自動化制黃酒爆麥曲

毛青鐘

(會稽山紹興酒股份有限公司, 浙江 紹興 312032)

目前黃酒的釀造方式主要有傳統工藝釀造、半機械化釀造、機械化釀造及半自動化釀造。會稽山公司從2010年起研制黃酒釀造自動化技術，并于2018年建成黃酒釀造自動化控制系統。該系統的研制成功填補了國內黃酒行業的一項空白。本文對黃酒釀造自動化控制系統中的純種爆麥曲自動化制作系統進行介紹，并對純種爆麥曲中的微生物進行檢測。

1 自動化純種爆麥曲制作工藝流程

自動化純種爆麥曲制作系統集原料輸送、貯存、炒麥、軋麥、滅菌、降溫、接種、培養、干燥、空氣除菌、加濕除菌、溫度調節、濕度調節等裝置及控制柜、控制室電腦等為一體，可實現純種爆麥曲的連續化、自動化生產，工藝控制更精確，爆麥曲質量更好。自動化純種爆麥曲制作工藝流程和自動化種曲機種曲制作工藝流程分別如圖1、圖2所示。

2 制作工藝

2.1 自動化種曲機種曲制作

2.1.1 準備工作

檢查水、電、汽、氣供應是否正常；檢查循環水管路、噴霧/沖洗水管路及凈化壓縮空氣管路，確保正常工作狀態下管路暢通；檢查各電器元件是否正常；對增氧管路進行消毒，按要求關閉和打開相應閥門，保持10～15 min；啟動噴霧裝置，調節噴霧頭閥，持續噴霧10 min，觀察噴霧是否正常，同時放凈管道中的殘存水；檢查風扇是否有異常噪聲或振動；

圖1 自動化純種爆麥曲制作工藝流程

圖2 種曲制作工藝流程

檢查蒸汽壓力表，確保無壓狀態下指數為零。

2.1.2 操作

2.1.2.1 裝料

將原料麩皮拌勻粉碎后，分別裝入培養盤，厚度以<20 mm為宜，然后分層裝入培養箱。

2.1.2.2 蒸料、滅菌

打開電控柜電源開關，點擊“冷干機停止”按鈕，確認培養空氣閥處于關閉狀態。打開蒸煮進汽閥，緩慢進汽，當壓力表的指針指向0.06 MPa時，關閉蒸煮進汽閥，打開排汽閥排汽，排汽完畢后關閉排汽閥。打開總汽閥、培養室進汽閥，繼續進汽。當排水出口有大量蒸汽時關閉培養室進汽閥，至表壓力約0.15 MPa(120 ℃)時關閉總汽閥。保壓20～25 min后打開排汽閥和排水閥。排汽、排水結束后，打開抽真空閥，隨即關閉，點擊手動控制窗口“真空泵停止”按鈕開啟真空泵。當罐內真空度達到-0.06 MPa時，關閉抽真空閥，然后點擊“真空泵啟動”按鈕，關閉真空泵和真空閥。檢查冷熱循環回路，點擊手動控制窗口“風機停止”及“冷循環停止”按鈕，設定風機頻率為35 Hz。點擊“增氧停止”按鈕，向罐內輸送無菌空氣，待罐內壓力達到-0.04 MPa、曲料溫度為35～38 ℃時，即可接種。

2.1.2.3 接種

確認風機頻率40 Hz，曲料溫度35～38 ℃，氣壓表-0.04 MPa。打開接種器蓋，直接將三角瓶種曲(米曲霉菌蘇-16)倒入接種器，擰緊蓋。打開接種閥門和調壓閥，將調壓過濾器P2壓力調節到≥0.4 MPa，將菌種吹入接種器。完畢后關閉接種閥和調壓閥，打開接種器蓋，排渣后洗凈。

2.1.2.4 培養

接種完畢后，在自動培養參數設置窗口設置好參數，點擊“確定”按鈕保存參數，再點擊“自動培養”按鈕進入全自動培養模式。

2.1.2.5 出曲

培養結束后，關閉空壓機和水泵等，打開排水閥放水，關閉其他閥門，最后打開種曲機門出曲。出曲完畢后，打掃地面，清潔設備。

2.1.2.6 種曲質量標準

孢子旺盛，呈新鮮的淺黃色，具有種曲特有的曲香味，無夾心，無根霉、毛霉、黑曲霉等，無其他異色，孢子數100億個/克曲(干基)，發芽率90%以上。

2.2 爆麥曲的制作

2.2.1 筒倉操作

選用當年產的紅皮軟質小麥，將抽樣檢測合格的小麥輸送到筒倉貯存：先依次啟動括扳機、斗式提機2、振動篩、斗式提機1，然后開啟各控制閥門，啟動除塵風機、平面皮帶輸送機，確認機器設備運行正常后，往筒倉送小麥。運行時要控制好輸送機流量，保持輸送平穩。關機前，先停止進料，再繼續運行1～3 min，將設備內的存料排空才可關機。

