發酵系統范文10篇

摘要：介紹了一種能夠為溫室供能用的沼氣發酵方法及發酵系統的專利技術。發酵系統具體由生物酸化積肥裝置、緩沖調節池、高效沼氣發生裝置、出水沉淀池、出水暫存池和沼氣緩存裝置等依次經管道和閥門連接組成。發酵方法具體步驟包括生物酸化積肥裝置的啟動和原料的生物酸化儲存，高效沼氣發生裝置的啟動、沼氣生產供應、休停和再啟動等。該技術與傳統沼氣技術相比，具有一定的優勢能夠根據溫室生產實際，及時把分散在全年產生的種植業有機廢棄物投加到產酸積肥池中，然后根據溫室供能需求，隨時通過發酵系統生產沼氣。發酵殘渣根據生產需要分批取出用于溫室有機肥。該技術實現了可以根據溫室需求對沼氣發酵靈活調節的要求。

關鍵詞：沼氣；溫室；供能；可調控性

1．引言

溫室是現代農業工程中重要的技術主題，溫室的發展使傳統露天農業轉化為保護條件下的可控制農業[1]。目前國際上，溫室已經廣泛應用于花卉、蔬菜栽培[2]。溫室栽培的最大優勢是通過溫室環境的控制，滿足作物的最佳生活條件，抵抗自然災害等，從而獲取最大的生產效益。在溫室管理中，溫室冬季加溫、補光和二氧化碳施肥是重要的環境調控措施[3]。這些調控過程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、電力[4]為主。這些能源的大量消耗一方面加重了全社會的能源供給負擔，另一方面也大幅度提高產品的生產成本。受能源價格影響，許多溫室不得不放棄溫室的冬季加溫、補光和二氧化碳施肥，這樣不僅不能充分發揮溫室的應有功能，甚至會造成溫室管理的失敗。

在溫室管理中，每年會產生大量的種植業有機廢棄物。目前，這些被隨意堆放的廢棄物，造成了嚴重的農業面源污染[3，4]。然而，這些有機廢棄物本身富含大量有機質，是非常好的沼氣生產原料。如果能用溫室生產管理過程中產生的有機廢棄物來生產沼氣，從而替代煤、石油、電力等不可再生能源用于溫室供能，不僅可以降低溫室供能成本，同時廢棄物中的營養物質又可以循環利用，減少廢棄物排放，改善農業環境。但是，迄今為止沒有沼氣在溫室供能領域應用的成功案例。

2．傳統沼氣技術與溫室供能需求的背離

摘要：介紹了一種能夠為溫室供能用的沼氣發酵方法及發酵系統的專利技術。發酵系統具體由生物酸化積肥裝置、緩沖調節池、高效沼氣發生裝置、出水沉淀池、出水暫存池和沼氣緩存裝置等依次經管道和閥門連接組成。發酵方法具體步驟包括生物酸化積肥裝置的啟動和原料的生物酸化儲存，高效沼氣發生裝置的啟動、沼氣生產供應、休停和再啟動等。該技術與傳統沼氣技術相比，具有一定的優勢能夠根據溫室生產實際，及時把分散在全年產生的種植業有機廢棄物投加到產酸積肥池中，然后根據溫室供能需求，隨時通過發酵系統生產沼氣。發酵殘渣根據生產需要分批取出用于溫室有機肥。該技術實現了可以根據溫室需求對沼氣發酵靈活調節的要求。

關鍵詞：沼氣；溫室；供能；可調控性

1．引言

溫室是現代農業工程中重要的技術主題，溫室的發展使傳統露天農業轉化為保護條件下的可控制農業[1]。目前國際上，溫室已經廣泛應用于花卉、蔬菜栽培[2]。溫室栽培的最大優勢是通過溫室環境的控制，滿足作物的最佳生活條件，抵抗自然災害等，從而獲取最大的生產效益。在溫室管理中，溫室冬季加溫、補光和二氧化碳施肥是重要的環境調控措施[3]。這些調控過程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、電力[4]為主。這些能源的大量消耗一方面加重了全社會的能源供給負擔，另一方面也大幅度提高產品的生產成本。受能源價格影響，許多溫室不得不放棄溫室的冬季加溫、補光和二氧化碳施肥，這樣不僅不能充分發揮溫室的應有功能，甚至會造成溫室管理的失敗。

