米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺及专用生物反应器制造技术

本发明专利技术公开一种米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺及专用生物反应器，属于白酒酿造技术领域。所述生产工艺包括以下步骤：蒸饭加曲、铺料、培菌糖化和发酵等步骤。本发明专利技术的专用生物反应器包括罐体、入料口、排料口、加水口、排气口、供气装置、温度计、夹套、夹套入水口、夹套出水口和支脚，罐体底部可以是圆锥形、椭圆形或平底形封头，供气装置位于罐体底部正上方的0.02～0.2m位置，在培菌糖化阶段提供充足的氧气，有利于后期的发酵并提高产酒率和改善酒的风味。本发明专利技术将培菌糖化、发酵二道工序在同一个的生物反应器上进行，大幅提高了设备利用率，节省了空间，同时也降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺及专用生物反应器
本专利技术涉及白酒酿造
，特别是涉及一种米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺及专用生物反应器。
技术介绍
米香型白酒的生产方法分为先糖化后发酵和边糖化边发酵二种。通常先糖化后发酵法，需要先将摊凉并拌入小曲的大米饭置于一个糖化容器中进行不通气的培菌糖化，达到糖化要求后将糖化醅转入发酵容器中再加水进行发酵。目前对于先糖化后发酵法所用的糖化设备主要有陶质糖化缸、不锈钢等金属材质糖化桶、糖化槽、糖化车等。案例1：先糖化后发酵小曲酒培菌糖化发酵典型工艺(1)原料：大米淀粉含量71％～73％，水分含量≤14％；碎米淀粉含量71％～72％，水分含量≤14％；(2)蒸饭：大米用50～60℃温水浸泡1h，淋干后倒入甑内，扒平加盖进行蒸饭，圆气后蒸20min；将饭粒搅松、扒平续蒸，待园气后再蒸20min，至饭粒变色；再搅拌饭粒并泼水后续蒸，待米粒熟后泼第2次水，并搅拌疏松饭粒，继续蒸至米粒熟透为止。蒸熟的饭粒饱满，含水量为60％～63％；(3)拌料加曲：蒸熟的饭料，倒入拌料机中，将饭团搅散扬晾；再鼓风摊冷至36～37℃后，加入原料量0.8％～1％的药小曲拌匀；(4)下缸：拌料后及时倒入饭缸内，每缸约15～20公斤(原料计)，饭的厚度约为10～13厘米，中央挖一空洞，以利有足够的空气进行培菌和糖化。通常待品温下降至32～34℃时，将缸口的簸箕逐渐盖密，使其进行培菌糖化，糖化进行时，温度逐渐上升，约经20～22小时，品温达到37～39℃为适宜，根据气温，做好保温和降温工作，使品温最高不得超过42℃，糖化总时间共约20～24小时左右，糖化达70～80％左右即可。(5)发酵：下缸培菌、糖化约24小时后，结合品温和室温情况，加水拌匀，使品温约为36℃左右(夏天在34～35℃，冬天36～37℃)，加水量为原料的120～125％，泡水后醅料的糖分含量应为9～10％，总酸不超过0.7，酒精含量2～3％(容量)为正常，泡水拌匀后转入醅缸，每个饭缸装入两个醅缸，入醅缸房发酵，适当做好保温和降温工作，发酵时间约6～7天。成熱酒醅的残糖分接近于0，酒精含量为11～12％(容量)，总酸含量不超过1.5g/100g为正常。