【導(dǎo)讀】.生產(chǎn)工藝論證；.相關(guān)物料、熱量衡算；全廠工藝流程圖（方框），主體設(shè)備圖,設(shè)計(jì)說明書。梁世中.生物工程設(shè)備[M].北京：中國輕工業(yè)出版社.2020.刁玉偉.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社.2020.吳思方.生物工程工廠設(shè)計(jì)概論[M].北京：中國輕工業(yè)出社.2020.本次設(shè)計(jì)為年產(chǎn)1000噸濃香型大曲酒發(fā)酵工藝初步設(shè)計(jì)。濃香型大曲酒采用傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵法，大體上可分為幾個(gè)步驟：原料預(yù)處。理、開窖起糟、續(xù)糟配料、蒸餾摘酒、出甑、打量水、攤晾、加曲入窖。加曲入窖是生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。設(shè)備等的主要尺寸、選型以及一些輔助設(shè)備、管道的選型。

　　

【正文】 上在摘酒時(shí)把 63%以上的酒精濃度作為摘酒的標(biāo)準(zhǔn)。不夠入庫標(biāo)準(zhǔn)的部分作為酒尾處理。 關(guān)于量質(zhì)分段摘酒的 問題，簡述如下。 一甑糟醅在蒸餾過程中，大致分為四個(gè)不同的餾分段。 第一餾分段： 流酒后，約 5min，該段酒的酒精濃度在 70%以上。最初餾出的 作為酒頭另裝，其余部分的酒，其顯著的特點(diǎn)是酒精濃度高、總酯含量高 ?？诟袊L評(píng)，香氣濃郁，酒質(zhì)好。 第二餾分段： 在流酒以后 15～ 20min 內(nèi)餾出的酒為第二餾分段的酒，其酒精濃度為 60%～ 70%，約占總量的 2/3。其特點(diǎn)是酒精濃度高，總酯含量較高 ?？诟袊L評(píng)，香氣濃而純正，諸味協(xié)調(diào)。 第一章 全廠工藝論證 9 第三餾分段：是第二段流酒后的 3～ 5min內(nèi)餾出的部分，其 酒精濃度在 50%～60%之間。其特點(diǎn)是酒精濃度明顯下降 ?？诟杏邢銡?，但不濃、不香，味寡淡，酸含量上升。 第四餾分段：該段酒的酒精濃度在 50%以下，可作為“二道”尾子處理。最后酒精濃度更低的部分則純粹是酒尾子了。 作為半成品的酒，要求酒精濃度高，酒質(zhì)好，因此在流酒摘酒時(shí)，一般摘取第一餾分段與第二餾分段的酒，用壇另裝。其余部分的酒，也用壇另裝。酒尾部分倒入底鍋再蒸餾取酒。 這種按不同餾分段摘取酒的方法，工藝上稱為量質(zhì)摘酒或分段摘酒。在濃香型大曲酒生產(chǎn)中，在蒸餾取酒時(shí)一定要把一甑糟醅中蒸餾出來的 最優(yōu)部分摘取出來單獨(dú)存放，以便提高產(chǎn)品的合格率。 原料糊化 (蒸糧 )： 由于濃香型大曲酒生產(chǎn)采用混蒸混燒工藝，因此原料糊化與酒的分離濃縮是在同一蒸餾甑桶內(nèi)進(jìn)行。糧食糟醅在“斷尾”以后，應(yīng)該加大火力進(jìn)行蒸糧，以達(dá)到淀粉糊化和降低酸度的目的。在正?；鹆ο?，蒸糧時(shí)間從流酒開始到出甑時(shí)止，以 60min 為宜。如果火力小，其蒸糧糊化時(shí)間則應(yīng)相應(yīng)延長。蒸糧合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是“內(nèi)無生心，外不粘連”，既熟透，又不起疙瘩。 出甑、打量水、攤晾 (1)出甑 蒸糧時(shí)間已到時(shí)，應(yīng)及時(shí)出甑。