究，而且已經(jīng)投入使用。2011年，第一套2000 t/y大曲清香型白酒釀酒機(jī)械化設(shè)備系統(tǒng)在河套酒業(yè)順利投產(chǎn)，得到中國酒業(yè)協(xié)會(huì)白酒技術(shù)會(huì)議的充分肯定。2013年6月5日，中國白酒“158計(jì)劃”《景芝酒釀造機(jī)械化自動(dòng)化的研究與應(yīng)用》項(xiàng)目在中國芝麻香白酒第一鎮(zhèn)——景芝鎮(zhèn)順利通過專家技術(shù)鑒定。景芝酒釀造機(jī)械化自動(dòng)化和芝麻香曲機(jī)械化的成功研發(fā)，體現(xiàn)了以人為本的管理理念，改變了傳統(tǒng)手工操作模式，提升了工藝技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，保證了食品安全，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，勞動(dòng)生產(chǎn)效率提高60%，生產(chǎn)成本降低10%，綜合能耗降低了32.4%。實(shí)現(xiàn)了白酒集約化、規(guī)模化生產(chǎn)，推動(dòng)白酒行業(yè)節(jié)能減排、可持續(xù)性發(fā)展，對(duì)中國釀酒行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

本文通過景芝酒業(yè)等其他白酒企業(yè)在釀酒生產(chǎn)的各工序過程中采用的先進(jìn)技術(shù)來闡述白酒釀造的機(jī)械化研究進(jìn)展，同時(shí)也探討了釀酒機(jī)械化未來的發(fā)展方向，為白酒行業(yè)的發(fā)展提供借鑒。

1　出入池操作

目前，最為先進(jìn)和常用的出入池設(shè)備就是行車配合抓斗或吊斗，確實(shí)極大減輕了勞動(dòng)力強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率。但是，在出入池的過程中，應(yīng)該考慮到抓斗對(duì)糟醅的擠壓造成對(duì)糧糟的破壞。入池可采用行車配合吊斗的方式解決這一問題。但出池如何更好地進(jìn)行操作，既不破壞糧糟，又不損壞泥窖池，同時(shí)出窖干凈，實(shí)現(xiàn)真正意義上的機(jī)械化，這應(yīng)該是白酒企業(yè)未來機(jī)械化釀酒發(fā)展所面臨的一個(gè)問題。

2　配料拌料

濃香型白酒配料過程需要將備好的糧食、酒糟和稻殼按一定的生產(chǎn)工藝比例均勻混合。景芝酒業(yè)［2］目前的配料完全實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化的操作，每甑所配的原輔料的用量都可以在現(xiàn)場(chǎng)儀表和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備中實(shí)時(shí)看到，這也是目前最為先進(jìn)的配料機(jī)組。在配料過程中借助打散翻拌機(jī)械化裝置，完全可以實(shí)現(xiàn)拌料均勻。但由于物料酒醅、糧糟等黏度大，不能受擠壓，而且，酒醅的物理性質(zhì)對(duì)白酒的產(chǎn)量和品質(zhì)都有重要影響［3］，因此在混合輸送過程中必須保持其良好的表面物理結(jié)構(gòu)和狀態(tài)。因此混合和輸送設(shè)備應(yīng)根據(jù)不同物料、不同時(shí)段選擇不同結(jié)構(gòu)形式的混合和輸送設(shè)備。常見的有螺帶式、齒條式、犁條式等混合攪拌裝置和刮板、網(wǎng)帶、螺旋絞龍等輸送設(shè)備［4］。如何能夠做到在均勻拌料過程中不破壞糧糟本身的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)是下一步應(yīng)該研究的問題。

