苏ICP备112451047180号-6
年产1000吨浓香型基酒生产工艺设计
摘要
多年来, 浓香型白酒在国内白酒生产中一直占有相当大的比例, 很多企业在生产工艺和技术上都下了一番功夫进行总结和研究, 各厂都形成了一套较为成熟的工艺, 各具特色。本工艺设计本着优化原则,在继承传统技艺的基础上,结合现代浓香型白酒酿造技术的不断创新和发展,制定了一系列较为先进的生产工艺:制曲原料粉碎采用万能磨碎机粉碎,酿酒原料粉碎采用辊式粉碎机、锤式粉碎机和钢磨粉碎(后两种用于大曲坯的粉碎);制曲采用中高温包包大曲制作法,并强调机械压曲、自然接种、生料制曲、使用陈曲,充分发挥微生物的作用;筑窖采用人工培窖技术,促进新窖老熟,以提高浓香型基酒的优质酒率;制酒采用传统的混蒸续渣固态发酵工艺,且采用类似“老五甑”操作法的六甑操作法,并采用回酒发酵、多粮发酵、长期发酵、量质摘酒、定温入窖等一系列先进的技术提高基酒的产质量。生产中以人力为主,机械为辅的操作方式,使用压曲机、凉渣机、行车等设备节省人力。这些工艺和设备构成了本设计力求提高产品质量,降低生产消费及投资的重要保证因素。
关键字:基酒,固态发酵,浓香型
目录
第一章 绪论.............................................................................................................1
1.1 白酒简介........................................................................................................1
1.2 浓香型白酒生产工艺特点及现状......................................................................2
1.3 浓香型白酒的发展趋势...................................................................................2
1.4 设计可行性分析..............................................................................................3
第二章 浓香型基酒生产工艺流程及论证...................................................................4
2.1制曲工艺流程及论证........................................................................................4
2.1.1工艺选择...................................................................................................4
2.1.2制曲流程...................................................................................................5
2.2 制酒工艺流程及论证....................................................................................12
2.2.1工艺选择................................................................................................12
2.2.2 制酒流程...............................................................................................13
2.3人工窖泥制作工艺流程及论证........................................................................25
2.3.1液体种子液培养流程.................................................................................26
2.3.2人工窖泥培养流程....................................................................................27
第三章 全厂物料衡算和主体车间水、热(汽)衡算......................................................30
3.1 全厂物料衡算.............................................................................................30
3.2主体车间水、热衡算........................................................................................31
3.2.1耗水量衡算..............................................................................................31
