【導讀】.生產(chǎn)工藝論證；.相關物料、熱量衡算；全廠工藝流程圖（方框），主體設備圖,設計說明書。梁世中.生物工程設備[M].北京：中國輕工業(yè)出版社.2020.刁玉偉.化工設備機械基礎[M].大連：大連理工大學出版社.2020.吳思方.生物工程工廠設計概論[M].北京：中國輕工業(yè)出社.2020.本次設計為年產(chǎn)1000噸濃香型大曲酒發(fā)酵工藝初步設計。濃香型大曲酒采用傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵法，大體上可分為幾個步驟：原料預處。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)。設備等的主要尺寸、選型以及一些輔助設備、管道的選型。

　　

【正文】 上在摘酒時把 63%以上的酒精濃度作為摘酒的標準。不夠入庫標準的部分作為酒尾處理。 關于量質(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，其顯著的特點是酒精濃度高、總酯含量高 ?？诟袊L評，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。其特點是酒精濃度高，總酯含量較高 。口感嘗評，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。其特點是酒精濃度明顯下降 ?？诟杏邢銡猓粷?、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，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)進行。糧食糟醅在“斷尾”以后，應該加大火力進行蒸糧，以達到淀粉糊化和降低酸度的目的。在正?；鹆ο?，蒸糧時間從流酒開始到出甑時止，以 60min 為宜。如果火力小，其蒸糧糊化時間則應相應延長。蒸糧合格標準應是“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 蒸糧時間已到時，應及時出甑。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，是兩個人面對面用鐵鏟取出，勞動強度大?，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，應及時摻夠底鍋水，將甑桶內(nèi)及上甑場地清掃干凈，作好上甑準備。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算。例如一個窖池有 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。 四川理工學院畢業(yè)設計 10 具體操作方法是：糧糟出甑前 5min 左右，應按所需的量水數(shù)將量水從冷凝器內(nèi)抽出，水質(zhì)應清潔衛(wèi)生，水溫應在 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，量水潑撒要均勻，不能沖瀉 在一處。潑撒到應打量水數(shù)的 60%～70%時，應用工具挖糟 1次，挖糟完畢，再潑撒剩余部分。此時，再用朳梳、锨鏟翻松。這樣就可將糟醅在晾堂上進行攤晾冷卻。 打量水時應該注意：窖池底部的糟醅在第 1 甑時，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)量應計算準確。 量水必須清潔衛(wèi)生，水溫要達到 80℃以 上，這樣才能減少雜菌，同時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)十分強調(diào)“低溫緩 慢”發(fā)酵，出甑后的糟醅溫度高達 100℃左右，如此高溫的糟醅，顯然是不能直接入窖進行糖化發(fā)酵的。因此，必須經(jīng)過攤晾冷卻處理。通過通風冷卻，直到符合入窖溫度時為止，這就是攤晾的目的。 攤晾操作的具體方法是：在打完量水后，先打開電風扇，聽其聲音是否正常，若運轉(zhuǎn)正常，可打開晾糟機的傳動開關，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。撒在晾糟機上的糟醅厚薄應均勻一致，厚薄程度應根據(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 人進行。一人負責翻拌、攤薄、攤均勻 。另 一人則負責上糟攤晾。 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進行攤晾。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 在晾糟機尚未問世之前，人們是在地晾堂上進行攤晾冷卻的。 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，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，再由 1 人用耙來回上下、左右拉，這時用冷風吹涼 (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強度大，時間較長，故現(xiàn)已基本上被淘汰。 上糟過程中要測量溫度，“斗”與“斗”之間的溫差在177。 1℃之間。每斗檢查溫度 2～ 3 次。殘糟必須嚴格回蒸滅菌。攤晾時間不宜拖得過長。 加曲入窖 在晾糟機尾部的上端有一曲槽，是盛裝大曲粉的。晾糟機轉(zhuǎn)動時，當攤晾冷卻的糟醅將要流入“斗”時，開始打開曲槽，啟動齒輪，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。下曲的速度要根據(jù)糟醅的厚薄而嚴格控制。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)準確計量后倒入曲糟。最后徹底清掃工作場地。 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)糟醅情況適當踩窖。糟醅在入窖前再準確量一次溫度 (若是第 1 甑入窖糟，則應量一下窖體溫 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，在下一甑攤晾前取出，并將看準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，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，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。 四川理工學院畢業(yè)設計 12 表 15 氣溫與下曲及入窖溫度的關系 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，應將窖池周圍清掃干凈，方能進行封窖。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，同時抑制窖內(nèi)好氣性細菌的生長繁殖，也避免了酵母菌在空氣充足時大量消耗可發(fā)酵性糖，影響正常的酒精發(fā)酵。酵母菌只能在空氣缺乏、整個窖池呈無氧狀態(tài)時才能進行正常的酒精發(fā)酵，將可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化生成酒精。因此，嚴密封窖，隔絕空氣是一項重 要的工藝操作。 窖池封閉完以后，管窖人員就要擔負起該窖的發(fā)酵管理工作。窖池管理工作大致有如下 4 項。 (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，使其嚴密、光滑，這樣泥巴就不易裂縫，空氣也就不會進入。 (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，這是在封窖以后應十分關注的問題。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，只有通過對窖內(nèi)溫度進行詳細觀察方可得出結(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，封窖時抽掉竹竿，在此放入一支計量為 50℃的溫度計，用細繩系好，繩的另一端置于窖外，然后封 窖。當管窖人員要觀察溫度時，可輕輕地將系有溫度計的繩子拉上，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行代謝活動，也同時說明窖內(nèi)在進行正常的糖化發(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，同時將觀察的結(jié)果，真實地記錄在窖池的原始記錄本上。這些都是可貴的技術資料。 查李大和，黃圣明《濃香型白酒生產(chǎn)技術》 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，他對酒質(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，進而產(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)實踐證明，在窖泥中產(chǎn)生的有機酸，在糟醅中產(chǎn)生大量的酒精，這兩種不同的有機物，在發(fā)酵過程中受到酯化酶的催化作用，生成了相應的酯類物質(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，還有對產(chǎn)四川理工學院畢業(yè)設計 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)了酒中各種有機化合物的相互關系。 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，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)濟效益，除了采取其他措施外，加速窖泥老熟是一項極其重要的技術措施。自 20世紀 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間。 白酒窖泥制作可分為微生物培養(yǎng)與窖泥制作兩個部分。因為己酸菌是窖泥中最