清香型白酒立式发酵设备的研制

范伟国，张艳梅，乔新建，牛家棒，庞相国

（威尼斯娱乐成9778， 山东 泰安 271000）

摘要：现今酿酒行业的机械化生产取得了一系列成果，在润粮、蒸粮、蒸酒、粮糟输送、摊凉、加曲等环节都已能进行机械化生产，但白酒生产最关键的固态发酵环节却仍沿用传统工艺。立式发酵设备的研制可解决机械化进程中的关键问题，本研究根据生产所需设计及研制了一款清香型白酒立式发酵设备，使白酒生产完全实现机械化成为可能。

关键词：清香型白酒;  发酵;  设备

中图分类号：TS261.3；TS262.3 ；TS261.4              文献标识码：A  

文章编号：1001－9286（2013）07－0078－03

Development of vertical fermentation apparatus for Fen-flavor liquor

 FAN Weiguo, ZHANG Yanmei, QIAO Xinjian, NIU Jiabang, PANG Xiangguo

(Pratt Machinery Manufacturing Co., Ltd., Tai’an, Shandong 271000, China)

Abstract: After several years of exploration and research, the liquor-making has been mechanized in soaking and steaming grains, distilling, Transporting mixture of raw and fermented materials, rapid cooling,  scattering fermentation agent, but solid state fermentation  which is the critical part in producing liquor has not been mechanized. The development of vertical fermentation apparatus can be used to resolve the key issues, which makes it possible that liquor-making will be completely mechanized.

at present, a series of breakthroughs has been achieved in mechanized production in liquor-making industry including the procedures of grains soaking, grains steaming, distilling, grains transportation, drying and cooling, and starter addition etc. However, solid fermentation, as the key procedure in liquor-making, still remains in traditional ways. In this study, a newly-developed vertical fermenting instrument for Fen-flavor liquor was introduced, which could make complete mechanized production of Fen-flavor liquor possible in practice.

Keywords: Fen-flavor liquor;  fermentation;  apparatus

2011年，由中国酿酒工业协会牵头的“白酒158计划”正式启动，该项目以实现中国白酒企业“自动化控制，机械化生产”为总体目标，其中的一项任务就是研发新型发酵设备及相应的发酵车间以促进发酵工艺机械化。威尼斯公司在行业内率先研制了白酒立式发酵设备，开创了中国白酒固态发酵新工艺，已同步申报“白酒固态发酵罐”发明专利和实用新型专利。

1.清香型白酒的发酵设备

清香型白酒按照酿造用曲种类分为大曲清香、小曲清香和麸曲清香。大曲清香以山西汾酒为代表，原料为高粱，采用清蒸二次清工艺；发酵设备为陶瓷地缸，地缸埋在地下，缸口与地面平齐，缸口直径0.80~0.85m，体积0.43~0.46m³，缸间距离10~24cm；大缸盛原料140kg，小缸70kg，封缸材料为无毒塑料布或棉被，上盖石板；原料入缸前，必须将发酵缸和石板盖用0.4%的花椒水清洗。近两年，行业内研制出不锈钢槽车，内蒙古河套五原酒业有限公司已在其白酒酿造机械化生产试验车间中用不锈钢槽车地面恒温发酵系统代替地缸发酵^[1]。

小曲清香根据原料、曲药和生产工艺不同，又分为以下3类：（1）以湖北劲牌公司和重庆江津集团为代表，原料为高粱、玉米，采用整粒原料蒸煮、箱式固态培菌糖化、配醅发酵、固态蒸馏的固态法小曲白酒，又称“川法小曲白酒”，其发酵设备为发酵桶或发酵池（水泥池、砖池）；部分机械化程度较高的企业，如劲牌公司也开始采用不锈钢槽车发酵^[2]。（2）以广西桂林三花酒（米香型）为代表，原料为大米，采用半固态发酵法，原粮蒸煮后，先在缸中搭窝培菌糖化，再加水进入液态双边发酵，传统发酵设备为陶缸，规格多为30~50kg/缸，现已普遍被6~50 m³的不锈钢发酵罐所替代^[3]；（3）以广东玉冰烧（豉香型）及米酒为代表，采用液态发酵法，原料蒸煮后没有培菌糖化工序而直接进入发酵罐，边糖化边发酵，其发酵设备与（2）相同。