(参见《酒精与白酒工艺学》，华南工学院等四院校，轻工业出版社)以上现有技术在生产米香型白酒过程中，由于培菌阶段没有得到足够的供氧，由于米饭的糖化需要培养好氧的根霉菌，因而采用通常的容器进行培菌糖化时饭层不能铺得太厚，一般只能在30厘米以下，且发酵醪的发酵为兼性厌气且需要减少蒸发损失，发酵的过程通常在相对密闭的环境中进行，目前采用的设备主要有陶质酒坛酒缸、不锈钢等金属材质发酵罐等，导致根霉菌的培养增殖和米饭淀粉的糖化效果往往不理想且难以控制，导致最终原料出酒率和产品风味受到影响，且传统的糖化、发酵容器为陶缸,糖化缸约为200L，发酵缸约为500L，熟饭进入糖化缸经固态培菌糖化后,转入发酵缸接水发酵，前后二道工序分别使用二个不同的设备容器，物料需要从一个设备转移至另一个设备，转移过程产生了能源和工时消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺及专用生物反应器，以解决上述现有技术存在由于培菌糖化阶段供氧不足，导致糖化效果不理想，影响出酒率和酒的风味，且传统工艺糖化、发酵两道工序需要使用不同的设备，存在耗时耗能等问题，本专利技术提供一种操作简便、易于控制、能耗较低，不仅在糖化阶段通风培菌促进根霉菌增殖，促进糖化反应，还能在同一个设备上完成培菌糖化和发酵二道工序，较好的解决了先糖化后发酵法米香型白酒生产中由于供氧不足导致培菌糖化效果差以及需要多个设备和物料二次转移的问题。为此，本专利技术提出一种米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺，包括以下步骤：(1)蒸饭加曲：将浸泡后的大米采用蒸汽蒸炊或加水焖煮的方法进行熟化，控制米饭粒粒饱满，米饭含水量为55～65％；待米饭冷却至32～40℃后，拌入小曲粉，小曲粉用量是大米量的0.05～2.5％；(2)铺料：将拌有小曲粉的米饭投入到专用生物反应器中，铺平，饭层厚度控制在2.3米以下，控制入料温度为30～40℃；(3)通风培菌糖化：开启供气阀，通入洁净空气，进行通风培菌和糖化，培菌糖化过程根据物料温度调节通风量，温度控制在35～40℃，培菌糖化20～48小时后饭料转化为糖化醅；(4)发酵：培菌糖化结束后，关闭供气阀，不用转移物料，直接向糖化醅中加入洁净水，加水量为大米量的100～150％，并用器械搅拌松动醅料即为发酵醪，然后静置发酵。优选地，步骤(1)中所述小曲粉可以是加入中草药的药小曲，不加中草药的无药小曲或者采用米粉、米糠、麸皮、高岭土等为原料制成的球状、饼状、块状及粉状、糠状的小曲中的一种。优选地，步骤(1)中所述大米包括籼米、粳米和糯米。优选地，步骤(3)中所述培菌糖化过程中以人工通入洁净空气，通风量0.1～0.8立方米/吨大米·min。优选地，步骤(3)中所述培菌糖化结束时糖化醅可溶性固形物含量为12～27％(折光计法)。优选地，步骤(4)中所述发酵醪发酵温度控制在35℃以下，发酵时间5～7天，检查醪液酒精度大于8％(vol)，残糖接近于0即可结束发酵，得到成熟酒醪。优选地，所述成熟酒醪的可溶性固形物含量为3～18％，酒精度为8～15％(vol)。优选地，步骤(2)中所述的专用生物反应器，包括罐体、入料口、排料口、加水口、排气口、供气装置、温度计、夹套、夹套入水口、夹套出水口和支脚，所述罐体底部可以是圆锥形、椭圆形或平底形封头，所述供气装置位于罐体底部正上方的0.02～0.2m位置。优选地，所述供气装置由进气管、配气鼓、分气歧管和曝气头组成，所述进气管的一端与罐体外部的供气阀联通，供气阀另一端连接至有流量控制装置的洁净空气源，所述进气管的另一端与配气鼓的一端连接，所述配气鼓的另一端与分气歧管相连接，所述分气歧管以配气鼓为中心呈辐射状均匀分布。优选地，所述曝气头位于分气歧管末端，所述曝气头可以是微孔不锈钢曝气头或微孔钛棒，微孔孔径0.5～100μm，孔隙度35～50％。本专利技术与现有技术对比的有益效果包括：(1)本专利技术的生产工艺，率先在培菌糖化过程中进行通风培养根霉菌，不仅能快速促进根霉菌的生长繁殖，还能促使根霉菌产生更多的糖化酶，使糖化更充分，耗时更短，使后期发酵快速进行，提高出酒率并使酒的口感更加米香浓郁。