夏秋茶混合發(fā)酵制茶酒的潤(rùn)料裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用*

郝 標(biāo)，陳興杰，楊金玉

(安徽金種子酒業(yè)股份有限公司，安徽 阜陽 236023)

0 引 言

夏秋茶是相對(duì)于春茶的一大類茶，由于夏秋茶的碳代謝程度較高，氮代謝程度低，使得夏秋茶苦澀味加重，鮮爽味較低，品質(zhì)下降，不適宜綠茶制作，大量夏秋茶被棄之不采，造成了資源極大浪費(fèi)[1]。將渥堆發(fā)酵后形成獨(dú)特微生物的夏秋茶與釀酒高溫大曲混合，能夠?qū)Υ笄械膬?yōu)勢(shì)微生物進(jìn)行選擇性培養(yǎng)，還能夠?qū)Ω鞣N酶起到篩選誘導(dǎo)，在使用夏秋茶制酒發(fā)酵的過程中，需要對(duì)原料進(jìn)行潤(rùn)料。

在傳統(tǒng)的白酒釀造工藝中，潤(rùn)料是指對(duì)原料潤(rùn)水，使其蒸煮前均勻吸收水分，利于后續(xù)蒸煮糊化，提高出酒酒質(zhì)。傳統(tǒng)的工藝要求是在高粱破碎后，開始蒸糧之前必須經(jīng)過高溫潤(rùn)料。破碎的高粱經(jīng)高溫水潤(rùn)后，淀粉顆粒吸取適量水分并膨脹，為后續(xù)的蒸酒打下良好基礎(chǔ)。傳統(tǒng)高溫潤(rùn)料過程中，存在以下問題：既對(duì)用料配比有要求，也對(duì)人工拌料的技巧有講究，要先行預(yù)計(jì)好每次潤(rùn)料的用水量和溫度；倒水時(shí)需讓所有的高粱吸水均勻；翻動(dòng)時(shí)，要確保中間和底部粱醅都能均勻攪拌，且將原料進(jìn)行潤(rùn)料后堆積成特定形狀，但是現(xiàn)在潤(rùn)料都是通過人工進(jìn)行，沒有專用的裝置。

針對(duì)上述問題，結(jié)合生產(chǎn)與實(shí)踐，筆者詳細(xì)闡述茶酒潤(rùn)料裝置的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)與作用等，為生產(chǎn)應(yīng)用提供切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案，代替人工，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高潤(rùn)料的效率。

1 設(shè)計(jì)要求與分析

傳統(tǒng)白酒釀造工藝的潤(rùn)料操作一般都是由人工進(jìn)行，將破碎好的高粱等原料按照工藝要求的比例分開，攤開并準(zhǔn)備潤(rùn)料，控制好料水比，迅速進(jìn)行均勻翻拌，翻拌好后平整地堆成80 cm左右的棱臺(tái)，并做好各甑次之間的標(biāo)識(shí)[2]。勞動(dòng)強(qiáng)度大，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差，生產(chǎn)效率低，且生產(chǎn)質(zhì)量容易受人為因素影響。筆者分析與探討茶酒的潤(rùn)料裝置，設(shè)計(jì)了分料、浸潤(rùn)、攪拌三大機(jī)構(gòu)，分料機(jī)構(gòu)可避免原料顆粒結(jié)團(tuán)，浸潤(rùn)機(jī)構(gòu)可使原料在浸潤(rùn)的過程中均勻吸收水份，攪拌機(jī)構(gòu)可使各部位原料充分?jǐn)嚢杈鶆?，同時(shí)形成四棱臺(tái)形狀的原料堆，有利于原料的保溫。

該裝置易于操作和維護(hù)，有效解決了傳統(tǒng)人工潤(rùn)料過程中的操作質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等問題，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，同時(shí)保證了潤(rùn)料工藝的穩(wěn)定性。

