小曲白酒生产工艺设计

1、仲恺农业工程学院生物工艺设计说明书设计题目： 固态发酵法生产小曲白酒生产工艺设计 姓 名： 邱珍亮 专业班级： 生物工程08级1班 学 号： 202110734121 指导教师： 生物工程专业全体教师 设计时间： 202162021.12.31 1.概述3固态发酵3酒曲3小曲白酒现代技术的开展42.原料的选择4主原料4酒曲5糖化发酵剂5.1根霉5酒精酵母5产酯酵母53.生产设备6酿酒设备6制酒厂房6制酒设备6连续蒸馏设备64.生产工艺的设计7工艺流程78工艺操作8粮食糊化蒸粮工序8摊凉培菌培菌工序10入箱(桶)发酵发酵工序12入甑烤酒蒸馏13参考文献14前言中国是用谷物酿酒最早的国家，也是用酒

2、曲酿酒最早的国家。而固态发酵法酿酒是我国传统工艺，是世界上独一无二的，是中国白酒的重要特征。我国的酿酒开展史是人类将微生物应用于食品酿造的应用史。酒曲的制作与应用带动了豆豉、腐乳、酱、酱油、酱菜等我国传统酿造食品业的兴起而后传到世界各国。中国白酒的酿制过程，大多为固态发酵。它富集了环境中的有效微生物。微生物繁殖发酵，启动了各种生物酶的产生，各类生物酶将原料中的淀粉、蛋白质类物质酶解、发酵进而发生一系生化反响生成醇、醛、酮、酸及其他微量成分，形成一完美的基酒。固态发酵法生产小曲白酒生产工艺设计1.概述固态发酵是微生物在没有或根本没有游离水的固态基质上的发酵方式，固态基质中气、液、固三相并存，即多

3、孔性的固态基质中含有水和水不溶性物质同。而广义上讲固态发酵是指一类使用不溶性固体基质来培养微生物的工艺过程，既包括将固态悬浮在液体中的深层发酵，也包括在没有或几乎没有游离水的湿固体材料上培养微生物的工艺过程。多数情况下是指在没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物发酵的一个生物反响过程。那么狭义上讲固态发酵是指利用自然底物做碳源及能源，或利用惰性底物做固体支持物，其体系无水或接近于无水的任何发酵过程。与其他培养方式相比，固态发酵具有如下优点：(1)培养基简单且来源广泛，多为廉价的天然基质或工业生产的下脚料；(2)投资少，能耗低，技术较简单；(3)产物的产

4、率较高；(4)基质含水量低，可大大减少生物反响器的体积，不需要废水处理，环境污染较少，后处理加工方便；(5)发酵过程一般不需要严格的无菌操作。制曲: 本质上就是扩大培养酿酒微生物的过程，一般先用破碎的谷物为原料来富集微生物制成酒曲，再用曲促使更多的谷物经糖化，发酵酿成酒。我国生产白酒常使用大曲、小曲和麸曲。小曲: 也称为酒曲、白药、酒饼等，是用米粉或米糠为原料，添加少量中药材或辣蓼草，接种曲母，人工控制培养温度而制成，呈颗粒状或饼状。小曲中的微生物：主要含有根霉菌、毛霉菌和酵母菌等微生物，其中根霉的糖化能力很强，并具有一定的消化酶活性，常作为小曲白酒或黄酒的糖化发酵剂。小曲酿造的白酒特点：酒味

5、醇净，香气优雅，风味独特。发酵过程中所形成的乳酸乙酯、乙酸乙酯、-苯乙醇等是它的主体香味物质，决定了小曲白酒的典型风格。典型举例：桂林三花酒、广西湘山酒、广东长乐烧等。小曲白酒是由小曲黄酒演变而来，这是业内比拟一致的认同。但固态法小曲酒起源于何时，却未见定论。研究古代小曲白酒的技术，应着重于小曲。从古籍记载中可看出，小曲技术的开展，最初酿酒时是曲、蘖并用；后来就只用小曲而不用蘖了。制小曲时添加中草药，始于晋朝。此后直至清代，小曲制法大同小异。小曲起源于我国，后又传至东方其他国家。直至19世纪末，法国卡尔迈特氏(A·Calmette)，在研究我国小曲的根底上，别离出糖化力强的毛霉，用以

