釀酒麩曲培養床及其配套設施的設計與應用

文/張 杰 程 偉 李 娜 潘天全（安徽金種子酒業股份有限公司）

白酒是中華民族特有的寶藏，“曲為酒之骨”，酒曲在釀造過程中的重要性毋庸置疑[1]。傳統麩曲生產采用母曲接種培育，代代相傳，既達到傳代的目的，又起到優選菌種的作用[2]。但傳統的麩曲培曲工藝受環境制約較大，勞動強度高，麩曲質量穩定性不高，很大程度上影響釀酒生產。隨著科技的進步，自動培曲床、恒溫培養室、圓盤制曲機等機械化設備已經廣泛應用于麩曲生產[3]，極大地提高了機械化程度，減少了勞動力，但投資大、操作復雜、對人員素質要求高，中小型企業難以實施。為解決這一矛盾，設計了一種麩曲培養床及其配套設施，從設備自動化入手，解決了麩曲培養過程中翻曲、溫度控制、麩曲培養結束后出曲操作等問題，在保證麩曲質量的同時減少了勞動量。

一、設計目的與實施步驟

1.所要解決的技術問題及其達到的效果

麩曲培養床及其配套設施具有保溫、翻曲、烘干等功能，根據實際釀酒生產需求培養純種菌種麩曲。蒸汽管道與鼓風機協同控制麩曲溫度，鼓風機用于風冷降溫，蒸汽管道加熱麩曲同時提供一定的濕度。自動翻曲裝置為簡易型打茬機，可將麩曲打散，使麩曲中微生物生長均勻。烘干裝置為單獨可移動電加熱裝置，使用方便且所占空間較小。該設備機械化程度較高，可減少勞動力。

2.設備結構

圖1 麩曲培曲床整體結構及烘干裝置示意圖

圖1 為麩曲培曲床整體結構及烘干裝置示意圖，圖2 為麩曲房整體結構示意圖。培曲床和烘干裝置包括不銹鋼擋板2-1、傳送帶曲床2-2、傳送帶滾軸2-3、自動打茬機2-4、梯形出料口2-5、傳送電機2-6、打茬電機2-7、電阻絲4-1、小型風扇4-2、帶剎車片滾輪4-3。曲房包括呈屋脊形狀的房頂1-1、末端嵌入墻體的半圓柱排水管1-2、升溫蒸汽管路1-3、降溫風機1-4。參見專利文獻[4]。

圖2 麩曲房整體結構示意圖

3.具體實施步驟

麩曲培養裝置自動化程度高，可減少生產過程中需要的勞動力，提高生產效率；相應烘干設備不占空間，可提高空間利用率；排水設施可保持曲房干燥且不會造成污染。該裝置的使用操作步驟如下：所有開關呈關閉狀態，清掃麩曲培養設備，將蒸煮并攤晾的原料倒在培曲床上，撒上種曲后，開翻曲機往復翻曲2 次；將溫度感應器插在麩曲中，打開溫控開關并設定適宜的培養溫度；麩曲培養前期會產生水蒸氣，水蒸氣上升遇到冷的鋼板房頂時凝結為小水珠并滑落至排水管，通過排水系統排到曲房外；培養中期開翻曲機往復翻曲2～3 次；麩曲培養成熟后將烘干裝置放置在傳送帶下方，打開電阻絲開關進行加熱烘干，同時打開風扇開關；麩曲烘干后打開傳送裝置，控制傳送帶速度，使物料緩慢運輸以避免在出料過程中撒落；出料結束后及時清理傳送帶、打茬機及出料口。

二、生產應用分析

1.麩曲的機械化生產

麩曲通常采用微生物純種制曲，以麩皮為原料經人工控制溫度和濕度培養而成。傳統麩曲的制備經歷了木制曲盒、葦簾、磚砌通風池的過程，微生物菌種也由初期的黃曲霉變為后續能力強的黑曲霉，麩曲制作工作變得輕松[5,6]。但目前我國白酒整體機械化生產水平仍處于較低水平，與儲存、灌裝等白酒生產的后續工序相比，制曲這個關鍵環節的機械化程度較低，無法進行連續的機械化生產。

麩曲機械化生產是在保持麩曲基本標準不變的前提下，提高生產效率，減輕勞動強度，改善生產環境，使麩曲質量及風格、產酒質量及風格、出酒率等檢驗指標達標。

麩曲機械化生產過程主要包括原料蒸煮滅菌、攤晾、加菌種、翻拌均勻、翻曲、烘干、出曲等環節，采用斗式提升再經刮板輸送代替傳統的人工輸送物料，進行密閉加壓蒸煮，并定時定壓控制，確保原料徹底滅菌。原料滅菌后由三聯甑出料再經刮板輸送至培養室，均勻平鋪在培養篦上保持厚度5～6cm，打開鼓風機攤晾。攤晾后均勻撒入菌種，由打茬機翻拌均勻后培養。培養過程中由培養室內監測設備調控，電子儀表可實時顯示溫度、濕度等參數，基本實現了機械化及自動化操作。