在溫室管理中，每年會產生大量的種植業有機廢棄物。目前，這些被隨意堆放的廢棄物，造成了嚴重的農業面源污染[3，4]。然而，這些有機廢棄物本身富含大量有機質，是非常好的沼氣生產原料。如果能用溫室生產管理過程中產生的有機廢棄物來生產沼氣，從而替代煤、石油、電力等不可再生能源用于溫室供能，不僅可以降低溫室供能成本，同時廢棄物中的營養物質又可以循環利用，減少廢棄物排放，改善農業環境。但是，迄今為止沒有沼氣在溫室供能領域應用的成功案例。

2．傳統沼氣技術與溫室供能需求的背離

摘要:現代生物學和分子生物學的發展,對基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等現代生物技術工程產生重要影響,其在食品發酵生產中的應用越來越廣。本文闡述了基因工程、細胞工程、酶工程等現代生物技術在食品發酵業的應用。

關鍵詞:生物技術;基因工程;細胞工程

現代生物技術的迅猛發展,成就非凡,推動著科學的進步,促進著經濟的發展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會的發展進程。現代生物技術的成果越來越廣泛地應用于醫藥、食品、能源、化工、輕工和環境保護等諸多領域。生物技術是21世紀高新技術革命的核心內容,具有巨大的經濟效益及潛在的生產力。專家預測,到2010～2020年,生物技術產業將逐步成為世界經濟體系的支柱產業之一。生物技術是以生命科學為基礎,利用生物機體、生物系統創造新物種,并與工程原理相結合加工生產生物制品的綜合性科學技術。現代生物技術則包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等領域。在我國的食品工業中,生物技術工業化產品占有相當大的比重;近年,酒類和新型發酵產品以及釀造產品的產值占食品工業總產值的17%。現代生物技術在食品發酵領域中有廣闊市場和發展前景,本文主要闡述現代生物技術在食品發酵生產中的應用。

一、基因工程技術在食品發酵生產中的應用

基因工程技術是現代生物技術的核心內容,采用類似工程設計的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導入受體細胞,進行無性繁殖,并使目的基因在受體細胞中高速表達,產生出人類所需要的產品或組建成新的生物類型。

發酵工業的關鍵是優良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質體融合等傳統方法外,還可與基因工程結合,進行改造生產菌種。

摘要:現代生物學和分子生物學的發展,對基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等現代生物技術工程產生重要影響,其在食品發酵生產中的應用越來越廣。本文闡述了基因工程、細胞工程、酶工程等現代生物技術在食品發酵業的應用。

關鍵詞:生物技術;基因工程;細胞工程

現代生物技術的迅猛發展,成就非凡,推動著科學的進步,促進著經濟的發展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會的發展進程。現代生物技術的成果越來越廣泛地應用于醫藥、食品、能源、化工、輕工和環境保護等諸多領域。生物技術是21世紀高新技術革命的核心內容,具有巨大的經濟效益及潛在的生產力。專家預測,到2010～2020年,生物技術產業將逐步成為世界經濟體系的支柱產業之一。生物技術是以生命科學為基礎,利用生物機體、生物系統創造新物種,并與工程原理相結合加工生產生物制品的綜合性科學技術。現代生物技術則包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等領域。在我國的食品工業中,生物技術工業化產品占有相當大的比重;近年,酒類和新型發酵產品以及釀造產品的產值占食品工業總產值的17%。現代生物技術在食品發酵領域中有廣闊市場和發展前景,本文主要闡述現代生物技術在食品發酵生產中的應用。

一、基因工程技術在食品發酵生產中的應用

基因工程技術是現代生物技術的核心內容,采用類似工程設計的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導入受體細胞,進行無性繁殖,并使目的基因在受體細胞中高速表達,產生出人類所需要的產品或組建成新的生物類型。

發酵工業的關鍵是優良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質體融合等傳統方法外,還可與基因工程結合,進行改造生產菌種。

摘要：介紹了一種能夠為溫室供能用的沼氣發酵方法及發酵系統的專利技術。發酵系統具體由生物酸化積肥裝置、緩沖調節池、高效沼氣發生裝置、出水沉淀池、出水暫存池和沼氣緩存裝置等依次經管道和閥門連接組成。發酵方法具體步驟包括生物酸化積肥裝置的啟動和原料的生物酸化儲存，高效沼氣發生裝置的啟動、沼氣生產供應、休停和再啟動等。該技術與傳統沼氣技術相比，具有一定的優勢能夠根據溫室生產實際，及時把分散在全年產生的種植業有機廢棄物投加到產酸積肥池中，然后根據溫室供能需求，隨時通過發酵系統生產沼氣。發酵殘渣根據生產需要分批取出用于溫室有機肥。該技術實現了可以根據溫室需求對沼氣發酵靈活調節的要求。