3　裝甑和出甑

景芝酒業(yè)在1974年自主研發(fā)了機(jī)械化裝甑設(shè)備及一整套的釀酒機(jī)械化設(shè)備，經(jīng)過不斷的改良和完善，形成了完整的釀酒機(jī)械化系統(tǒng)，而且后期又融入了先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，形成了機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化的釀酒系統(tǒng)。機(jī)械裝甑是機(jī)械化釀酒生產(chǎn)的核心和關(guān)鍵部分，如何使機(jī)械化裝甑達(dá)到人工操作的效果——“輕、松、準(zhǔn)、勻、薄、平”，是真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械化裝甑的關(guān)鍵。目前，全國的機(jī)械化裝甑裝置一般采用的都是通過傳動(dòng)帶快速傳送將料醅噴撒在甑桶中，這個(gè)過程需要人工控制傳送帶的方向和落糟的位置，從根本上來說操作的主體還是人，這也是白酒行業(yè)發(fā)展機(jī)械化釀酒的一個(gè)瓶頸。完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化裝甑要考慮諸多問題：甑鍋內(nèi)體積、甑鍋邊沿、上甑裝料的最大高度等三維空間［5］，如何利用機(jī)械臂、機(jī)械擺手、滾輪皮帶傳動(dòng)等裝置進(jìn)行操作，而且需要利用溫濕度傳感器、攝像頭等來實(shí)現(xiàn)探溫上甑、探汽上甑。近年來，少數(shù)白酒企業(yè)已經(jīng)研發(fā)了自主裝甑機(jī)或裝甑機(jī)器人，如今世緣酒業(yè)經(jīng)過多年的研發(fā)，于2015年5月成功研制出了中國白酒首套裝甑機(jī)器人生產(chǎn)線，真正實(shí)現(xiàn)了裝甑的智能化操作，為傳統(tǒng)釀酒產(chǎn)業(yè)由機(jī)械化向智能化飛躍開創(chuàng)了新路徑［6］。

目前釀酒車間使用的甑桶一般分為三種類型：固定甑桶、活動(dòng)甑桶、多聯(lián)甑桶，其中，最陳舊的屬固定甑桶，出甑采用的是人工用鐵锨出甑，費(fèi)時(shí)費(fèi)力?；顒?dòng)甑桶目前有2種，一種是可以用行車吊起來，采用的是甑底開門出甑的方式，另一種是傾倒式的，傾倒甑桶出甑，衡水老白干的一些車間采用的是這類甑桶。而多聯(lián)甑桶一般是二聯(lián)或三聯(lián)，3個(gè)甑桶在一個(gè)固定軸上旋轉(zhuǎn)輪流使用，其中1個(gè)裝甑，1個(gè)流酒，1個(gè)出甑，出甑采用旋轉(zhuǎn)撥料出甑機(jī)，這樣的方式對(duì)于投料量較大的車間來說勞動(dòng)效率很高。目前，景芝酒業(yè)釀酒生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)車間全部采用這樣的方式。

出甑方式的不同對(duì)于糟情的影響不同，因?yàn)榧Z糟在甑桶中放置的時(shí)間過長(zhǎng)，甑桶下部糧糟就會(huì)發(fā)黏，上下部糧糟不一致，不利于糧糟在窖池中發(fā)酵。而能做到這一點(diǎn)的只有活動(dòng)甑桶，可以將糧糟一次性全部出甑，可達(dá)到糧糟均勻一致的要求。因此為了能達(dá)到上述的要求，可以將活動(dòng)甑桶與多聯(lián)甑桶結(jié)合起來，這就需要增設(shè)相關(guān)的附屬設(shè)備。

4　流酒裝置

流酒裝置最古老的方式采用的是人工添水天鍋［7］，工作量極大。后來發(fā)展為多管冷卻器，主要也是采用冷水降溫的方式。目前，很多企業(yè)采用了風(fēng)冷式冷卻器，是將酒蒸汽通過翅片管與冷卻風(fēng)交換熱量，冷卻效率高，同時(shí)通過溫度傳感器也可以自動(dòng)控制酒溫與冷卻風(fēng)量［4］。水冷式與風(fēng)冷式冷卻器相比，各有優(yōu)勢(shì)，水冷式冷卻器冷卻效果較穩(wěn)定，但水耗較大；風(fēng)冷式冷卻器雖節(jié)約了水，但也消耗了一定的電能，由于風(fēng)的不穩(wěn)定性和降溫效率，造成冷卻的穩(wěn)定性稍差。

