釀酒麩曲培養(yǎng)床及其配套設(shè)施的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

文/張 杰 程 偉 李 娜 潘天全（安徽金種子酒業(yè)股份有限公司）

白酒是中華民族特有的寶藏，“曲為酒之骨”，酒曲在釀造過程中的重要性毋庸置疑[1]。傳統(tǒng)麩曲生產(chǎn)采用母曲接種培育，代代相傳，既達(dá)到傳代的目的，又起到優(yōu)選菌種的作用[2]。但傳統(tǒng)的麩曲培曲工藝受環(huán)境制約較大，勞動強(qiáng)度高，麩曲質(zhì)量穩(wěn)定性不高，很大程度上影響釀酒生產(chǎn)。隨著科技的進(jìn)步，自動培曲床、恒溫培養(yǎng)室、圓盤制曲機(jī)等機(jī)械化設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于麩曲生產(chǎn)[3]，極大地提高了機(jī)械化程度，減少了勞動力，但投資大、操作復(fù)雜、對人員素質(zhì)要求高，中小型企業(yè)難以實(shí)施。為解決這一矛盾，設(shè)計(jì)了一種麩曲培養(yǎng)床及其配套設(shè)施，從設(shè)備自動化入手，解決了麩曲培養(yǎng)過程中翻曲、溫度控制、麩曲培養(yǎng)結(jié)束后出曲操作等問題，在保證麩曲質(zhì)量的同時(shí)減少了勞動量。

一、設(shè)計(jì)目的與實(shí)施步驟

1.所要解決的技術(shù)問題及其達(dá)到的效果

麩曲培養(yǎng)床及其配套設(shè)施具有保溫、翻曲、烘干等功能，根據(jù)實(shí)際釀酒生產(chǎn)需求培養(yǎng)純種菌種麩曲。蒸汽管道與鼓風(fēng)機(jī)協(xié)同控制麩曲溫度，鼓風(fēng)機(jī)用于風(fēng)冷降溫，蒸汽管道加熱麩曲同時(shí)提供一定的濕度。自動翻曲裝置為簡易型打茬機(jī)，可將麩曲打散，使麩曲中微生物生長均勻。烘干裝置為單獨(dú)可移動電加熱裝置，使用方便且所占空間較小。該設(shè)備機(jī)械化程度較高，可減少勞動力。

2.設(shè)備結(jié)構(gòu)

圖1 麩曲培曲床整體結(jié)構(gòu)及烘干裝置示意圖

圖1 為麩曲培曲床整體結(jié)構(gòu)及烘干裝置示意圖，圖2 為麩曲房整體結(jié)構(gòu)示意圖。培曲床和烘干裝置包括不銹鋼擋板2-1、傳送帶曲床2-2、傳送帶滾軸2-3、自動打茬機(jī)2-4、梯形出料口2-5、傳送電機(jī)2-6、打茬電機(jī)2-7、電阻絲4-1、小型風(fēng)扇4-2、帶剎車片滾輪4-3。曲房包括呈屋脊形狀的房頂1-1、末端嵌入墻體的半圓柱排水管1-2、升溫蒸汽管路1-3、降溫風(fēng)機(jī)1-4。參見專利文獻(xiàn)[4]。

圖2 麩曲房整體結(jié)構(gòu)示意圖

3.具體實(shí)施步驟

麩曲培養(yǎng)裝置自動化程度高，可減少生產(chǎn)過程中需要的勞動力，提高生產(chǎn)效率；相應(yīng)烘干設(shè)備不占空間，可提高空間利用率；排水設(shè)施可保持曲房干燥且不會造成污染。該裝置的使用操作步驟如下：所有開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)，清掃麩曲培養(yǎng)設(shè)備，將蒸煮并攤晾的原料倒在培曲床上，撒上種曲后，開翻曲機(jī)往復(fù)翻曲2 次；將溫度感應(yīng)器插在麩曲中，打開溫控開關(guān)并設(shè)定適宜的培養(yǎng)溫度；麩曲培養(yǎng)前期會產(chǎn)生水蒸氣，水蒸氣上升遇到冷的鋼板房頂時(shí)凝結(jié)為小水珠并滑落至排水管，通過排水系統(tǒng)排到曲房外；培養(yǎng)中期開翻曲機(jī)往復(fù)翻曲2～3 次；麩曲培養(yǎng)成熟后將烘干裝置放置在傳送帶下方，打開電阻絲開關(guān)進(jìn)行加熱烘干，同時(shí)打開風(fēng)扇開關(guān)；麩曲烘干后打開傳送裝置，控制傳送帶速度，使物料緩慢運(yùn)輸以避免在出料過程中撒落；出料結(jié)束后及時(shí)清理傳送帶、打茬機(jī)及出料口。