(2)本专利技术提供一种操作简便、易于控制、能耗较低，不仅在糖化阶段通风培菌促进根霉菌增殖，促进糖化反应，还能在同一个设备上完成培菌糖化和发酵二道工序的生产工艺，较好的解决了先糖化后发酵法米香型白酒生产中由于供氧不足导致培菌糖化效果差以及需要多个设备和物料二次转移的问题，减少了设备投资和能源工时的消耗。(3)本专利技术提供的专用生物反应器，供气装置的曝气头，微孔孔径0.5～100μm，孔隙度35～50％，该设计可以有效保证适宜的通风量，当通入洁净的空气流时，空气缓慢的穿过饭层，使饭层中的根霉菌可以充分接触到氧气，有利于通风培养根霉菌，促进根霉菌快速繁殖；且该供气装置上的曝气头，孔隙度适宜，通入的空气流细小而分布均匀，既可有效增加供气密度，又可防止风速过快导致水分蒸发而带走过多热量，有效解决了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)蒸饭加曲：将浸泡后的大米采用蒸汽蒸炊或加水焖煮的方法进行熟化，控制米饭粒粒饱满，米饭含水量为55～65％；待米饭冷却至32～40℃后，拌入小曲粉，小曲粉用量是大米量的0.05～2.5％；(2)铺料：将拌有小曲粉的米饭投入到专用生物反应器中，铺平，饭层厚度控制在2.3米以下，控制入料温度为30～40℃；(3)通风培菌糖化：开启供气阀，通入洁净空气，进行通风培菌和糖化，培菌糖化过程根据物料温度调节通风量，温度控制在35～40℃，培菌糖化20～48小时后饭料转化为糖化醅；(4)发酵：培菌糖化结束后，关闭供气阀，不用转移物料，直接向糖化醅中加入洁净水，加水量为大米量的100～150％，并用器械搅拌松动醅料即为发酵醪，然后静置发酵。

【技术特征摘要】
1.一种米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)蒸饭加曲：将浸泡后的大米采用蒸汽蒸炊或加水焖煮的方法进行熟化，控制米饭粒粒饱满，米饭含水量为55～65％；待米饭冷却至32～40℃后，拌入小曲粉，小曲粉用量是大米量的0.05～2.5％；(2)铺料：将拌有小曲粉的米饭投入到专用生物反应器中，铺平，饭层厚度控制在2.3米以下，控制入料温度为30～40℃；(3)通风培菌糖化：开启供气阀，通入洁净空气，进行通风培菌和糖化，培菌糖化过程根据物料温度调节通风量，温度控制在35～40℃，培菌糖化20～48小时后饭料转化为糖化醅；(4)发酵：培菌糖化结束后，关闭供气阀，不用转移物料，直接向糖化醅中加入洁净水，加水量为大米量的100～150％，并用器械搅拌松动醅料即为发酵醪，然后静置发酵。2.根据权利要求1所述的米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺，其特征在于，步骤(1)中所述小曲粉可以是加入中草药的药小曲，不加中草药的无药小曲或者采用米粉、米糠、麸皮、高岭土等为原料制成的球状、饼状、块状及粉状、糠状的小曲中的一种。3.根据权利要求1所述的米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺，其特征在于，步骤(1)中所述大米包括籼米、粳米和糯米。4.根据权利要求1所述的米香型白酒通风培菌糖化发酵一体化生产工艺，其特征在于，步骤(3)中所述培菌糖化过程中以人工通入洁净空气，通风量0.1～0.8立方米/吨大米·min。5.根据权利要求1所述的米香型白酒通风培菌糖化...

【专利技术属性】
技术研发人员：林一雄，罗小杰，伍彦华，梁艳玲，
申请(专利权)人：广西轻工业科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45