中国白酒的生产方式,在保持传统工艺的基础上,在设备的使用方面曾经也进行了大的改进。如由古老的木质蒸酒桶改为现在大量使用的不锈钢活动甑桶;把天锅冷却改为了分体式的高效冷却器,手推车改为行车运送等,也有的厂家尝试机器装甑的方法。
材料上大量地使用了不锈钢材料。但全过程实现机械化的厂家还较少,河套酒业近几年在机械化生产方面做了一些尝试,收效较好。
一 河套酒业集团进行机械化或半机械化生产试验的背景
河套酒业集团股份有限公司,现拥有员工3600多人,各类技术人员300多人,总资产已超过17亿元。历来坚持以科技为先导,不断加大产品的科技含量,自20世纪90年代以来,企业加快了技术创新的速度,建立了自治区级技术中心、酒体设计中心。并且配备了先进检测设备进行白酒微量元素分析及食品安全检测。在白酒风格特征的研究、产品的研发、品评、理化分析、卫生指标、食品安全等方面有较强的综合实力。
随着社会的进步,各行各业的生产方式发生了巨大的变化,这就对白酒的传统手工操作提出了新的挑战。传统的白酒生产方式劳动强度大,生产效率文章来源华夏酒报低,卫生条件与食品生产的环境要求差距甚大。想要做到清洁生产很难,大量的糟醅要在操作场地翻拌、摊晾、加曲。
目前,国内大多数白酒生产厂家采用了行车、抓斗、活甑桶,劳动强度得到了很大的改善,但劳动强度大的摊晾、拌料仍未能实现机械化。而且目前的白酒企业大都在进行大规模的扩建,扩大生产规模,需要大量的酿酒工人,招工难几乎成为每个制酒企业面临的难题。
基于以上原因,近几年来,河套酒业一直尝试实现机械化,来解决面临的生产难题。
二 机械化生产的实现
1 河套五原公司生产模式的设计及实现
1.1工艺路线的选择:
河套酒业集团五原河套公司酿酒的生成模式首次的试验方案工艺路线是清蒸二次清的工艺路线,并以此为原则进行了生产设备的设计。
1.2 生产规模的选择:
根据当地清香型白酒的市场总体容量,生产规模设定为2000t/年。
1.3 生产模式的选择:
生产模式借鉴了台湾金门酒业的机械化生产方式,除工人上甑蒸酒外,其余生产过程全部实现机械化生产。物料输送采用斗提、螺旋,刮板,皮带等输送机械和叉车运输。
1.4 主要设备设计原理和性能
粮食的储存及输送:
原料高粱经去杂后用筒仓储存,每个仓容量为2000吨,两个仓联通由螺旋输送机及刮板机输送,直接输送至车间的高位计量暂存仓,粮食在车间由高向低输送,粮食的输送在车间内控制。
高压蒸煮系统:
设置3个It干粮高压蒸煮锅,经过反复试验,保持1.5公斤的压力30分钟是蒸煮的最佳参数,可以达到整粒高粱蒸煮。蒸煮锅压力自动控制,在达到设定的压力后自动关闭蒸汽,安全可靠。蒸煮锅必须可以翻转,以达到自动出料的目的。
摊晾及输送系统:
摊晾机的基本原理是采用鼓风、抽风晾冷的办法,材料在不锈钢网带上匀速地前进,料层高度调节到合适高度,一般为3cm—5cm,视气温情况而定,在行进中鼓风降温晾凉,同时启动加曲机将曲粉洒到料层上面,摊晾及输送必须满足生产规模的要求,网带输送速度加曲量必须可调。
末端连接皮带输送机,将材料送入发酵槽车中,由叉车送到发酵间发酵。
蒸酒摊晾系统:发酵好的材料由叉车送到翻转机构,翻转出料,由皮带输送机经加稻壳送至甑桶位置,人工上甑蒸酒,采用分体式水冷却器。蒸完酒后甑桶翻转出料,输送带送入摊晾机吹凉,加曲再次入槽车二次发酵。
各单台设备之间与各设备系统之间必须衔接和匹配好,各种参数要设计合理。
1.5 纯粮固态白酒机械化生产试运行的效果及下一步的试验计划:
经过一段时间的试运行,纯粮固态白酒机械化生产基本实现项目的设计要求。与传统的生产相比,大大减轻了劳动强度,提高了效率。传统的手工班组8人每天生产投粮1.1吨,现14人每天生产投粮8吨。另外基本达到了清洁生产的标准,符合食品生产的现场要求。
