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中國白酒產(chǎn)業(yè)蒸餾裝置的演變歷程及研究現(xiàn)狀

2022-01-01 11:58:18羅恵波黃治國衛(wèi)春會朱莉莉
中國釀造 2022年2期
關鍵詞:白酒蒸汽裝置

謝 軍,羅恵波,曾 勇,黃 丹,黃治國,衛(wèi)春會,朱莉莉*

(1.四川輕化工大學 釀酒生物技術及應用四川省重點實驗室,四川 宜賓 644005;2.四川酒業(yè)茶業(yè)投資集團有限公司,四川 宜賓 644005)

中國白酒一直是我國傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的典型代表之一,作為世界六大蒸餾酒之一,其已形成各具特色、風格典型的不同香型,呈現(xiàn)出百花齊放的總體格局[1]。中國白酒的起源一直是行業(yè)爭論的話題,從酒星造酒[2]、猿猴釀酒[3]、儀狄作酒再到杜康造酒,眾說紛紜。直到科研工作者對20世紀60年代河南省賈湖遺址中出土的陶罐上殘留的類似于酒痕跡的物質(zhì)進行分析后發(fā)現(xiàn),當時的釀酒的主要原料是大米、果類和其他含糖物質(zhì),表明廣大的勞動人民可能是中國白酒的真正制作者,此次發(fā)現(xiàn)將我國釀酒歷史向前推到了公元前7 000年左右[4],與起源于公元前6 000~5 800年左右的葡萄酒和起源于公元前8 500~5 500年的啤酒幾乎處于同一時代[5]。目前,蒸餾裝置出現(xiàn)的時間也存在較大的爭議,就史料記載而言,中國白酒(古稱燒酒)最早明確記載于史料的是公元元年左右成書的《神農(nóng)本草經(jīng)疏》,該書在描述砒霜等劇毒之物時,曾寫到“……若得酒及燒酒服,則腸胃腐爛,頃刻殺人”,在描繪桑葚酒時,也曾寫到“……亦可以汁熬燒酒,藏之經(jīng)年,味愈佳”[6];西漢時期楊雄也曾著《方言》一書,書中曾記載著“酢餾,甑也”,即酸敗后的酒可以通過蒸餾操作來處理,均是早期史料記載蒸餾裝置的證據(jù)之一[7]。這類史料記載較之國外“威士忌”等蒸餾酒詞匯的出現(xiàn)早了近1 200年[8],比意大利以葡萄為原料的蒸餾酒早了近1 300年[9],目前,國外很多研究機構(gòu)、文章和書籍都認為蒸餾酒的故鄉(xiāng)在中國[10]。

中國白酒產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開蒸餾裝置和蒸餾技術的不斷進步,二者可謂是相輔相成。本文從以下幾個方面對中國白酒產(chǎn)業(yè)蒸餾裝置的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀進行了綜述,介紹了傳統(tǒng)的天鍋甑、傳統(tǒng)蒸餾甑桶的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點,機械化蒸餾甑桶在傳統(tǒng)蒸餾甑桶基礎上的改進與完善,最后,對連續(xù)化蒸餾裝置的類型進行了總結(jié),并分析其主體結(jié)構(gòu)、蒸餾工藝以及各自的優(yōu)缺點。以期對研究中國白酒產(chǎn)業(yè)蒸餾技術發(fā)展歷程提供一定的參考,也為后續(xù)蒸餾裝置的研究提供一定理論基礎。

