自動化摘酒設備的研究與設計

余 航，郭 杰，蔡海燕，劉義會，常少健，李 覓，張 穎，張 磊

（1.四川省食品發酵工業研究設計院，四川成都611130；2.釀酒生物技術及應用四川省重點實驗室，四川成都611130；3.國家固態釀造工程技術研究中心，四川瀘州646000）

白酒是四川食品飲料萬億工程的重要支柱和特色產業，隨著我省白酒產業的持續發展，傳統的生產管理方式已經無法滿足當今白酒企業的發展需要，特別是對食品安全和生產安全要求越來越高的今天，采用高新技術改造傳統白酒產業，提升白酒釀造過程的自動化、信息化水平，實現白酒產業的新型工業化，已成為白酒產業求生存、促發展的當務之急[1-3]。

量質摘酒是白酒釀造過程中一項非常重要的工藝程序，與白酒企業產品的質量和產量息息相關。固態蒸餾時，不同時間段流出的酒液質量不同，為了摘取各段次不同質量的酒液，一般通過經驗豐富的工人觀察酒花的大小并與嘗評相結合，摘取不同質量的各段次酒。人工量質摘酒，因摘酒工人經驗豐富程度不同，摘酒質量穩定性無法得到保證，同時整個摘酒過程不封閉，存在食品安全和生產安全隱患。落后的摘酒工藝，已經嚴重制約了白酒行業的進一步發展[4-5]。因此，研究出一種自動化摘酒關鍵技術，改進傳統量質摘酒工藝，提升白酒釀造過程的自動化、信息化水平是十分必要的。

1 自動化摘酒設備的構成[6-9]

設計的自動化摘酒設備如圖1所示，設備包括：1—蒸汽發生裝置、2—不銹鋼甑桶、3—冷卻器、4—電子流量計、5—在線酒度檢測儀、6—多通電磁閥門、7—貯酒罐、8－中央控制系統、其他附屬設備（包括輸酒管道、線纜、電源等）。蒸汽發生裝置、電子流量計、多通電磁閥門、在線酒精度檢測儀均由中央控制系統控制。

圖1 自動化摘酒設備構成圖

2 各主要部件功能

2.1 在線酒度檢測儀

用于在線連續檢測酒精濃度。由于水分和酒精等介質的介電常數的區別從而反映出酒精和水的比例關系，再通過單片機的計算得出酒精的濃度值。測量范圍大（0.1%到100%），信號反應時間＜0.5 s。

2.2 電子流量計

在線實時獲取蒸餾過程中的餾酒速度。實際生產中，根據餾酒速度控制蒸汽壓力，即“緩汽蒸餾，大汽追尾”。一般情況下，前段和中段的餾酒速度為2～3 kg/min，后段餾酒速度為4～5 kg/min。

2.3 多通電磁閥門

通過控制多通電磁閥門的開閉，獲取不同酒度的原酒。

2.4 中央控制系統

中央控制系統由工業控制計算機、可編程邏輯控制器（PLC）、模擬量輸入輸出模塊、數字量輸入輸出模塊、通訊模塊、電源模塊、報警模塊、繼電器構成。用戶只需在工業控制計算機上輸入相應的任務指令（搜集的酒度、流量大小等），中央控制系統即可自動控制整個任務的執行與終止。

3 系統運行過程

通過中央控制系統輸入搜集原酒酒度，以及餾酒速度。在線酒度檢測儀實時監測餾酒酒度，電子流量計實時監測餾酒速度。中央控制系統將酒度反饋數據與指令進行對比，控制多通電磁閥門的開閉，達到搜集不同酒度原酒的目的。中央控制系統將流速反饋數據與指令進行對比，調節蒸汽發生器壓力，達到“緩汽蒸餾，大汽追尾”的目的。

4 系統控制程序代碼

分別搜集 75%vol以上、70%vol～75%vol、65%vol～70%vol、60%vol～65%vol、55%vol～60%vol、55%vol以下的原酒，55%vol～75%vol原酒的餾酒速度控制在2～3 kg/min，55%vol以下原酒的餾酒速度控制在4～5 kg/min。系統控制程序代碼如下：

5 結論及展望

將在線快速檢測技術與釀酒生產相結合，研究設計出一種自動化摘酒關鍵技術，使摘酒工藝精細化、數字化，提高了生產效率和產品質量，減少了對人員的依賴性和主觀性，提升白酒釀造過程的自動化、信息化水平，實現白酒產業的新型工業化。