關鍵詞：沼氣；溫室；供能；可調控性

1．引言

溫室是現代農業工程中重要的技術主題，溫室的發展使傳統露天農業轉化為保護條件下的可控制農業[1]。目前國際上，溫室已經廣泛應用于花卉、蔬菜栽培[2]。溫室栽培的最大優勢是通過溫室環境的控制，滿足作物的最佳生活條件，抵抗自然災害等，從而獲取最大的生產效益。在溫室管理中，溫室冬季加溫、補光和二氧化碳施肥是重要的環境調控措施[3]。這些調控過程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、電力[4]為主。這些能源的大量消耗一方面加重了全社會的能源供給負擔，另一方面也大幅度提高產品的生產成本。受能源價格影響，許多溫室不得不放棄溫室的冬季加溫、補光和二氧化碳施肥，這樣不僅不能充分發揮溫室的應有功能，甚至會造成溫室管理的失敗。

在溫室管理中，每年會產生大量的種植業有機廢棄物。目前，這些被隨意堆放的廢棄物，造成了嚴重的農業面源污染[3，4]。然而，這些有機廢棄物本身富含大量有機質，是非常好的沼氣生產原料。如果能用溫室生產管理過程中產生的有機廢棄物來生產沼氣，從而替代煤、石油、電力等不可再生能源用于溫室供能，不僅可以降低溫室供能成本，同時廢棄物中的營養物質又可以循環利用，減少廢棄物排放，改善農業環境。但是，迄今為止沒有沼氣在溫室供能領域應用的成功案例。

2．傳統沼氣技術與溫室供能需求的背離

摘要：以紅茶初制加工為例，對茶葉初制加工生產線中信息化與工業化的應用現狀進行調研，探究紅茶加工中3道復雜工序的關鍵技術參數，基于信息化技術開發了對工業化生產工序有效管控的茶葉加工控制系統，實現了紅茶加工全程監控、在線分析和遠程指導等功能。與傳統高密度人員投入的茶葉單機生產加工模式比較，茶葉初制加工生產線有效改善了加工操作的便捷性，提高了自動化控制水平；顯著減少了加工過程勞動力投入，產品加工工藝的可重復性高，衛生、品質更加可靠；對推進茶業發展轉型升級，實現茶業高質量發展具有重要意義。

關鍵詞：紅茶；信息化；工業化；茶葉加工

1紅茶初制加工生產線

結合傳統紅茶加工工藝，應用現代工業化、信息化、標準化、模塊化技術集成設計紅茶初制加工生產線[8]，如圖1所示。紅茶加工生產線包括萎凋、初揉、解塊、復揉、解塊、發酵、初烘、冷卻緩蘇、復烘和冷卻回軟10道標準紅茶初制加工工序。其中，萎凋、揉捻、發酵和烘干是紅茶加工中的關鍵工序，萎凋工序需要精準控制萎凋環境溫濕度和茶葉含水率；揉捻工序除需要控制分配系統外，還需精準控制揉捻壓力、揉捻速度和揉捻時間；發酵工序需要精準控制發酵微環境的溫濕度和含氧量；烘干工序需要精準控制烘干溫度和料層厚度。綜上，所有控制參數和加工設備均由信息化控制系統進行管控，形成一鍵式操作的高度自動化和智能化的紅茶初制加工生產線。

