CN104388248B - 一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于白酒酿造技术领域，公开了一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺及设备。所述工艺是将酿酒酵母扩培活化后与米浆以及糖化酶一起投入发酵罐，投料过程中一边搅拌一边从发酵罐底部通入CO2使物料混合均匀，投料完毕后继续通入CO25～15min，封罐发酵4～6天，发酵30～36h后，再次从发酵罐底部通入CO2配以16～60r/min的机械搅拌桨搅动沉降的米浆，发酵结束后得到醪液，将醪液进行蒸馏，得到白酒基酒。本发明设备包括罐体和搅拌器，罐体内设置冷却盘管，罐体底部中心部位设置环管通气设备，环管通气设备上方设置导流筒。通过本发明的工艺及设备能提高产酒率并改善酒液口感。

Description

一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺及设备
技术领域
本发明属于白酒酿造技术领域，具体涉及一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺及设备。
背景技术
目前，随着燃料能源物质价格的不断攀升，企业在锅炉产湿蒸汽能耗方面的成本不断增加，同时，环保部门对要求的日趋严格，节能减排是一种趋势，如何寻找一种减少蒸汽消耗，且适宜的液态白酒基酒生产工艺对白酒企业来说尤为重要。
目前液态白酒基酒的主流生产工艺还是通过对原料进行蒸煮，不仅耗能而且增加了工艺的复杂程度，而目前国内外所报道的有关白酒基酒液态生料发酵酿造工艺，虽然在原料方面省去了蒸煮环节，对大型工业化生产中的实际应用时要遇到的工艺问题考虑的不全面，实际指导意义不大。
现有白酒基酒液态生料发酵工艺主要缺点：第一、基本处于实验室水平的发酵规模，所用发酵罐基本都是全自动的发酵罐，未考虑到放大至200～500m3乃至更大型发酵罐后实际生产工艺的可行性；第二、目前国内的淀粉质原料生料发酵产食用酒精的淀粉利用率≤90％，即使有个别试验可以达到92％，但其辅料使用量大，成本高，难以实现工业化生产；第三、目前还未见有相关文献报道有关企业利用生料发酵产液态白酒基酒的大罐生产实例。
中国发明专利CN103571883A公布了一种利用玉米生料发酵生产燃料乙醇的方法，其通过添加纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶中的一种或一种以上，利用脱脂玉米粉进行生料发酵生产酒精，原料在发酵前无需蒸煮，大幅度降低蒸汽和水的消耗及减少设备的使用。但该专利采用传统的全自动发酵罐进行发酵，工艺放大难度大，可操作性能差；而且其制备的产物为燃料乙醇，后期需进行蒸馏脱水，能耗较大。
中国发明专利CN104099376A公布了一种应用复合抑菌剂生料发酵淀粉质原料生产乙醇的方法：在淀粉质粉浆中加入酸性蛋白酶、淀粉酶、复合抑菌剂——青霉素和莫能菌素，并调至pH为4.0～4.5，加入糖化酶、酵母、营养盐，进行发酵；但其存在的缺点为发酵需要调剂pH至4.0～4.5，此环境对大型发酵设备材料的耐酸性有一定的要求，增加了试剂和设备材料成本；而且该专利制备工艺中淀粉质粉浆制备过于复杂，不适用于大规模(200～500m3)批次的生产应用。
发明内容
为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺。
本发明的另一目的在于提供一种生料液态发酵生产白酒基酒的设备。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺，包括以下操作步骤：
(1)将酿酒酵母扩培活化，使菌体浓度达到1×108～3×108个/mL；
(2)将大米粉碎为米粉后与水按照质量比为1：2.5～3.5的比例流动加入到搅拌设备中，搅拌均匀得到米浆；
(3)将米浆与扩培活化后的酿酒酵母以及糖化酶一起投入发酵罐，投料过程中一边搅拌一边从发酵罐底部通入CO2使物料混合均匀，投料完毕后继续通入CO25～15min，得到均匀化的发酵醪；
(4)将步骤(3)处理后的发酵醪封罐发酵4～6天，发酵30～36h时，再次从发酵罐底部通入CO21～5min，发酵结束后得到醪液；
(5)将醪液进行蒸馏，得到白酒基酒。
步骤(4)中所述通入CO2的过程中还增加导流工序，所述导流工序将通入的CO2进行导流，使沉降的米浆在CO2气泡的带动下形成由中间升起和侧边下落的喷泉式翻滚循环状态。
