CN106281823A - 回收大曲酒发酵过程中产生的co2用于粮食防治虫害的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防治虫害的方法，其特征是：采用不锈钢气体收集罩，该不锈钢气体收集罩主要由下端开口的集气罩罩体、与罩体上端连通的输气管和干燥剂组成；将待发酵的物料投入大曲酒发酵窖池中，盖上不锈钢气体收集罩，使罩体下端开口与窖池的上端开口对接，再用窖泥密封；发酵产生的CO2气体充满集气罩罩体、再经输气管、干燥剂干燥后输送到粮食库房，利用CO2气体的窒息作用防治粮食蛀虫、防止粮食霉变。采用本发明，将大曲酒发酵过程中产生的废弃物CO2气体收集利用，实现了资源的综合利用；既减少粮食在贮存过程中的损失，又降低窖池管理的工作量，还可以提高大曲酒的质量，实用性强。

Description

回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防治虫害的方法
技术领域
本发明属于粮食蛀虫的防治方法及废弃物的回收利用，涉及一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防治虫害的方法。本发明通过回收大曲酒发酵过程中的副产物CO2（即二氧化碳）气体，利用CO2气体的窒息作用，将回收所得的CO2气体干燥后，用于粮食（即淀粉质原料）的保藏、以及防治酿酒粮食虫蛀，也可以用于曲药的保藏及曲虫、蛀虫的防治。
背景技术
大曲酒，是将粮食经粉碎、润料、蒸煮、摊凉，拌曲（以大曲为糖化发酵剂）、投入窖池发酵、蒸馏得到原酒，再经过贮存、勾兑得到的各种香型的白酒的总称。参与浓香型大曲酒发酵的微生物种类繁多，主要来源于大曲，也有微生物来自于母糟、窖泥、粮食、糠壳、量水、环境空气、设备和生产场地，入窖后多种微生物协同进行发酵作用。浓香型大曲酒的酒精发酵是厌氧发酵，在发酵时，酵母要分解许多倍于有氧呼吸所需的糖，以获得所需的能量，大曲酒的发酵实质上就是利用无氧呼吸来产生更多的乙醇。淀粉质原料高梁、玉米、大米、糯米、小麦等是酿造白酒的主要原料。各地产的优质白酒，在选择酿酒原料时也采取多品种搭配，我国名优白酒多以高梁为主要原料。
曲药（或称大曲）是酿造大曲酒的糖化剂、发酵剂和生香剂。以粉碎的富含碳水化合物的原料（小麦、大麦、豌豆等）制成曲坯，制曲环境中的各种微生物富集到曲坯上，经过人工控制制曲房间的温度和湿度，在曲坯中形成各种有益的酿酒微生物菌系和酶系，经过风干、贮存，即制得成品大曲。大曲经曲房培养成熟，不能立即使用，需要经过2－6个月的贮存，成为陈曲后才能投入使用。成品大曲富含多种微生物菌系和酶系。在酿酒生产中，曲虫和蛀虫长期危害酿酒粮食和大曲的贮存，造成粮食和大曲贮存期损耗大，曲药的香味变差，严重影响曲药的质量。造成的损失约为大曲总产量的10%以上，曲虫和蛀虫已成为酿酒界的一大危害。许多酒厂不断探索防治曲虫和蛀虫的方法，有的酒厂采用药剂法、灯光诱捕、封闭库房等措施来治理虫害。
目前，我国粮食库存损失率超过8%，每年仅粮食损失量就高达500亿斤。蛀虫还会造成粮食品质下降。用CO2气体保藏粮食，有利于厌氧菌群的富集，抑制好氧菌的新陈代谢作用。现有技术中，大多数酒厂主要采用药剂法（敌杀死、双氧威、磷化铝）、灯光诱捕、封闭库房等措施来防治粮食蛀虫。由于蛀虫在粮食的贮存过程中孵化出幼虫，上述防治措施劳动强度大，防治效果差。在库房喷洒化学杀虫剂，会残留在粮食中，破坏环境中有益于酿酒的微生物，影响酒的质量和风味，而且不利于工人的健康、容易造成二次污染破坏酿酒环境的微生态系统。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防治虫害的方法。本发明通过在大曲酒发酵窖池上方安装一个不锈钢制作的CO2气体回收装置（气体收集罩），将大曲酒发酵过程中产生的CO2气体回收，用干燥剂除去CO2气体中的水分后，将所得的CO2气体通入粮食库房（或/和曲药房），从而有效防治酿酒粮食（或/和曲药）的虫害。
本发明回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防治虫害的方法的工艺流程是：大曲酒发酵过程中产生的CO2气体进入不锈钢CO2气体收集罩、再进入CO2气体输气管道、CO2气体经过干燥剂干燥处理、CO2气体通入粮食库房（或/和曲药房）防治虫害。
本发明的内容是：回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防治虫害的方法，其特征是包括下列步骤：