2.2.2 炒麥(過篩)

將麥炒至七八分熟，色澤黃亮、不爛不焦，有炒麥的焦香味,麥粒飽滿。炒麥的目的是殺菌，從而有利于菌種的接入；過篩的目的是將小麥中的各類雜質除去，使小麥整潔均勻，從而確保麥粒粉碎均勻，達到制曲要求。操作過篩設備時應先依次啟動軋麥機、振動篩、小麥斗式提機2、小麥斗式提機3、小麥皮帶機2、小麥斗式提機1，然后開啟出小麥閥，送小麥入受料斗。操作炒麥機時應先將設備調至手動狀態，然后預熱炒麥機至420～450 ℃。按生產線順序依次逆向啟動各臺機器。炒麥結束后先關閉燃燒器，再關閉小麥定量機。至炒麥線上麥子輸送完畢后按生產線順序依次正向關閉各臺機器，當機器冷卻至100 ℃以下時關閉炒麥機。關機前，先停止進料，再繼續運行1～3 min，將設備內的存料排空才可關機。

2.2.3 軋麥

要求軋出來的麥粒扁而不碎，既要淀粉外露，又要麥粒不碎，粗細均勻。軋麥的目的在于使淀粉外露，有利于微生物的培養。啟動軋麥機時要控制好麥粒流量，時刻注意麥粒軋扁的程度是否一致。

2.2.4 拌料(加水、種曲)

嚴格控制拌料水分，水、種曲一定要攪拌均勻，使麥粒吸水、種曲均勻，一般拌料后的水分為28%～30%。拌料有利于微生物種曲的培養繁殖。在炒好的麥料中加入40%～50%的水，用絞龍充分拌勻，將種曲(用量為原料的0.3%～0.5%)均勻地混入曲料。

2.2.5 進圓盤制曲機

檢查水、電是否正常，氣、汽的壓力是否達到要求。開啟圓盤主電源開關和風機電源開關，依次檢查圓盤、風機、翻曲絞龍、出料絞龍、溫度探頭和新風門。調取預先設定的培養參數，必要時重新設定。

2.2.6 圓盤制曲機干燥滅菌

確認換熱器的加熱蒸汽呈啟動狀態，手動開啟空調箱中的蒸汽，點擊“干燥滅菌”按鈕，此時溫度會升高，圓盤內會有大量蒸汽。當溫度升至65 ℃時，將加濕蒸汽關閉。滅菌后，關閉干燥滅菌功能，手動開啟排汽風機，進行排汽、降溫。

2.2.7 進料、平料

進料前物料的處理：出鍋熟料經風冷機冷卻至適當溫度后，將種曲均勻接入接種器，接種量根據工藝而定；關閉好上下風室門，點擊“進料氣缸”按鈕，同時開啟進料的皮帶機，并將翻曲絞龍上升到最高位置。進料時，將進出料絞龍升至適宜位置，一般情況下一鍋料平面上升8 cm左右。轉動圓盤并點擊“絞龍進料”按鈕，在圓盤轉動和絞龍推動的共同作用下，物料均勻地平鋪在圓盤上。如果物料不平整，可用平料絞龍整平。開啟絞龍進料時注意不要將過多的物料向中間推擠，以免絞龍卡死及中間物料過實。正確做法是：調整絞龍高度，并配合絞龍正轉反轉進行平料；進房完畢后，再進行翻曲，料溫應控制在33～35 ℃；關上房門，進行發酵培養；下降翻曲絞龍，對物料進行翻曲；翻曲結束后，將翻曲機升至前端，位于料層10 cm處，進料絞龍位于物料平面的合適位置后再進行平料操作。待圓盤再轉動一圈，平料操作完畢，然后將翻曲機上升完全，停止翻曲。初始溫度調節：料層厚度一般在250～400 mm，保持物料疏松、厚度一致，下料完畢后將內、外品溫測控探頭插入曲料，如果品溫低于或高于控溫要求，則需開啟風機進行一次調溫，調溫幅度不宜過大，以免過涼或過熱。

