蔡志鵬 吳 鑫


自動輸糧系統
湖北楓林酒業釀造有限公司進行了釀造工藝技術研究、開發、應用,效果良好。
儲糧:楓林酒業公司新上6000噸鋼板糧倉及輸送成套設備系統工程,包括4座1500噸的高粱筒倉及配套的通風除塵設備、輸送設備、計量設備。
輸糧:采用輸送系統進糧,原理是通過刮板機輸送,采用自動稱糧系統精確計量,再通過斗式提升機提升至泡糧桶,進糧采用液位方式自動控制進料量,滿料后自動切換至下一泡糧桶,目前輸送效率約30噸/時。
傳統儲糧及輸糧:傳統儲糧為倉庫堆放,存在鼠患、受潮等問題;輸糧為人工轉運、過磅后再入泡糧桶進行泡糧,存在在勞動強度大、輸糧效率不高及糧食被外界污染等缺點。
工藝、自動化技術研究:整個項目共設置兩套進料系統,投料口進糧方式為人工拆包投糧或散糧傾倒投糧。系統全部連續化、機械化操作,采用計算機控制。所有低壓電氣元器件采用施耐德、PLC組件使用歐姆龍品牌,編程軟件使用歐姆龍,組態軟件使用組態王。筒倉出入倉、倒倉、計量、溫度監測等全部控制在二樓中控室實現,出倉設備與車間內輸送設備實現聯鎖控制。
主要完成的項目任務:通過研究及實際生產改進,楓林酒業小曲白酒釀造新工藝目前使用刮板機和提升機將原料運送至釀造車間,將糧食運送至車間泡糧桶,整個操作過程全部連續化、機械化操作,采用電腦自動化控制系統。
解決的關鍵技術與關鍵問題:針對糧食輸送過程出現的除塵效果不理想問題,在進糧、輸糧環節增加除塵設備,通過增加吸塵口等方式減少雜質對生產的影響。針對發糧過程中采用人工控制發糧量的問題,在發糧時,通過先水后糧,液位到達設定值時,自動關閉控制閥門,從而減少發糧人數1人,縮短發糧時間,有效解決在發糧過程中人工控制發糧量的問題。

泡糧、蒸糧立體物流
進糧刮板機輸送效率:小曲白酒釀造新工藝采用橫向刮板機和斗式提升機將糧食運送至釀造車間,目前穩定輸糧效率為30噸/小時左右,運行效率穩定,與傳統人工相比,不需要人工運料泡糧,實現全機械化,減輕員工勞動強度,提升運輸效率。
發糧液位控制效率提升:通過液位控制法來進行發糧操作,減少1人現場人工操作,每次發糧縮短發糧時間約2小時,效率提升近兩倍。
傳統生產中,每班靠人工手推小車從傳統糧庫中領取袋裝糧食,然后通過人工將糧食每袋解開后倒入泡糧桶中,勞動量大且效率低。平面物流占地面積大,人流、物流交叉,易產生安全隱患,且靠人工轉運(糧食、糟醅),勞動強度大。由于平面物流存在諸多的不足,2007年在行業內率先實行平面物流轉立體物流的驗證,根據驗證結果,2008年建設新工藝車間一棟,通過從傳統釀造到半機械化(生產中糧食由人工運到現場,提升至三樓泡糧桶)生產。
工藝、自動化技術研究:整個項目實現釀造生產全過程實現機械化(糧食輸送入倉 → 糧食提升入三樓泡糧桶→ 浸泡好的糧放至二樓蒸糧鍋 → 糧食蒸煮好后放至一樓板鏈進入下道工序)。
主要完成的項目任務:通過采用立體物流,實現了從傳統的平面物流釀酒到立體式釀造技術的創新升級,關鍵工序通過設備及自控程序進行控制,降低了勞動強度及消除安全隱患。
解決的關鍵技術與關鍵問題:研究采用筒倉進行儲糧,再采用刮板機及斗式提升機將糧食自動輸送至泡糧桶內,所有工序動作均由機械設備來完成,從而有效降低勞動強度。通過優化及創新,采用不銹鋼鋼架結構來替代樓層式結構,從而有效減少建設投入成本及便于生產集中管理。改變了原有管理人員需在不同樓層頻繁跑動管理的問題,提高了管理效率。