1 天鍋甑

天鍋甑可謂是中國白酒行業(yè)使用范圍最廣、出現(xiàn)時間較早的蒸餾裝置之一,在北京市、四川省、云南省等地均有出現(xiàn),甚至至今仍能在浙江、廣西和江西部分地區(qū)尋找到天鍋甑的蹤跡[11]。2006年,位于吉林省的大安酒廠在改造廠房時出土了大量的釀酒器具,出土的物件可組裝為完整的燒酒鍋具——天鍋甑,到2012年,研究人員對出土物件進行深入研究并擴大發(fā)掘后確認大安酒廠遺址是遼金時期的燒酒坊,將天鍋甑出現(xiàn)時間前推至遼金時期[12]。自20世紀90年代開始,全興酒業(yè)對其酒坊遺址進行了全面發(fā)掘,從近300 m2的遺址中發(fā)掘出了大量的釀酒器具,完整地反映了中國傳統(tǒng)白酒釀造工藝流程,其中一套完整的天鍋甑展示于全興酒史博物館[13]。在對江西省轄區(qū)內(nèi)一燒酒作坊遺址進行發(fā)掘時,發(fā)現(xiàn)了完整的釀酒遺跡,其中兩處天鍋甑遺跡,包括土灶、燒鍋底座以及接酒等[14],這些考古發(fā)現(xiàn)表明,天鍋甑至少在明清時期已經(jīng)得到了完善,并具有較廣泛的使用。

天鍋甑不僅在我國漢族人民釀酒行業(yè)有著較為廣泛的應用,在部分少數(shù)民族地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了天鍋甑的蹤跡。如云南省佤族燒酒[15]、云南省彝族燒酒、蒙古族馬奶酒[16]以及拉薩的青稞酒[17]等少數(shù)民族特色酒的蒸餾裝置都存在天鍋甑的影子,這也證明了中國蒸餾酒的工藝和裝置均為我國古人原創(chuàng),不是舶來之物[18]。

1.1 天鍋甑的基本結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的天鍋甑主要由三部分組成,自下而上分別是地鍋、帶箅子的木甑、盛裝冷凝水的天鍋及冷凝管、接酒容器等配套部件。在灶臺上依次安置好地鍋、木甑和天鍋后開始加熱,地鍋中蒸汽源源不斷地上涌,乙醇及其他香味物質(zhì)不斷從箅子上糟醅中提取、濃縮的,上升的蒸汽遇到盛放冷凝水的天鍋后液化滴落于天鍋底部的銅盤中,再順著天鍋底部的流酒管流入甑外的接酒容器中,即可完成蒸餾工藝。天鍋甑可謂是我國古代先民在長時期的實踐中不斷選擇、改進、完善得到的一種適用于中國白酒的蒸餾裝置,其獨特蒸餾原理為后續(xù)各個時代蒸餾裝置的改進提供了堅實的基礎,也使得中國白酒屹立于世界蒸餾酒之林[19]。

1.2 天鍋甑的優(yōu)點與不足

1.2.1 優(yōu)點

天鍋甑獨特的結(jié)構(gòu)形成了其通道大、汽路短、集團型汽-液相變模式的三大優(yōu)勢,經(jīng)天鍋甑蒸餾的新酒具有醇厚、溫潤、無明顯新酒味的特點,感官品評上甚至與貯存3個月后的由地面蒸餾系統(tǒng)所得新酒相近。天鍋甑所具有的這種優(yōu)勢主要與其在蒸餾過程中能夠確保酒中各組分分子間、香味各組分間保持完整性密切相關,天鍋甑真正地做到了在蒸餾過程中不改變酒汽中“香”“味”間原始組合比例,從而確保了酒中各種香味物質(zhì)組分的比例協(xié)調(diào)。

1.2.2 不足

新中國成立以后,中國白酒產(chǎn)業(yè)開始不斷復蘇、發(fā)展、振興,產(chǎn)能也在不斷擴大,天鍋甑出現(xiàn)了不適應生產(chǎn)的情況,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

一是勞動強度大,“天鍋”中的冷凝水會隨著蒸餾的進行溫度上升,為了確保冷凝效果需要定時更換冷凝水,同時還需要有專人不停地混勻“天鍋”中的冷凝水,否則冷凝效果差。在舊時釀酒坊的學徒工首先要學會的就是攪動“天鍋”中的冷凝水,存在勞動強度大、冷卻效果不穩(wěn)定問題。

二是流酒溫度不穩(wěn)定,由于天鍋甑普遍采用柴火進行加熱,火力大小無法控制一致,導致蒸汽壓力不穩(wěn)定、蒸汽對糟醅中香味物質(zhì)的提純效果減弱,加之由于天鍋冷凝效果不穩(wěn)定,最終很可能會導致“豐產(chǎn)不豐收”的現(xiàn)象[20]。