2與傳統紅茶初制加工比較分析

目前，國內制茶大多數沿用各地傳統工藝方式，工藝流程過于簡單[1]，各加工工序標準尚未明確，各地區茶葉加工工藝存在差別，甚至同一地方不同企業的加工工藝都不盡相同。茶葉加工工藝的不確定性是導致茶葉機械化加工水平低、品質較難控制的重要原因，因此，亟需對茶葉初制加工中影響各工序的關鍵技術參數進行研究。2.1紅茶揉捻工序比較紅茶揉捻的目的在于適當破壞殺青后茶葉的組織，促使茶葉的內含物均勻滲透在茶葉表面，同時使茶葉以主葉脈為軸心形成條形。傳統茶葉揉捻以手揉為主，即雙手握茶，在竹盤內先輕后重，前后左右滾揉，制茶人大致觀察茶葉成型狀態后松壓、解團。近年來，模擬手工揉捻的手動喂料式單機設備（如圖2a）逐漸盛行，大大提高了作業效率，但是手動喂料設備中人為因素影響依然存在，且衛生條件不符合生產要求，揉捻工藝的可重復性較差。總結單機設備手動喂料的不足之處，自動喂料揉捻機組（如圖2b）需要嚴格控制不同批次加入茶葉質量、揉捻時間和揉捻速度，如果速度慢，將影響加工效率，如果速度太快，則茶葉揉捻效果差且容易破壞茶葉。由此可知，自動喂料揉捻機組有效減少了勞動力投入、消除了人為因素對揉捻品質的影響、揉捻工序的可重復性增大。2.2紅茶發酵工序比較紅茶是一種全發酵茶，發酵是指茶葉在空氣中氧化，發酵作用使得茶葉中的茶多酚和單寧酸減少，產生了茶黃素、茶紅素等新的成分和醇類、醛類、酮類、酯類等芳香物質，最終形成紅茶特有的色澤和滋味。茶葉發酵條件因產品而異，如安化黑茶需要適宜的發酵溫度（28~30℃）、濕度（65%~75%RH）,發酵時間約為3~4d[9]；紅茶發酵需要適宜的溫度（25~30℃）、濕度（90%~95%RH）和通風條件，發酵時間約2~4h。傳統竹盤攤放式發酵（如圖3a），其竹盤上方遮蓋濕布的主要作用是防止水分快速散失，當氣候較為干燥時，需人為噴水加濕保持遮布表面濕度；當遇上雨水天氣時，需揭開遮布，增強空氣流通防止霉變。因此，傳統紅茶發酵不可控制因素較多，較難保證紅茶的發酵品質。采用多層立體往復式堆疊控溫控濕設備的發酵工序（如圖3b），可以精準控制紅茶發酵過程的環境條件，有效減輕制茶師傅工作負擔，在恒定環境下發酵較好地保證了不同批次茶葉發酵品質的均一性，且茶葉發酵的衛生條件得到明顯改善。2.3紅茶烘烤工序比較紅茶發酵過后需在熱風下迅速烘干，烘干的目的在于快速去除多余水分，利于之后包裝保存。紅茶發酵溫度為25~30℃，而干燥溫度為90~120℃，發酵過后采用高溫迅速烘干，減少濕熱作用下過度的酶促氧化，保障發酵紅茶的品質。紅茶烘干溫度不宜超過120℃，溫度過高會導致表層茶葉碳焦化。為提高干燥速率，可適當提高風量，但由于紅茶烘干主要采用外排去濕模式，風量過大將導致熱量過度浪費，且風量大小與茶葉攤層厚度呈正相關關系。傳統紅茶烘烤方式（如圖4a），遵循“毛火薄攤，足火厚攤”“嫩葉薄攤，老葉厚攤”“碎葉薄攤，條狀葉厚攤”原則。主要通過人工控制火候大小，在整個烘烤過程中，制茶師傅需多次拉出裝茶竹盤觀察茶葉烘干狀況，手動翻動茶葉層。烘烤茶葉品質主要依賴制茶師傅的操作，較難保證各竹盤茶葉烘烤品質的均一性。采用現代翻板式自動茶葉烘干機（如圖4b），可精準控制整個茶葉烘干過程溫度、風量，茶葉發酵完成后銜接干燥環節，轉入翻板烘干機中干燥，烘烤茶葉無需人工轉移鋪盤，制茶師傅只需明確紅茶烘干風量、攤層厚度、干燥時間等烘干的關鍵技術參數，即可實現烘干過程的自動化。