泡糧工序研究
取得的科技成果總體水平:優化與機械化生產相配套廠房設計,將原三層建筑廠房優化為一層建筑(局部設備操作區層高加高),將泡糧、蒸糧在同一設備平臺實現,既顯著節約了廠房建設成本,又便于車間現場定點管理。通過實現立體物流,大大減少了廠房及設備占地面積,再通過不銹鋼鋼架結構有效降低廠房樓層的建設成本。傳統的人工將糧食轉運至泡糧桶內泡糧,完成后再轉運到蒸糧鍋蒸糧,其中所有工序均需要人工操作才能完成。通過實現立體物流后,所有輸糧均采用設備操作來實現,不僅降低了勞動強度也改善了生產作業環境。糧食泡好后自動開啟閥門,糧食能通過自身的勢能在1min內順利滑到蒸糧鍋中,從而節省了物料轉送能源。從傳統的多個作業區域到立體式的僅1個作業區域,通過優化工序結構,集中工序操作,從而實現泡糧、蒸糧的集中生產,便于工序間信息的有效溝通,提高了管理效率。
傳統工藝采用地下泡糧甑泡糧,不便于物料的運輸,楓林酒業小曲白酒釀造新工藝經過驗證,采用不銹鋼泡糧桶安裝在車間頂樓泡糧,方便物料的上下工序轉運,最終確定的泡糧桶參數為:底部錐形體積0.278m3、上方長方體1720*1150*1150mm,物料容積2.55m3。在泡糧水溫70-80℃、泡糧時間14-20h可達到泡糧后含水量40%左右。
試驗方法:隨機選取4個泡糧桶,對加水前和加水后不同時段的高粱取樣檢測其含水量,以此監測泡糧過程糧食水分的變化情況。
試驗結論:泡糧0-1h為快速吸水期,泡糧2h時糧食含水量達到90%以上,之后隨著泡糧時間的延長糧食吸水速度逐漸下降。泡糧6h糧食含水量達到蒸糧前的94%以上,泡糧6-12h糧食含水量變化不大,泡糧12h至泡糧結束糧食含水量提高1%-2%。因此,泡糧時間12h以上則滿足泡糧工藝要求。
主要完成的項目任務:泡糧區控制過程主要包括進水和泡糧;主要控制點是泡糧水進水閥與排水閥,其中進水閥與泡糧水罐處的泡糧水泵聯動;主要監測點是泡糧水的溫度、流量以及每個浸糧槽的液位,監測數值在上位機和現場顯示,同時可以在上位機與顯示儀表上設置泡糧水溫度和流量閾值。
解決的關鍵技術與關鍵問題:本系統設備由機架、泡糧桶、輸送水泵、出料電動控制閥、轉動式排糧管、液位控制器等組成。本工段設備的主要功能是將熱水放入泡糧桶內,再將高粱輸送到各泡糧桶中。主要工藝為先水后糧,再通過液位控制法來實現定量加糧,保證各泡糧桶糧量一致。
取得的科技成果總體水平:

自動帶壓蒸糧工序
進水:系統對加水過程設自動加水和手動加水,自動加水只需在上位機或現場水位顯示儀表設定泡糧用水位后,點擊啟動,系統通過液位計自動監測控制加水量,達到設定值后自動停止。手動加水主要用于在前期調試或需要少量補水時。
泡糧:系統根據泡糧水罐內水的溫度及設定的泡糧溫度,判斷是否需要打開蒸汽閥對泡糧水進行加熱。根據設定的泡糧水溫、時間進入泡糧過程。
傳統工藝采用敞開式糧甑蒸糧,楓林酒業小曲白酒釀造新工藝通過實際驗證,采用不銹鋼壓力鍋蒸糧,安裝在泡糧桶下方,方便物料轉運。最終確定的蒸鍋參數為:鍋體內徑為1900mm,高度為1600mm,設計壓力0.28MPa,耐壓試驗壓力0.35MPa,最高允許工作壓力0.28MPa,容積3.5m3。采用二次帶壓蒸糧、一次燜水工藝,全程由電腦控制自動蒸糧,相比傳統的三次蒸糧、二次燜水工藝,在節約能耗和操作便利性方面有明顯優勢。
試驗方法:每天投料300公斤,蒸糧一鍋,入一個發酵槽車,觀察對比糧食蒸煮效果。
方案一:直接加水密封蒸糧再敞蒸,開展20天試驗。
方案二:采用泡糧、排水、初蒸、燜糧、排水、帶壓復蒸工藝,開展10天試驗。
結論:方案二糧食柔熟、爽粒,裂口率85%以上,糧食整體水分適中,耗水量偏多,耗汽量較少;方案一糧食柔熟、部分糧食淀粉溢出,粘手,裂口率15%左右,主要為破皮較多,糧食表面水分較重。綜合比較,方案二優于方案一。初步確定最佳蒸糧工藝流程為:泡糧 — 排水 —上汽保壓 — 泄壓 — 燜糧 — 排水 — 低壓復蒸 — 出糧。
方案二與傳統常壓蒸糧工藝對比(以單鍋1.25噸計),帶壓蒸糧工藝相比常壓蒸糧工序,少了1道燜糧環節和1道蒸煮環節,既節約了蒸糧時間又節約了能耗;由于蒸鍋的轉動和運行操作均需要電驅動,而傳統常壓蒸糧依靠人力多,故耗電少。

項 目 工藝流程 耗時 耗電量 耗水量 耗汽量帶壓蒸糧 1次燜2次蒸 2小時 110度 2.45噸 42公斤傳統常壓蒸糧 2次燜3次蒸 3小時 ----- 4噸 80公斤
標準化蒸糧工藝的研究:不同蒸糧參數的糧食感官驗證結果如下:經過連續跟蹤驗證,方案1、2、3、4與原工藝蒸糧感官效果相差不大,但是方案1、2、3相比方案4的生產時間相對較長,且蒸糧穩定性不如方案4。因此,在驗證過程中,將方案4中的工藝參數作為最佳蒸糧工藝。
總結:結合車間設備的具體情況,制定壓力鍋帶壓蒸糧試驗方案并對方案進行了多次的試驗摸索、分析驗證,確定最佳蒸糧工藝流程為:泡糧—排水—上汽保壓—泄壓—燜糧—排水—低壓復蒸—出糧。蒸糧工藝主要參數:初蒸為0.13MPa保壓25min,最佳燜糧時間控制在35-45min,復蒸壓力為0.06MPa保壓15min。實際投產過程中由于設備參數和糧食品種的變化,會結合實際情況進行微調。
蒸糧參數適宜性驗證:2016年楓林酒業釀造車間蒸糧數據,熟糧水分范圍55.30-58.84%,均值57.29%;水分標準范圍內占比86.52%。說明蒸糧工藝參數適宜。
帶料自動蒸糧系統驗證:釀造車間經過自動控制系統反復空鍋調試及整改后,于2015年11月3日進行了單鍋帶料自動蒸糧,整個帶料調試過程較順利,熟糧感官較好。
本系統實現中控室上位機和現場顯示,一鍵自動控制整個蒸糧過程,這些鍵包括:自動初蒸鍵、自動燜糧鍵、自動復蒸鍵。其中自動初蒸鍵主要控制第一次排水,進蒸汽,保壓,泄壓;自動燜糧鍵主要控制進燜糧水,排燜糧水;自動復蒸鍵主要控制第二次進蒸汽,保壓,泄壓,提示出糧;現場共有8個蒸鍋。所有糧甑的壓力和溫度在現場和上位機顯示和設置閾值。