三是換熱效率低下,由于“天鍋”中冷凝水與酒蒸汽間熱交換面積小、交換速率緩慢、人工攪動頻率不穩(wěn)定導致甑子容量受到限制,進而導致產(chǎn)量無法擴大,這也是天鍋甑后續(xù)被閑置的主要原因之一[21]。因此,天鍋甑逐漸退出了歷史舞臺,如今只在博物館以及部分偏遠地區(qū)能夠看見天鍋甑的足跡。

2 傳統(tǒng)蒸餾甑桶

隨著新中國的成立,我國工業(yè)開始復蘇、振興、擴大,天鍋甑也隨著中國白酒產(chǎn)業(yè)的振興逐漸被地面蒸餾系統(tǒng)(傳統(tǒng)蒸餾甑桶)取代。傳統(tǒng)蒸餾甑桶是我國一種專門針對固態(tài)發(fā)酵糟醅而設計的獨特蒸餾裝置,不同于世界上其他蒸餾裝置。其主體結(jié)構(gòu)自下而上分別為地下預埋的加熱器—底鍋、上下口直徑分別為2.0 m和1.8 m左右、高1.0 m左右的錐形圓筒、甑箅、活動的甑蓋;通過中間的導汽筒與冷凝罐相連[19]。蒸餾時向加入水后的底鍋中通入蒸汽,產(chǎn)生飽和的水蒸氣并通過甑箅進入甑桶中,按照“輕撒勻鋪、探氣上甑”的操作要領進行上甑、封甑,水蒸氣與甑桶中的糟醅進行熱質(zhì)交換,通過“汽化-液化-汽化”的不斷循環(huán)將糟醅中酒精和微量風味物質(zhì)逐步濃縮于蒸汽中并通過導汽筒傳入冷凝桶中轉(zhuǎn)化為酒液,完成整個蒸餾過程[22]。

2.1 傳統(tǒng)蒸餾甑桶的演變

傳統(tǒng)蒸餾甑桶雖是源于天鍋甑,但也不僅僅是簡單地將冷卻裝置“天鍋”更換為冷凝桶,而是在使用過程中進行了不斷的調(diào)整、改進,演變主要包括以下幾個方面:

一是制作材料的演變,甑桶制作材料從最開始的石材、鐵、鋁逐步發(fā)展為現(xiàn)在的不銹鋼材質(zhì)[23]。不同材質(zhì)制作的甑桶具有各自優(yōu)缺點,石制甑桶具有甑桶邊熱傳遞速率慢,有利于糟醅中風味物質(zhì)的萃取的優(yōu)點,但存在加工困難,機械強度差的缺點;鐵制和鋁制甑桶雖有加工便利的優(yōu)點,但因不耐腐蝕,影響酒質(zhì)的缺點,應用范圍受限[24];目前普遍采用的不銹鋼甑桶具有易制作、耐腐蝕、強度高、使用壽命長的優(yōu)點,但也存在甑桶內(nèi)酒汽不能同步上升,優(yōu)質(zhì)酒提取率不穩(wěn)定的缺點[25]。

二是甑桶外形的演變,主要有柱筒形和圓盆形兩種,由于柱筒形甑桶存在操作難度大、酒質(zhì)差、蒸餾效率較低等缺點已被淘汰;圓盆形甑桶在操作恰當?shù)幕A上的蒸餾效率可達80%~96%,酒汽在甑桶內(nèi)聚集效果比較好,初餾酒精度可達80%vol左右[26]。

三是出甑方式改變,傳統(tǒng)甑桶蒸餾采用人工上甑,蒸餾結(jié)束后也由人工出甑,雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、人工操作便捷等優(yōu)點,但存在勞動強度大、環(huán)境惡劣、生產(chǎn)效率低等缺點,為了減少出甑工段的勞動強度,甑桶底部箅子改進為延中軸線打開的合頁形式,蒸餾結(jié)束后將甑桶提升到攤晾區(qū)域上空,打開甑桶底部插銷,合頁打開即可完成出甑操作,大大減小了勞動強度[27]。