6、生产酒精，称为“阿米诺法(Amyloprocess)，才突破了西方国家认为只有使用麦芽作糖化剂方能生产酒类和酒精的框框；此后，德国的柯赫氏也采用固态法培养微生物，以生产糖化发酵剂，但要比我国晚约3000年。2.原料的选择1如何选择制曲和酿酒的原辅料，是小曲白酒生产的重要环节。传统生产小曲是用大米(米曲)，现在多用麸皮；酿酒原料不一，应遵循当地盛产什么原料就用什么原料，当地喜欢什么原料生产的酒就用什么原料。当然，如果要提高小曲白酒的风格质量，可以将2种、3种或多种粮食混用。原料要求无虫蛀，无霉变，颗粒饱满，淀粉含量高，水分符合标准，农药残留量不超标。运输距离、价格问题也要重点考虑。辅料一般采用稻

7、壳作填充料，用前必须经清蒸处理，少数也有用玉米蕊或高粱糠的。制曲原料除上述要求外，还要适于有益菌的繁殖适于产酶、有利于提高酒质等。我国传统的固态法小曲白酒生产已有悠久的历史。所使用原料，以高粱(糯高粱、粘高粱)、玉米、小麦、稻谷，或者采用多粮等为主，而使用不同的原料所得的酒会有所不同。综合各种条件，我选取的主原料为糯高粱，因为糯高粱生产的小曲白酒的酒质好、出酒率高、而且皮薄，淀粉糯软，就像人们用糯稻谷米做甜酒一样，香甜味好；粘高粱皮厚，淀粉含量低，出酒率低，酒味差。小曲白酒是中国白酒的主要酒种之一，年产量约占白酒总产量的30。而川法小曲白酒是我国固态法小曲白酒的代表，历史悠久，在我国南方、西南

8、地区普及城乡，主要以本地产的高粱、玉米、小麦、荞麦、大麦、青稞、稗子、稻谷、大米、薯类(鲜或干)等为生产原料，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，广泛分布在四川、云南、贵州、江西、湖南、湖北等省，以四川产量大，历史悠久，常称“川法小曲白酒。因此，结合主原料采用的是糯高粱小曲。小曲白酒酿造是以根霉为主的糖化菌，产酒酵母和产酯酵母产酒产香。根霉根霉是霉菌类的一种。它对环境适应性很强，生长极为迅速，空气中存在着大量的根霉孢子。自古以来，我国民间酿造甜酒(俗称醪糟)所用的小曲(药曲)中，主要微生物就是根霉菌。根霉在生长繁殖过程中，分泌出大量的淀粉糖化酶，能将淀粉糖化

9、。所以，根霉是小曲白酒的重要糖化菌种。在小曲中，有的根霉菌种几乎接近纯种，如：邛崃米曲、厦门白曲。中国科学院微生物研究所曾对全国100多个小曲品种取样鉴定，有86的小曲中全是根霉菌种，并且别离选育获得As 3851，As 3852，As 3866，3867和As 3868 5株优良根霉菌种：贵州轻工科研所、四川省糖酒公司还分别选育出了Q 303和邛崃3号、5号根霉菌种，为全国各地小曲白酒纯种制曲，提高出酒率打下良好的根底。As3.866、Q303、C-24和LZ-2、四川省邛崃3号及5号根霉菌株这些菌株都是经过培育筛选的优良根霉菌株，因此，可采用以上菌株于制小曲中。酒精酵母产酒能力强的酵母，称