二、生產(chǎn)應(yīng)用分析

1.麩曲的機(jī)械化生產(chǎn)

麩曲通常采用微生物純種制曲，以麩皮為原料經(jīng)人工控制溫度和濕度培養(yǎng)而成。傳統(tǒng)麩曲的制備經(jīng)歷了木制曲盒、葦簾、磚砌通風(fēng)池的過程，微生物菌種也由初期的黃曲霉變?yōu)楹罄m(xù)能力強(qiáng)的黑曲霉，麩曲制作工作變得輕松[5,6]。但目前我國白酒整體機(jī)械化生產(chǎn)水平仍處于較低水平，與儲存、灌裝等白酒生產(chǎn)的后續(xù)工序相比，制曲這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的機(jī)械化程度較低，無法進(jìn)行連續(xù)的機(jī)械化生產(chǎn)。

麩曲機(jī)械化生產(chǎn)是在保持麩曲基本標(biāo)準(zhǔn)不變的前提下，提高生產(chǎn)效率，減輕勞動強(qiáng)度，改善生產(chǎn)環(huán)境，使麩曲質(zhì)量及風(fēng)格、產(chǎn)酒質(zhì)量及風(fēng)格、出酒率等檢驗(yàn)指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

麩曲機(jī)械化生產(chǎn)過程主要包括原料蒸煮滅菌、攤晾、加菌種、翻拌均勻、翻曲、烘干、出曲等環(huán)節(jié)，采用斗式提升再經(jīng)刮板輸送代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工輸送物料，進(jìn)行密閉加壓蒸煮，并定時(shí)定壓控制，確保原料徹底滅菌。原料滅菌后由三聯(lián)甑出料再經(jīng)刮板輸送至培養(yǎng)室，均勻平鋪在培養(yǎng)篦上保持厚度5～6cm，打開鼓風(fēng)機(jī)攤晾。攤晾后均勻撒入菌種，由打茬機(jī)翻拌均勻后培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中由培養(yǎng)室內(nèi)監(jiān)測設(shè)備調(diào)控，電子儀表可實(shí)時(shí)顯示溫度、濕度等參數(shù)，基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化及自動化操作。

2.應(yīng)用該設(shè)備制備復(fù)合麩曲的生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)

河內(nèi)白曲生產(chǎn)工藝特點(diǎn)。白曲生產(chǎn)選用麩皮80～90份、酒糟8～12 份為原料，加入80 份重量的水，混合均勻后放入滅菌鍋內(nèi)0.20MPa 滅菌30min。以酒糟作為原料既提供了白曲菌種充足營養(yǎng)成分，又充分利用生產(chǎn)廢料。麩皮提供充足的氮、碳和多種滿足微生物充分生長的微量營養(yǎng)成分，制成單一或復(fù)合型強(qiáng)化麩曲，作為糖化、生香、發(fā)酵劑，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)大曲的諸多不足。傳統(tǒng)中溫大曲糖化力平均為400mg/(g·h)，應(yīng)用麩曲培養(yǎng)床及其配套設(shè)施制備的白曲麩曲糖化力平均為700mg/(g·h)，與傳統(tǒng)中溫大曲相比麩曲糖化力明顯提升，有助于提升釀酒出酒率。