3.2.2耗电量衡算..............................................................................................32
3.2.3耗热(汽)量衡算.......................................................................................32
第四章 主体设备及附属设备的计算和选型..............................................................33
4.1主体设备的计算、设计及选型.........................................................................33
4.1.1窖池........................................................................................................33
4.1.2蒸馏设备.................................................................................................34
4.2 附属设备的计算与选型.................................................................................35
4.2.1电动抓斗及吊钩两用桥式起重机(行车)....................................................35
4.2.2通风晾糟机..............................................................................................35
4.2.3粉碎设备.................................................................................................35
4.2.4压曲机....................................................................................................36
4.2.5锅炉........................................................................................................36
4.2.6酒泵........................................................................................................37
4.2.7贮酒罐....................................................................................................37
4.2.8管道........................................................................................................37
第五章 主体车间的布置..........................................................................................38
参考文献................................................................................................................39
致谢.......................................................................................................................41
附录
第一章 绪论
1.1白酒简介
白酒又名烧酒或火酒,是我们祖先为了提高酒度增加酒精含量,在长期酿造实践的基础上,利用酒精与水沸点不同的原理发明创造的。它的出现,是酿酒史上一个划时代的进步。作为世界最古老的酒种之一,关于白酒的起源,至今仍然没有定论,说法不一:一曰始于东汉;二曰始于唐宋,故白居易有诗云:“荔枝新熟鸡冠色,烧酒初开琥珀香” ,雍陶有诗云:“自到成都烧酒熟,不思身更入长安” ;三曰始于元,故明代李时珍有云:“烧酒,非古法也,自元时始创......” 。1975年,河北省承德市青龙县出土了一套金代烧酒锅,专家们用此锅作了2次蒸馏实验,证明行之有效,只是出酒率偏低。因此,可以说至少在金代或金代以前就有白酒了。进而也说明“元时传入”和“元代始创”的白酒起源说难以成立。而且从已出土的隋唐文物中的15~20mL小酒杯和北宋田锡所作《曲本草》中关于“蒸馏酒度数较高,饮少量便醉”的论述来看,白酒起源于唐代乃至唐代以前的说法,终将得到确证。