10、为酒精酵母。其细胞形态以椭圆形、卵形、球形为最多。酒精酵母一般以无性繁殖为主，经出芽生成芽体，在细胞一端长成突起，随后细胞核分裂，待芽体逐渐长大后，自母体脱落，形成新的个体。以含淀粉质的原料进行小曲酒生产。常用的酒精酵母有南阳酵母，K氏酵母，2541，As2109，拉斯12号，拉斯M等，我们因此从中选取。中国生物工程开发中心宜昌食用酵母基地(现更名为安琪酵母股份)成功地研制出耐高温酒精活性干酵母(安琪酵母)，在小曲白酒生产中广泛应用，可将发酵温度提高到40而不降低活性，能提高出酒率。产酯酵母 亦称生香酵母。为了提高小曲白酒的酯含量、增加香味，有的厂在培制小曲时，接入假设干“生香酵母。常用的生香

11、酵母菌株有汉逊酵母属中的As 2300，As 2297，汾I、汾及中国食品发酵科学研究所的1312，1342，1343，1274等，这些酵母属于氧化型酵母，主要产乙酸乙酯。四川省食品发酵工业研究设计院20世纪80年代中期从有关样品中，别离出产酯量高达700 mg100 mL的产酯酵母，在小曲、大曲酒生产中应用，获得良好的效果。选用产酯酵母时，不能孤立地在常规化验数据上追求产酯能力高。有些菌种产酯能力虽强，但味道极其单调，有的菌种产酯能力较低，却能生成细腻复杂的香味。因此，最好能根据产品的特点，采用分别培养、混合使用的方式，使酒香味浓郁协调。3.生产设备2制酒厂房小曲白酒酿酒厂房与一般大曲酒、麸

12、曲酒厂房相同。小作坊用一般平房即可。制酒设备泡粮桶：木制或水泥池，根据每日投料量设计；培菌箱(糖化箱)：木制或晒席(箱底席，竹编)；端撮、囤撮：竹编；发酵桶(池)：木制或水泥池，一般容积为5-6m ，发酵桶旁设1个黄水坑，便于提前放出黄水；封桶泥池：水泥或石砌；蒸馏：酒甑用木制、石砌或水泥制，冷却器与一般酒厂相同下有设备介绍；晾堂或通风箱：作摊凉用，面积视投料量设计。连续蒸馏设备进料器图1：包括限位板、进料叶轮、进料器壳、松料桨等，用于酒醅的进料。出料器图2：包括箱体、散料口螺栓组件、挡板、螺旋、出料叶轮电机、出料叶轮、螺旋电机，用于输出酒糟。加热系统(图1、图3)：包括挡气条、蒸气锅、隔板、

13、蒸气管、箱体、二次蒸气压力传感器、注液管、放液管、水温传感器、蒸气压力表、液位传感器等。冷凝系统(图3)包括导气罩、冷凝器、过气管。 4.生产工艺的设原颗粒泡粮原料蒸粮培菌蒸馏发酵6-10h，干发8-10h撮粮入甑初蒸14-15min闷水复蒸40-45闷水50-60min出甑摊凉约6-7cm厚翻粮两次加曲进箱保温30-31铺配糟出箱摊凉混合装桶上甑接酒放黄水配糟丢糟地面糟酒头成品酒尾3在近50年来，小曲白酒工艺技术和科研的开展有了长足的、根本性的变化，操作工序开展成为统一的蒸煮、培菌、发酵、蒸馏4大工序。蒸煮：燎子(习用术语) 水回早回闷水；泡粮：燎子天锅水泡开水泡甑内泡泡闷合一；培菌(糖化)