攤糧工序研究
主要完成的項目任務:現場安裝篩上、篩下閥門的進汽壓力傳感器,可以及時監測篩上、篩下的進汽壓力,避免糧甑篩上加熱蒸汽管道壓力過高出現蒸壞糧食情況。進料過程結束時,現場工作準備就緒。現場操作人員點擊進料完成按鈕并點擊相應蒸鍋自動啟動,系統自動進入排水過程。當排水完成后,在現場或者上位機設定壓力和保壓時間、排水、排氣等一系列參數,系統對蒸煮過程實現自動控制,自動開啟蒸汽閥,定時開啟排氣閥,關閉排水閥,提升糧甑內壓力、溫度達到設定值,進入保壓過程,過程中糧甑內處于自然狀態,保壓時間達到設定值后,系統開啟排氣閥排壓為零。進入加水燜糧階段,自動打開燜糧進水閥,排氣閥,通過流量計自動累計加水量,水量達到設定值后,系統進入二次排水請求狀態。系統提示操作人員進行排水操作,結束后進入復蒸過程。復蒸完成后,系統自動打開排氣閥,排水閥,啟動排水泵,時間達到設定值后關閉排氣閥,同時關閉排水閥、排水泵。罐內恢復常壓后,操作人員進行出甑操作。
傳統工藝采用人工將蒸好的熱熟糧轉運至通風涼床降溫的方法,楓林酒業小曲白酒釀造新工藝通過不銹鋼機械板鏈傳輸糧食,中途經過帶有大功率制冷機組降溫的攤糧機對糧食進行降溫,再添加酒曲入槽。在夏季生產采用制冷機組降溫仍然可以保持適宜入槽溫度,其它季節用抽風機和引風機降溫即可滿足工藝要求。
驗證方法:通過研究不同室溫下的攤糧風機開啟組合、制冷機組模塊控制,精準控制出風溫度,從而使物料溫度達到工藝要求。
結論:①風機組合模式由3#、4#、7#離心風機改為2#引風機、3#、7#離心風機,提高表層熟糧干爽度,同時降低熟糧水分差;②為確保入槽溫度控制在16-18℃,針對不同室溫、不同入槽微調7#離心風機風量,比如剛攤糧時室溫偏低(2℃左右),熟糧降溫稍快,7#風機進風口開啟稍小,待室溫略微上升后,7#風機進風口開啟可稍大(1/5調至1/4)。
攤糧制控溫效果驗證方法:對比各月份使用大風機降溫和使用制冷機組降溫效果,摸索出不同環境溫度下的制冷機組開啟功率。
試驗數據及分析:使用攤糧強降溫設備后,不同季節入槽車溫度較穩定,酒率也穩定在較高的水平。
主要完成的項目任務:蒸糧完成后,進入攤涼環節。每條生產線有兩臺攤涼機。系統需先設定出風溫度、加曲機速率值,然后進入進料請求狀態。進料時進入降溫過程,在整個降溫過程中,系統會根據物料的實際溫度以及設定的溫度,自動控制風機開啟臺數。溫度過高將增加風機開啟臺數,溫度低于設定溫度將降低風機頻率。異常情況改為手動控制。物料經攤涼機降溫后進入糧曲混合絞龍,加曲機頻率與物料厚度成比例手動調節。加曲機均采用變頻控制。經過糧曲混合絞龍后入槽車。自動控制鍵主要控制接糧斗網帶輸送機,板鏈提升機、攤涼機、加曲機、糧曲混合絞龍、板鏈輸送機。每臺攤涼機設有一個急停按鈕,控制相應的流程設備,當自動啟動時,先啟動流水線最后端的設備,再向前逐個啟動。攤涼機入口處料斗中有料位開關,如果達到高料位,前面的接糧斗網帶輸送機與相應的提升板鏈機停止,當回到低料位時,設備重新啟動,系統實現互相連鎖,當一個設備出現故障時,可根據設定程序連鎖控制其他設備的啟停。加曲機具有來料判斷功能,糧食沒有到位則自動停止。制冷機組分模塊控制,實現精準控溫,所開制冷機組模塊的組數和風機的臺數由溫度計檢測到的攤涼機物料的溫度所控制。現場溫度探頭檢測需實際接觸糧食進行探測,保證檢測溫度的準確性。同時通過實現制冷機組分模塊式控制,根據環境溫度的不同而開啟制冷機組模塊臺數,有效降低制冷機組用電能耗。
傳統工藝采用手工多次下曲再拌曲的方法促使糧曲混合均勻,小曲白酒釀造新工藝經過試驗并不斷改進,采用滾軸式機械下曲機,安裝在糧食輸送管道上方,均勻下曲,可達到一次加曲就達標的目的。