步骤(4)中所述通入CO2的过程中还增加机械搅拌桨搅拌工序，将通入的CO2气泡打散。
一种利用上述工艺进行生料液态发酵生产白酒基酒的设备，包括罐体和搅拌器，罐体内设置冷却盘管，罐体底部中心部位设置环管通气设备，环管通气设备上方设置与罐体壁有一定间距的导流筒。
一种利用上述工艺进行生料液态发酵生产白酒基酒的设备，包括罐体和搅拌器，罐体底部中心部位设置环管通气设备，环管通气设备上方设置与罐体壁有一定间距的导流筒，该导流筒由上下间距较小或紧密排列的冷却盘管构成。
所述生料液态发酵生产白酒基酒设备的体积为200～500m3。
本发明的工艺及设备具有如下优点及有益效果：
(1)本发明工艺预先将酿酒酵母进行扩培活化，能有效缩短酿酒酵母在发酵醪液中的生长繁殖时间，同时通过发酵罐底部通入CO2的方式，能够在投料后有效防止米浆的沉降并排除物料中的氧气，使发酵醪在最快时间内进入主发酵期进行产酒，从而有效利用了发酵醪中的淀粉，提高了产酒率并使得到的酒液口感更好；
(2)本发明工艺通过将发酵过程中通入的CO2进行导流，并通过机械搅拌桨将CO2气泡打散，使未发酵沉降的米浆形成由中间升起和侧边下落的喷泉式翻滚循环状态，提高醪液冷热交换和发酵效率，加快产酒速度，改善了酒液的口感；
(3)本发明工艺通过独特搅拌方式的结合，具有良好的搅拌效果，可适用于大型产酒设备，如200～500m3的发酵设备。
(4)本发明设备在罐体底部中心部位设置环管通气设备，利于发酵过程中均匀通入CO2进行除氧和搅动；通过增加导流筒，将通入的CO2进行导流，使沉降的米浆在CO2气泡的带动下形成由中间升起和侧边下落的喷泉式翻滚循环状态，实现了物料的良好循环，适合大型发酵设备；
(5)本发明设备通过合理的设计将导流筒和冷却盘管的功能合二为一，优化设备配置。
附图说明
图1为实施例1得到的白酒基酒与对照样的口感和香气的品评对比图；
图2为实施例2得到的白酒基酒与对照样的口感和香气的品评对比图；
图3为实施例3得到的白酒基酒与对照样的口感和香气的品评对比图；
图4为实施例4的设备结构示意图；
图5为实施例5的设备结构示意图；
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺，包括以下操作步骤：
(1)将酿酒酵母扩培活化，使菌体浓度达到2×108个/mL；
(2)将大米粉碎为米粉后与水按照质量比为1：3的比例流动加入到搅拌设备中，搅拌均匀得到米浆；
(3)将200吨的米浆与扩培活化后的酿酒酵母以及糖化酶一起投入250m3的发酵罐，投料过程中一边搅拌一边从发酵罐底部通入25L/min的CO2使物料混合均匀，投料完毕后继续通入CO215min，得到均匀化的发酵醪；
(4)将步骤(3)处理后的发酵醪封罐发酵4天，发酵36h后，再次从发酵罐底部通入25L/min的CO21min，发酵结束后得到醪液；
(5)将醪液进行蒸馏，得到白酒基酒。
本实施例的得的白酒基酒与对照样(与本实施实例相比，区别为直接封罐发酵，无通入CO2搅拌过程)各指标对比如表1-1所示；口感和香气的品评对比结果如表1-2和图1所示。
表1-1实施例与对照样得到的基酒指标对比
表1-2实施例与对照样得到的基酒口感和香气对比结果
由以上结果可以看出，通过本实施例封罐发酵36h后，再次从发酵罐底部通入CO2搅拌，相比直接封罐发酵结束时，在出酒率上有少许提升，在口味上一定程度的减少了苦涩味和酸杂味，口感的醇和感有一定程度的提升。
实施例2
本实施例的一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺，包括以下操作步骤：
(1)将酿酒酵母扩培活化，使菌体浓度达到2×108个/mL；
(2)将大米粉碎为米粉后与水按照质量比为1：3的比例流动加入到搅拌设备中，搅拌均匀得到米浆；
(3)将200吨的米浆与扩培活化后的酿酒酵母以及糖化酶一起投入250m3的发酵罐，投料过程中一边搅拌一边从发酵罐底部通入25L/min的CO2使物料混合均匀，投料完毕后继续通入CO25min，得到均匀化的发酵醪；
(4)将步骤(3)处理后的发酵醪封罐发酵6天，发酵30h后，再次从发酵罐底部通入CO25min，发酵罐内安置导流筒对通入的CO2进行导流，使沉降的米浆在CO2气泡的带动下形成由中间升起和侧边下落的喷泉式翻滚循环状态，发酵结束后得到醪液；
(5)将醪液进行蒸馏，得到白酒基酒。