四是甑桶蓋子的改進,天鍋甑中采用的天鍋既是冷凝器也是甑蓋,具有保持酒原始風味特征的優(yōu)點,但由于耗能耗水大、勞動強度大、生產(chǎn)率低等問題逐漸將冷凝器與甑蓋分開設計使用。甑蓋的設計也經(jīng)歷了多次的修改,由于最開始的平形甑蓋存在酒蒸汽導出受阻等問題逐漸被漏斗狀的甑蓋取代。漏斗狀的甑蓋同樣存在一些不足,主要問題是導汽筒和甑蓋連接處存在一個較大的表面積差,酒蒸汽需要經(jīng)過突然的壓縮才能通過導汽筒進入冷凝罐中,突然的壓縮可能會導致酒液的原始結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[26],同時會導致部分酒蒸汽液化后沿甑蓋內(nèi)壁流至密封槽中造成酒損和香損。為了完善存在的不足,科研工作者們進行了一系列的改進,如甑蓋夾層、填充隔熱材料、在夾層內(nèi)壁開孔收集酒液等,努力做大、新的突破[28]。

2.2 傳統(tǒng)蒸餾甑桶優(yōu)點與不足

2.2.1 優(yōu)點

傳統(tǒng)蒸餾甑桶雖是間歇式蒸餾,但也完全符合拉烏爾定律,實質(zhì)上也可以看作是一個獨特的填料蒸餾塔[29],通過工人師傅的上甑操作在甑桶內(nèi)形成糟醅層,隨著蒸汽的不斷上涌甑內(nèi)溫度不斷上升,蒸汽在糟醅層內(nèi)不斷“汽化-液化-汽化”,經(jīng)過多次萃取濃縮后使糟醅中酒精度從5%vol左右提升至65%vol左右,同時也將糟醅中微量的、數(shù)量眾多的香味物質(zhì)萃取至基酒中,實現(xiàn)對糟醅中香味物質(zhì)的提取[30],也可以在一定程度上減少有害物質(zhì)的含量,如農(nóng)殘、重金屬和塑化劑等[31]。

2.2.2 不足

傳統(tǒng)蒸餾甑桶雖較天鍋甑具有諸多優(yōu)點,但依然存在一些需要改善的地方,主要包括以下幾點:

一是上甑技術影響蒸餾結(jié)果,雖釀酒一線工人在長期生產(chǎn)實踐中總結(jié)了“輕撒勻鋪,探氣上甑”、“松、輕、準、薄、勻、平”等上甑操作技巧,但實際生產(chǎn)中由于上甑工人主觀因素同樣也會出現(xiàn)由上甑操作的失誤導致出酒率和基酒酒質(zhì)受到影響的情況,也就是行業(yè)所說的“豐產(chǎn)不豐收”[32]。

二是摘酒技術影響蒸餾結(jié)果,一般會對傳統(tǒng)白酒蒸餾過程中的基酒分段摘取、儲存,如四川的濃香型白酒摘酒過程中講究“掐頭、去尾、留中間”,即摘酒師傅通過采用“看花摘酒”工藝對基酒進行分段摘取、儲存,方便后續(xù)的勾調(diào)環(huán)節(jié)。但大清花、小清花、云花等不同酒花類型的判定受摘酒師傅主觀性的影響,同一位摘酒師傅在不同身體狀態(tài)下或者不同的摘酒師傅對于同樣酒花的判斷可能就會出現(xiàn)一些分歧,這些分歧有可能會導致分段摘酒過程中出現(xiàn)酒損[33]。

三是上甑失誤造成蒸餾事故,在蒸餾過程中可能會因為上甑工的熟練度、認真度、身體狀態(tài)等出現(xiàn)蒸餾事故,如底鍋水添加過多、底鍋水未更換比較粘稠時容易造成蒸餾時涌入甑內(nèi),導致糟醅浸水、污染,造成“淤鍋”事故[34];上甑過程中蒸汽控制不穩(wěn)導致蒸汽突然中斷,糟醅層隨之逐漸下沉,部分氣路受阻造成嚴重的質(zhì)量事故,造成“墜甑”事故;由于上甑結(jié)束時糟醅墻沒有做好或者上甑時鋪撒不均勻造成偏甑、酒蒸汽從糟醅層薄弱處沖出,并沿著甑蓋與甑體密封處沖出,造成酒損甚至濺射到烤酒工身上,產(chǎn)生燙傷事故。以上所列舉的事故中輕微事故會造成酒損,嚴重的甚至會威脅到工人的人身安全,這是傳統(tǒng)蒸餾甑桶在蒸餾過程中需要嚴格注意的事項。