自動入槽工序
精準加曲控制研究:新工藝與傳統工藝加曲環節的工藝差異,主要體現在加曲次數的變化。傳統工藝分三次加曲,每次加曲后,人工翻動混合一次。新工藝采用機械機加曲,加曲比例仍然保持傳統工藝25%的比例,熟糧在經過機械下曲機加曲后,由糧曲混合絞龍實現糧曲的均勻混合。經一年的使用效果跟蹤,熟糧經過一次加曲后,糧食吃曲均勻,無酒曲添加不均勻的現象。熟糧加曲后入槽發酵,均能在正常的時間內完成發酵,且酒率有明顯優勢,說明按照占干糧重量比25%的下曲比例適宜。通過調整設備加曲頻率,現能控制加曲比例為24.5-25.5%,完全滿足工藝要求。
傳統大曲清香釀造工藝使用地缸發酵,勞動強度較大。楓林酒業小曲白酒釀造新工藝采用使用可轉運的不銹鋼槽車自動進料然后轉運至恒溫發酵間發酵,發酵結束后不需要人員出料,極大地降低了勞動強度。
試驗數據及分析:從下表可以看出:新工藝比傳統工藝的平均出酒率高出近2%,酒率提升較大。酒質方面,從指標上看二者差別不大,有害成分均控制在較低的水平,感官上新工藝的酒體更加干凈,酒質也更穩定。

酒質數據 平均酒率 總酸 總酯 乙酸乙酯 甲醇 正丙醇 雜醇油傳統工藝 42.24% 0.64 3.12 201.2 17.1 17.9 61.1新工藝 44.16% 0.67 3.31 217.2 11.5 15.3 58.0
入池自動耙平機使用效果驗證:
驗證方法:一方面驗證自動耙平機輸送效率、耙平效果,另一方面驗證耙平機入槽車溫度是否均勻。
試驗數據及分析:從下表可以看出,整體入槽車溫度符合要求,但是內側和外側少數點還是存在1℃以上的溫差,產生的原因主要是風冷機鋪料的上下層溫度不一致,釀造車間為首次使用自動耙平機,后期經過不斷改進,將溫差控制在1℃以內。從長期生產情況來看,自動耙平機輸送效率及耙平效果較好,可滿足生產要求。
主要完成的項目任務:控制過程分為單機控制、聯動控制和一鍵控制三種模式:
單機控制:單機控制就是對某一個設備進行單獨控制,分別通過各自的手動啟停開關實現。酒甑出糟后,酒糟有兩種走向:大楂酒糟繼續經過攤涼加曲入槽車發酵,二楂酒糟通用出糟絞龍直接輸送到丟糟場。大楂糟冷機板鏈采用變頻器控制,可實現手/自動操作、現場和遠程實現頻率調節。大楂糟冷機的風機采用分組控制,每組由一個變頻器控制,根據攤涼機出口處檢測到的物料的溫度來決定所要開風機的組數和風速,經攤涼機后定量加曲并入槽車進行二次發酵。