麸曲清香以北京红星二锅头为代表，优质麸曲清香白酒生产多数采用清蒸清烧回醅发酵工艺，发酵在地缸或水泥池、砖池内进行。

2.清香型白酒现用发酵设备的特点

多年的实践表明，陶缸是清香型大曲较为理想的发酵设备，可以保证产品清香纯正的风格，但陶缸也存在明显缺陷：首先，陶缸容积小，一般为0.5m³左右，盛装高粱150kg，现代企业生产需要大面积发酵车间；第二，陶缸需要埋在地下，检修和更换不方便；第三，陶缸无温控设备，夏天要在缸周围地面扎眼灌入凉水，冬天则要在缸盖上铺麦秸保温；第四，封缸繁琐，封缸前，必须把石板盖和缸边四周清扫干净，盖上塑料布或棉被，均匀垫好缸表四周，上盖石板，再用清蒸的小米糠封口，冬季盖上还要用稻壳保温；第五，无法机械化出缸，必须依靠人工出入物料，劳动强度大。

小曲清香型和麸曲清香型白酒发酵所用的水泥池和砖池，由于内壁所附着的微生物难以避免，产品的风味质量会有所影响。窖池占地面积大，耗费土地资源多；窖池泥封麻烦且后期管理繁琐；同样，由于没有温控设备，常因发酵温度不适影响产酒的数量和质量；无法机械化出窖也是发酵池的明显缺陷。

近两年新出现的发酵槽车，利用螺旋输送机入料，叉车和专用翻转架出料，实现了机械化出入物料，由于采用了食品级的不锈钢材料制造，清洁卫生，也能保证清香型白酒的酒体纯净，但槽车的最大缺陷是无法控温。目前的不锈钢槽车发酵采取了类似冷库的发酵室内安装中央空调控温的方式，但这种方式能耗高，效率低，室内空气不与发酵糟醅直接接触，导致大量热能被浪费。槽车入料后需人工密封，密封过程与地缸封缸相似，先盖上塑料布和棉被，再压上沙袋或石块，繁琐费力。槽车容积小，仅为1~2m³，规模化生产时需要大量槽车，成本较高。另外，槽车为卧式结构，对发酵车间内空间利用不足。

3.清香型白酒立式发酵设备的结构设计及制造方案

由于米香型和豉香型白酒已实现发酵机械化，麸曲清香采用“老五甑”工艺，暂不考虑，本课题研制的立式发酵设备目前主要用于大曲清香和川法小曲清香白酒的发酵。

　　发酵设备结构采用“一条龙”式设计，将发酵罐、温控装置、进出料系统结合起来，组成一套系统设备，设备结构见图1。进料系统包括接料斗、斗式链板提升机、输料系统、顶部压实装置；发酵罐包括不锈钢罐体、进料口、自动喷淋清洗头、窥视灯镜、压力传感器、出料口、罐体支座等；温控装置包括弥勒板、温度传感器等；出料系统包括出料装置、输送绞龙（或输送带）等。

　　大曲清香进料系统与摊凉加曲机衔接，粮糟摊凉加曲后自动进入发酵罐，发酵罐在物料进入前必须清洗干净并灭菌；小曲清香进料系统与混合机衔接，配糟与培菌糟混匀后进入发酵罐发酵。发酵过程中，利用温控装置使发酵糟醅在不同季节不同发酵阶段始终处于最适发酵温度，保证“前缓升、中挺足、后缓落”的发酵规律，使白酒生产、发酵不受季节变化影响，产品质量均一稳定。发酵完成后由出料装置和输送绞龙（或输送带）自动出醅，由提升机提升至上甑机料斗。系统设备材料要选择符合国家食品级标准的不锈钢材质，采用现代绿色安全制造工艺制造。发酵罐体积根据酿酒企业的生产规模及产量确定，一般为单台5~50m³，设计相应配套的温控装置和进出料系统。