a、采用不锈钢气体收集罩收集CO2气体，安装不锈钢气体收集罩：
所述不锈钢气体收集罩主要由下端开口的集气罩罩体（1）、与集气罩罩体（1）上端连通的输气管（6）、以及安装在输气管（6）一段内的干燥剂（3）组成；集气罩罩体（1）的下端开口与大曲酒发酵窖池上端开口的形状对应[例如：大曲酒发酵窖池的上端开口一般为长方形，集气罩罩体（1）的下端开口的长和宽也与大曲酒发酵窖池的上端开口相同，集气罩罩体（1）的高一般可以为1.1～1.5m]；
将待发酵的物料投入大曲酒发酵窖池中，盖上不锈钢气体收集罩，使不锈钢气体收集罩的集气罩罩体（1）下端开口与大曲酒发酵窖池的上端开口对接，再用窖泥将对接处密封；
b、收集CO2气体，将干燥后的CO2气体通入粮食库房：
投入大曲酒发酵窖池中的待发酵的物料在大曲酒发酵窖池中发酵，发酵产生的CO2气体充满集气罩罩体（1）内、再从集气罩罩体（1）内经输气管（6）、干燥剂干燥后输送到粮食库房（或/和曲药房），利用CO2气体的窒息作用防治粮食（或/和曲药）蛀虫、防止粮食霉变，从而减少酿酒粮食（或/和曲药）的损失、提高大曲酒的质量；此外，大曲酒发酵窖池盖上不锈钢气体收集罩后，由于CO2气体充满收集罩内部，没有外界空气和微生物浸入窖池，还减少了窖池管理的工作量；大曲酒发酵的温度为28～33℃，厌氧发酵产生的气体的组成中CO2含量为95%（体积百分比）以上，CO2 不需要冷却、可以干燥后直接输送到粮食库房。
本发明的内容中：步骤a中所述干燥剂（3）是变色硅胶，也可以是其它现有能吸附水分的干燥剂；变色硅胶使用中，当变色硅胶由吸湿前的蓝色随吸湿量的增加逐渐转变成浅红色后，取出，将吸湿的硅胶用干燥法进行再生，再生的温度较好的是控制在90～110℃。
本发明的内容中：还包括一个套接在输气管6内的多孔容器，步骤a中所述干燥剂（3）放置在多孔容器中，以便于干燥法的放置和取出更换。
本发明的内容中：步骤a所述输气管（6）上还安装有阀门（2），以控制和调节CO2气体的流量。
本发明的内容中：步骤a所述集气罩罩体（1）上还安装有气压表（5），以掌握和调节CO2气体的气压。
本发明的内容中：步骤a所述输气管（6）上还安装有气体流量计（4），以观察、掌握和调节CO2气体的流量。
本发明的内容中：步骤a所述用窖泥将对接处密封，窖泥的厚度为15～25cm，以保证对接处密封。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
（1）本发明的原理是：现有大曲酒的生产过程中，发酵过程中产生的CO2气体从窖皮泥（或称窖泥）排出，没有进行收集利用；大曲酒发酵过程主要产物是酒精和CO2气体；大曲酒的发酵过程中会产生大量的CO2，主发酵期间，CO2的浓度在95%以上；若一口窖池每排投粮1000 kg，可以产300 kg 60°（v/v）的白酒（全年平均出酒率按30%），由葡萄糖发酵生成酒精的公式C6H12O6 → 2C2H5OH + 2 CO2，可以算出生产中每投粮1000 kg, 可产生172.17 kgCO2。在标准状况0℃( 273K)、1.01×105 Pa下，1摩尔任何理想气体所占的体积都约为22.4升，这个体积即气体摩尔体积，单位是L/ mol(升/摩尔) ，即标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol；在25℃，1.01×105Pa时气体摩尔的体积约为24.5L/mol；计算知每1000kg粮食酿酒可以产生95. 87 m3 CO2气体；以一个车间年投粮1000吨计算，每年可产生95.87×103m3 CO2气体，以粮食库房的容积为2000 m3 计算，平均每天可以向库房供应262.66m3 CO2气体，库房内的CO2气体浓度可以达到50%以上，因为CO2比空气重, 充入库房内后自然排挤空气，可以达到对粮食蛀虫的窒息致死作用；由于粮食蛀虫的生长繁殖需要氧气，可利用CO2气体的窒息作用对蛀虫进行物理防治；通过连续通入CO2气体，蛀虫在CO2气体含量高的环境下窒息死亡；当CO2气体，其浓度达到50 % 即能有效防治蛀虫；由于CO2扩散能力比O2强25倍，能扩散到粮食内部发挥其作用；无论从生态、卫生、经济及效果、安全等观点出发，利用CO2灭菌杀虫都很理想, 是一种替代其它薰蒸的好方法；
