周正強
(貴州茅臺酒廠(集團)習(xí)酒有限責(zé)任公司,貴州 遵義 564622)
近20 年的科技創(chuàng)新飛速改變著人們的生活,互聯(lián)網(wǎng)的功能從消費型逐漸轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)型,給社會經(jīng)濟的發(fā)展帶來了極大的變革。特別隨著人工智能的發(fā)展和5G 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,給社會產(chǎn)業(yè)變革帶來了新的驅(qū)動力與新的載體??萍紕?chuàng)新給社會各行業(yè)的影響正由表及里、不斷深入、不斷拓展。從前些年盛行的互聯(lián)網(wǎng)+,到近些年流行的人工智能+,現(xiàn)在各行業(yè)都在融入互聯(lián)網(wǎng)、融入人工智能,科技的的力量已經(jīng)由表層滲透到了行業(yè)內(nèi)核,成為推動行業(yè)發(fā)展、推動社會進步的關(guān)鍵力量。無論是傳統(tǒng)文化發(fā)展還是新型制造業(yè)發(fā)展,都離不開科技創(chuàng)新,離不開信息化與數(shù)字化的推動。
我國有著豐富的酒文化,白酒產(chǎn)業(yè)歷史悠久,隨著人們生活水平的提升,市場對于高端白酒的需求量也在逐年增高,甚至出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象。以500 mL 裝52°飛天茅臺為例,廠家定價為1 499 元,但由于產(chǎn)量稀缺,市場價基本被炒到2 700 元甚至更高。造成醬香型白酒一酒難求的原因既有其特殊的生產(chǎn)環(huán)境因素,也與白酒行業(yè)傳統(tǒng)的發(fā)展瓶頸有關(guān),主要體現(xiàn)在以下幾方面。
1)工業(yè)化程度低。醬香型白酒有著獨特的釀造過程,要經(jīng)過碎沙、大曲粉碎、下沙、潑水堆積、蒸糧(蒸生沙)、攤涼、堆集、入窖發(fā)酵、調(diào)合、貯存等多個過程。長期以來形成了系統(tǒng)的人工作業(yè)生產(chǎn)流程,對于傳統(tǒng)手工作業(yè)依賴性強。加上部分地區(qū)保護酒窖、固態(tài)發(fā)酵等因素的影響,不方便大面積投入工業(yè)化設(shè)備。受傳統(tǒng)觀念影響,消費者認為人工的才是最好的,對于工業(yè)化生產(chǎn)的接受程度不高,導(dǎo)致不少企業(yè)沒有全面引入工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)效率低下。
2)工作環(huán)境差。醬香型白酒釀造的過程其實是一個利用微生物發(fā)酵的過程,期間要經(jīng)歷投糧翻拌、蒸煮、發(fā)酵、取酒、勾調(diào)多種步驟,微生物發(fā)酵帶來的熱量、氣味、溫度變化導(dǎo)致工作環(huán)境相對艱苦,工作環(huán)境差。隨著職工對于自身權(quán)益維護意識的增強,很少有年輕人愿意投身釀酒行業(yè),造成人才流失、人才缺口較大。
3)勞動強度大。傳統(tǒng)醬香型白酒釀造基本依靠手工,從潤糧蒸糧到下料拌和,從裝甑出甑到攤涼打水以及啟窖封窖,都需要工人熟練掌握每個步驟與每道程序。無論哪個程序出現(xiàn)紕漏與誤差,就會影響酒的質(zhì)量。由此造成人工勞動強度大、招工難、人工成本高等一系列問題。
以上因素都是影響醬香型白酒生產(chǎn)力的瓶頸,也是白酒行業(yè)未來發(fā)展必須解決的問題。鑒于其他行業(yè)的機械化生產(chǎn)替代人工、提升生產(chǎn)效率等案例,只有充分解決了釀酒行業(yè)工業(yè)化程度低的核心問題,才能夠更好地提升白酒的生產(chǎn)力,更好地滿足市場的需求。