2.應用該設備制備復合麩曲的生產工藝及特點

河內白曲生產工藝特點。白曲生產選用麩皮80～90份、酒糟8～12 份為原料，加入80 份重量的水，混合均勻后放入滅菌鍋內0.20MPa 滅菌30min。以酒糟作為原料既提供了白曲菌種充足營養成分，又充分利用生產廢料。麩皮提供充足的氮、碳和多種滿足微生物充分生長的微量營養成分，制成單一或復合型強化麩曲，作為糖化、生香、發酵劑，可彌補傳統大曲的諸多不足。傳統中溫大曲糖化力平均為400mg/(g·h)，應用麩曲培養床及其配套設施制備的白曲麩曲糖化力平均為700mg/(g·h)，與傳統中溫大曲相比麩曲糖化力明顯提升，有助于提升釀酒出酒率。

表1 麩曲理化指標檢測結果

酵母麩曲生產工藝特點。應用麩曲培養床及其配套設施制備酵母麩曲，以純麩皮為原料，添加2 株酒精酵母及2 株產酯酵母，其中產酯酵母分別為產己酸乙酯、產乙酸乙酯酵母菌，4 株菌株均來自試驗車間酒醅、大曲中分離純化后得到純種。麩皮70～80 份先拌入相同比例的水，經滅菌鍋高溫高壓蒸汽滅菌后散冷至室溫，再各添加3 份三角瓶擴大培養的四種菌株，控制麩曲培養溫度在28～30℃，同時適當添加水，保持麩曲水分在55%～60%，有利于麩曲中四種菌株茁壯生長，使混合麩曲擁有高酯化力，最終提高基酒中己酸乙酯和乙酸乙酯含量，提升基酒品質。

細菌麩曲生產工藝特點。以優質高溫大曲及濃香老窖池為基礎，分離篩選嗜熱芽孢桿菌，篩選得到功能微生物6 株并分別命名為Nxzd1—Nxzd6。將此6 株高溫細菌菌株應用于細菌麩曲生產中，并研究高氮配料、高溫接種、高溫培養的細菌麩曲工藝。應用麩曲培養床及其配套設施制備工藝步驟為：將原料麩皮、豆粕、牛肉膏蛋白胨培養基，拌水混合均勻；高溫蒸汽滅菌，將原料拌勻后裝入甑鍋內，以0.02MPa 蒸汽蒸煮55～60min；蒸煮后的曲料置于通風篦子上散冷，分別加入細菌Nxzd1—Nxzd6 的種子培養液，翻拌均勻，堆積發酵后置于曲房通風床培養；室溫35～40℃，品溫45～50℃，培養2 天即可出房；去除曲料表層的覆蓋薄膜，室溫控制在30～35℃，通風排潮至水分12%～14%即可。

復合麩曲工藝。以上述三種麩曲為基礎，其中河內白曲麩曲10～25 份、酵母麩曲10～15 份、細菌麩曲10～15 份混合制成復合麩曲。根據生產季節調整白曲麩曲與酵母麩曲的比例，冬季適當加大白曲的比例，以保證糧醅的堆積升溫。麩曲理化指標檢測結果如表1 所示，傳統中、高溫大曲與復合麩曲各項理化指標對比，三者的酸度、水分相差甚小，但復合麩曲糖化力、酯化力、液化力及發酵力與傳統中、高溫大曲相比均明顯提升[7]。高糖化力與發酵力保證發酵正常進行并有助于提升原酒產量，酯化力、液化力的提升保證了原酒質量。

三、結語

本文結合生產實踐，分析與探討了一種麩曲培養床及其配套設施，該裝置自動化程度高，減少了生產過程中需要的勞動力，可提高生產效率和空間利用率，減少雜菌污染的機率，提高麩曲培養質量，滿足了麩曲生產工藝需求。所生產的白曲麩曲、酵母麩曲和細菌麩曲混合制成復合麩曲，各項指標均有明顯提升。麩曲培養床及其配套設施的制備及應用，推進了白酒企業機械化發展的進程。展望未來，中國白酒企業應充分運用現代科學技術，指導、改進傳統白酒生產工藝，推進釀酒行業機械化發展進程，徹底解放勞動力。