国内白酒酿造行业设备发展历程探讨

2022-02-21 00:49房卫良赵亮亮高亮
科技信息·学术版 2022年3期
关键词:纯手工机械化

房卫良 赵亮亮 高亮

摘要:传统的中国白酒酿造技艺有着几千年的悠久历史,复杂的工艺特点造就了独特的风格品质,然而由于中国近、现代工业发展的落后,白酒酿造设备发展缓慢,行业长期处于手工操作生产阶段。新中国成立后,改革开放以来,酿酒设备得到了长足的发展,机械化、半自动化生产方式使得酿酒规模迅速扩大,尤其是近年来智慧酿造得到极大发展,实现了各工艺环节全流程智能化生产,酿酒设备有了质的飞跃。

关键词:纯手工;机械化;半自动;智慧酿造

0 前言

中国传统的白酒酿造是典型的农耕社会里古老而又伟大的发明创造,有着几千年的历史和文化,在漫长的发展探索过程中,形成了大环境微生物自然驯化接种、固态发酵、固态蒸馏等独特的酿造工艺和特有的风格品质。然而,也正是由于这种独特的工艺特点,同时加上中国近、现代工业发展的落后,使得白酒酿造行业设备发展突破变得异常曲折、艰难。跨越时空界限来看,在中国白酒酿造历史的长河中,截止目前,设备发展大致经历了以下四个阶段:

1 纯手工操作

从有考古佐证的下草湾醉猿造酒为源头,传统的中国长期处于农耕为主的封建社会中,白酒酿造工艺完全依靠人力劳动,从出窖用的木锹、输送酒醅用的小木推车、蒸酒用的木甑桶以及产蒸汽用的大铁锅等,都是简单的家庭作坊式农用工具,酒醅的转移、拌和、装甑、下场打晾水等操作都由人力来完成,繁重的体力劳动让酿酒师傅疲惫不堪、效率低下,所以才有了“世上三般苦:打铁、制酒、磨豆腐”的俗语。

2 简单机械化生产

繁重的体力劳动和效率低下,使得白酒酿造很难实现规模化生产。于是从20世纪七八十年代以后各大酒厂陆续试验、使用了多种机械化单机设备,比如酒醅出、入窖用的单、双梁行车及抓斗,拌和用的穿堆机,蒸馏冷却用的不锈钢甑桶和水冷、风冷冷却器等。这些单机设备的使用大大降低了酿酒师傅的劳动强度,实现了分工序、分流程酿酒作业,提高了生产效率,也使得规模酿酒成为现实,但是这些设备简单粗糙、自动化程度低,相互之间离散作业,不能系统整合,缺乏联动效能。

3 半自动流程生产

随着新世纪以后不锈钢晾茬机组的研制及试用成功,酿酒生产除配料、装甑等工序仍需人工操作外,其余工序基本实现一体式自动化操作。晾茬机组是在单体穿堆机的基础上优化发展而来,除具有输送作用外,增加了打喷、加曲、加粮、打散、冷却控温等装置,实现了酿造半自动化流程生产。晾茬机组推广后,经测算,工人劳动强度降低40%以上,同时,还提高了工艺参数执行的准确性,避免了人为加浆、加曲、翻镰等操作造成的数量不准、操作不细、混合不匀等问题,进一步提高了酿酒生产工艺把控的稳定性,也为全流程自動化、智慧化酿造的实现提供了设备基础。

4 全流程智慧酿造

2010年以来,智慧工厂、数字城市概念快速凸显,各行各业都在探索“智慧+”的创新应用与落地,传统的白酒酿造行业也借着这股东风趁势而上,正在进行着新一轮的产业变革,优化工艺、改进设备,不断追求更加流畅、更加智能的全流程智慧酿造生产方式。在多重资源的聚合下智慧酿造探索在各大酒厂如火如荼地开展起来,已在不同香型白酒酿造工艺生产中取得了一定的突破,如湖北劲牌酒业清香型白酒智慧酿造生产线、安徽口子窖酒业浓香型白酒自动酿造生产基地、山东景芝酒业芝麻香型机械化改造生产线等。

以江苏洋河酒厂为例,在秉承传统工艺的基础上制定了“数字化、自动化、智能化”的智慧酿造总体规划思路,大胆创新、小心求证,逐步建立起以酿造网为主线,工艺层、设备层、控制层和管理层为主体的层级清晰、管控一体、资源优化配置的白酒酿造数字工厂。针对关键制约环节,有的放矢重点攻关,比如装甑工艺,采用视觉相机+机器人的控制模式实现了探潮洒料的智能操作模式;接选酒工艺,采用在线酒度传感器+气动切换阀的控制模式实现了自动摘酒、按度断段、自动切换的运行模式;酒醅转运工艺,采用智能AGV叉车运输模式。2012年创新自动翻转甑锅应用,建起第一条全自动化生产线,是业内机械化设备布局最为合理、生产效率最高的生产线;2013年创新自主研发原料集中蒸煮预处理生产线,首次引入13米双层圆盘设备应用到酿酒生产中,项目设备总投资2000余万元,日最高蒸煮原料量达120吨,可同时满足112个绵柔型酿酒小组生产所需用料,每年可为公司节约机、物、料等费用1000余万元,是白酒行业第一条高度机械化、全程自动化、管控信息化的原料蒸煮生产线,实属国内白酒行业首创;2018年建起国内第一条绵柔型白酒酿造智慧生产线;2019年跨行业引入连续蒸煮机,建成万吨绵柔集中蒸煮二期智慧化项目;2021年建成行业内智能化水平最高的调味酒智慧酿造车间,创新研发物料智能调度系统、云装甑机器人、智能摊凉、重载AGV叉车等关键生产设备,全面实现物料自动输送、精准配料、自动装甑、智能馏酒、智能控温等全流程数字化、信息化。此外,开发应用酿造MES系统,收集各工艺运行参数,运用大数据分析寻找“黄金批次”数据,指导生产。同时做好设备、能源、生产物料管理,实现精益酿造。

5 结语

传统的白酒酿造行业设备的发展历程既伴随着工艺的不断演变,也使自身成为中国白酒历史文化长河中不可或缺的角色担当,它的快速发展、不断突破促进了酿酒效率的提高和规模的扩大,满足了人民日益增长的“喝好酒”的物质精神诉求。尤其是《中国制造2025》规划发布以来,乘着“智慧+”的东风,白酒酿造设备正在进行着新一轮的迭代升级,向着更加高效、更加智能、更加全面的目标奋勇迈进,助力传统白酒酿造行业焕发出新的生机和活力。

参考文献:

[1] 余乾伟.传统白酒酿造技术.北京:中国轻工业出版社,2017.

[2] 陈福生.食品发酵设备与工艺.北京:化学工业出版社,2011.

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[4] 王爱民.制造执行系统(MES)实现原理与技术.北京:北京理工大学出版社,2014.

[5] 张友均.白酒酿造设备的发展现状与展望.大科技,2019年第016期.161-162.共2页

[6] 郭小燕.白酒酿造设备的机械化发展现状与展望.山东工业技术,2018年第010期.26.共1页

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