梁敏，邹东恢

（1.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；2.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006）

黄酒的加工特点与设备选型及新发展

梁敏1，邹东恢2

（1.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；2.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006）

近几年，随着黄酒加工业的发展，黄酒加工设备也获得了显著的提高，黄酒加工设备向着大型化、自动化发展，新型黄酒加工设备得以涌现和发展，出现了一些新的变化。论述我国黄酒的加工特点、设备选型，并对其未来发展趋势进行展望。

黄酒；特点；设备选型；新发展

黄酒源于中国，是我国的民族特产，也称为米酒（rice wine），属于酿造酒。约在3 000多年前，商周时代，中国人独创酒曲复式发酵法，开始大量酿制黄酒，在世界三大酿造酒（黄酒、葡萄酒和啤酒）中占有重要的一席[1-2]。酿酒技术独树一帜，成为东方酿造界的典型代表和楷模，其中以浙江绍兴黄酒为代表的麦曲稻米酒是黄酒历史最悠久、最有代表性的产品，黄酒以大米、黍米为原料，一般酒精含量为14%～20%，属于低度酿造酒。

黄酒中含有20种氨基酸，其中含人体必需的8种氨基酸，其含量居各种酿造酒之首。研究表明，黄酒含有丰富的活性组分，具有抗氧化、抗衰老、降血压、降胆固醇、参与机体代谢和免疫调节等生理功效[3-4]。黄酒是我国酒类产业政策发展的产品，具有悠久历史和文化内涵的酒种，黄酒产量每年以8%～10%递增，2014年全国黄酒年产量达5.46×106t。新原料、新菌种、新技术和新设备为新品种开发、传统工业改革与创新创造了机会，为黄酒业发展拓展空间走出国门，创造了良好的条件。

1 黄酒的加工特点

黄酒是我国独特品种，与其他酿造酒相比，在生产工艺、产品风格等方面，都有其独特之处。

1）地方特色浓厚，各地生产黄酒的原料、糖化发酵剂种类不尽相同，工艺操作各具特色，因而种类繁多。

2）传统黄酒生产是夏天制曲，冬天酿酒，低温酿酒，发酵期长，有利于酒度增长并产生色、香、味，积累黄酒中特有的风味物质。

3）典型的边糖化边发酵工艺，黄酒酿造时，糖化剂与发酵剂同时作用，协同发酵。

4）黄酒酿造用糯米酿酒，用麦制曲是历代传下来的宝贵经验。

5）独特的曲法酿造，用曲酿酒我国最早应用，有独特风味与特点，如麦曲、小曲、红曲等。曲的种类不同，黄酒风味亦不相同。

6）黄酒酒度低、营养丰富，所以要采以煎酒的方法，进行灭菌，然后密封在陶坛内，久贮不变质，酒味醇厚。

2 黄酒加工设备与选型

我国的黄酒机械从上世纪50年代开始进行了逐步的改造，因地制宜，因厂制宜，已先后对用水的自流化、浸米的大罐化、蒸饭的机械化、发酵的大罐化、压榨的机械化、煎酒灭菌的机械化和灌装的自动化进行了行之有效的改造，并在80年代初成功地进行了机械化生产黄酒，逐步实现了机械化、连续化的黄酒生产装备，打破了黄酒季节性生产的限制。如2014年建设的某全自动黄酒酿造项目，在多个方面借鉴吸收了酿造生产的新技术和新的生产方式，在继承独特与优秀的黄酒传统工艺的基础上，将先进的自动化控制技术融合到黄酒生产工艺中，从制曲、浸米、蒸饭、发酵、过滤、煎酒一直到灌装都实行机械化和自动化，实现了真正意义上的黄酒自动化生产[5]。黄酒生产的主要机械设备包括：原料预处理机械、蒸饭设备、黄酒发酵设备、压滤设备、煎酒设备、灌装机械设备等。

2.1 物料输送设备

在食品发酵工厂中存在着大量物料输送问题，为提高劳动生产率和减轻劳动强度，常常需要采用输送机械来完成输送物料的任务，黄酒生产原料输送可用机械输送或气力输送流程方法，输送机械有多种，常用的设备有3种：带式运输机，斗式提升机和螺旋运输机。气力输送是近些年来发展较快的一种输送散状物料的形式，在生物加工行业得到广泛应用，主要借助强烈的空气流经管道流动，把悬浮在气体中的物料送至所需要的地方。