14、：厚箱薄箱老箱嫩箱；发酵：少配糟多配糟按比例用糟使用底面糟(大底糟)。3-7粮食糊化蒸粮工序1泡粮每天蒸完酒后，洗净底锅。烧开水，泡次日粮。每100kg原料，约需泡水165kg。泡粮时将开水迅速舀入泡粮桶内，然后将原料倒入，即先水后粮。这样可使泡粮桶内上下水温一致，使粮食受热、吸水均匀。泡水温度90以上。原料倒入泡粮桶后，用木锨或铁铲沿桶边至桶心将高粱翻拌一次，刮平粮面。泡粮水位应淹过粮面约25cm，此时检查水温应在75 以上，随即加盖保温，待23 h后揭盖检查一次，不使粮粒露出水面。经610h后放出泡水。吊至蒸粮入甑。泡后粮食每100kg增重至168170kg。注意要点：整粒玉米在池中用90

15、以上热水浸泡7-8h,泡好后即放水。泡粮要求水温上下一致，吸水均匀，热水淹过粮面30-35cm。放水后让粮滴干，次日再以冷水浸透，除去酸水，滴干初蒸。2初蒸又称干蒸。浸后玉米放入甄内铺好扒平，大汽蒸料2-2.5h，干蒸时先以大汽干蒸，使玉米柔熟、不粘手。具体操作：先钩火(或冲蒸汽)，加好底锅水，水面离甑桥1516cm，安好甑桥甑箅，填好边缘缝隙，在甑上撒稻谷壳1层(约23kg)，防止粮粒落入锅内。在泡好的高粱中拌入适量的稻壳，使疏松上汽均匀，在4050min内装完，再经23min，等待蒸汽上来以后，再将泡好的粮食慢慢撮入甑内，装完甑51O min即可圆汽，加尖盖初蒸1415 min，以到达粮粒

16、受热进一步膨胀。3闷水 初蒸毕，迅速从闷水筒参加闷水(水温4O45)，使闷水在甑内由下至上参加，在46min内加完，慢慢进水出甑的粮面，将水淹过粮面l014cm，用温度计检查水温为95，无白心，将粮面撒一层稻谷壳，保持粮面水分与温度。放闷水不能盖尖盖，吊在甑内。要把灶内火封好，防止火大升温会使粮食被加热使粮食变软。然后经仔细检查，甑内粮粒不顶手、软硬适当时放去闷水。4复蒸迅速放去闷水，加大火力将以大米复蒸粮在甑内蒸圆汽出粮面，扣尖盖复蒸5060min，揭去尖盖，将使用的锨、端撮、木扒放入甑面，再蒸10min。目的是冲去粮面阳水，将用具消毒灭杂菌。检查粮食，应不顶手、已完全柔熟、阳水少、外表轻泫

17、，即可出甑。要求甑内的粮食含水量达要求，原粮100kg，熟粮有215225kg，粮食柔熟，手捏软绵。检查熟粮含水量方法：用棉布缝一个小口袋，放人高粱05kg，用绳子扎好袋口，进行泡粮，再初蒸、闷水、复蒸粮，复蒸后，从熟粮中取出粮袋，称重量除去皮重，得出袋内熟粮重量，求出熟粮含水量。考前须知：蒸粮时应防止蹋甑和溢甑。蹋甑是指穿汽不均匀或局部不穿汽。这是由于装甑时火力太小，粮食倒得不均匀或甑箅未清洗干净引起的。溢甑是指底锅水沸腾后冲到甑箅上面。这是由于底锅水加得太多或底锅水不清洁所致。此种现象发生时，甑底粮食因吸水过多而结成团块，致使蒸汽上升困难，影响上部粮食糊化。粮粒入甑和放闷水后的圆汽时间火力

18、要大。穿汽要快(要求不超过30min和15min)。使上下甑受热时间差异小，吸水均匀，其他时间可用中等火力。闷水要从闷水筒中自下而上参加。利用温度之差造成挤压力，促使粮粒裂口。并且为使熟粮淀粉裂口率高，闷水时要求粮粒多数在7080温水内浸泡。实际上是上层温度高于下层，为了缩小温差，闷水时不开火门，加闷水要快。闷水温度一般为4045之间，不宜过高。底锅水以闷水刚接触甑箅时水温在7075为宜，可固定闷水温度后增减底锅水调节。但底锅水离甑箅最多不能少于1720cm，以防溢甑。当底锅水量调节恰当后，每天应掌握准确，以免影响水温变化。熟粮水分对培菌发酵有很大影响，不能过多或过少。操作条件固定(如泡粮水温