結(jié)合近些年來的科技發(fā)展進程,借助科技創(chuàng)新的力量,可以將傳統(tǒng)白酒釀造技術(shù)與機械化設(shè)備相融合,利用信息化、智能化、數(shù)字化等理念與技術(shù)來開展白酒生產(chǎn),提升白酒生產(chǎn)的效率與質(zhì)量水平。運用新型的管理理念、采用數(shù)字化的工作平臺,將智能化、機械化融入釀酒行業(yè),才能不斷提升我國白酒的國際競爭力,進而實現(xiàn)新型工業(yè)化。將傳統(tǒng)白酒釀造與現(xiàn)代科技相融合、共發(fā)展,也是白酒行業(yè)未來發(fā)展的必由之路。
傳統(tǒng)白酒釀造過于依賴手工生產(chǎn)模式,缺乏機械應(yīng)用,導(dǎo)致工作強度大、衛(wèi)生條件差、工作效率低。加上人工操作對于工作人員的個人素質(zhì)、工作經(jīng)驗有著極高的要求,一旦在工作中出現(xiàn)偏差,帶來的損失是不可估計的。特別是在醬香型白酒生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)周期較長,步驟較多,特別是在第五輪、第六輪發(fā)酵中,如果人工操作不當導(dǎo)致酒醅降溫過快,就會影響正常發(fā)酵,進而影響出酒率,造成難以估量的損失。
早年間提出的“中國白酒158 計劃”就白酒釀造機械化提出了明確的要求,開展了對于制曲機械化、發(fā)酵工藝機械化、蒸餾工藝機械化等領(lǐng)域的研究?!爸袊拙?C 計劃”也進一步推動了白酒釀造機械化、智能化的發(fā)展。近些年習(xí)酒集團緊跟時代潮流,敢于創(chuàng)新發(fā)展,逐漸走在時代前列,在醬香酒釀造過程中的機械化率已經(jīng)得到了有效的提升。在潤糧蒸糧、下料拌和、裝甑出甑、攤涼打水、起堆系統(tǒng)等過程中均實現(xiàn)了機械化的應(yīng)用與創(chuàng)新[2]。例如通過圓盤制曲機自動進料出料,運用機械化的操作手段與相關(guān)智能化設(shè)備的配合應(yīng)用,就可以有效地控制不同階段的發(fā)酵溫度,進而有效保證發(fā)酵的順利進行,提升釀酒效率。
目前習(xí)酒的機械化已經(jīng)普及到釀造生產(chǎn)過程的多個領(lǐng)域,例如潤糧系統(tǒng)采取滾筒式潤糧機,有潤糧周轉(zhuǎn)糧盤,潤糧達到800 kg/甑工藝要求,可實現(xiàn)全自動加水、拌合潤糧,相對于傳統(tǒng)的人工操作,生產(chǎn)效率明顯提升。上甑系統(tǒng)使用機器人擺臂360°旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)了糟醅打散次數(shù)少、蒸汽覆蓋好、酒精分子損失少的目標。實現(xiàn)了自動拌料、探汽上甑,滿足上甑輕、松、薄、準、勻、平的工藝要求,比傳統(tǒng)人工操作的精度高、效率好。攤晾系統(tǒng)采用輸送板鏈攤晾,增大攤晾面積,增加風(fēng)機,采用由上而下,移動吹風(fēng)人方式[3]。攤晾機的攤晾處理量4~5 m3/h,實現(xiàn)自動攤晾、加曲、拌合、收料的全部過程,相對于傳統(tǒng)的人工操作,不僅提升了工作效率,還降低了工作強度與難度。起堆系統(tǒng)采用的是自動升降旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)自動起堆,搖臂板鏈機輸送出料,解決了糟醅出料時起堆糟醅過緊的問題,也解決了生產(chǎn)過程中的一系列難題。起堆機處理量與攤晾機匹配,可實現(xiàn)機械自動起堆,有效提升了工作效率。另外使用的行車抱斗系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)糧食、糟醅出窖,入窖的機械轉(zhuǎn)運,大大提升了生產(chǎn)效率。這樣既能夠降低人工勞動強度,還可以提升勞動效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量,提升工作效率。