自動入槽工序
聯動控制:出糟分為丟糟自動1(出糟輸送)、丟糟自動2(酒糟攤涼)、丟糟自動3(加曲入槽),相應有啟停按鈕,丟糟自動聯動控制,設有急停開關;大楂酒糟把整個二楂生產過程分成三個聯動部分,第一個部分:從酒甑出糟到輸送板鏈;第二個部分:酒糟的攤涼;第三個部分:混合加曲入槽。每個部分一對自動控制啟停按鈕,分別控制該部分多對應的所有設備。現場有一個控制柜和一個觸摸屏,每個分別控制不同的部分,上面有該部分的聯動按鈕、單機啟動按鈕和急停開關以及整個大楂吊酒線的聯動按鈕。在混合料斗內有料位開關,當達到高料位時,上面兩個部分的設備全部停止,當料位回歸正常時在重新開啟。
一鍵聯動:每個現場控制箱上都有控制該區域所有設備的一鍵聯動按鈕。對應于第一部分的三種聯動模式,一鍵聯動也有三種模式,在常溫攤涼機出口處的輸送帶上和板鏈的末端都有物料溫度檢測設備。
傳統工藝采用地缸發酵,發酵環境溫度不可控。楓林酒業小曲白酒釀造新工藝使用不銹鋼槽車自動進料然后轉運至恒溫發酵間發酵,一年四季發酵環境均可控,酒率和酒質均有明顯優勢。通過楓林酒業在實際生產過程的不斷改進,最終確定發酵間環境20-24℃的工藝標準,發酵間溫度由電腦系統自動控制。
不銹鋼槽車發酵工藝驗證方法:在新工藝車間實際生產中試驗不同體積槽車發酵的可行性。
試驗數據及分析:


釀造車間槽車試驗數據表

出酒率 44.10% 43.43%
簡析:初期試驗在不同入池溫度及發酵周期下,酒率均不低于傳統工藝(傳統工藝酒率一般為42%左右)。
小槽車與大槽車發酵升溫曲線圖
簡析:發酵升溫均符合“前緩中挺后回落”的規律,但小槽車散熱效果更好,頂溫更低些,適合低溫發酵,利于產出優質酒,酒體口感上更加干凈,糟味少。
結論:不銹鋼槽車發酵在酒質上有一定優勢,且試驗初期酒率就已不低于傳統工藝;因小槽車更低于低溫發酵產出優質酒,因此楓林酒業采用小槽車發酵。
最佳發酵周期驗證:
驗證方法:在新工藝車間酒醅入槽車后,每隔24小時從槽車的上、中、下層分別取250g酒醅,加水500ml,蒸餾出100ml,進行酒度檢測和氣相色譜檢測。多次試驗,分析主發酵期和色譜成分的變化趨勢。
試驗分析:發酵25天后酒度基本穩定(誤差來自于蒸餾過程);發酵第28天乙酸乙酯等風味成分處于最高值。因此,綜合比較,發酵期28天為最佳。
發酵間控溫標準驗證:首先根據傳統的最佳出酒季節的平均氣溫,以及微生物的特性,設定18—25℃的溫度范圍進行試驗,綜合考慮酒醅的升溫啟動情況、發酵后期的降溫速度,最終確定發酵間的溫度控制在20—24℃最為適宜。
自動控溫:發酵間所有空調機組通過9個電控柜進行控制,每個電控柜控制8路(編號為1—8)空調機組,單路空調機組由一個吸風口和4個出風口構成,單路空調上所有吸風、出風口風機進行聯動控制。每個電控柜配備有一個單獨的溫度傳感器,將發酵間分為9個自動控溫區域,傳感器安裝在現場電控柜外,實現底部及頂部基本無溫差。
CO2濃度自動控制:在中路和靠近吊酒區一側各安裝了4個抽風管道,在發酵間中間區域過道處安裝有4個CO2濃度測定儀,通過對CO2濃度數據的采集和反饋,控制自動抽風設備的運行。
無線自動查溫探頭:共計121個,此溫度探頭為可移動式,將其放置于發酵槽車物料中,實現對發酵槽車的升溫過程進行實時監控。