19、、泡粮时间、初蒸时间、闷水温度等)，闷水时间长短可以决定水分多少。据经验，大约延长闷水时间2 min，可增加熟粮水分1。实际操作要同时用感官掌握(手捏软硬度)，最后用化验数据或称重结果来校正感官的判断。如果发现上下甑的粮粒水分不匀或粮粒上软下稀时，可用放闷水的快慢来调节。如果闷水后发现偏软、偏硬，可适当缩短或延长复蒸时间。熟粮水分多少，应视季节和配糟酸度不同稍加调节。冬天发酵温度较低时，熟粮水分在6O61，热天发酵温度高时应为596O，以减缓发酵速度，少生酸。当配糟酸度正常时，熟粮水分为6O61适宜，如酸度偏大，可减少至596O，严重时可以再降1，以减少发酵中的生酸量。熟粮中稻壳用量的多少对培

20、菌有影响。一般用量为原料的2(包括甑底、甑面、出甑、摊凉所用的全部稻壳)。有时用曲药性能不同，箱温上升缓急不合要求，培菌不好时，可适当增减稻壳用量来调节。箱内使用的稻壳和蒸馏时酒糟中拌入的稻壳，必须使用熟糠。摊凉培菌培菌工序谷从秧上起，酒从箱上起。首先选用优质根霉酒曲，根霉酒曲中的根霉菌、酵母菌在箱内粮粒、淀粉中扩大培养，将淀粉变成糖，糖变酒。曲药用量适宜，严格控制培菌温度，做好箱的盖糟厚薄，分45次盖完，箱上搭上竹席、麻袋、谷草垫，视箱温上下确定，培菌时间等控制指标见表1。表1 根霉培菌工艺指标工程糯高粱冷季热季用曲量%下曲温度155502504034035箱厚cm12-158-10培菌时间

21、h25-5622-24入箱温度24-2624-25出箱温度33-3532-371出甑出甑前，将晾堂清扫干净，铺好摊席(或清扫清洁通风箱)，在摊席上撒少许熟糠。将熟粮撮出，均匀地倒在摊席上，厚67cm。2摊凉撒曲出甑完，即按后出先翻的顺序翻第一次粮，用木锨依次将熟粮翻面、刮平，相隔3540min(室温2528)，冷天待品温降至4445、热天降至3738，按先倒先翻的次序翻第二次粮。翻毕，检查品温已适宜时，即可撒曲，要求弯腰低撒，均匀撒于粮面，减少曲粉飞扬损失，拌匀收拢成堆。撒曲也可分两次撒，第一次翻粮后撒头次，第二次翻粮后撤二次。3收箱收箱前先扫净底席(在底席下平铺23cm厚的稻壳)，安上洁净的

22、箱板，箱席上撒一层稻壳和曲粉少许，用木锨将熟粮轻轻地铲人箱内，温度较高的先收在箱边、箱角，温度较低的收在中部，收完用木锨将粮面修整匀平。粮面再撒少许稻壳和曲粉。从开始出甑到收箱完毕的摊凉时间最长可达25h。4培菌管理收箱后，仔细检查箱内温度，热季接近室温，冬季一般为3031。如品温太低应立即加盖席和草垫；假设品温较高，可适当少盖或缓盖，使在57 h内箱内品温降至2628，保持品温不再下降(即箱内最低温度)。经12h和20 h左右分别检查品温一次，适当加减草垫，使冷天经2526h、热天经2122h出箱时老嫩适宜，品温达3435。注意要点：在晾堂与箱边处，将熟粮摊凉，屯撮一行一行摆好。在屯撮内，撒

