酿酒自动化生产线及关键工艺设备的研究与设计

嵇志刚

摘要：传统酿酒工艺属于劳动密集型产业，工作环境差，劳动强度大，生产效率低，产品生产过程不可控，品质波动大。受劳动力资源短缺及生产环境艰苦等诸多因素的影响，机械化酿酒技术未能取得突破性进展，致使许多研究院和企业单位在机械自动化酿酒之路中屡受挫折。为适应当前酿酒技术的发展趋势，提出了酿酒自动化生产线及关键工艺设备的研究，意在降低工人劳动强度和难度，解决酿酒过程中最苦最累的生产环节提高生产效率，同时保证酒品质量为酿酒技术的发展指引方向。

关键词：酿酒技术；自动化生产钱；关键设备；研究与设计

1酿酒技术的目的和意义

酿酒自动化生产线及关键工艺设备的研究与设计是酿酒自动化、智能化全新的突破传统酿酒工艺中依靠的是工人劳动，生产效率低，劳动强度大。例如制曲车间的曲胚入室、翻转工艺，工人全在高温、高湿度的环境下工作；曲块粉碎、打包、运输等操作的工作量也很大；粮粉车间的粮食粉碎、打包、装运等环节也在高粉尘、高强度的环境下作业；酿酒车间的四大累（出入窖、装出甄、摊凉、拌和）问题，始终依靠人工操作，工人的工作环境依旧是高温高湿度，身心健康受到严重威胁；同时能采用的设备也只停留在简单的机械环节，格局多，设备少，分布乱，不敢冲破传统工艺的老框框，不愿改进传统酿酒工艺，未能实现工艺与设备的有机结合与相互统一。随着机械自动化技术水平的发展和提高，酿酒产业的机械自动化趋势已锐不可当，工艺与设备的融合也是酿酒扩大化生产的必经之路。

2国内外白酒机械化研究現状及发展趋势

目前，国内除台湾金门高粱外，几乎没有企业实现了酿酒自动化、智能化的生产模式。国内高端白酒部分机械化也仅限于局部环节，且自动化水平低，较为分散，如前序洗瓶工艺、白酒灌装工艺、后续包装工艺等，而在劳动强度大的翻曲、酒醅上甑、摊凉等环节的机械自动化设备与技术尚未普及。虽然在酿酒的部分工艺环节上引进了先进的设备，但其整体机械化程度仍处于较低水平，缺乏自主研发的、具备一定知识产权的创新产品和技术（大多设备和技术均源于医药、饮料、啤酒行业，并未实现设备与工艺的相辅相成，而是生搬硬套，直接引进，失去了设备的研发初衷）。据相关资料显示，中国各大香型的白酒，多数属于固态发酵形式，相比于液态或半固态等发酵工艺，物料的出入和流转更增加了机械自动化的实现难度。

科技的进步带动了酿酒技术的发展，酿酒机理的理论研究在不断深入，实践检验也在同步进行，这对促进白酒行业机械化装备水平的提升发挥着积极的作用，与此同时高端固态发酵酒业也逐步具备了实现自动化生产的条件。此外，受劳动力资源的短缺、可开发的土地资源所剩无几、非再生能源的逐步消耗以及车间生产现状的要求等诸多因素的影响，改变中国传统白酒酿造方式的趋势已越来越明朗。理应将白酒生产机械化水平的提升作为全行业必须研究的重点，酿酒自动化生产线及其关键技术设备的研究与设计首当其冲的成为研究项目中的重中之重。

3酿酒自动化生产线及关键工艺设备主要内容与设计要求

根据项目要求，课题研究的主要内容包括：粮粉（曲粉）麻袋自动灌装打包生产线地设计。作为白酒酿造的龙头企业，一天1200吨的粮食和240吨的曲粉需求量分别用50Kg和25Kg的麻袋封装，需要打包24000袋粮食和9600袋曲粉，当前工艺全是手工捆扎装袋，可见其作业劳动强度之大，且工作效率低下，对外招工也相当困难。生产线设计的目的在于解决传统工艺中粉尘飞扬、工作环境恶劣、作业强度大、工作效率低等诸多问题，营造一个清洁、健康卫生、舒适的工作环境，取代人工灌装、打包、扎带、装车，推动酒业向自动化、智能化以及车间无人操作方向发展。涉及的主要内容包括专用麻袋的设计，特质同步齿形带的设计，放粮分装系统的设计，放粮机构、麻袋抱紧机械手、自动扎带装置设计，以及麻袋自动打包、输送及码垛过程中所涉及的各个工位设计，车间生产线布局等多个方面。

酿酒自动化生产线及关键工艺设备的研制。传统酿酒工艺通常依靠工人用铁铲和铁耙实现上甑、摊凉、拌和等作业。出甑时，酒糟温度高达100℃，蒸汽四溢，必须在规定的时间内进行打量水（温度80℃左右）、摊凉（温度40℃左右）、撒曲、拌和等工艺。翻拌均匀之后入室发酵，其劳动强度大，作业时间长，生产效率低。本文结合传统酿酒工艺的特性，在尽可能不改变传统酿酒工艺的前提下，提出了机械化、自动化酿酒方案。

4酿酒工艺关键设备的空缺

我国酿酒设备总体表现为设备多，格局多，分布乱，不成套。这些设备大多表现在原料的粉碎、自动喂料装置、装出甑的搬运、白酒的收集与存储、白酒成分的检测、白酒自动勾兑系统等方面。由于各大知名企业酿酒工艺存在差异，所以直接引入的设备未必适合各自的酿酒工艺，有的企业甚至将设备引入后用了一两次就搁置一旁，造成了设备的浪费。因此，众多的研发团队根据自家酿酒工艺的特性开始专用酿酒设备的研发，出现了百家争鸣、百花齐放的格局。

现有设备大多停留在酿酒的前序准备阶段和后续出酒的工艺环节，没有真正的看清酿酒工艺中涉及的高强度作业等实质性问题。目前，酿酒高强度作业主要集中在粮粉（曲粉）打包生产线，以及最重要的酒醅装出甑、摊凉工艺环节。只有看清当前酿酒工艺中劳动力大量分布的环节，明白酿酒工艺的设备盲区，才能剔除机械自动化酿酒技术之路泮脚石，从而迎接自动化酿酒技术的崭新时代。

5结语

我国酿酒自动化技术的发展前景广阔，在自动化生产领域还有较大的发展空间，现行自动化酿酒技术正处于起步阶段，还需更广更深入的探索。随着研究力度的加大，在实现自动化酿酒的基础上，不断挖掘和开发新型智能化技术，推动酿酒技术的智能化发展。如酒醅疏松度的检测、自动化翻曲、摘酒传感器的研制等技术还需更进一步的研究，只有继续加强酿酒技术领域的科技研发和创新，只有在大家共同的努力之下，未来酿酒自动化技术才能不断完善，酿酒智能化技术才指日可待。