四是水封造成酒損,傳統(tǒng)蒸餾甑桶由于甑邊效應會有部分酒蒸汽泄露到液封的水中,在一甑蒸餾結(jié)束后,一般導汽筒水封槽中酒損為0.7 kg左右,甑桶水封槽中酒損為2 kg左右[35],這部分酒損雖在多次技改中得到一定的減少,但這個問題仍然存在。

3 機械化蒸餾甑桶

隨著機械化在白酒行業(yè)中的不斷推廣,越來越多的釀酒工段實現(xiàn)了機械化,尤其是在蒸餾工段,目前部分酒廠已基本實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)工藝[36],其中機械化蒸餾甑桶是在傳統(tǒng)蒸餾甑桶的基礎上進行了諸多改進和完善形成的,主要包括以下幾方面:

3.1 上甑環(huán)節(jié)的改進

鑒于人工上甑存在勞動強度較大、上甑環(huán)境較惡劣、上甑工的主觀性影響出酒率和酒質(zhì)等不足[37],部分酒企開始圍繞“探氣上甑、輕撒勻鋪”的核心工藝要求探索機械上甑工藝,目前已用于實際生產(chǎn)的主要為抖動式和旋轉(zhuǎn)式上甑機器人。

抖動式上甑機器人主要由機械臂和料斗組成,借助紅外線成像儀探測糟醅層上的溫度變化來判斷蒸汽的上升,達到“探汽上甑”工藝要求。上甑時通過料斗的輕微抖動將糟醅輕撒勻鋪在預先設定好的區(qū)域中,使每一斗糟醅剛好完成一個區(qū)域的上甑。抖動式上甑機器人由于沒有在機械臂內(nèi)部設置傳送裝置,每一料斗上甑結(jié)束后需要轉(zhuǎn)動至糟醅傳送裝置處進行補料,如此往復實現(xiàn)整個上甑過程[38-39]。

旋轉(zhuǎn)式上甑機器人在抖動式上甑機器人的基礎進行了改進,在機械臂內(nèi)部預置了糟醅傳送裝置,同時配備了糟醅進出口、升降及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)等輔助設備,實現(xiàn)了連續(xù)性上甑,優(yōu)化了整個運行軌跡,提高了“探汽上甑”的靈敏度[40]。

目前,紅外線熱成像技術無法直接表征糟醅內(nèi)層溫度、上甑時糟醅鋪撒不均勻、糟醅層局部汽路受阻、內(nèi)置式傳送帶不易清洗容易滋生雜菌等仍是上甑機器人當前面臨的挑戰(zhàn),這也將是未來上甑機器人主要解決的痛點[41-42]。

3.2 甑桶結(jié)構(gòu)的改進

為了彌補傳統(tǒng)蒸餾甑桶存在的不足,在機械化蒸餾工藝實施過程中,甑桶自身結(jié)構(gòu)也在不斷完善。為了減少勞動強度、減少酒損、提高生產(chǎn)效率,甑桶結(jié)構(gòu)增加了旋轉(zhuǎn)設備、升降設備和構(gòu)架等輔助設備,蒸餾結(jié)束后通過電機的推動使甑桶旋轉(zhuǎn)到一定角度完成出甑操作;桶內(nèi)蒸汽孔采用品字形不均分布可以一定程度上減弱甑邊效應;通過設置液壓裝置、氣封裝置以及桶口采用硅膠密封可以減少水封所帶來的酒損[43-44]。改進后的甑桶自動化、機械化程度較高,有利于釀酒行業(yè)整個機械化的推廣,實現(xiàn)與其他國際蒸餾酒生產(chǎn)技術水平的接軌[45-46]。