23、少许蒸过的稻谷壳，防止淀粉粘在屯撮中。用端撮将甑内熟粮撮到摊粮屯撮中，甑内熟粮出完后，用锨将粮翻拌刮平，做到先倒后翻，以调节粮的温度根本一致。在屯撮内插温度计4支，检查温度，便于下曲。下曲培菌：下曲时，曲药总数要留5作箱底的曲药。第一次下曲时，熟粮摊凉到5055，下曲量为曲总量的13，温度降到50 以下，放人空撮中。第二次下曲时，熟粮凉到4050 时下曲，下曲量为总曲量的13，熟粮温度降到40 以下，将粮拌均匀。熟粮温度降到35时，第三次下曲，下曲量为总曲量的13。粮温降到2830 时(先在箱底撒谷壳少许)，慢慢将屯撮中熟粮运人箱内，用木刮扒刮平，撒箱面曲药，再撒稻谷壳少许，箱上粮中四角各插温

24、度计1支，看箱上培菌甜糟温度降到2425 时，用装粮麻袋或稻谷草垫盖保温。出甑酒糟保箱温：先将盖箱麻袋取去，将烤酒后酒糟，运到箱边周围，撒到箱边与箱面，分56次盖完，盖箱糟盖厚与薄，看箱上粮的温度上下，决定多盖或少盖，不能盖急箱(23次盖完)，盖急箱会使箱上温猛升，促使杂菌生长，造成酸箱倒桶，降低出酒质及出酒率。入箱(桶)发酵发酵工序根据季节准确使用配糟数量，温度适宜，不长杂菌。按室温、配糟温度估计可能到达的团烧温度；根据团烧温度、配糟酸度和熟粮水分确定箱口老嫩和培菌糟、配糟温差。加大摊凉面积，缩短摊凉时间。踩紧桶，灵活上水。再根据前几酢的吹口情况，调整装桶条件。配糟量及配糟温度见表2。表2

25、配糟量及配糟温度季节100kg原料配糟量出箱前配糟温度容积m3重量kg冬季350-400室温10以下，保持24-25一般350-400室温23以下，保持23热季380-420室温23以上，近室温1发酵池 发酵池用火砖砌成，池内外用水泥浆抹光，池底用石子、沙、水泥合砌成斜面，斜面池角处做一个能装25kg黄水的池，使发酵出来的黄水流入凼内，如一酢投粮300kg，做地面池，池高100cm，池体人地下1820 cm，池长宽170 cm，这叫做地面池。克服春季地温上升，发酵池内发酵温度猛升。2入池发酵甜配糟混合入池发酵，检查箱内甜糟的温度，3235时出箱。先将昨天留在屯撮中的配糟撮人池底堆放，再将与甜配

26、糟混合的配糟摊在晾堂上刮平，用温度计检查温度，平均2123，再将箱上甜糟用撮撤在配糟上面刮平，甜糟温度降至2627时，传堆混合，再将池内底糟刮平，检查底糟温度2830，将混合好的甜配糟端人池底刮平踩紧，再将留底盖池配糟运人池面刮平踩紧。再将厚薄膜盖一层，薄膜面上盖稻谷壳大约10cm厚踩紧。注意要点：留用配糟方法：第一甑装满全部留下，第二甑留一定深度。计算刚好够次日配糟和底面糟数量。囤撮数量根据季节、室温调节，以装桶时温度刚冷至要求为度。出甑时均匀倒在囤撮上。出箱摊凉：揭开箱上的草帘、竹席，检查培菌糟。将箱板撤去，用木锨把培菌糟平铺在配糟上，要厚薄均匀，犁成行，摊凉一定时间，收堆装桶。装桶：先将预留的配糟150200kg装入桶底作底糟(厚约10cm)，撤少许稻壳，随即装入混合糟，边装边踩紧，盖上面糟。装完，适当上热水或不上水。泥封发