出甑是將蒸煮后的 糟醅從甑桶內(nèi)取出的一種工藝操作。過去，是兩個(gè)人面對(duì)面用鐵鏟取出，勞動(dòng)強(qiáng)度大?，F(xiàn)在出甑，因使用了金屬蒸餾活甑桶，所以用行車起吊，一次性就把糟醅倒了出來，十分輕便。 出甑以后，應(yīng)及時(shí)摻夠底鍋水，將甑桶內(nèi)及上甑場(chǎng)地清掃干凈，作好上甑準(zhǔn)備。從甑桶取出來的糟醅要收堆，上部分要挖平整，四周也要清掃干凈，作好打量水的準(zhǔn)備。 (2)打量水 蒸煮后的糟醅必須加入一定數(shù)量溫度符合要求的水，工藝操作上稱為打量水。為什么要打量水 ? 根據(jù)發(fā)酵基本原理，糊化以后的淀粉物質(zhì)，必須在充分吸水以后才能被酶作用，轉(zhuǎn)化生成可發(fā)酵性糖，再由糖轉(zhuǎn)化生 成酒精。 量水用量應(yīng)視生產(chǎn)季節(jié)、窖池新老和糟醅的含水量大小等因素而定，并以該窖使用原料量的比例來計(jì)算。例如一個(gè)窖池有 14甑，每 1甑投入原料高粱粉 155kg，量水用量為 80%，則量水用量 =14179。 155179。 80%=1736(kg)。 然后將這些量水分甑打入。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 具體操作方法是：糧糟出甑前 5min 左右，應(yīng)按所需的量水?dāng)?shù)將量水從冷凝器內(nèi)抽出，水質(zhì)應(yīng)清潔衛(wèi)生，水溫應(yīng)在 80℃以上。出甑以后，把糟醅立即攤平整，并四周攏齊，將甑腳周圍的糟醅鏟至離甑邊 以外的晾堂上，然后開始向四周打量水。操作時(shí)，量水潑撒要均勻，不能沖瀉 在一處。潑撒到應(yīng)打量水?dāng)?shù)的 60%～70%時(shí)，應(yīng)用工具挖糟 1次，挖糟完畢，再潑撒剩余部分。此時(shí)，再用朳梳、锨鏟翻松。這樣就可將糟醅在晾堂上進(jìn)行攤晾冷卻。 打量水時(shí)應(yīng)該注意：窖池底部的糟醅在第 1 甑時(shí)，按傳統(tǒng)工藝操作是不打量水或少打量水的。其余糧糟則按全窖量水的總數(shù)分 2 至 3 次打量水，但差距不能太大。 打入一定數(shù)量的量水是使糟醅能保持正常的含水量，以促進(jìn)正常的糖化發(fā)酵。正常的出甑糟醅含水量為 50%，打入量水后，入窖糧糟的含水量以 53%～ 56%為宜，因此使用量水的數(shù)量應(yīng)計(jì)算準(zhǔn)確。 量水必須清潔衛(wèi)生，水溫要達(dá)到 80℃以 上，這樣才能減少雜菌，同時(shí)也能使糟醅中的淀粉粒能充分、迅速地吸水，以保持淀粉粒中有足夠的含水量，增加其溶脹水分。如果量水溫度低，則水分只能附于淀粉粒的表面，吸收不到粉粒的內(nèi)部，即僅是表面水分而不是溶脹水分，這就是行話所說的“水鼓鼓的”，“不收汗”。若使用了這樣的量水，則糟醅入窖后，水分很快會(huì)滲透沉于窖池底部而造成上層糟醅干燥，下層糟醅水分過大的現(xiàn)象。即如行話描述的“上層干，下層淹”的狀況。 (3)攤晾 所謂攤晾，就是將經(jīng)高溫蒸煮后的糟醅，使其冷卻至符合一定溫度要求的過程。 固態(tài)法白酒生產(chǎn)十分強(qiáng)調(diào)“低溫緩 慢”發(fā)酵，出甑后的糟醅溫度高達(dá) 100℃左右，如此高溫的糟醅，顯然是不能直接入窖進(jìn)行糖化發(fā)酵的。因此，必須經(jīng)過攤晾冷卻處理。通過通風(fēng)冷卻，直到符合入窖溫度時(shí)為止，這就是攤晾的目的。 