白酒是与威士忌、白兰地、金酒、伏特加、朗姆酒齐名的世界六大蒸馏酒之一,是纯天然的绿色食品,也是中国特有的一种蒸馏酒。以富含淀粉质的粮谷如高粱、大米等为原料,以中国酒曲即大曲、小曲或麸曲及酒母等为糖化发酵剂,采用固态(个别酒种为半固态或液态)发酵工艺,经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、陈酿和勾调酿制而成。酒质无色(或微黄)透明,气味芳香纯正,入口绵甜爽净,酒精含量较高,经贮存老熟后,具有以酯类为主体的复合香味。白酒的主要成分是乙醇和水(占总量的98%~99%),而溶于其中的酸、酯、醇、醛等种类众多的微量有机化合物(占总量的1%~2%)作为白酒的呈香呈味物质,却决定着白酒的风格(又称典型性,指酒的香气与口味协调平衡,具有独特的香味)和质量。
白酒的种类繁多,地方性强,产品各具特色,工艺各有特点,目前尚无统一的分类方法。常见的分类方法如下:
1.按使用的原料不同可划分为两类:(1)粮食白酒,以高粱、玉米、大麦、稻米为原料;(2)代粮白酒,以薯类或野生淀粉质植物、粮食加工副产物(稻米糠、麸皮等)和淀粉加工副产物(粉渣)为原料。
2.按生产工艺方法可划分为三类:液态法白酒、半液态法白酒、固态法白酒。
3.按用曲种类可划分为四类:大曲酒、小曲酒、麸曲酵母酒、混曲酒。
4.按香型不同划分为六类:(1)酱香型白酒,如茅台酒;(2)浓香型白酒,如五粮液、泸州老窖特曲;(3)清香型白酒,如山西汾酒;(4)米香型白酒,如桂林三花酒、全州湘山酒;(5)凤香型白酒,如陕西西风酒;(6)其它香型,如董酒、芝麻香型、特型等。
5.按酒度不同可划分为三类:高度白酒(酒精含量为51%以上)、降度白酒(酒精含量为41~50%)、低度白酒(酒精含量为40%以下)。
酿酒业是食品工业中的一个大行业。在酿酒行业中,与啤酒相比,白酒虽然从产量上已经退居第二位,但从企业数量和整体实力上看,白酒工业仍然是个大行业。白酒工业耗能低、投资少、周转快、积累多,是国家重要的财政税收来源(从建国以来一直是高税率产品,仅次于烟草居第二位)。白酒工业是一个传统程度较高的劳动密集性行业,可以解决大量就业问题(如一个年产1000吨的酒厂至少提供200个以上的就业岗位)。目前白酒工业的下脚料(酒糟)越来越引起重视,不仅是生产饲料的好原料,而且对发展畜牧业、提供农家肥、种植酿酒原料都有很好的促进作用,从而形成循环经济体系。对饲料等相关行业的发展提供了空间。白酒工业的发展还能带动印刷业、制瓶业、陶瓷业、纸箱业的发展,同时促进商业、物流业、机械行业、设计、教育科研、广告、旅游等相关产业。有利于实现以大带小、以强带弱、以城带乡、以工带农、以工带牧等产业链的进步。由此可见白酒工业在国民经济发展中占有重要的地位和作用。
1.2浓香型白酒生产工艺特点及现状
浓香型大曲酒以高粱为主要原料,采用中温或中高温培养大曲。大曲用大麦、小麦为原料,或配以一定比例的豌豆培养而成,酒醅发酵采用泥窖作发酵容器。浓香型白酒酿造工艺极为复杂,其特点是:混蒸混烧、续糟配料。所谓混蒸混烧,是指原辅料(高粱、糠壳等)和发酵成熟的酒醅混匀后同时装入酒甑,在蒸馏取酒的同时,蒸熟原料。所谓续糟配料, 是指将一部分原料和一部分酒醅混在一起同时进行蒸煮和蒸馏,每次加入一定比例的新原料,蒸馏蒸煮后,丢弃一部分经多次发酵、蒸馏的酒醅。蒸馏蒸煮后的混合醅料待冷却后,加入酒曲,重新回到泥窖中继续进行发酵。蒸馏出来的酒,需要分级入库。
随着人们生活质量的不断提升,对白酒质量的要求也不断提高,所以面对日趋激烈的市场竞争,很多酒厂也把提高白酒质量这一要求提上日程。由于浓香型白酒在名优酒中的产量最大,深受消费者的喜爱,许多企业和研究机构对浓香型大曲酒工艺进行了大量研究。如研究控制低温发酵,对发酵温度曲线进行总结,提出了“前缓、中挺、后缓落”的技术措施;有的采用回糟发酵,有的也采用回酒发酵。生物制曲技术新工艺中的强化功能菌生香制曲;“己酸菌、甲烷菌”二元复合菌人工培养窖泥的老窖熟化技术;“红曲酯化酶”窖内、窖外发酵增香技术。这些技术的使用令白酒的优质品率得到很大的提高。 白酒微生物从功能菌的研究出发,进一步发展向微生物群落的研究:从酵母生香,认识细菌生香;从窖泥中分离丁酸菌、己酸菌;从曲药和糟醅中分离红曲酯化菌、丙酸菌等的强化应用。 窖泥微生态系统是由厌氧异养菌、甲烷菌、己酸菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌和硝酸盐还原菌等多种微生物组成的共生系统。浓香型白酒的固态发酵过程就是一个典型的微生态群落演替过程和各菌种间的共生、共酵、代谢调控过程,直接影响白酒的产量和质量。发展对各种曲药和窖泥中微生物区系的构成及变化,研究中国白酒风味因子的形成机理,便于有效控制环境条件,以实现优质白酒的生产。工艺对酒中香味物质的生成起着重要的作用, 为提高浓香型白酒的质量,许多酒厂采用“双轮底”、“翻沙”、“夹泥”、“酯化液灌窖”、“延长发酵周期”等特殊工艺,这些措施无疑为生产优质浓香型白酒奠定了基础。固态酿造生产中,延长浓香型白酒的发酵期主要是为了使糟醅更加完全的进行酯化反应以达到更好的产香效果,因而对浓香型白酒长发酵期进行工艺优化调控就显得尤为重要。
1.3浓香型白酒的发展趋势
几千年的中国白酒发展历程,时有起伏,但总的趋势是白酒质量和技术在不断地提高和发展。进入21世纪以后,白酒的发展方向应从以下几方面出发:
1.优质化:就是总结、发扬传统工艺,多生产优质白酒,扩大优质白酒在白酒总量中的比例,实现普通酒向优质酒转变。
2.低度化:就是在现有基础上,继续降低成品酒度,争取用较短时间,把白酒平均酒度降至40%(v/v)以下,实现高度酒向低度酒的转变,使中国白酒酒度与国际烈性酒酒度趋于相近。