2.2.8 培養

啟動自動培養模式。整個培養(發酵)為期2 d。第一階段歷時0～6 h，屬于萌芽、幼嫩菌絲形成階段，控制重點是保溫保濕，保持房溫在30 ℃以上、相對濕度為90%、料溫在32 ℃以上；第二階段歷時6～12 h，此時菌絲剛性生長，料溫上升緩慢，呼吸不旺，熱量少，因此通風量要小，控制重點是增加房溫和濕度，料溫保持在32～34 ℃；第三階段歷時12～24 h，此時菌絲慢慢形成，呼吸逐漸旺盛，料溫逐漸上升，風量逐漸增大，料溫保持在35 ℃左右；第四階段歷時18～24 h，此時菌絲大量形成，呼吸旺盛，并產生大量熱量，因此風量要加大，料溫保持在38 ℃左右，但不能超過40 ℃；第五階段歷時24～28 h，該階段內曲霉菌的生命活動逐漸停滯，呼吸不旺盛，開始形成分生孢囊和分生孢子，這是積累酶最多的階段；第六階段歷時28～36 h，此時應提溫降濕，房內溫度保持在35 ℃左右。

2.2.9 翻曲操作

關閉自動制曲程序，將溫度探頭升高，拔下料層中的酒精溫度計，將風機轉速調至20～30 Hz，轉動圓盤，將翻曲絞龍下降完全。翻動曲料，直至翻曲完成，并將曲料整平。關閉圓盤，將溫度探頭和酒精溫度計插入平料，恢復自動控制程序。

2.2.10 出曲

停止自動制曲，將程序切換到手動模式，升起測溫探頭，將出料口上的擋板拉開。開啟圓盤，設置合適的風機頻率(20～25 Hz，可防止漏料)。開啟出曲氣缸，點擊“絞龍出料”和“絞龍下降”按鈕，將進出料絞龍下降到合適高度，將曲料連續送入干曲機。出曲完畢后，切斷電源，徹底清洗圓盤內外部，清潔擦干設備。

2.2.11 干燥

開啟主電源開關，復位“控制電源”按鈕。自動進料：開啟側室/室頂加熱→開啟自動進料裝置 → 手動調整圓盤轉速(如初次使用，建議轉速為30 Hz)。當自動進料結束時，關閉自動進料裝置。手控平料：圓盤轉動→ 絞龍正/反轉→ 點動絞龍升/降→平料結束，關閉所有開關。自動烘干：調至“自動烘干”狀態，手動開啟或關閉側室/室頂加熱，切換室內/外風閥。自動出曲：開啟自動出曲裝置→調節加水量及圓盤轉速→出曲結束。清洗后干燥：打開圓盤頂、上下室蒸汽閥→將制曲風機調至手動運行狀態→設置風機轉速為25 Hz→打開“干燥”開關→調整風閥開度至30%→待圓盤溫度上升至65 ℃時保持5 min→關閉“干燥”開關→調整風閥開度至100%→將風機轉速設置為45 Hz→待圓盤溫度下降至30 ℃時,關閉所有設備。

3 爆麥曲的檢測

將爆麥曲送至江南大學進行微生物(酵母和細菌)和酶活力的檢測。采用梯度稀釋平板涂布法對爆麥曲中的微生物進行分離鑒定，共分離得到微生物(霉菌、酵母和細菌)8種，見表1。酶活力測定結果見表2。

表1 爆麥曲微生物鑒定結果

表2 爆麥曲中酶活力測定結果

自動化制爆麥曲系統是集原料麥輸送、貯存、種曲培養、消毒、炒麥、軋麥、冷卻、降溫、進料、接種、送(排)風、調溫、調濕、攪拌培養、發酵出料、干燥等裝置及控制室等為一體的全封閉式自動制曲系統。設備材質以不銹鋼為主，有害菌感染少，清洗方便，使用壽命長，占地面積小。制曲程序自動控制，因此在整個操作過程中人與物料不直接接觸，避免了人為污染。該系統通過烘烤、加熱、炒麥制作爆麥曲，能產生一定的滅菌效果，有利于米曲霉的快速生長繁殖，同時給予小麥獨特的爆麥香和焦香，有利于黃酒成品香味的形成，能賦予黃酒特殊的風味。爆麥曲生產過程自動化提高了勞動生產率，降低了工人的勞動強度，改善了工人的工作環境，水、電、汽、氣等能源消耗比普通熟麥曲培養低，使爆麥曲生產實現了由機械化生產向自動化、信息化、智能化生產的轉變，產生了良好的經濟效益和社會效益。