3.3 摘酒環(huán)節(jié)的改進

摘酒工藝的好壞受烤酒工主觀因素的影響較大等問題,鑒于傳統(tǒng)蒸餾過程中的分段摘酒主要依靠烤酒工看酒花、品評等方式,釀酒行業(yè)科研人員研發(fā)出了自動化摘酒裝置[47]。自動化摘酒裝置主要是在現(xiàn)有的基礎上借助酒精度在線檢測器、溫度在線檢測器和流量在線檢測器替代烤酒工的主觀判斷,并設置5~6個出酒管道作為不同等級原酒的出口。餾酒時在線檢測的數(shù)據(jù)反饋到中央控制器,再通過電磁閥門調(diào)節(jié)出酒管的位置實現(xiàn)分段摘酒的工藝要求[48-49]。

4 連續(xù)蒸餾裝置

上述幾種蒸餾裝置均屬于間歇蒸餾,在固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中連續(xù)蒸餾裝置仍處于研究階段,目前主要集中于液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中,郭梅君等[50]針對液態(tài)法白酒設計了一套塔式連續(xù)蒸餾裝置,經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn),連續(xù)蒸餾工藝在能耗方面能夠節(jié)約60%左右的蒸汽用量和50%左右的冷卻水用量,蒸餾后的酒質(zhì)更加純凈、柔和,廢醪中僅有0.5‰左右的酒份,是間歇蒸餾工藝的四分之一,相對于傳統(tǒng)間歇蒸餾裝置具有諸多優(yōu)勢[51]。近年來固態(tài)白酒傳統(tǒng)間歇甑桶蒸餾工藝暴露出了一些不足,如上述的甑桶多而分散、生產(chǎn)效率低、容易出現(xiàn)酒損等。因此,為了提高整個白酒行業(yè)的機械化、智能化、自動化、連續(xù)化和聯(lián)動化的程度,科研人員對固態(tài)發(fā)酵法白酒連續(xù)蒸餾裝置及工藝進行了深入研究并取得了大量研究成果[52-54],形成了不同類型的連續(xù)蒸餾裝置。

4.1 筒體旋轉(zhuǎn)式連續(xù)蒸餾裝置

該裝置主體結(jié)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)筒體、螺旋進料和出料機、抽汽集成器、冷凝器和儲酒罐等。蒸餾開始時酒醅通過螺旋進料機進入筒體,筒體以5~20 r/min開始旋轉(zhuǎn),糟醅隨著筒體旋轉(zhuǎn)不斷向出料口前進并與通入的蒸汽充分接觸,上升至頂部的酒蒸汽由抽汽集成器收集后導入冷凝器中,冷凝后的白酒流入儲酒罐中,糟醅則通過螺旋出料機排出,完成整個蒸餾操作[55]。

該設備具有勞動強度低、人工需求低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,但也存在一些缺點,如旋轉(zhuǎn)過程中糟醅中的疏松劑容易拋出,導致糟醅間隙減少影響蒸餾效果;筒體旋轉(zhuǎn)過程中濕潤的糟醅物料容易因為離心力粘貼在筒體壁上難于清洗,同時導致酒損;由于糟醅層較薄,提香效果無法趕上傳統(tǒng)蒸餾甑桶,不適用于濃香型和醬香型等白酒的蒸餾[56]。

4.2 中空旋轉(zhuǎn)軸連續(xù)蒸餾裝置

該裝置主體結(jié)構(gòu)包括固定的密封殼體、具有螺旋葉片中空旋轉(zhuǎn)軸和收集器。蒸餾開始時糟醅從中空旋轉(zhuǎn)軸的一端輸入,糟醅隨著螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)沿著中空軸向前移動,中空軸中的加熱介質(zhì)被熱源加熱后使糟醅中的乙醇及其他香味物質(zhì)揮發(fā)到殼體空間內(nèi),并被收集器捕捉,實現(xiàn)連續(xù)化蒸餾[57]。