如何推動實踐教學

以北方民族大學為例，該校設置的7個實驗板塊中，設計性和綜合性本科實驗項目的來源，均圍繞教師的科研項目或科研成果而設置。例如：在微生物學板塊中，部分實驗教學項目是根據基金項目“蝦青素高產酵母菌的選育及其產物功能研究”等課題而設置。再以福建師范大學為例，生命科學學院工業微生物教育部工程研究中心，投入建設經費2000余萬元，建成省屬高校領先水平的發酵工程中試車間[2]。目前該車間配備有多臺10～1000L全自動發酵罐及其配套的輔助設備和下游工程設備，如空壓機、空氣凈化系統、電鍋爐、制冷裝置、管式離心機、三足離心機、微濾系統、超濾系統、納濾系統、噴霧干燥器等先進的儀器分析系統，完全可以滿足該院師生進行相關實踐性教學的需要。江南大學生物工程學院，在學生畢業實習之前，由學院下屬的5個研究中心根據自身特色，各負責1個本中心課題組特色教學訓練項目。將學生分為5個大組，輪流進行互動實驗，每個項目安排4～5天，整個教學訓練項目在短期內完成[3]。天津科技大學認為上述做法實質上相當于工業產品開發中的中試環節，具有連續或半連續的生產方式，并可以全面監測產品過程，從中發現問題和解決問題。因此，它是學生將知識從理論上升到實踐的一個重要環節。例如湖南人文科技學院，與婁底百雄堂高科技農業有限責任公司建立校企產學研合作關系，合作內容是：(1)開展科研合作。(2)每年接收生命科學系學生實習。(3)共享資源。例如公司提供臘八豆菌種和腐乳菌種等現有產品和技術，作為科研合作的起點和生命科學系實驗課的內容；生命科學系提供氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀等設備供公司產品質量分析使用。此舉可供其他高校借鑒。2009年以前，生物工程與生物技術實驗裝備中多數涉及上游技術的設備已經基本配置到位(如基因工程操作設備，萃取、離子交換、吸附、層析、蒸餾、結晶干燥等實驗室級別的代謝產物分離設備)，缺乏的是下游生產級別的設備，所以要重點考慮配置實訓車間設備。在高等教育裝備博覽會上，同樣可以看到國家對高等教育實驗室裝備的一些新理念，以及設備制造業滿足市場新需求的動向。浙江天煌公司的實驗室設備，以典型工業產品范例和個案研究開發，作為高校實驗實訓的裝備依據。涉及生物技術的實訓系統，就有啤酒自動化生產線過程控制(工程型)系統(含5器和4發酵罐)等。高校還需建設固體制劑生產線實訓車間(含30萬級潔凈水平操作間)和分離制備生產線(包括發酵罐、多功能動態提取罐、旋轉薄膜蒸發器、結晶罐、迭片式離心機、板框壓濾機等)，適合各類食品或藥品的生產操作訓練。校內小型實訓車間，其生產過程完全與工業化生產過程相同，使學生能夠從生產原料預處理、培養基制備、菌種擴培、發酵罐滅菌、接種及發酵過程中工藝參數的控制、產品分離提取等各個環節進行實際操作和系統分析。不過，各校對實訓車間的投入還是普遍偏少。天津科技大學生物工程校內實踐基地，設備總價值近500萬元，包括好氧發酵、果酒釀造、啤酒生產、分離提取、精制純化等中試系統，涵蓋了生物工程產業上中下游生產環節[4]。華中農業大學從2000年起分3期，建成生物工程專業教學實驗室1000m2，包括有通風發酵、固態發酵、生物工程下游技術、啤酒加工等實驗室及儀器分析室和準備室等。在引進現酵控制系統、發酵后處理設備的同時，成立了生物工程設計室，通過工程軟件AutoCAD電腦繪制，進行發酵工藝和設備流程設計等操作。

實踐教學中新手段、新體系的運用與推廣

對于和實際生產聯系最緊密的課程，如化工原理、發酵工程、生物工程設備、生物發酵工藝等，吉林農業科技學院考慮到設備的限制問題，增加了模擬教學，從專業教學仿真軟件開發公司購置了仿真教學模擬軟件，保證一人一機的實踐演習。這些軟件的仿真性強，尤其是配備的實踐操作演練，能讓學生真正達到工廠模擬化的操作練習。煙臺大學生物工程系將計算機模擬仿真引入實踐教學[6]。這種仿真系統能逼真地模擬工廠運行和各種事故狀態的現象，大大縮短培訓時間。在計算機仿真環節，該校選用了北京東方仿真公司開發的青霉素發酵工藝仿真軟件，以單元操作的形式進行仿真模擬。青霉素發酵工藝仿真包括青霉素發酵生產、青霉素的精制和提純等內容。同時，教師可以通過計算機監測系統，全程跟蹤每組學生的操作，真正達到實踐訓練教學的目的。傳統實驗項目普遍存在反應體系大、樣品處理量多和處理時間長等特點，也使微量移液器、微量與狹縫分光光度計等現代科教儀器不能充分發揮其先進性。微型化實驗于1988年末開始引入我國，關于微型實驗已有文獻報道[7]。微型化實驗的研究，是著眼于環境保護和實驗安全的需要，體現了現代科學技術發展水平的要求。微型化實驗具有現象明顯、操作簡便快速、節省經費、減少污染、安全和便于攜帶等優點。

本文作者：余多慰工作單位：南京師范大學生命科學學院

摘要:以青稞酒為研究對象，分析了目前青稞酒生產過程中存在的問題及原因，并結合目前的對于青稞酒工藝優化的研究成果，總結出通過原料選擇、發酵酒曲的選擇及發酵過程參數的控制等方面優化青稞酒生產過程，并強調加強發酵過程檢驗，從而提高青稞酒的出酒率、風味及品質，以期為青稞酒生產企業提供理論及指導依據。