2020 年習(xí)酒公司作為牽頭單位完成的省重大專項《醬香白酒機械化釀造關(guān)鍵技術(shù)集成及產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用》 項目獲得“中國食品工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎”一等獎。這既是習(xí)酒公司自身對于白酒釀造機械化的嘗試,也為全國白酒行業(yè)的釀造提供了鮮活的案例,對于白酒的機械化釀造提出了明確的發(fā)展前景與技術(shù)創(chuàng)新。
近些年來隨著人們生活水平的提升,對于白酒的需求已經(jīng)從“量”的需求轉(zhuǎn)變?yōu)閷Α百|(zhì)”的追求[4]。在運用機械化設(shè)備提升白酒產(chǎn)量的同時,也要重視對于產(chǎn)品質(zhì)量的把控與要求。在這一理念下,運用新型的管理模式、借助信息化技術(shù)提升釀造工藝就顯得尤為重要。
與傳統(tǒng)“口口相傳”“師徒式”的工藝傳承方式相比,信息化有著更為科學(xué)、更為標準的工藝優(yōu)勢。信息化主要依靠計算機為主的智能化工具,通過對于釀造過程中數(shù)據(jù)的分析、處理,實現(xiàn)高標準、嚴要求的生產(chǎn),并能夠在數(shù)據(jù)檢測、數(shù)據(jù)分析的過程中不斷優(yōu)化、改善生產(chǎn)參數(shù),提升釀造工藝。張健、李波等人《醬香型白酒制酒機械化生產(chǎn)試驗的研究》一文運用信息化檢測手段,通過對于習(xí)酒公司酒機械化生產(chǎn)與傳統(tǒng)班組生產(chǎn)的數(shù)據(jù)對比,從出酒率、口感質(zhì)量等級、輪次酒色譜骨架成分及總酸總酯含量等指標進行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)機械化試驗班與傳統(tǒng)班組酒樣比較未出現(xiàn)顯著性差異(P>0.05)。例如運用DNA 高通量測序分析2~7 輪發(fā)酵過程中的糟醅取樣,結(jié)果發(fā)現(xiàn)機械化試驗班主要功能微生物與傳統(tǒng)工藝一致,但堆積發(fā)酵時間比傳統(tǒng)班組均值延長,提出需要加強對于機械化制酒堆積發(fā)酵研究,進而更好地改善堆積發(fā)酵效果,滿足工藝要求的建議。可見通過信息化的研究手段,能夠給新時期的白酒釀造更為科學(xué)、合理的建議,提升生產(chǎn)效率。
另外運用信息化管理系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)釀酒過程中各個關(guān)鍵程序參數(shù)的采集、統(tǒng)計以及科學(xué)分析。也便于開展遠程控制,對于范圍超值、異常報警也能夠做到及時在線反饋與在線處理。目前習(xí)酒已經(jīng)實現(xiàn)了對曲坊、溫濕度、二氧化碳濃度的在線監(jiān)測,實時了解曲塊在發(fā)酵動態(tài)變化情況。這樣就能夠使管理人員、技術(shù)人員通過信息化管理平臺,方便、快捷地查詢不同車間、班組的實時狀況。這樣的信息化管理模式為釀酒工藝的改進、質(zhì)量的監(jiān)控提供了科學(xué)的依據(jù)與詳實的數(shù)據(jù),既能夠提升管理水平,也能夠提升生產(chǎn)質(zhì)量。