5　通風(fēng)晾米查

通風(fēng)晾米查工藝是白酒生產(chǎn)工序中的關(guān)鍵工序，是控制糧醅入池條件（尤其是入池溫度和水分）的重要操作步驟。傳統(tǒng)的工藝是將出甑糧糟攤晾在篦子（竹子或不銹鋼），利用人工不斷翻拌使熱量自然流失而降溫，后來采用機(jī)械鼓風(fēng)的方式降溫，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)形成了系統(tǒng)的通風(fēng)晾米查裝置——攤晾機(jī)，它包括機(jī)械加漿、機(jī)械翻拌、（變頻）鼓風(fēng)降溫、加曲加酵母等裝置，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，設(shè)備操作均可進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了加水、加曲、加酵母和降溫的均勻一致，尤其是在炎熱的夏季生產(chǎn)期，其降溫效果有很大的提高，完全滿足了通風(fēng)晾米查的各項(xiàng)工藝要求，同時(shí)極大的提高了勞動(dòng)效率。

濃香型白酒生產(chǎn)的加漿工藝也是關(guān)鍵，其效果直接影響窖池的正常發(fā)酵和產(chǎn)酒的產(chǎn)質(zhì)量。首先必須保證漿水的溫度在90℃以上［8］，其次糧糟加漿后需要一定的吸水時(shí)間，這樣才能保證糧糟的保漿效果。因此，通過研究試驗(yàn)，在出甑后通風(fēng)晾米查開始前，增設(shè)了出甑暫存料斗，起到了悶潤(rùn)糧糟的作用，給與糧糟一定的吸水時(shí)間，然后通過網(wǎng)帶將悶潤(rùn)好的糧糟輸送到攤晾機(jī)進(jìn)行通風(fēng)晾米查，出甑、加漿、燜潤(rùn)、加曲和晾米查工序也是連續(xù)操作的。

6　其他

6.1踩窖

將糧糟填入窖池后，工人進(jìn)入窖池將糧糟攤平，然后用雙腳按規(guī)律將糧糟踩緊，且力度均勻一致，是保證窖池內(nèi)均勻緩慢發(fā)酵的重要工藝措施。謝志等［9］設(shè)計(jì)了機(jī)械踩窖裝置，糧糟的攤平由機(jī)械設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，具體的踩窖則由踩窖裝置上的踩窖腳的上下伸縮運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。踩窖的松緊密實(shí)度可以通過每個(gè)踩窖腳上安裝的力傳感器控制踩窖力度來加以控制。通過安裝距離傳感器來避免踩窖裝置在運(yùn)動(dòng)時(shí)碰到窖壁。

6.2高壓蒸煮

對(duì)于其他香型或其他生產(chǎn)工藝，有進(jìn)行原料蒸煮的工序，目前采用的是高壓蒸煮鍋，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，得出合適的壓力和時(shí)間，達(dá)到整粒高粱煮熟，完成后自動(dòng)關(guān)閉蒸汽，且原料出鍋由機(jī)械操作進(jìn)行［10］。

6.3發(fā)酵設(shè)備

目前濃香型白酒的生產(chǎn)離不開泥窖池，不同的是有地平面以上的地上窖池、半地上窖池和地平面以下的地下窖池，而窖泥的多少和質(zhì)量關(guān)系到濃香型白酒的質(zhì)量和口感。這是傳統(tǒng)的固有思想，但從勁酒和臺(tái)灣金門酒廠的機(jī)械化實(shí)踐來看［11］，泥窖是可以用發(fā)酵槽車來代替的。這就打破了泥窖對(duì)濃香型白酒的機(jī)械化限制，同時(shí)也打破了被視為濃香型白酒的工藝精髓“千年老窖，萬年糟”的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)。不銹鋼發(fā)酵槽車［12］就是其中一種，內(nèi)蒙古河套五原酒業(yè)有限公司已采用不銹鋼槽車地面恒溫發(fā)酵系統(tǒng)代替地缸發(fā)酵；湖北勁牌公司采用發(fā)酵桶、發(fā)酵池（水泥池、磚池）或不銹鋼槽車固態(tài)法生產(chǎn)小曲白酒；廣西桂林三花酒已經(jīng)用不銹鋼發(fā)酵罐代替了傳統(tǒng)發(fā)酵設(shè)備陶缸。對(duì)于濃香型白酒的生產(chǎn)來說，能夠徹底擺脫泥窖池的限制，是未來機(jī)械化釀造發(fā)展的巨大進(jìn)步。