關鍵詞：青稞酒；生產工藝；優化；品質

青稞是一種禾谷類糧食作物，具有的良好的耐寒性，因此被廣泛種植于青藏等高海拔地區，以饅頭、面條、糍粑等形式作為藏族人民的主要食糧。青稞的品種較多，且其營養組成也隨著品種的不同在一定范圍內發生變化，研究表明青稞的蛋白質含量范圍約為6.35%~23.4%，淀粉含量范圍約為51.26%~66.7%，其淀粉和蛋白含量均高于大多數谷類作物。青稞中還含有功能性成分，除了人體必須的氨基酸、維生素外，其也被認為是葡聚糖含量最高的糧食作物，其中β-葡聚糖的醫療保健作用也逐漸被重視并研究。由于青稞中較高的淀粉、蛋白含量，其也被視為較好的釀酒原料。目前青稞酒根據地域特點、釀造工藝、原料組成的不同，青稞酒的種類主要有青稞咂酒、青稞烤酒、青稞白酒、青稞清酒、青稞啤酒及調配青稞酒等。雖然青稞酒的釀造歷史悠久，種類繁多，家庭作坊式生產也向工業化生產逐漸過渡，但是由于工業化生產技術尚未成熟，原料品種質量差異大、發酵工藝多樣及發酵條件的控制難度大等原因，導致發酵后的青稞酒出現出酒率低、酒體渾濁、風味口感不理想等問題，嚴重影響了青稞酒的品質。為了解決上述問題，很多企業技術人員及科研工作者做了大量研究，但是研究的重點各有側重，對于系統性的敘述與總結參考較少。因此，本文基于針對青稞酒的大量研究進行分析，總結了目前青稞酒生產過程中存在的問題，以及針對上述問題的相應工藝優化措施，以期為青稞酒生產企業提高青稞酒品質提供系統的理論依據。

1青稞酒生產過程存在的問題

1.1出酒率低，生產成本高

出酒率是評價白酒釀造生產的關鍵指標，其決定著產品的品質及生產成本。由于釀造過程中釀酒酵母需要利用淀粉經糖化后轉化成的葡萄糖作為能源物質，因此原糧中的淀粉是影響出酒率的關鍵因素。并且研究表明，釀造過程中，原糧中的淀粉含量越高，支鏈淀粉越高，更有利于微生物的消化利用，出酒率提高。青稞作為釀酒原料，雖然其淀粉含量較高，但其顆粒質地大且硬，表皮較厚，淀粉支鏈結構比較緊密，蛋白質、纖維及果膠含量較高，導致糖化發酵滲透困難且發酵到一定階段時，發酵產生的酒精及有機酸會對發酵菌種產生抑制作用，從而使淀粉利用率受到限制，出酒率較低，生產成本增加。并且傳統的釀造工藝中，原糧的配比、酒曲的選擇及用量、發酵溫度及發酵形式的選擇等直接影響了發酵過程中液化、糖化及發酵的進行，也是出酒率低的影響因素。

摘要:近年來，隨著白酒消費升級，白酒健康化、時尚化、國際化將成為主流。小曲清香白酒具有出酒率高、酒體干凈、大眾接受度好等特點，已迎來發展的春天。結合行業現狀，系統的總結了小曲清香白酒生產工藝現狀，并指出了小曲清香白酒生產工藝的發展趨勢，為企業生產提供指導，推動小曲清香白酒的發展。

關鍵詞：小曲清香白酒；生產工藝；機械化；發展趨勢

小曲清香白酒，也稱“燒酒”，是中國白酒的主要酒種之一，指采用高粱、玉米等糧谷類原料，以小曲作糖化發酵劑釀制的白酒，年產量約占白酒總產量的三分之一[1]。廣泛分布在四川、重慶、貴州、云南、湖北等地[2]。小曲清香白酒的釀制方法，是我國特有的民族遺產，也是幾千年來釀酒祖先勞動與智慧的結晶[3-4]。小曲清香白酒具有以下優勢：（1）歷史文化悠久；（2）用曲量少、發酵周期短、貯存時間短、出酒率高、資金周轉快、成本低[5]；（3）酒體醇和、清香純正，口感更加容易被現代消費者接受；（4）無特殊氣味，是保健類露酒的最佳酒基之一[6]；（5）口感與伏特加十分相似，經改造后容易與國外飲用習慣接軌[7]，是有希望走出國門的白酒[8]。近年來，小曲清香白酒不斷被行業協會及權威專家重提，力推小曲清香白酒的發展，已迎來發展的春天。受地域的不同，小曲清香白酒生產工藝也存在一定差異。隨著現代技術的不斷發展，小曲清香白酒生產工藝在傳統釀制技藝的基礎上也得到了提升，本文系統的總結了小曲清香白酒生產工藝現狀，并指出了其生產工藝發展趨勢，希望對小曲清香白酒的發展有一定的推動作用。