如黄酒生产原料大米可采用真空吸送系统形式输送，气力输送与其他形式的输送相比各有优点，但综合性能相比较，气力输送有独到之处[6]。表1列出气力输送与机械输送方式比较。

表1 气力输送与机械输送方式比较Table 1 Manner compare to airslide conveyer and mechanical conveyer

2.2 浸米设备

将精白米冲洗干净后，再加水浸米，让米粒吸饱水分，使其淀粉膨胀，以便在蒸煮时均匀蒸熟不带白心。浸米时间长短因浸米时的气温、水温和米的质量而异，一般24 h～72 h，浸米的程度要求米粒保持完整，用手指掐米粒成粉、无粒心为好，米吸水量约25%～30%。

多采用开口圆筒式锥形罐，碳钢钢板，以容积7.7 m3为例，浸米 4 t，直径 2 500 mm，高 1 200 mm，锥体高1 100 mm，内装有加热蒸汽管。

2.3 蒸饭设备

蒸饭机有立式蒸饭机和串联立式连续蒸饭机及卧式蒸饭机等形式。目前我国最为先进的黄酒蒸饭设备是不锈钢卧式连续蒸饭机，优点是劳动强度低，蒸饭的熟度较容易控制，维护容易。在黄酒机械化新工艺流水线上连续蒸饭设备的蒸饭机，目前大多采用卧式蒸饭机，也有立式蒸饭机。

2.3.1 立式蒸饭机

立式蒸饭机结构简单，容易制造，投资少，节约能源，维修方便，适合糯米、粳米原料蒸煮，适用于中小型酒厂应用。

结构：上筒体内径720 mm、高2 915 mm，下筒体内径320 mm、高460 mm，上下筒体连接处夹角为70°。上汽室蒸汽喷射孔直径2.2 mm，均布700孔，下汽室蒸汽喷射孔直径2.2 mm，均布400孔。总汽包压力为0.392 MPa，上、下汽室压力为 0.049 MPa～0.098 MPa。

2.3.2 卧式蒸饭机

卧式蒸饭机因有喷水、翻拌等，因此对各种米质原料的适用性较好，形式为钢质履带摩擦传动型，为多数大中厂采用，总长度8 m～10 m，由两端的鼓轮带动不锈钢孔带回转，或用链轮带动尼龙网带回转。

2.4 发酵设备

在发酵容器方面，传统工艺的黄酒生产是用大缸、酒坛作发酵容器的。容量小，占地大，质量波动大，劳动强度高。从20世纪60年代开始，在传统工艺基础上实行了黄酒生产的大罐发酵，目前大罐发酵已普遍应用，有30、45、50 m3的大罐，采用不锈钢制造，为黄酒机械化奠定了基础[7-8]。

大罐发酵基本特点是容积大、醅层深、发热量大而散热难、厌氧条件好、二氧化碳气集中。黄酒大罐常是普通钢板（A3）制成，内加无毒涂料，加之容积大、表面积小，故而厌氧条件比传统的陶缸、酒坛好，酒精的挥发损失也少，出酒率较高。黄酒大罐发酵设备又分为前发酵罐和后发酵罐。

2.4.1 前发酵罐

目前国内较大的前发酵罐容积已达45 m3～50 m3，醪液深度达9 m～10 m，成为典型的深层发酵。前发酵罐有瘦长形和矮胖形两种，以前者较普遍，因为它有利于醪液对流和自动开耙，并且占地面积较小。前发酵罐容积按单位质量投料量的3倍体积计算，即每千克原料需3 L的体积，罐体圆柱部分的直径与高度之比约为1∶2.5。材料采用厚4 mm的不锈钢，而大多采用8 mm的碳钢板制作，内涂生漆或其他涂料，防止铁与酒醪的直接接触，以免影响酒的色泽、风味和稳定性。

前发酵罐冷却装置有列管内冷却、夹套外冷却和外围导向带式冷却，其中夹套外冷却的冷却面积较大，冷却速度较快，但冷却水利用率较低。也可采用三段夹套式冷却，分段控制进水量，以便按不同要求控制发酵液温度。目前趋向采用外围导向冷却，它能合理地利用冷却水，冷却面积比夹套式少，冷却速率稍低。