運用數(shù)字化設(shè)備,通過近紅外光譜儀、無線測溫計、溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),加上新時期的大數(shù)據(jù)、云系統(tǒng)等平臺,能夠有效促進釀酒行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展,有效降低傳統(tǒng)人工管理可能出現(xiàn)的弊端,大大改進工藝管理水平與生產(chǎn)效率,進而促進白酒釀造精細化與標準化生產(chǎn)。這既能夠促進白酒生產(chǎn)的安全開展,還能夠?qū)崿F(xiàn)集約型能源消耗,守好白酒生產(chǎn)的環(huán)保底線,為白酒釀造的長遠發(fā)展打好基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)釀酒行業(yè)過于依賴有經(jīng)驗的熟練工人,因為他們有著豐富的釀酒經(jīng)驗與處理能力。但是隨著市場對于白酒行業(yè)的需求不斷提升,加上白酒釀造傳承人的流失以及人工操作難以避免的紕漏與失誤,單純的人工操作已經(jīng)無法滿足新時期的白酒釀造需求。在這樣的背景下,就需要借助人工智能,運用智能化理念與智能化設(shè)備融入釀造過程中,構(gòu)建檢測模型,能夠快速評判發(fā)酵情況。通過智能化設(shè)備的應(yīng)用,能夠更好地在線檢測白酒生產(chǎn)過程中的溫度、濕度、pH 值等信息[5]。借助智能化檢測與智能化控制,能夠有效把握白酒生產(chǎn)過程中的微生物群數(shù)量,確立釀造關(guān)鍵微生物群系。加上計算機、人工智能設(shè)備的應(yīng)用,能夠模擬出發(fā)酵的最佳溫度、濕度,進而為菌群的培養(yǎng)提供更為適宜的環(huán)境。另外通過智能化設(shè)備,還可以準確控制濕度、酸堿度以及發(fā)酵的溫度等,使白酒的釀造過程能夠按照最佳的工藝曲線進行,提升釀造的質(zhì)量、改進釀造的技術(shù)。在智能化設(shè)備控制下,白酒釀造生產(chǎn)的過程更為規(guī)范、科學(xué),能夠進一步保證白酒的口感、穩(wěn)定性,實現(xiàn)質(zhì)量與品質(zhì)的穩(wěn)步發(fā)展。目前習(xí)酒已經(jīng)借助智能化、數(shù)字化設(shè)備建立了多種元素物質(zhì)的檢測方法,運用智能化設(shè)備能夠全面地、全過程監(jiān)控產(chǎn)品的質(zhì)量,保障習(xí)酒產(chǎn)品安全。
在2021 年第二屆貴陽工業(yè)博覽會上,習(xí)酒公司展出了智能釀造攻關(guān)技術(shù)和習(xí)酒核心系列產(chǎn)品,為社會展示了新時期智能化設(shè)備、智能化產(chǎn)線在制曲、制酒工藝上的重大突破。通過仿生制曲技術(shù)、制曲自動化平臺技術(shù)、機械化制酒技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用,有效提升了公司的機械化生產(chǎn)水平。幫助廣大職工解放了雙手,也讓他們認識到了科技的力量,提升了職工的創(chuàng)新精神與進取意識。后期習(xí)酒將繼續(xù)采用先進技術(shù)提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)工藝技術(shù)水平,逐步實現(xiàn)醬香白酒生產(chǎn)工序機械化和自動化、信息化,實現(xiàn)智能化包裝、數(shù)字化營銷、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),為智慧習(xí)酒的建設(shè)提供良好的支撐,促進醬香型白酒產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展。
綜上所述,在新時期科技創(chuàng)新背景下,作為傳統(tǒng)釀酒行業(yè)要有新的戰(zhàn)略眼光,結(jié)合本地實際情況,發(fā)揮本地特色,運用科技手段,不斷開展生產(chǎn)創(chuàng)新,使傳統(tǒng)釀造行業(yè)與新的科技手段相融合,提升企業(yè)生產(chǎn)力,促進白酒生產(chǎn)的機械化、信息化、智能化發(fā)展。