2 工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用

2.1 工作原理

該潤(rùn)料裝置包括第一處理箱1、第二處理箱2、分料機(jī)構(gòu)、浸潤(rùn)機(jī)構(gòu)和攪拌機(jī)構(gòu)，第一處理箱1的中部安裝有隔板9，分料機(jī)構(gòu)安裝在隔板9的頂部，浸潤(rùn)機(jī)構(gòu)安裝在隔板9的底部，第二處理箱2安裝在第一處理箱1的一側(cè)，且能通過第一處理箱1表面安裝的滑動(dòng)槽4在第一處理箱1的表面滑動(dòng)，第二處理箱2的內(nèi)部安裝有攪拌機(jī)構(gòu)，浸潤(rùn)機(jī)構(gòu)的頂部安裝有浸潤(rùn)管23，浸潤(rùn)管23的底部安裝有排水管28，排水管28安裝在蓄水管29的頂部。如圖1～6所示。

圖1 潤(rùn)料裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖

將需要浸潤(rùn)的原料放置在投料口3的表面，投料口3內(nèi)部的兩側(cè)的分散坡5能夠使原料向兩邊的螺旋導(dǎo)管6轉(zhuǎn)移，在轉(zhuǎn)移的過程中，螺旋導(dǎo)管6的表面的尖錐7能夠避免原料結(jié)塊，使原料分隔開來，當(dāng)原料從螺旋導(dǎo)管6進(jìn)入隔板9內(nèi)部時(shí)，原料分別會(huì)掉落至中空的傳輸管11，并且隨后從傳輸管11兩側(cè)的散料口12掉落至浸潤(rùn)管23的表面，當(dāng)原料處于浸潤(rùn)管23的表面時(shí)，會(huì)對(duì)浸潤(rùn)管23產(chǎn)生壓力，提前對(duì)蓄水管29內(nèi)部注入與原料比例相匹配的水，當(dāng)浸潤(rùn)管23被壓時(shí)，其會(huì)向下壓動(dòng)排水管28以及蓄水管29，此時(shí)，蓄水管29會(huì)和活塞30產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且通過阻尼塊31和活塞30的擠壓使蓄水管29內(nèi)的液體動(dòng)排水管28內(nèi)部滲出，此時(shí)滲出的液體會(huì)進(jìn)入導(dǎo)水口27并且從浸潤(rùn)口26內(nèi)部進(jìn)行滲出，從而對(duì)原料進(jìn)行浸濕，隨著掉落的原料越來越多，蓄水管29和活塞30之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)越來越大，滲出的水會(huì)越來越多，并且向上浸入原料，同時(shí)在原料掉落在浸潤(rùn)管23表面時(shí)，設(shè)有的排氣管25能夠排除浸潤(rùn)管23內(nèi)部的氣體壓力，更方便蓄水管29和阻尼塊31之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)原料都掉落至浸潤(rùn)管23表面，蓄水管29和活塞30之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大時(shí)，伺服電機(jī)對(duì)連接板24進(jìn)行推動(dòng)，使浸潤(rùn)管23產(chǎn)生傾斜，此時(shí)原料會(huì)從第一傳遞口14掉出至斜板13的表面，之后通過第二傳遞口15以及第一斜坡18掉落至第二處理箱2的底部和底板21的表面，當(dāng)原料全部掉落完成后，原先處于浸潤(rùn)管23頂部的原料此時(shí)掉落在第二處理箱2的底部，而底部浸潤(rùn)較多水的原料會(huì)處于底部，水在重力的作用下，能夠使原先頂部的原料進(jìn)行浸潤(rùn)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)17使攪拌桿22進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌桿22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過推桿電機(jī)16向上，能夠使處于中部和底部的原料都均勻的進(jìn)行攪拌，在攪拌桿22向上移動(dòng)的過程中，原料會(huì)向上至第一斜坡18的表面，當(dāng)攪拌桿22完全處于第一斜坡18上方時(shí)，原料會(huì)順著第一斜坡18完全掉落至第二斜坡19內(nèi)部，此時(shí)，控制推桿電機(jī)16向下進(jìn)行移動(dòng)，底板21能夠?qū)μ幱诘诙逼?9內(nèi)部的原料進(jìn)行壓實(shí)，之后通過滑動(dòng)槽4使第二處理箱2進(jìn)行上移，活動(dòng)擋板20能夠使四棱臺(tái)更方便的塑形，四個(gè)第二斜坡19和底板21壓實(shí)的四棱臺(tái)原料堆能夠方便放置堆積，四棱臺(tái)形狀的原料堆更加的有利于原料的保溫，最后通過萬向輪將第一處理箱1移走即可。