2.4.2 后发酵罐

后发酵罐主要用于进行长时间缓慢后发酵，进一步转化淀粉和糖分为酒精，促使酒液成熟。由于发酵慢，时间长，所以后发酵罐的数量和总容积远比前发酵罐多和大。后发酵罐一般为瘦长形圆柱锥底直立罐，可用4 mm厚不锈钢板或6 mm～8 mm厚的碳钢板制造，但碳钢罐制好后要内涂生漆或其他防腐无毒涂料，其单位投料量所占的容积可按前发酵醪容积的0.9倍计算[9-10]。后发酵醪的品温控制有3种方法：一是罐内列管冷却，对降低中心部位醪液的品温较容易；二是外围导向冷却，若要迅速降低酒醪中心部位品温，应与无菌空气搅拌相结合；三是后发酵室空调降温，效果好但耗冷量大，成本较高。

2.5 过滤与煎酒设备

2.5.1 过滤设备

在过滤设备中，较为先进的有硅藻土过滤机、板框式压滤机、真空过滤机及超滤膜过滤设备。黄酒过滤传统采用笨重的杠杆式木榨床，目前已采用板框式压滤机，如采用BKAY54/820型板框式气膜压滤机，该机由机体、液压两部分组成。机体两端由支架和固定封头定位，靠滑竿和拉杆连为一体，滑竿上安放59片滤板及一个活动封头，由油泵电动换向阀和油箱管道油压系统组成。板框式压滤机系列主要技术参数见表2。

真空过滤机及不锈钢硅藻土过滤机在黄酒生产中都有所应用，真空过滤机构造及性能参数：主要由真空泵、过滤排出泵和过滤机3部分组成。真空泵的型号为TRV50-220，吸气流量290 m3/h，真空度66 661 Pa（500 mmHg），装机容量7.5 kW，装泵台数为1台。过滤机型号为10TAYLO，过滤面积10 m2，转鼓直径为1 335 mm，最大预涂层厚度100 mm，最大预涂层体积1 050 L，刮刀进给速度0～800 mm/h，可连续调节，转鼓速度0.33 r/min～1.68 r/min。助滤机悬浮罐容积500 L，最高工作温度80℃，该机适用于瓶装黄酒产量大的黄酒企业[11-12]。

表2 板框式压滤机系列主要技术参数Table 2 Main technology parameter to plate and frame pressure filter series

2.5.2 煎酒设备

常采用蛇管、套管、列管和薄板等换热器作为黄酒的煎酒设备。

2.5.2.1 柜式黄酒灭菌器

柜式黄酒灭菌器适用于中小型黄酒厂黄酒的灭菌，其灭菌温度在80℃～100℃，热效率在92.27%，冷凝水≤70℃，每小时灭菌黄酒量在1.6 t～9 t左右。采用分段加热法，使料逐步升温，高温区受热时间8 s，使酒味不走味，附有衡酒器及冷却系统。表3为GMHL型柜式黄酒灭菌器技术参数。

表3 GMHL型柜式黄酒灭菌器技术参数Table 3 Technology parameter of GMHL form guishi yellow rice wine sterilization pot

2.5.2.2 薄板式热交换器

黄酒灭菌装置是由板式热交换器、热水器及热水管路、贮生酒桶、物料泵和热水泵组成。板式换热器由几十片两面带波纹的沟纹板和薄片板组成，交替排列，片与片边缘的密封采用胶皮圈，酒液和热水以泵送压力，循着沟纹板两面的沟纹相向流动而进行热交换。如热交换后尚未达到预定杀菌温度要求，可通过转向进入回流桶，再进入热交换器加热。达到要求酒温的酒流入灌酒桶，灌酒桶上方的酒蒸气可回入薄板换热器的预热段，与冷酒液进行热交换。薄板换热器高效卫生，如果采用两段式薄板热交换器，还可利用其中的一段进行热酒冷却和生酒的预热，充分利用热量。