（2）采用本发明，通过在大曲酒发酵窖池上方安装一个不锈钢制作的CO2气体回收装置（气体收集罩），将大曲酒发酵过程中产生的CO2气体回收，用干燥剂除去CO2气体中的水分后，将所得的CO2气体通入粮食库房（或/和曲药房），利用CO2气体的窒息作用防治粮食（或/和曲药）蛀虫、防止粮食（或/和曲药）霉变，从而有效防治酿酒粮食（或/和曲药）的虫害、减少酿酒粮食（或/和曲药）的损失、提高大曲酒的质量；
（3）采用本发明，回收利用大曲酒发酵过程中产生的CO2气体，由于通入CO2气体，好氧微生物不能繁殖，处理后的粮食无霉变、无虫害，粮食的理化指标有一定的提高；用CO2气体处理粮食库房，粮食损耗明显减少、由每年6%减少至每年1%，从而能有效提高酒厂的经济效益；
（4）本发明将大曲酒发酵过程中产生的废弃物CO2气体回收利用，变废为宝，并能降低工人管理窖池的工作量和劳动强度、提高酒厂的综合效益；
（5）本发明方法简单，易操作，CO2气体不需要贮存，设备投资少，成本低，可以减少粮食的贮存损耗，防止粮食的霉变，达到资源的综合利用，减少工人的工作量，还可以提高大曲酒的质量，防止蛀虫对酒厂和周围居民生产生活的影响；安全环保高效，无农药残留，不造成二次污染，社会效益和经济效益明显，实用性强。
附图说明
图1是本发明实施例中不锈钢气体收集罩的结构示意图。
图中：1—集气罩罩体、2—阀门、3—干燥剂（变色硅胶）、4—气体流量计、5—气压表、6—输气管。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：
一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防治虫害的方法，包括下列步骤：
a、采用不锈钢气体收集罩收集CO2气体，安装不锈钢气体收集罩：
所述不锈钢气体收集罩主要由下端开口的集气罩罩体1、与集气罩罩体1上端连通的输气管6、以及安装在输气管6一段内的干燥剂3组成；集气罩罩体1的下端开口与大曲酒发酵窖池上端开口的形状对应（大曲酒发酵窖池的上端开口一般为长方形，集气罩罩体1的下端开口的长和宽也与大曲酒发酵窖池的上端开口相同，集气罩罩体1的高为1.2m）；
将待发酵的物料投入大曲酒发酵窖池中，盖上不锈钢气体收集罩，使不锈钢气体收集罩的集气罩罩体1下端开口与大曲酒发酵窖池的上端开口对接，再用窖泥将对接处密封；
b、收集CO2气体，将干燥后的CO2气体通入粮食库房：
投入大曲酒发酵窖池中的待发酵的物料在大曲酒发酵窖池中发酵，发酵产生的CO2气体充满集气罩罩体1内、再从集气罩罩体1内经输气管6、干燥剂干燥后输送到粮食库房（或曲药房），利用CO2气体的窒息作用防治粮食（或曲药）蛀虫、防止粮食霉变，从而减少酿酒粮食（或曲药）的损失、提高大曲酒的质量；此外，大曲酒发酵窖池盖上不锈钢气体收集罩后，由于CO2气体充满收集罩内部，没有外界空气和微生物浸入窖池，还减少了窖池管理的工作量；大曲酒发酵的温度为28～33℃，厌氧发酵产生的气体的组成中CO2含量为95%（体积百分比）以上，CO2 不需要冷却、可以干燥后直接输送到粮食库房。
采用本实施例，一个200口窖池的酿酒车间、年投粮量1000吨的酿酒车间，可以产60°（体积百分比）的大曲酒300吨。在待发酵的物料（或称糟醅）入窖后，用窖皮泥封窖，然后安装不锈钢气体收集罩；将收集的CO2气体利用变色硅胶干燥，将干燥后的CO2气体通入贮存粮食的库房用于防治曲虫；粮食损耗减少了5%，可以节省50吨粮食；用经过CO2气体防虫的粮食酿酒，优质品提高了15%以上，该实施例将大曲酒发酵过程中产生的副产物CO2气体回收利用，变废为宝，将资源综合利用，降低了工人管理窖池的劳动强度，提高了酒厂的综合效益。
与现有技术相比，本实施例的优点是利用酿酒过程中的副产物CO2气体，对粮食进行防蛀虫，用于酿酒可以提高酒质；本实施例方法成本低，安全环保高效，无农药残留，不造成二次污染。
本实施例也同样可以用于大曲库房的曲虫防治。
实施例2：
一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，步骤a中所述干燥剂3是变色硅胶，也可以是其它现有能吸附水的干燥剂；变色硅胶使用中，当变色硅胶由吸湿前的蓝色随吸湿量的增加逐渐转变成浅红色后，取出，将吸湿的硅胶用干燥法进行再生，再生的温度较好的是控制在90～110℃；
其它同实施例1，省略。
实施例3：
一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，还包括一个套接在输气管6内的多孔容器，步骤a中所述干燥剂3放置在多孔容器中，以便于干燥法的放置和取出更换；
其它同实施例1或2，省略。
实施例4：