本实施例的得的白酒基酒与对照样(与本实施实例相比，区别为直接封罐发酵，无通入CO2搅拌过程及对CO2用导流筒进行导流的过程)各指标对比如表2-1所示；口感和香气的品评对比结果如表2-2和图2所示。
表2-1实施例与对照样得到的基酒指标对比
表2-2实施例与对照样得到的基酒口感和香气对比结果
由以上结果可以看出，通过本实施例封罐发酵30h后，再次从发酵罐底部通入CO25min，并将通入的CO2用导流筒进行导流，使沉降的米浆在CO2气泡的带动下形成由中间升起和侧边下落的喷泉式翻滚循环状态，相比直接封罐发酵结束时，在出酒率和香气特征上有明显提升，在口味上一定程度的减少了酸杂味，口感的醇和感和顺喉感有一定程度的提升。
实施例3
本实施例的一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺，包括以下操作步骤：
(1)将酿酒酵母扩培活化，使菌体浓度达到2×108个/mL；
(2)将大米粉碎为米粉后与水按照质量比为1：3的比例流动加入到搅拌设备中，搅拌均匀得到米浆；
(3)将200吨的米浆与扩培活化后的酿酒酵母以及糖化酶一起投入250m3的发酵罐，投料过程中一边搅拌一边从发酵罐底部通入25L/min的CO2使物料混合均匀，投料完毕后继续通入CO210min，得到均匀化的发酵醪；
(4)将步骤(3)处理后的发酵醪封罐发酵5天，发酵34h后，再次从发酵罐底部通入CO24min，发酵罐内安置导流筒对通入的CO2进行导流，使沉降的米浆在CO2气泡的带动下形成由中间升起和侧边下落的喷泉式翻滚循环状态，同时启动机械搅拌，搅拌速度为：30r/min，将CO2气泡打散为小而密且分布更广的气泡，发酵结束得到成熟醪液；
(5)将醪液进行蒸馏，得到白酒基酒。
本实施例的得的白酒基酒与对照样(与本实施实例相比，区别为直接封罐发酵，无通入CO2过程及对CO2进行导流和机械搅拌打散的过程)各指标对比如表3-1所示；口感和香气的品评对比结果如表3-2和图3所示。
表3-1实施例与对照样得到的基酒指标对比
表3-2实施例与对照样得到的基酒口感和香气对比结果
由以上结果可以看出，通过本实施例封罐发酵34h后，再次从发酵罐底部通入CO24min，并将通入的CO2进行导流，使沉降的米浆在CO2气泡的带动下形成由中间升起和侧边下落的喷泉式翻滚循环状态，同时启动机械搅拌，搅拌时间与CO2同为4min，将CO2气泡打散为小而密且分布更广的气泡，相比直接封罐发酵结束时，在出酒率和香气特征上有明显提升，在口味上一定程度的减少了酸杂味，口感的醇和感和顺喉感有一定程度的提升。
实施例4
一种生料液态发酵生产白酒基酒的设备，如图4所示，包括罐体1和搅拌器2，罐体内设置冷却盘管3，罐体底部中心部位设置环管通气设备4，环管通气设备上方设置与罐体壁有一定间距的导流筒5。
实施例5
一种生料液态发酵生产白酒基酒的设备，如图5所示，包括罐体1和搅拌器2，罐体底部中心部位设置环管通气设备4，环管通气设备上方设置与罐体壁有一定间距的导流筒5，该导流筒由上下间距较小的冷却盘管构成。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺，其特征在于：包括以下操作步骤：
(1)将酿酒酵母扩培活化，使菌体浓度达到1×108～3×108个/mL；
(2)将大米粉碎为米粉后与水按照质量比为1：2.5～3.5的比例流动加入到搅拌设备中，搅拌均匀得到米浆；
(3)将米浆与扩培活化后的酿酒酵母以及糖化酶一起投入发酵罐，投料过程中一边搅拌一边从发酵罐底部通入CO2使物料混合均匀，投料完毕后继续通入CO25～15min，得到均匀化的发酵醪；
(4)将步骤(3)处理后的发酵醪封罐发酵4～6天，发酵30～36h时，再次从发酵罐底部通入CO21～5min，搅动沉降的米浆，发酵结束后得到醪液；
(5)将醪液进行蒸馏，得到白酒基酒。
2.根据权利要求1所述的一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺，其特征在于：步骤(4)中所述通入CO2的过程中还增加导流工序，所述导流工序将通入的CO2用导流筒进行导流，使沉降的米浆在CO2气泡的带动下形成由中间升起和侧边下落的喷泉式翻滚循环状态。
3.根据权利要求1或2所述的一种生料液态发酵生产白酒基酒的工艺，其特征在于：步骤(4)中所述通入CO2的过程中还增加机械搅拌桨搅拌工序，将通入的CO2气泡打散，机械搅拌桨的搅拌速率为16～60r/min。
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