攤晾操作的具體方法是：在打完量水后，先打開電風(fēng)扇，聽其聲音是否正常，若運(yùn)轉(zhuǎn)正常，可打開晾糟機(jī)的傳動(dòng)開關(guān)，然后一锨一锨地上糟。要求操作工人將糟鋪滿鋪齊，甩散后，糟子不起堆、不起疙瘩。撒在晾糟機(jī)上的糟醅厚薄應(yīng)均勻一致，厚薄程度應(yīng)根據(jù)不同的季節(jié)和糟別來定，一般控制在 2～ 3cm 之間。在操作上，通常由 2 人進(jìn)行。一人負(fù)責(zé)翻拌、攤薄、攤均勻 。另 一人則負(fù)責(zé)上糟攤晾。 2人操作可以互相交換。操作上要注意溫度保持一致。 以上講的是用晾糟機(jī)進(jìn)行攤晾。另外再簡要介紹“地晾堂”攤晾的方法如下。 第一章 全廠工藝論證 11 在晾糟機(jī)尚未問世之前，人們是在地晾堂上進(jìn)行攤晾冷卻的。 地晾堂原用純黃泥，后用磚相砌，面積約 40m2。在糟醅打完量水后，再經(jīng)充分翻拌，然后用锨一鏟一鏟地從晾堂的外端開始撒開，要求撒平整，一直撒到內(nèi)端。在接近甩撒完畢時(shí)，由 1 人從外端開始犁埂，一行一行的，在犁了數(shù)埂后，再由一人將犁好的埂子破開，行話稱這種操作為“拉犁埂”、“打冷鏟”?！按蚶溏P”要將糟醅甩平甩勻，厚薄要大體一 致，這樣才易于冷卻。打冷鏟接近完畢時(shí)，再由 1 人用耙來回上下、左右拉，這時(shí)用冷風(fēng)吹涼 (過去用竹扇，后用電扇 )，直吹至溫度合適為止。 采用地晾堂攤晾勞動(dòng)強(qiáng)度大，時(shí)間較長，故現(xiàn)已基本上被淘汰。 上糟過程中要測(cè)量溫度，“斗”與“斗”之間的溫差在177。 1℃之間。每斗檢查溫度 2～ 3 次。殘?jiān)惚仨殗?yán)格回蒸滅菌。攤晾時(shí)間不宜拖得過長。 加曲入窖 在晾糟機(jī)尾部的上端有一曲槽，是盛裝大曲粉的。晾糟機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)攤晾冷卻的糟醅將要流入“斗”時(shí)，開始打開曲槽，啟動(dòng)齒輪，曲粉均勻地流落下來，撒在糟醅面上，再流入“斗”內(nèi)。在流落的 過程中，曲粉與糟醅得到充分拌勻。 每一甑流曲速度，要以恰好用完為準(zhǔn)。下曲的速度要根據(jù)糟醅的厚薄而嚴(yán)格控制。操作人員要經(jīng)常注意調(diào)節(jié)，不能前多后少，也不能后多前少，造成大曲沒有使用完，或不夠用。 在攤晾下曲后，要把攤晾設(shè)備徹底打掃干凈，尤其是絞龍葉上的糟醅和竹篾上的殘物要清掃干凈。然后將下一甑要使用的大曲，經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量后倒入曲糟。最后徹底清掃工作場(chǎng)地。 攤晾下曲后的糟醅盛裝在“斗”內(nèi)，用行車起吊倒入窖池。窖池內(nèi)的糟醅要挖平整，要根據(jù)糟醅情況適當(dāng)踩窖。糟醅在入窖前再準(zhǔn)確量一次溫度 (若是第 1 甑入窖糟，則應(yīng)量一下窖體溫 度，包括窖池的底部及四周的溫度 )，入窖后在平整的糟面上，在不同的部位上插上溫度計(jì)，在下一甑攤晾前取出，并將看準(zhǔn)的溫度記錄在原始記錄本上。 地晾堂放大曲，是在攤晾合適后，由 2 人持盛有計(jì)量后的大曲曲斗，由前端用手撥撒，人逐漸后退，邊退邊撥撒，直至曲斗中大曲用盡。 要求在撒大曲時(shí)，曲粉要均勻鋪蓋在糟醅上，不能裸露糟醅，曲粉覆蓋厚度也要均勻，不能有前多后少或前少后多的現(xiàn)象出現(xiàn)。撥撒大曲過半時(shí)，就可用耙來回上下、左右拉一遍，大曲和糟醅基本拌和均勻后，再拉攏收堆放入窖池。