蒸餾及自動收酒系統
物料進入發酵槽車后,系統進入發酵過程。發酵時間達到設定值后,發酵過程結束。系統利用物聯網技術對發酵室內二氧化碳氣體濃度和發酵室內的溫度進行監測,并根據設定二氧化碳氣體的濃度值控制換氣設備的啟停。對室內二氧化碳氣體濃度進行監測,并根據設定濃度值控制換氣設備的啟停(二氧化碳儀表檢測范圍在0-8000ppm)。系統對發酵間的溫度進行記錄性監測。溫度檢測元件采用有線傳輸,將數據傳至上位機和現場顯示屏。
傳統的收酒主要依賴人工使用收酒小車接酒,再通過手動操作閥門實現分級、轉運過磅再抽酒入庫,整個操作過程均為人工操作,效率低下,且人為轉運及操作過程均存在偏差。楓林酒業自動收酒系統,系統采用可編程序控制器(PLC)進行控制在線檢測儀表(壓力變送器),實時監測產酒情況及信息,實現自動化的過程控制。餾酒完成后再通過上位機讀出過程數據并記錄,再自流收酒至收酒庫酒罐內,通過集中分級后采用液位控制方式來實現自動輸酒,將酒體轉至陳釀罐區進行分類陳釀。
自動收酒系統研究:

酒尾黃水回收系統
集中分級及自流收酒:通過PLC控制系統實現收酒自動控制,采用壓力變送器采集酒體重量數據,由系統自動進行采集并記錄。讀取信息結束完成后,再通過集中分級及高低落差自流方式將酒體自流收酒至收酒庫進行存放。
在線監控及自動輸酒:所有不同級別酒體收至收酒庫酒罐時,均通過(PLC)控制系統及壓力變送器進行在線監控,可實時讀取生產相關數據及信息。當酒體儲存至設定量時,系統自動開始轉運并抽送酒體至陳釀罐區,實現酒體分類、分區域存放。
傳統工藝黃水回收復吊主要采用單個塑料桶接,接好后再通過人工轉運至酒甑內進行復吊回收。由于單個槽車黃水回收量大,且均需人工搬運才能完成,造成操作工序復雜及勞動強度大。在傳統餾酒過程中,自來水經過冷凝器循環一次后,由于溫度升高,再用于餾酒則冷卻效果較差,只能進行排放處理,主要表現為能源浪費及增加污水處理成本。在釀酒生產時,酒糟及雜質很難進行過濾、清除,導致大量酒糟流入到污水處理站,加大污水處理負荷,甚至于未及時清理而堵塞污水管網,加大管理難度。
黃水回收系統:通過在發酵間東墻邊設計一排黃水槽,槽中間增設一個黃水收集池,待糟醅發酵完畢后,通過叉車轉運至黃水槽邊上,打開控制閥門,黃水自動流入黃水槽中,匯集到收集池內,等黃水液位升至一定量時,啟動酒泵將黃水抽至酒甑內進行復吊。通過與傳統黃水回收比較:便于統一管理,統一在一個地方進行收集,其次為簡化工序操作難度及大大降低員工勞動強度。
自來水回收:結合傳統工藝餾酒自來水直接排放,未循環利用等缺點,通過將餾酒自來水進行回收再利用(主要用于清潔及加熱后做為泡糧用水),若儲水罐自來水蓄滿水時,再將餾酒冷卻水通過管道引至環島魚塘內循環使用。通過實施自來水回收主要優點有:自來水回收重復利用,節約能源。做到車間清污分流,有效降低污水處理成本;且可用于自來水臨時停水后的應急使用。
水渣過濾:通過在車間所有污水排放口處加裝隱形式不銹鋼篩網接收簍,同時結合前端過濾裝置進行攔截,實現兩級酒糟過濾攔截,當過濾裝置出現堵塞跡象時。液位上漲,提示員工及時對其進行清理,這樣就可以有效做到水渣過濾分離,防止酒糟及雜質流入到污水管網及環保站,從而降低管理難度及環保站處理負荷。
由于酒甑高度較小,傳統工藝在清蒸谷殼過程中蒸汽難以均勻穿透所有谷殼,導致谷殼感官不一。清蒸后谷殼直接存儲在生產現場,易受潮發霉,造成谷殼變質,影響酒的品質和食品安全。隨著勞動力成本增加,生產環境以及食品安全的重要性和提升釀酒生產效率,谷殼清蒸工序的規范化研究是非常重要的項目。
工藝研究:谷殼入庫存儲 → 清蒸 → 暫存 → 絞龍輸送。
從以上4道谷殼清蒸生產操作工序進行機械化代替人工操作研究。將機械操作結合到實際生產工藝要求中,使生產過程控制更精細化、更能滿足食品安全要求。主要研究內容如下:
谷殼入庫:谷殼根據入庫日期進行分批定位存儲,采取集中存儲的方式存儲。分批定量存位存儲,保證了先進先用的原則,確保谷殼的新鮮。集中存儲摒棄了傳統釀酒現場存儲的方式,避免了受潮和霉爛現象發生。
谷殼清蒸:谷殼清蒸與釀酒生產是獨立運行系統,互不干擾。谷殼采取連續式清蒸方式進行,每日根據釀酒生產所需,核定生產量,不積壓庫存。保證了釀酒生產用谷殼的新鮮。生產設備實現了一鍵式啟動 ,改善效果對比如下圖:

傳統清蒸谷殼

設備清蒸谷殼
主要完成的研究任務:實現了谷殼、釀酒生產同步進行,互不干擾。機械化連續生產方式減輕人力勞動,提升了生產效率。生產現場谷殼清蒸、輸送過程中不落地,避免了谷殼受潮和污染,食品安全得到有效保障。實現釀酒生產現場谷殼在線補料,消除了現場堆放谷殼的現象。
經濟社會效益:谷殼清蒸機一次性可清蒸谷殼10m3,而傳統工藝的酒甑一次只能清蒸2m3,投料量增加了四倍。采用谷殼清蒸機后顯著的降低能耗(降低了60%),起到節能降耗的目的。通過運用谷殼清蒸機后,谷殼清蒸不需要單獨占用酒甑,按每日占用釀酒生產時間1小時,年度每甑累計可節約300小時。機械化自動谷殼清蒸集中配料系統,是將分散資源集中進行處理后再進行定量分配的重要組成部分,也是機械化和自動化實現的必須途徑,是四化生產的重要基礎。
項目經驗:谷殼清蒸機在設計過程中未考慮到谷殼摩擦力較大,導致谷殼清蒸機出料口過小,下料速度較慢,同時也存在搭橋現象。后期通過加大出料口,解決谷殼搭橋、下料速度慢的現象。在設計過程中,未考慮到谷殼機的除塵問題,導致灰塵擴散、沉降在谷殼表面。由于谷殼在加工過程中帶有一定量的灰塵,當谷殼通過管道輸送到谷殼清蒸機內部后,灰塵擴散,最終沉降在谷殼表面,造成谷殼粘結。后期通過加裝排風和除塵系統,在谷殼進料時開啟排風機和除塵系統,將灰塵通過排風機收集到除塵室內,做到塵料分離,從而降低了谷殼清蒸機內部的灰塵,避免谷殼表面灰塵粘結的現象。
推廣應用前景:機械自動化谷殼清蒸并集中配料的系統,能夠解決白酒企業規模化批量清蒸、現場連續供料及在線補料的困境。不占用釀酒設備,提升釀酒生產效率。不僅適用于大曲香型白酒釀造企業,也可應用于整個白酒行業,擁有廣闊的應用前景。
研究結論:連續清蒸及集中配料系統,在大曲清香型白酒生產應用是可行的,同時也是生產實現四化的重要組成部分和基礎。
主要優點:大大降低了人力勞動強度,提高了生產效率。谷殼清蒸及輸送過程不落地,增加了食品安全的可控性,現場生產環境衛生顯著改善。糠殼清蒸與使用同步進行,保證糠殼使用的新鮮。