表1 麩曲理化指標(biāo)檢測結(jié)果

酵母麩曲生產(chǎn)工藝特點(diǎn)。應(yīng)用麩曲培養(yǎng)床及其配套設(shè)施制備酵母麩曲，以純麩皮為原料，添加2 株酒精酵母及2 株產(chǎn)酯酵母，其中產(chǎn)酯酵母分別為產(chǎn)己酸乙酯、產(chǎn)乙酸乙酯酵母菌，4 株菌株均來自試驗(yàn)車間酒醅、大曲中分離純化后得到純種。麩皮70～80 份先拌入相同比例的水，經(jīng)滅菌鍋高溫高壓蒸汽滅菌后散冷至室溫，再各添加3 份三角瓶擴(kuò)大培養(yǎng)的四種菌株，控制麩曲培養(yǎng)溫度在28～30℃，同時(shí)適當(dāng)添加水，保持麩曲水分在55%～60%，有利于麩曲中四種菌株茁壯生長，使混合麩曲擁有高酯化力，最終提高基酒中己酸乙酯和乙酸乙酯含量，提升基酒品質(zhì)。

細(xì)菌麩曲生產(chǎn)工藝特點(diǎn)。以優(yōu)質(zhì)高溫大曲及濃香老窖池為基礎(chǔ)，分離篩選嗜熱芽孢桿菌，篩選得到功能微生物6 株并分別命名為Nxzd1—Nxzd6。將此6 株高溫細(xì)菌菌株應(yīng)用于細(xì)菌麩曲生產(chǎn)中，并研究高氮配料、高溫接種、高溫培養(yǎng)的細(xì)菌麩曲工藝。應(yīng)用麩曲培養(yǎng)床及其配套設(shè)施制備工藝步驟為：將原料麩皮、豆粕、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，拌水混合均勻；高溫蒸汽滅菌，將原料拌勻后裝入甑鍋內(nèi)，以0.02MPa 蒸汽蒸煮55～60min；蒸煮后的曲料置于通風(fēng)篦子上散冷，分別加入細(xì)菌Nxzd1—Nxzd6 的種子培養(yǎng)液，翻拌均勻，堆積發(fā)酵后置于曲房通風(fēng)床培養(yǎng)；室溫35～40℃，品溫45～50℃，培養(yǎng)2 天即可出房；去除曲料表層的覆蓋薄膜，室溫控制在30～35℃，通風(fēng)排潮至水分12%～14%即可。

復(fù)合麩曲工藝。以上述三種麩曲為基礎(chǔ)，其中河內(nèi)白曲麩曲10～25 份、酵母麩曲10～15 份、細(xì)菌麩曲10～15 份混合制成復(fù)合麩曲。根據(jù)生產(chǎn)季節(jié)調(diào)整白曲麩曲與酵母麩曲的比例，冬季適當(dāng)加大白曲的比例，以保證糧醅的堆積升溫。麩曲理化指標(biāo)檢測結(jié)果如表1 所示，傳統(tǒng)中、高溫大曲與復(fù)合麩曲各項(xiàng)理化指標(biāo)對比，三者的酸度、水分相差甚小，但復(fù)合麩曲糖化力、酯化力、液化力及發(fā)酵力與傳統(tǒng)中、高溫大曲相比均明顯提升[7]。高糖化力與發(fā)酵力保證發(fā)酵正常進(jìn)行并有助于提升原酒產(chǎn)量，酯化力、液化力的提升保證了原酒質(zhì)量。

三、結(jié)語

本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，分析與探討了一種麩曲培養(yǎng)床及其配套設(shè)施，該裝置自動化程度高，減少了生產(chǎn)過程中需要的勞動力，可提高生產(chǎn)效率和空間利用率，減少雜菌污染的機(jī)率，提高麩曲培養(yǎng)質(zhì)量，滿足了麩曲生產(chǎn)工藝需求。所生產(chǎn)的白曲麩曲、酵母麩曲和細(xì)菌麩曲混合制成復(fù)合麩曲，各項(xiàng)指標(biāo)均有明顯提升。麩曲培養(yǎng)床及其配套設(shè)施的制備及應(yīng)用，推進(jìn)了白酒企業(yè)機(jī)械化發(fā)展的進(jìn)程。展望未來，中國白酒企業(yè)應(yīng)充分運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，指導(dǎo)、改進(jìn)傳統(tǒng)白酒生產(chǎn)工藝，推進(jìn)釀酒行業(yè)機(jī)械化發(fā)展進(jìn)程，徹底解放勞動力。