1小曲清香白酒生產工藝現狀

1.1傳統小曲清香白酒生產工藝。早在上世紀90年代，在曾祖訓[9]等行業專家團隊的共同努力下，經科學系統的研究，確定川法小曲白酒為小曲清香型白酒，因此，傳統川法小曲白酒的生產工藝是最能代表小曲清香白酒的釀酒技藝。李大和[10-11]等結合糯高粱小曲清香白酒的生產，系統的總結了其釀制工藝，即采取開水泡糧，先加水后下糧，一般泡糧時間12~14h；泡糧后干發8~10h后裝甑圓汽初蒸，初蒸時間10min~15min；初蒸畢，迅速由下至上加入40℃~45℃水燜糧，一般糯高粱約為10min；當甑內糧粒不頂手、軟硬適當時迅速放去燜糧水，圓汽后加大火力復蒸，復蒸約60min，糧食不頂手、已完全柔熟、陽水少、表面輕泫即可出甑；出甑后攤晾冷卻，均勻添加小曲入培菌箱，用曲量一般為0.4%~0.7%，并控制收箱品溫為25℃~30℃，不同室溫條件下，收箱品溫也不一樣，冷天28℃~29℃，熱天25℃~26℃；熟糧入箱12h內，應保持一定限度的最低品溫，以后每隔2h約升溫1℃，培菌時間約24h，出箱培菌糟清香撲鼻，略帶甜味而均勻一致，無酸、臭、酒味，用手捏僅在指縫間有漿液成小泡沫狀；出箱后按1∶3.5~4.0的比例糧糟混合，并入池發酵，團燒溫度控制在23℃~25℃，發酵周期5d~7d；發酵結束后上甑蒸餾取酒，流酒溫度控制在30℃左右。控制生產中蒸煮、培菌、發酵、蒸餾四個工序，是提高出酒率和質量的關鍵工序[12]。1.2其它小曲清香白酒生產工藝。重慶也主要采用川法小曲清香白酒的傳統釀造技藝，主要集中在江津、永川等地，該區域也曾是四川小曲清香白酒最具代表地區，部分代表企業已做大做強，如江津酒廠、江記酒莊等。目前重慶小曲清香白酒生產工藝已形成完整體系，劉升華[13]等結合重慶小曲清香白酒生產實際情況，對生產工藝和設備不斷改進和完善，創造出風格獨具特色、原料利用率高的酒種，其醇香清雅、糟香突出、回味、協調、余味凈爽的獨特風格深受飲者喜愛。貴州小曲清香白酒最為典型的就是藥香型董酒，在制酒工藝上將大曲與小曲并用，并在小曲制曲配料中添加了幾十種中草藥，采用川法小曲清香白酒工藝制小曲糟醅蒸餾取酒或取糟醅直接與香醅串蒸，香醅是小曲清香白酒糟、大曲酒糟和大曲未蒸酒的香醅混合加大曲再發酵制成，酒的香氣有濃郁的酯類香氣并突出特殊的藥香香氣，在香氣風格上明顯有別于其他類香型白酒[14]。在長期的釀酒實踐中，云南小曲清香白酒形成了自己特有的工藝規程。普必恩[15]等以玉林泉酒為代表，系統的總結了云南小曲白酒的傳統工藝，即秉承云南特有的傳統小曲小罐發酵、木甑蒸餾、掐頭去尾的純糧釀造工藝，以白糯高粱為原料，采用純種根霉和酵母作菌種，經浸泡、清洗、蒸煮、出甑、吹涼、撒曲、糖化、發酵、蒸餾、陳釀、勾兌而成；用曲量夏季為0.5%，冬季為0.6%；糖化入箱溫度冬天為26℃~28℃，夏天為25℃~27℃；發酵糧與糟比例夏季1∶0.8，冬季1∶0.9~1.1，每個小罐裝量約35kg，發酵時間以32d~35d為宜。小曲清香白酒生產主要集中在南方地區，北方地區大多數白酒廠家生產以濃香為主[16]，隨著白酒市場消費者對白酒口感多元化的需求，焦二滿[17]等通過借鑒川法小曲清香酒生產工藝，研究創新了北方小曲清香白酒的新工藝，從而豐富了北方地區的酒種，即以根霉、酵母等作為糖化發酵劑，采用整粒高粱為原料，經泡糧、蒸煮、堆積糖化、發酵、蒸餾、貯存而成；用曲量為0.3%~0.5%，堆積糖化21h~24h，按照米查醅和回糟分層發酵、分層蒸餾，發酵期為10d左右，米查酒和糟酒分別儲存。1.3機械化小曲清香白酒生產工藝。傳統小曲清香白酒釀造工藝多以手工操作為主，生產效率低、受天氣影響大，存在產能有限、能耗高、衛生條件差、產品質量不穩定等問題[18]。沈永祥[19]等在傳承傳統小曲清香白酒生產技藝的基礎上，率先開啟機械化、自動化小曲清香白酒生產工藝探索，首創固態法小曲清香酒機械化釀造工藝，實現了從傳統小批量手工作坊式的生產模式向大規模機械化流水線生產模式轉變。采取不銹鋼泡糧桶，泡糧水溫70℃~75℃，浸泡20h~24h；在泡糧桶浸泡后，原料靠自重輸送至360°旋轉蒸糧鍋中進行高壓蒸煮，糧食蒸好后，輸送到下一個攤晾環節；采用普通傳送帶和具有通風降溫效果的傳送帶相結合的自動拌曲攤晾機，下曲溫度控制在20~25℃，下曲量控制在1%內；培菌糖化采用傳送板鏈作為箱床的底板，啟動板鏈時即可完成物料的輸入與輸出，并配置有升降溫設備，可對糖化的環境溫度進行調節，起到控制物料升溫速度和來箱一致性的作用，糖化時間24h左右；利用螺旋輸送機將糖化醅與酒糟均勻混合，采用可移動的發酵槽車作為發酵容器，統一放置在有恒溫控制系統的發酵室內進行為期15~18d的發酵；發酵結束后，利用叉車將發酵槽車放置在翻轉機上，通過翻轉機的轉動，將槽車中的酒醅倒出，然后利用傳送帶輸送到酒甑中，上甑蒸餾；餾酒結束后，就地計量，通過管道直接入庫。