該裝置螺旋葉片設計為中空,與中空旋轉(zhuǎn)軸相連,加熱后可使糟醅受熱更均勻,有利于糟醅中揮發(fā)性物質(zhì)的析出;同時避免了旋轉(zhuǎn)式設備存在的不足。但該裝置同樣存在一些不足,如整個裝置較長,不同區(qū)域蒸餾出的組分不一樣,不利于收集;螺旋葉片長時間使用后容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,需選用耐酸、耐腐蝕的金屬;整個螺旋軸由多個螺旋葉片組成,存在較多的死角后期清洗比較麻煩,清洗不當容易染菌。

4.3 塔式連續(xù)蒸餾裝置

該裝置在前面多種連續(xù)蒸餾裝置的基礎上,為了更好地模擬傳統(tǒng)蒸餾甑桶在蒸餾過程中反復“汽化—液化—汽化”的濃縮過程,設計為塔式連續(xù)蒸餾裝置。該裝置主要由塔體、糟醅輸入裝置、糟醅輸出裝置、發(fā)熱源等組成,蒸餾過程中糟醅從塔頂輸入蒸餾塔中,蒸汽則從塔底輸入,蒸汽由下而上穿過糟醅層對其中的乙醇及其他香味物質(zhì)進行濃縮。糟醅在塔內(nèi)的運動方式目前主要有兩種,一是塔內(nèi)設計傾斜的多級擋板,糟醅沿著多級擋板緩慢向塔底滑落,蒸汽沿著擋板間隙上升從而完成蒸酒工段;二是塔內(nèi)設計有合頁篩板,通過篩板的打開和關閉實現(xiàn)糟醅的向下滑落,蒸汽則通過篩孔穿過糟醅層完成蒸餾工段。塔式蒸餾裝置雖然比之前兩種均有一定的優(yōu)勢,但也存在一些問題,如暫時無法達到大曲酒蒸餾的標準,主要應用于麩曲或小曲清香型白酒的蒸餾[58-60]。

相對于傳統(tǒng)間歇蒸餾來說,連續(xù)蒸餾具有著勞動強度低、生產(chǎn)效率高、便于實現(xiàn)機械化、智能化、自動化生產(chǎn)等優(yōu)點,在小曲或麩曲白酒蒸餾過程已得到了一定的應用,并取得了一定的科研成果,但在固態(tài)法大曲白酒產(chǎn)業(yè)中仍處于研究階段,尤其在濃香型白酒、醬香型白酒、大曲清香型白酒等大曲酒蒸餾方面,這是由于大曲酒糟醅相對于小曲或麩曲酒糟醅更為復雜,包括物理結(jié)構(gòu)、糟醅中所含物質(zhì)以及糟醅中香味物質(zhì)等。在后續(xù)研究中應該以糟醅層的厚度、糟醅層數(shù)、輔料的有無、糟醅的傳送方式以及酒蒸汽的收集等方面為研究中心,只有盡可能完善蒸汽與糟醅的熱質(zhì)交換才能夠做到“豐產(chǎn)”又“豐收”,就當前蒸餾技術發(fā)展趨勢來看,連續(xù)蒸餾裝置必將是未來中國白酒產(chǎn)業(yè)研究的重點之一。

5 總結(jié)與展望

本文對中國白酒產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的蒸餾裝置的發(fā)展歷程進行了綜述,對傳統(tǒng)的天鍋甑、傳統(tǒng)蒸餾甑桶、機械化蒸餾甑桶及連續(xù)蒸餾裝置的主體結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點進行了總結(jié)。盡管每種蒸餾裝置都存在不足之處,但在中國白酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中起到了重要的作用。

當前,中國白酒釀造過程中采用的蒸餾裝置主要還是甑桶,包括傳統(tǒng)的和機械生產(chǎn)的甑桶,而連續(xù)蒸餾裝置仍處于研究階段。后續(xù)蒸餾裝置研究應該將機械化、智能化和連續(xù)化作為研究中心,以保證出酒率與酒質(zhì)為前提,不斷地完善裝置結(jié)構(gòu),提高機械化、智能化、減少勞動強度、增強穩(wěn)定性,逐步被白酒企業(yè)所接受。中國白酒產(chǎn)業(yè)只有在傳承中不斷創(chuàng)新,才能保持永久的生機。

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