一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，步骤a所述输气管6上还安装有阀门2，以控制和调节CO2气体的流量；
其它同实施例1-3中任一，省略。
实施例5：
一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，步骤a所述集气罩罩体1上还安装有气压表5，以掌握和调节CO2气体的气压；
其它同实施例1-4中任一，省略。
实施例6：
一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，；步骤a所述输气管6上还安装有一个气体流量计4，以观察、掌握和调节CO2气体的流量；
其它同实施例1-5中任一，省略。
实施例7：
一种回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，步骤a所述用窖泥将对接处密封，窖泥的厚度可以为15～25cm中任一值，以保证对接处密封；
其它同实施例1-6中任一，省略。
上述实施例中：所采用的各原料、材料均为市售产品。
上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为质量（重量）百分比例或本领域技术人员公知的百分比例；所述质量（重量）份可以均是克或千克。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (10)

1.回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防治虫害的方法，其特征是包括下列步骤：
a、采用不锈钢气体收集罩收集CO2气体，安装不锈钢气体收集罩：
所述不锈钢气体收集罩主要由下端开口的集气罩罩体（1）、与集气罩罩体（1）上端连通的输气管（6）、以及安装在输气管（6）一段内的干燥剂（3）组成；集气罩罩体（1）的下端开口与大曲酒发酵窖池上端开口的形状对应；
将待发酵的物料投入大曲酒发酵窖池中，盖上不锈钢气体收集罩，使不锈钢气体收集罩的集气罩罩体（1）下端开口与大曲酒发酵窖池的上端开口对接，再用窖泥将对接处密封；
b、收集CO2气体，将干燥后的CO2气体通入粮食库房：
投入大曲酒发酵窖池中的待发酵的物料在大曲酒发酵窖池中发酵，发酵产生的CO2气体充满集气罩罩体（1）内、再从集气罩罩体（1）内经输气管（6）、干燥剂干燥后输送到粮食库房，利用CO2气体的窒息作用防治粮食蛀虫、防止粮食霉变。
2.按权利要求1所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：步骤a中所述干燥剂（3）是变色硅胶。
3.按权利要求1或2所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：还包括一个套接在输气管（6）内的多孔容器，步骤a中所述干燥剂（3）放置在多孔容器中。
4.按权利要求1或2所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：步骤a所述输气管（）6上还安装有阀门（2）。
5.按权利要求1或2所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：步骤a所述集气罩罩体（1）上还安装有气压表（5）。
6.按权利要求1或2所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：步骤a所述输气管（6）上还安装有气体流量计（4）。
7.按权利要求3所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：步骤a所述输气管（6）上还安装有阀门（2）。
8.按权利要求3所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：步骤a所述集气罩罩体（1）上还安装有气压表（5）。
9.按权利要求3所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：步骤a所述输气管（6）上还安装有气体流量计（4）。
10.按权利要求1或2所述回收大曲酒发酵过程中产生的CO2用于粮食防虫害的方法，其特征是：步骤a所述用窖泥将对接处密封，窖泥的厚度为15～25cm。
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