2小曲清香白酒生產工藝發展趨勢

[摘要]介紹了某農村偏遠村鎮5t/d廚余垃圾好氧發酵處理項目整體設計與工藝，包括現場布局、廚余垃圾處理工藝路線與設備、污水處理工藝與設備、除臭技術與設備等。該項目實現了周邊村鎮的廚余垃圾收運與處理，水、氣、固的全部達標排放，具有很好的借鑒與推廣意義。

[關鍵詞]廚余垃圾；好氧發酵；污水處理；除臭

廚余垃圾是生活垃圾的重要組成部分，占生活垃圾的49.4%~64.5%[1]，具有極易變質、腐爛、發酵，滋生有害微生物和害蟲的特點，并產生大量毒素及散發惡臭，污染大氣和水體[2]。隨著全國垃圾分類工作的全面展開與推進，廚余垃圾的處理成為亟待解決的問題[3]。目前，廚余垃圾的處理技術路線主要有能源化、肥料化、飼料化三種路線[4]，針對小規模分散式處理場景，如偏遠農村、高速服務區、海島等，采用肥料化技術是比較切實可行的一條技術路線，該路線可以將廚余垃圾中有機物質轉化為穩定的腐殖質物質[5]，實現就地減量與利用，減少生活垃圾的處理量和成本。本文介紹了位于我國南方某偏遠鄉鎮的廚余垃圾就地處理項目，該項目采用好氧發酵一體化裝備對周邊幾個村廚余垃圾進行收運和處理，處理規模5t/d，對廚余垃圾的小規模就地化處理具有很好的借鑒意義。

1整體布局與設計

項目占地790m2，設置有處理車間一座、工人辦公室兩間、休息室一間、衛生間一間，配電房一間，建筑總面積約260m2。廚余垃圾處理車間長20m，寬8.3m，采用簡易彩鋼房，放置處理量為5t/d的易腐垃圾處理設備1臺。處理車間四周設置排水明溝，設備出水通過明溝內管道進入污水調節池。現場沖洗與洗桶用水等通過明溝流入污水調節池。設備處理主體工藝為提升上料、破碎、擠壓脫水、好氧發酵。擠壓脫水廢水經管道自流進入調節池，處理車間四周分布有排水溝，垃圾桶沖洗及場地沖洗水等通過排水溝進入調節池，通過污水處理設備處理后達到回用標準，用于周邊林地灌溉。設備生化發酵除臭采用噴淋洗滌+生物濾池+活性炭+煙囪，達到排放標準。現場整體平面布局如圖1所示。

2一體化處理裝備介紹