下一步计划设备方面的改进,可以增加恒温恒湿及二氧化碳检测及控制的堆积箱进行充分的堆积发酵来生产符合香气丰富的调和酒,还要进行减压蒸馏的试验,目的是通过减压蒸馏来更多地提取酒醅中的高沸点水溶性物质,来改善酒体的味感。
目前,存在的问题是夏季材料温度降得不是很低,将来要增加鼓风制冷和空间制冷,以便材料能够较快速地降温,同时达到恒温发酵,有利于酒质的稳定和提高。另外,仍然没有解决手工装甑的问题。
2浓香型机械化生产模式的设计及实现
2.1浓香型生产设备的流程设计:
浓香型生产设备的设计目标就是生产过程中材料不落地,减轻劳动强度,基本实现清洁生产。除人工上甑蒸酒外,其余生产过程基本实现机械化生产。
出窖采用行车抓斗的形式。
上甑前的拌料采用拌料混合机。工作容量:2立方,要求拌料均匀,材料不发软。
蒸酒后的摊晾采用粮糟摊晾加曲机。工作能力:3—4立方/小时,输送速度,加曲量可调。
水冷却器改为风冷却器。
2.2主要设备设计原理及性能
拌料混合机:
拌料混合机既要对酒醅、粮粉、稻壳充分搅拌,又不能对粮糟造成挤压,可以用于搅拌好的粮糟出料。经过多次反复试验,拌料混合搅拌机采用双螺带结构,转速2.5—3.5rpm为宜,拌料混合时间为5—10分钟,出料时间为3—5分钟,通过皮带输送机送料,总功率为6.7kw。酒醅、粮粉、稻壳在拌料混合机中由双螺带的作用下,物料由外到内、由两边到中间充分混合搅拌,模拟人工翻拌,使酒醅、粮粉、稻壳充分搅拌,又不会对粮糟造成挤压。
粮糟摊晾加曲机:
浓香型粮糟特点是湿度、粘度大,网带特别容易堵塞,经过多次反复试验,采用筛孔板树洞,孔径5—7mm,通孔率大于等于25%。根据生产规模设定摊晾及输送速度:3—4立方/小时,粮层厚度30—50mm为宜,网带输送速度0.24m/s,粮食由100℃冷却到25℃,采用自然风送风引风冷却,自然风温度为28℃,进行热平衡计算,确定风机型号。加曲机根据加曲量确定速度,并设置送料料斗,筛孔板输送、加曲机和送料料斗分别采用变频调速并联动。利用筛孔板输送和送料料斗的速度差调整粮层厚度,通过联动保持粮层厚度、加曲量比例恒定,根据输送速度、粮层厚度调整冷却风量。输送功率1.5kw,搅拌功率1.5kw,冷却功率4.5kw。
风冷式冷却器:
充分利用河套地区气温较低、特别是夏季室内气温不高的特点,采用风冷式冷却器。酒蒸气经过250米的冷却翅片管将酒蒸气的热量传递到翅片上,冷却器顶部安装大功率低噪音轴流风机,使气温较低的自然风迅速通过翅片管并带走酒蒸汽的热量,达到冷却效果。
2.3浓香型生产设备的使用效果
经过多次的试验改进,现在几个主要环节已经达到目标。
出窖:
采用行车抓斗的形式,正在改造。主要目的是形成有序的物料输送链,大大减轻劳动强度。
拌料:
采用拌料机,拌料机用减速机带动螺旋式搅轮实现拌料的作用。然后由皮带输送机送出。这个环节完全代替了过去的人工翻拌(每天约30立方),而且翻拌非常均匀。
材料的摊晾,由人工改为摊晾机,由行车将加水量后的材料吊入摊晾机的盛料斗中,由网带将材料带入,同时鼓风降温,连续生产,同时由加曲机构加入曲粉,中间有搅拌机构进行翻拌。材料从摊晾机出料口落入盛料斗中,再由行车吊入窖池入窖。
生产过程中的装甑环节未能以机械代替人工,所以只能算半机械化生产。河套地处北方,冬季最低气温—20℃,冬季车间蒸粮、摊晾产生的蒸气排放不畅形成雾气会大,并有冻融现象,腐蚀建筑材料,影响安全和操作,河套酒业将摊晾过程中产生的蒸气集中到了室外,而蒸粮产生的蒸气还没有达到集中排放,有待于进一步解决。
因为生产时间短,经济指标不能分析。另外还需要时间解决排气问题,因不是批量生产理化指标不一定准确,还有待进一步改进。