釀酒自動化生產線及關鍵工藝設備的研究與設計

嵇志剛

摘要：傳統釀酒工藝屬于勞動密集型產業，工作環境差，勞動強度大，生產效率低，產品生產過程不可控，品質波動大。受勞動力資源短缺及生產環境艱苦等諸多因素的影響，機械化釀酒技術未能取得突破性進展，致使許多研究院和企業單位在機械自動化釀酒之路中屢受挫折。為適應當前釀酒技術的發展趨勢，提出了釀酒自動化生產線及關鍵工藝設備的研究，意在降低工人勞動強度和難度，解決釀酒過程中最苦最累的生產環節提高生產效率，同時保證酒品質量為釀酒技術的發展指引方向。

關鍵詞：釀酒技術；自動化生產錢；關鍵設備；研究與設計

1釀酒技術的目的和意義

釀酒自動化生產線及關鍵工藝設備的研究與設計是釀酒自動化、智能化全新的突破傳統釀酒工藝中依靠的是工人勞動，生產效率低，勞動強度大。例如制曲車間的曲胚入室、翻轉工藝，工人全在高溫、高濕度的環境下工作；曲塊粉碎、打包、運輸等操作的工作量也很大；糧粉車間的糧食粉碎、打包、裝運等環節也在高粉塵、高強度的環境下作業；釀酒車間的四大累（出入窖、裝出甄、攤涼、拌和）問題，始終依靠人工操作，工人的工作環境依舊是高溫高濕度，身心健康受到嚴重威脅；同時能采用的設備也只停留在簡單的機械環節，格局多，設備少，分布亂，不敢沖破傳統工藝的老框框，不愿改進傳統釀酒工藝，未能實現工藝與設備的有機結合與相互統一。隨著機械自動化技術水平的發展和提高，釀酒產業的機械自動化趨勢已銳不可當，工藝與設備的融合也是釀酒擴大化生產的必經之路。

2國內外白酒機械化研究現狀及發展趨勢

目前，國內除臺灣金門高粱外，幾乎沒有企業實現了釀酒自動化、智能化的生產模式。國內高端白酒部分機械化也僅限于局部環節，且自動化水平低，較為分散，如前序洗瓶工藝、白酒灌裝工藝、后續包裝工藝等，而在勞動強度大的翻曲、酒醅上甑、攤涼等環節的機械自動化設備與技術尚未普及。雖然在釀酒的部分工藝環節上引進了先進的設備，但其整體機械化程度仍處于較低水平，缺乏自主研發的、具備一定知識產權的創新產品和技術（大多設備和技術均源于醫藥、飲料、啤酒行業，并未實現設備與工藝的相輔相成，而是生搬硬套，直接引進，失去了設備的研發初衷）。據相關資料顯示，中國各大香型的白酒，多數屬于固態發酵形式，相比于液態或半固態等發酵工藝，物料的出入和流轉更增加了機械自動化的實現難度。

科技的進步帶動了釀酒技術的發展，釀酒機理的理論研究在不斷深入，實踐檢驗也在同步進行，這對促進白酒行業機械化裝備水平的提升發揮著積極的作用，與此同時高端固態發酵酒業也逐步具備了實現自動化生產的條件。此外，受勞動力資源的短缺、可開發的土地資源所剩無幾、非再生能源的逐步消耗以及車間生產現狀的要求等諸多因素的影響，改變中國傳統白酒釀造方式的趨勢已越來越明朗。理應將白酒生產機械化水平的提升作為全行業必須研究的重點，釀酒自動化生產線及其關鍵技術設備的研究與設計首當其沖的成為研究項目中的重中之重。

3釀酒自動化生產線及關鍵工藝設備主要內容與設計要求

根據項目要求，課題研究的主要內容包括：糧粉（曲粉）麻袋自動灌裝打包生產線地設計。作為白酒釀造的龍頭企業，一天1200噸的糧食和240噸的曲粉需求量分別用50Kg和25Kg的麻袋封裝，需要打包24000袋糧食和9600袋曲粉，當前工藝全是手工捆扎裝袋，可見其作業勞動強度之大，且工作效率低下，對外招工也相當困難。生產線設計的目的在于解決傳統工藝中粉塵飛揚、工作環境惡劣、作業強度大、工作效率低等諸多問題，營造一個清潔、健康衛生、舒適的工作環境，取代人工灌裝、打包、扎帶、裝車，推動酒業向自動化、智能化以及車間無人操作方向發展。涉及的主要內容包括專用麻袋的設計，特質同步齒形帶的設計，放糧分裝系統的設計，放糧機構、麻袋抱緊機械手、自動扎帶裝置設計，以及麻袋自動打包、輸送及碼垛過程中所涉及的各個工位設計，車間生產線布局等多個方面。

釀酒自動化生產線及關鍵工藝設備的研制。傳統釀酒工藝通常依靠工人用鐵鏟和鐵耙實現上甑、攤涼、拌和等作業。出甑時，酒糟溫度高達100℃，蒸汽四溢，必須在規定的時間內進行打量水（溫度80℃左右）、攤涼（溫度40℃左右）、撒曲、拌和等工藝。翻拌均勻之后入室發酵，其勞動強度大，作業時間長，生產效率低。本文結合傳統釀酒工藝的特性，在盡可能不改變傳統釀酒工藝的前提下，提出了機械化、自動化釀酒方案。

4釀酒工藝關鍵設備的空缺

我國釀酒設備總體表現為設備多，格局多，分布亂，不成套。這些設備大多表現在原料的粉碎、自動喂料裝置、裝出甑的搬運、白酒的收集與存儲、白酒成分的檢測、白酒自動勾兌系統等方面。由于各大知名企業釀酒工藝存在差異，所以直接引入的設備未必適合各自的釀酒工藝，有的企業甚至將設備引入后用了一兩次就擱置一旁，造成了設備的浪費。因此，眾多的研發團隊根據自家釀酒工藝的特性開始專用釀酒設備的研發，出現了百家爭鳴、百花齊放的格局。

現有設備大多停留在釀酒的前序準備階段和后續出酒的工藝環節，沒有真正的看清釀酒工藝中涉及的高強度作業等實質性問題。目前，釀酒高強度作業主要集中在糧粉（曲粉）打包生產線，以及最重要的酒醅裝出甑、攤涼工藝環節。只有看清當前釀酒工藝中勞動力大量分布的環節，明白釀酒工藝的設備盲區，才能剔除機械自動化釀酒技術之路泮腳石，從而迎接自動化釀酒技術的嶄新時代。

5結語

我國釀酒自動化技術的發展前景廣闊，在自動化生產領域還有較大的發展空間，現行自動化釀酒技術正處于起步階段，還需更廣更深入的探索。隨著研究力度的加大，在實現自動化釀酒的基礎上，不斷挖掘和開發新型智能化技術，推動釀酒技術的智能化發展。如酒醅疏松度的檢測、自動化翻曲、摘酒傳感器的研制等技術還需更進一步的研究，只有繼續加強釀酒技術領域的科技研發和創新，只有在大家共同的努力之下，未來釀酒自動化技術才能不斷完善，釀酒智能化技術才指日可待。