2.5.2.3 列管式热交换器

采用20K钢板卷焊成4～5个圆筒体，每个筒体内均设置10～20根流酒管（为不锈钢管或紫铜管）。由花板、封头盖将筒体、流酒管束各自串联，组成一个密封的容器。管内流酒管外与筒体内通蒸汽，酒液和蒸汽反方向进入，达到灭菌的目的。其优点是酒温稳定、效果好，根据生产需要可自制，如某酒厂的圆筒直径为500 mm、长1 400 mm，紫铜管直径9 mm、壁厚1.5 mm、长1 400 mm，管束11根的列管式热交换器6 h～7 h，可出酒20 t，出酒温度控制在85℃～88℃。

2.6 黄酒灌装设备

2.6.1 黄酒不含气体包装机械

黄酒包装生产线研制的压盖机，其特点是压盖后退瓶速度快，不挂瓶，主机的稳定性好，各部分旋转动作协调、准确、平稳，采用了变频无级调速可在调整范围内随意选择速度；采用PLC可编程序控制器，出现故障时自行停机。该设备达1万瓶/h生产线，由搅盖、理盖、压盖机上部、压盖头、压盖机下部、工作台、输瓶链道、进瓶螺旋、进出拨轮等组成[13-14]。压盖机主要技术参数见表4。

表4 压盖机主要技术参数Table 4 Main technology parameter to capping machine

2.6.2 GWDP系列灌装机

主要用于玻璃瓶灌装黄酒、白酒及不含气的饮料，采用定量灌装。本机主要结构由进瓶螺旋、进出瓶星轮、液缸、灌装阀、托瓶、调高支承、防护罩、电气控制等组成。其特点：灌装阀为定量灌装阀，当阀下无瓶时液体流入定量杯内进行定量，瓶子上升与阀下部顶紧，打开定量阀，定量杯中的液体流入瓶内进行定量灌装。进出瓶故障自动安全保护；同步调整方便，高度调节范围大，可适应200 mm～350 mm之间不同高度的瓶子；定量灌装阀容量可精确调整；变频调速，机器运转速度可随意调节。GWDP灌装机主要技术参数见表5。

表5 GWDP灌装机主要技术参数Table 5 Main technology parameter to GWDP filling machine

3 黄酒加工设备发展与展望

就整体机械装备技术水平而言，黄酒生产尚落后于啤酒、白酒、葡萄酒等行业，黄酒机械设备生产厂家较少，在水处理装置、精米机、块曲制曲机、黄酒的陈储设备等方面有待进一步完善[15]，黄酒机械设备生产未来将面临着机遇和挑战。随着消费者对黄酒品质要求越来越高，黄酒生产设备的机械化、自动化程度必将提高。在未来的发展中企业将更加注重生产成本的降低，考虑节能环保的问题，出现以下几个方面的发展趋势。

1）机械装备发展有潜力。目前黄酒生产企业装备没有完全实现机械化、自动化，尚有半手工和半机械化操作，随着黄酒生产企业对产品质量认识的转变，会不断改进生产流程中的工艺和装备，相应的就需要有更加精密、分工更细致的装备，黄酒机械装备市场发展将大有潜力。

2）加快调整产业结构，走集团化发展道路。要改变目前“多、小、散”的局面，发挥规模效益。在科技进步方面，要改变老的生产模式和框架，设备的功能设计上，不断创新，开发新材料，引进科技含量高的先进技术和装备，使黄酒工业逐步向自动化、集团化发展方向迈进。

3）加强国产自主创新设备开发。虽然在国产设备中能跟上国际先进水平的产品不少，但真正具有自主知识产权，具有技术创新的却较少。所以黄酒设备制造行业应从创新的角度，自主知识产权的高度来开发新产品，这样才能真正实现国产设备的升级换代。

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Process Characteristics and Equipment Type Selection to Yellow Rice Wine and Its New Development

LIANG Min1，ZOU Dong-hui2
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，Heilongjiang，China；2.College of Food and Bio-engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，Heilongjiang，China）

In the last few years，with the development of yellow rice wine process industry，yellow rice wine process equipment have significantly increased and yellow rice wine process equipment trends large-scal，automation development，new type yellow rice wine process equipment have emergence and development，some new changes have taken place.In this paper,yellow rice wine characteristics,equipment type selection and a useful guidance for future studies to yellow rice wine process equipment development were discussed.

yellow rice wine；characteristics；equipmenttype selection；new development

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.17.048

2016-12-25

梁敏（1967—），女（汉），副教授，本科，主要从事化学工程、食品工程等方面的研究。