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 表 15 氣溫與下曲及入窖溫度的關(guān)系 Table 15The correspondence table about the temperature of adding Daqu and adding into the fermentation pool 地面溫度（℃） 4～ 10 11～ 15 16～ 20 21～ 25 26～ 30 下曲溫度（℃） 入窖溫度（℃） 22～ 23 16～ 17 21～ 22 18～ 19 21～ 23 18～ 22 23～ 26 22～ 26 27～ 30 26～ 30 封窖和窖池管理 每個(gè)窖的最后一二甑糧糟入窖后， 要隨即理好、踩緊、拍光，放好竹篾，放上紅糟，入窖的紅糟也要踩緊、拍光、理好，不能馬虎。糟醅高出地面部分，稱為窖帽。窖帽不宜太高，一般不要超過 60cm。這些工作完畢后，應(yīng)將窖池周圍清掃干凈，方能進(jìn)行封窖。用泥封窖，用泥掌 (工具 )刮平、抹光滑。 封窖的目的在于隔絕空氣，防止空氣中的雜菌侵入，同時(shí)抑制窖內(nèi)好氣性細(xì)菌的生長繁殖，也避免了酵母菌在空氣充足時(shí)大量消耗可發(fā)酵性糖，影響正常的酒精發(fā)酵。酵母菌只能在空氣缺乏、整個(gè)窖池呈無氧狀態(tài)時(shí)才能進(jìn)行正常的酒精發(fā)酵，將可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化生成酒精。因此，嚴(yán)密封窖，隔絕空氣是一項(xiàng)重 要的工藝操作。 窖池封閉完以后，管窖人員就要擔(dān)負(fù)起該窖的發(fā)酵管理工作。窖池管理工作大致有如下 4 項(xiàng)。 (1)清窖 封窖后，從第 2 天起開始每天清窖 1 次。先在窖泥上灑上一點(diǎn)水，管窖人員用木皿子 (一種抹泥巴，使其平整光滑的工具 )上下、左右將封窖泥抹平，使其嚴(yán)密、光滑，這樣泥巴就不易裂縫，空氣也就不會(huì)進(jìn)入。 (2)看吹口 所謂“吹口”，就是在封窖后數(shù)天內(nèi)，窖內(nèi)產(chǎn)生二氧化碳量多少的一種現(xiàn)象。觀察吹口，如是全泥封窖，則用一鐵扦子插入窖內(nèi) 1～ 2m，二氧化碳則從內(nèi)向外排出，用燃燒的火柴接觸，火焰立刻滅掉 。用耳貼近，可聽見 “呼呼”的聲音。通過對(duì)二氧化碳量產(chǎn)生的多少以及緩慢或迅猛的情況，可判定窖內(nèi)糖化發(fā)酵的基本情況。 (3)觀察溫度 溫度是影響糖化發(fā)酵的主要因素之一。溫度在窖內(nèi)變化是否符第一章 全廠工藝論證 13 “前緩、中挺、后緩落”的升溫規(guī)律，這是在封窖以后應(yīng)十分關(guān)注的問題。尤其是在封窖后的十幾天內(nèi)，溫度是否上升或是不升溫，升溫是急、是緩，只有通過對(duì)窖內(nèi)溫度進(jìn)行詳細(xì)觀察方可得出結(jié)論。 在封窖前，在離窖端部分插入一根直徑為 3～ 4cm 的竹竿，插入窖內(nèi)深度約70cm，封窖時(shí)抽掉竹竿，在此放入一支計(jì)量為 50℃的溫度計(jì)，用細(xì)繩系好，繩的另一端置于窖外，然后封 窖。當(dāng)管窖人員要觀察溫度時(shí)，可輕輕地將系有溫度計(jì)的繩子拉上，迅速觀察，否則溫度要發(fā)生變化，讀數(shù)就不準(zhǔn)確。 (4)看“跌頭” “跌頭”也稱“走窖”，是行話，即指糟醅在入窖發(fā)酵中，由于微生物的作用，其體積在縮小，糟醅慢慢地向下跌落，窖帽也在向下沉。