圖2 第一處理箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖1.第一處理箱 3.投料口 5.分散坡 6.螺旋導(dǎo)管 7.尖錐 8.放置箱 9.隔板 10.浸潤(rùn)箱 11.傳輸管 12.散料口 13.斜板 14.第一傳遞口

圖3 第二處理箱結(jié)構(gòu)示意圖1.第一處理箱 2.第二處理箱 15.第二傳遞口 16.推桿電機(jī) 17.轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī) 18.第一斜坡 19.第二斜坡 20.活動(dòng)擋板21.底板 22.攪拌桿

圖4 浸潤(rùn)管結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 A結(jié)構(gòu)示意圖23.浸潤(rùn)管 24.連接板 26.浸潤(rùn)口 27.導(dǎo)水口 28.排水管 29.蓄水管 30.活塞 31.阻尼塊 32.安裝板 33.連接軸 34.連接柄

圖6 第二處理箱的仰視圖

2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該裝置通過設(shè)有的分料機(jī)構(gòu)能夠在進(jìn)行潤(rùn)料之前，避免原料顆粒結(jié)團(tuán)，方便后續(xù)工作，設(shè)有的分散坡能夠使原料向下滑動(dòng)，通過設(shè)有的尖錐和螺旋導(dǎo)管能夠使結(jié)團(tuán)的原料進(jìn)行分開，將需要浸潤(rùn)的原料放置在投料口的表面，投料口內(nèi)部的兩側(cè)的分散坡能夠使原料向兩邊的螺旋導(dǎo)管轉(zhuǎn)移，在轉(zhuǎn)移的過程中，螺旋導(dǎo)管的表面的尖錐能夠避免原料結(jié)塊，使原料分隔開來。

通過設(shè)有的浸潤(rùn)機(jī)構(gòu)能夠使原料在浸潤(rùn)的過程中均勻吸水，原料處于浸潤(rùn)管的表面時(shí)，會(huì)對(duì)浸潤(rùn)管產(chǎn)生壓力，提前對(duì)蓄水管內(nèi)部注入與原料比例相匹配的水，能夠保證用料配比的要求，當(dāng)浸潤(rùn)管被壓時(shí)，其會(huì)向下壓動(dòng)排水管以及蓄水管，此時(shí)，蓄水管會(huì)和活塞產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且通過阻尼塊和活塞的擠壓使蓄水管內(nèi)的液體向排水管內(nèi)部滲出，此時(shí)滲出的液體會(huì)進(jìn)入導(dǎo)水口并且從浸潤(rùn)口內(nèi)部滲出，從而對(duì)原料進(jìn)行浸濕，隨著掉落的原料越來越多，蓄水管和活塞之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)越來越大，滲出的水會(huì)越來越多，并且向上浸入原料，同時(shí)在原料掉落在浸潤(rùn)管表面時(shí)，設(shè)有的排氣管能夠排除浸潤(rùn)管內(nèi)部的氣體壓力，更方便蓄水管和阻尼塊之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)原料都掉落至浸潤(rùn)管表面，蓄水管和活塞之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大時(shí)，伺服電機(jī)對(duì)連接板進(jìn)行推動(dòng)，使浸潤(rùn)管產(chǎn)生傾斜，此時(shí)原料會(huì)從第一傳遞口掉出至斜板的表面，之后通過第二傳遞口以及第一斜坡掉落至第二處理箱的底部和底板的表面，當(dāng)原料全部掉落完成后，原先處于浸潤(rùn)管頂部的原料此時(shí)掉落在第二處理箱的底部，而底部浸潤(rùn)較多水的原料會(huì)處于底部，水在重力的作用下，能夠使原先頂部的原料進(jìn)行浸潤(rùn)，能夠讓所有原料進(jìn)行均勻吸水。