3.低粮耗:切实依靠科技进步,不断采用新原料、新菌种、新工艺、新设备,在保证产品质量的前题下,提高原料出酒率,节约用粮。
4.卫生:就是确保酒质纯净、安全。要采用高新技术,尽量减少酒中不利于健康指标的成分(种类和含量),以减轻饮用白酒对人体的副作用。
5.营养:下大力量改善中国白酒基本无营养的缺陷。通过吸取黄酒、啤酒、葡萄酒、果露酒有营养的优点,采用外添加的先进科学技术等多种途径,增加白酒的功能性,使其不仅是嗜好品,而且是一种营养品。
6.可混饮:就是合理科学地调整白酒中香味成分构成,彻底除去影响白酒色泽的物质,使白酒加冰加水,加其他“绿色”饮料而不浑浊、不变味。
7.新型化:酒精工业的进步,优质食用酒精产量的扩大;各类酒香味成分分析工作的进步;勾兑、调味技术的成熟,将使新型白酒得到大发展,有可能成为白酒的主体。
8.生产现代化:进一步探索新工艺,试制新设备,加快实现白酒生产现代化和机械化。
1.4设计可行性分析
2008-2012年,白酒制造业销售收入总额五年间平均增长速度为31.70%,高于工业五年平均增长速度(增长20.29%)。2012年我国白酒行业销售收入4466.3亿元,利润总额818.6亿元,收入和利润同比分别增长26.8%和48.5%。2013年国内经济增速较前期有所放缓,经济形势仍不明朗,但从白酒行业销量表现分析,白酒行业仍将维持15%以上的销量增速,行业前景可期,具有广阔的市场空间和前景。而且随着人民生活水平、消费水平和意识的提高,高品质产品的市场潜力很大。浓香型大曲白酒在名优酒中的产量最大,并深受广大消费者的喜爱,许多企业和研究机构对浓香型大曲酒酿造工艺进行了大量研究。本工艺设计在一定程度上适应了浓香型白酒的发展趋势,即优质化和生产现代化,所以本设计的可行性很高,具有一定的设计价值。本设计的重点工段是制酒工段,对其进行了较为详尽的分析、论证,证明本设计的合理性。
参考文献
[1]沈怡方.白酒生产技术全书[M].北京:中国轻工业出版社,1998
[2]郝建宇,张宿义,付勋,李海峰.浓香型白酒生产工艺优化调控的研究进展[J].酿酒科技,2012(5):92-4
[3]李大和,李国红.浓香型曲酒酿造生产工艺要素(一)[J].酿酒,2010(4):5-6
[4]李大和,李国红.浓香型曲酒酿造生产工艺要素(二)[J].酿酒,2010(5):6-4
[5]李大和,李国红.浓香型曲酒酿造生产工艺要素(三)[J].酿酒,2010(6):86-4
[6]李大和,李国红.浓香型曲酒酿造生产工艺要素(四)[J].酿酒,2011(1):81-7
[7]李大和,李国红.浓香型曲酒酿造生产工艺要素(五)[J].酿酒,2011(2):86-9
[8]康明宫.白酒工业手册[M]. 北京:轻工业出版社.1991
[9]钟玉叶,崔如生,藤抗.“洋河蓝色经典”绵柔型质量风格成因初探[J].酿酒,2008(4):26-10
[10]钟玉叶,崔如生.洋河酒厂的多粮工艺创新[J].酿酒,2007(5):28-5
[11]李大和.浓香型大曲酒生产技术[M].北京:中国轻工业出版社,1997
[12]章克章.酒精与蒸馏酒工艺学[M].中国轻工业出版社,2010
[13]余乾伟.传统白酒酿造技术[M].中国轻工业出版社,2010
[14]梁世中,生物工程设备[M].北京:中国轻工业出版社,2009
[15]吴思方,发酵工厂工艺设计概论[M].北京:中国轻工业出版社,2010
[16]李大和.曲药、窖池、工艺操作与浓香型酒产质量的关系[J].酿酒,2008(4):3-7
[17]王俊坤,孙志军,丁峰,张殿民,王杰.中温偏高温大曲生产工艺研究[J].酿酒科技,2011(11):76-3
[18]刘 超,陈云宗,周瑞平,江东材,唐代云,朱和琴.提高偏高温大曲品温对多粮浓香型白酒窖内发酵过程的影响[J].酿酒,2012(11):16-3
[19]敖宗华,陕小虎,沈才洪,许德富,任剑波,黄治国,王小军.国内主要大曲相关标准及研究进展[J].酿酒科技 ,2010(2):104-5
[20]习玉玮,王立业,喻健良.化工设备机械基础[M].大连理工大学出版社,2011
[21]泸州老窖集团有限责任公司,泸型酒技艺大全[M]. 北京:中国轻工业出版社,2011
[22]化工机械手册编委会,化工机械手册[M]. 天津:天津大学出版社,1991
[23]李大和.白酒酿造工教程(上)[M].中国轻工业出版社,2006
[24]陈敏,周国刚.工程制图(第二版)[M].重庆大学出版社,2006
[25]练 妍.小结窖泥在浓香型白酒生产中的作用与应用研究[J].酿酒科技,2010(4):72-1
[26]曾凡君.对浓香型白酒生产工艺方向等问题的思考[J].酿酒科技,2006(9):55-3
[27]李富强,李绍亮.浓香型白酒生产中的技术创新[J].酿酒,2012(4):38-5
[28]杨官荣,唐亚涛.人工窖泥的培养和应用[J].酿酒,2010(1):25-26.
[29]侯建光,郭富祥,樊建辉.窖泥培养工艺的研究[J].酿酒科技,2008(12):60-61.
[30]陈福民.如何搞好冬季浓香型曲酒生产[J].酿酒科技,1999(2):34-35.
[31]黄发琳,王化斌,王 萍,曹西伟,孙启华.单粮发酵和多粮混合发酵对比试验研究[J].酿酒,2011(5):2-4.
[32]余乾伟,陈志俊,何伯军.多粮型酒在川西的生产与实践[J].酿酒科技,2002(2): 52-2.
[33] 吴衍庸,袁建成. 用现代科技改造浓香型大曲酒传统工艺[J].酿酒科技,2012(7):79-3.