這種現(xiàn)象，說明了釀酒微生物在正常地進(jìn)行代謝活動(dòng)，也同時(shí)說明窖內(nèi)在進(jìn)行正常的糖化發(fā)酵。清窖、看吹口、觀察溫度、看跌頭，這些管理工作都要持續(xù)約 15天，同時(shí)將觀察的結(jié)果，真實(shí)地記錄在窖池的原始記錄本上。這些都是可貴的技術(shù)資料。 查李大和，黃圣明《濃香型白酒生產(chǎn)技術(shù)》 表 16 為 發(fā)酵酒醅的變化情況。 表 16 糟醅入窖出窖條件 Table 16 The condition of adding dross and getting out 項(xiàng)目 出窖醅 入窖醅 淀粉 7%～ 8% 15%～ 16% 水分 63%～ 64% 55%～ 58% 酸度 ～ ～ 窖泥制作工藝 濃香型大曲酒呈香顯味物質(zhì)的生成，絕大多數(shù)與窖泥有關(guān)，他對(duì)酒質(zhì)起著十分重要的作用。窖泥是濃香型白酒功能菌生長繁殖的載體。濃香型白酒的主體香味物質(zhì)是己酸乙酯，而己酸乙酯是由棲息在窖泥中的 梭狀芽孢桿菌在生長繁殖過程中先產(chǎn)生己酸，然后再于酒精作用而生長的。這一復(fù)雜的酯化過程是由窖泥直接影響著各類微生物的生長和代謝活動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生濃香型大曲酒所含有的己酸乙酯等香味成分的，生產(chǎn)實(shí)踐證明，在窖泥中產(chǎn)生的有機(jī)酸，在糟醅中產(chǎn)生大量的酒精，這兩種不同的有機(jī)物，在發(fā)酵過程中受到酯化酶的催化作用，生成了相應(yīng)的酯類物質(zhì)。而這些酯類物質(zhì)，又是濃香型大曲酒的主體呈香呈味物質(zhì)。 窖泥中微生物區(qū)系極為豐富，窖泥中棲息的微生物除己酸菌、丁酸菌外，還有對(duì)產(chǎn)四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 生香味物質(zhì)有著影響的具有特殊功能的甲烷菌、甲烷氧化菌和丙酸菌、嗜熱芽孢 桿菌等微生物。甲烷菌和甲烷氧化菌相互依存，它們以 CH4作為碳源和能源，有刺激產(chǎn)酸的功能。它們共同參與窖池生態(tài)環(huán)境中的碳素循環(huán)，協(xié)調(diào)了酒中各種有機(jī)化合物的相互關(guān)系。 窖泥中的微生物，大多為厭氧菌，尤其以芽孢桿菌為多。老窖泥中的細(xì)菌總數(shù)超過新窖泥中的兩倍多。窖泥是生產(chǎn)濃香型白酒的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)的窖泥是生產(chǎn)高質(zhì)量濃香型白酒的基本條件之一。傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)窖泥，是經(jīng)過長年不斷周而復(fù)始的曲酒生產(chǎn)而自然老熟的，但這一過程往往要經(jīng)過漫長的幾十年，甚至更長時(shí)間，它是自然老熟而成的?，F(xiàn)在為了要提高濃香型大曲酒優(yōu)良的酒質(zhì)，提高生產(chǎn)濃香型 白酒的酒廠的經(jīng)濟(jì)效益，除了采取其他措施外，加速窖泥老熟是一項(xiàng)極其重要的技術(shù)措施。自 20世紀(jì) 60 年代發(fā)現(xiàn)濃香型“窖底香”以來，我國在人工窖泥的培養(yǎng)方面取得了飛速發(fā)展，大大縮短了窖泥老熟的時(shí)間。 白酒窖泥制作可分為微生物培養(yǎng)與窖泥制作兩個(gè)部分。因?yàn)榧核峋墙涯嘀凶?