通過設(shè)有的攪拌機(jī)構(gòu)能夠使處于中間和底部的原料進(jìn)行均勻的攪拌，同時(shí)還能夠最后形成四棱臺(tái)形狀的原料堆，更加方便對(duì)原料進(jìn)行保溫，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)使攪拌桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過推桿電機(jī)對(duì)其向上移動(dòng)，能夠使處于中部和底部的原料都均勻的進(jìn)行攪拌，在攪拌桿向上移動(dòng)的過程中，原料會(huì)向上至第一斜坡的表面，當(dāng)攪拌桿完全處于第一斜坡上方時(shí)，原料會(huì)順著第一斜坡完全掉落至第二斜坡內(nèi)部，此時(shí)，控制推桿電機(jī)向下進(jìn)行移動(dòng)，底板能夠?qū)μ幱诘诙逼聝?nèi)部的原料進(jìn)行壓實(shí)，之后通過滑動(dòng)槽使第二處理箱進(jìn)行上移，活動(dòng)擋板能夠使四棱臺(tái)更方便的塑形，四個(gè)第二斜坡和底板壓實(shí)的四棱臺(tái)原料堆能夠方便放置堆積，四棱臺(tái)形狀的原料堆，更加有利于保溫，通過萬向輪方便將第一處理箱隨時(shí)移動(dòng)。

2.3 應(yīng)用分析

該裝置在夏秋茶混合發(fā)酵制茶酒的生產(chǎn)中，潤(rùn)料用水控制在水∶ 糧=1∶ 2，將70～80 ℃的熱水通過浸潤(rùn)機(jī)構(gòu)注入原料中，同時(shí)通過攪拌機(jī)構(gòu)迅速、均勻翻拌，使原料能夠最大限度的吸收水分，吸水量高達(dá)65%～70%，結(jié)合糧食自身13%～14%的含水量，潤(rùn)料后含水量達(dá)到78%～84%，從而在后道蒸餾過程中有效促進(jìn)糧食的糊化，保證發(fā)酵質(zhì)量，提高原酒的產(chǎn)質(zhì)量。潤(rùn)料時(shí)間的控制，潤(rùn)料時(shí)間越長(zhǎng)，糊化率越高，但在實(shí)際生產(chǎn)中潤(rùn)料時(shí)間不能太長(zhǎng)，以 40～50 min為宜[3]。

采用人工潤(rùn)料時(shí)，操作人員不少于4人，應(yīng)用該裝置后1～2人即可完成，而且大幅提高了潤(rùn)料的效率和質(zhì)量，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，同時(shí)避免了人工潤(rùn)料時(shí)地面撒水、翻揚(yáng)等帶來的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境問題，生產(chǎn)應(yīng)用及實(shí)踐效果較好。

3 討論與總結(jié)

該潤(rùn)料裝置在滿足現(xiàn)有潤(rùn)料工藝的同時(shí)，通過設(shè)有的分料機(jī)構(gòu)能夠在進(jìn)行潤(rùn)料之前，避免原料顆粒結(jié)團(tuán)，方便后續(xù)工作，設(shè)有的分散坡能夠使原料向下進(jìn)行滑動(dòng)，通過設(shè)有的浸潤(rùn)機(jī)構(gòu)能夠使原料在浸潤(rùn)的過程中均勻的進(jìn)行吸水，通過設(shè)有的攪拌機(jī)構(gòu)能夠使處于中間和底部的原料能夠均勻的攪拌，同時(shí)形成四棱臺(tái)形狀的原料堆，有利于原料的保溫。

文中所述的潤(rùn)料裝置易于操作和維護(hù)，不僅取代了傳統(tǒng)人工潤(rùn)料，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，解決了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境問題，同時(shí)保證了工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性。既能滿足夏秋茶混合發(fā)酵制茶酒的潤(rùn)料工藝要求，又可在其它傳統(tǒng)釀造發(fā)酵行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。該裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用有利于改變傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)方式，提高行業(yè)技術(shù)裝備水平，推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)向機(jī)械化、智能化方向邁進(jìn)。