7　發(fā)展前景

白酒機(jī)械化釀造生產(chǎn)方式已經(jīng)在全行業(yè)發(fā)展起來了，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在白酒生產(chǎn)行業(yè)中的不斷結(jié)合與滲透，傳統(tǒng)的釀酒生產(chǎn)模式已經(jīng)開始漸漸消失，取而代之的是先進(jìn)的機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化設(shè)備。由中國酒業(yè)協(xié)會(huì)啟動(dòng)的白酒“158計(jì)劃”，旨在大規(guī)模提高傳統(tǒng)白酒行業(yè)的機(jī)械化裝備水平，提高行業(yè)的整體生產(chǎn)效率?！吨袊劸飘a(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中指出“要引導(dǎo)釀酒裝備制造業(yè)的科技投入，支持一批重大關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目和關(guān)鍵設(shè)備的研制工作，促進(jìn)釀酒工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展”。因此，機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化是白酒行業(yè)未來發(fā)展的必由之路。

隨著機(jī)械化釀酒設(shè)備的研究和應(yīng)用，將會(huì)有更多更先進(jìn)更合理的機(jī)械化設(shè)備運(yùn)用到釀酒生產(chǎn)過程中。隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，白酒行業(yè)高科技人才的不斷創(chuàng)新與探索，白酒生產(chǎn)過程必定會(huì)真正地實(shí)現(xiàn)全面的工業(yè)化和現(xiàn)代化。

［1］宋書玉，趙建華.中國白酒機(jī)械化釀造之路［J］.釀酒科技，2010（11）：99-104.

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［8］沈怡方.白酒生產(chǎn)技術(shù)全書［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2007.

［9］謝志，于蘭英，柯堅(jiān)，等.白酒釀造用踩窖裝置的結(jié)構(gòu)研究［J］.釀酒科技，2014（3）：73-76.

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［11］李大和.中國白酒機(jī)械化的思考［J］.釀酒科技，2011（4）：79-80.

［12］范偉國，張艷梅，喬新建，等.清香型白酒立式發(fā)酵設(shè)備的研制［J］.釀酒科技，2013（7）：78-80.

Research Progress in and Discussion on Mechanized Production of Baijiu

LI Yutong，QI Shipeng，QIU Lihua and MENG Fangang
（Shandong Jingzhi Distillery Co.Ltd.，Anqiu，Shandong 262119，China）

With the advancement of modern science and technology，mechanized production of Baijiu has gradually replaced traditional manual manufacturing mode，which could not only reduce labor intensity and increase work efficiency，but also realize clean production，energy-saving and emission-reduction.In this paper，the application status of mechanized production in each procedure in Baijiu-making was analyzed，the problems in mechanized production were discussed，and the development directions of mechanized production were introduced，which could provide useful reference for the industrialization and modernization of distilleries.

Baijiu；mechanization；brewing；progress

TS262.3；TS261.3；TS261.4

A

1001-9286（2016）10-0082-03

10.13746/j.njkj.2016144

2016-04-22

李玉彤（1961-），男，山東安丘人，高級(jí)釀酒師，濰坊首席技師，山東輕工行業(yè)首席技師，發(fā)表論文10余篇。

齊士朋（1986-），男，山東濟(jì)寧人，碩士研究生，主要從事白酒機(jī)械化生產(chǎn)與釀造工作，E-mail：qishipeng_1986@163.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-07-11；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160711.1112.007.html。