作為具有千年歷史的傳統(tǒng)釀造酒,中國白酒顯著的感官特點就是極豐富的風(fēng)味及口感碟舱,這與白酒傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式息息相關(guān)薯舆。從制曲、原料處理到窖池發(fā)酵晨下、固態(tài)蒸餾以及儲存累冠,每個步驟對白酒最終的產(chǎn)品質(zhì)量特點都有影響。傳統(tǒng)的自然接種拳芹、混菌自然發(fā)酵過程中相對較少的人為操作起到了過程控制中的主要控制蝇罐,在此控制條件下,雖然是一個復(fù)雜的自然發(fā)酵過程矢勉,其能夠保證相對穩(wěn)定的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量合弥。
然而,傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式多少都會存在生產(chǎn)效率低固蛾,人工成本高结执,生產(chǎn)穩(wěn)定性差等問題。立足于國家加快輕工制造的智能化改造綠色制造的要求下艾凯,白酒產(chǎn)業(yè)機械化智能化改造已經(jīng)取得了一定的成果献幔,但基本上都集中在發(fā)酵過程人工操作的機械代謝,或借鑒日本趾诗、歐洲的純菌種發(fā)酵過程控制技術(shù)蜡感,未有針對我國傳統(tǒng)混菌自然發(fā)酵,好氧厭氧并行的復(fù)雜發(fā)酵體系以及固態(tài)蒸餾體系針對性研究恃泪,缺乏基于工程學(xué)機理的高效過程控制技術(shù)郑兴,導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)穩(wěn)定性差、未能徹底實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的可控化情连,過程的環(huán)边创猓化。
針對以上情況却舀,江南大學(xué)靳光遠博士等在前期白酒固態(tài)釀造體系工程學(xué)機理研究的基礎(chǔ)上盼饼,明確實際固態(tài)發(fā)酵和固態(tài)蒸餾過程工程學(xué)參數(shù)的定義與作用,基于過程控制原理科學(xué)理性設(shè)計釀造過程關(guān)鍵參數(shù)控制手段勒蜀,建立高效可控的固態(tài)發(fā)酵和固態(tài)蒸餾過程控制理論機理,建立白酒發(fā)酵和固態(tài)蒸餾過程工程學(xué)研究與優(yōu)化的新思路與新方法另碍,并結(jié)合生產(chǎn)實際操作手段建立以控溫為主雁碘,其他相關(guān)參數(shù)控制協(xié)同進行的工程學(xué)技術(shù)手段,并優(yōu)化控制方案自烛、提高生產(chǎn)效率及白酒的質(zhì)量與產(chǎn)量的穩(wěn)定性啥拘,為徹底實現(xiàn)白酒釀造機械化、智能化戈秕、可控化生產(chǎn)提供應(yīng)用層面的解決方案血肯。
一方面,本研究在前期關(guān)于白酒固態(tài)發(fā)酵過程的研究基礎(chǔ)上嫡贷,加入實時的參數(shù)檢測裝置檢測物理化學(xué)參數(shù)的變化途居,結(jié)合離線的檢測數(shù)據(jù),對機械化發(fā)酵過程中的主要差異進行工程學(xué)描述朴埂。在此基礎(chǔ)上袍镀,利用檢測到的數(shù)據(jù),通過數(shù)學(xué)建模完成發(fā)酵過程動力學(xué)描述并優(yōu)化冻晤,得到固態(tài)發(fā)酵過程工程學(xué)規(guī)律與關(guān)鍵問題苇羡。最后通過實驗手段以及數(shù)學(xué)建模兩個方面對關(guān)鍵參數(shù)進行定性以及優(yōu)化,嘗試進行過程控制鼻弧,得到控制與預(yù)測方案设江。目前主要完成了對實際生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集及初步分析以及基于數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗?zāi)P偷慕ⅲ谶M行對于實際生產(chǎn)過程的放小模擬和機理模型建立攘轩,已經(jīng)建立一套基于實際生產(chǎn)過程模型放小的模擬生產(chǎn)體系叉存,后續(xù)將進行進一步的基于實驗室規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備的過程控制與優(yōu)化。
另一方面度帮,蒸汽蒸餾是一種重要的提取單元操作鹉胖,可以從天然固態(tài)基質(zhì)中提取有價值的化合物。用蒸汽進行固態(tài)蒸餾可以從發(fā)酵的固態(tài)基質(zhì)中提取香氣够傍,如中國白酒發(fā)酵的谷物甫菠。然而,固態(tài)蒸餾工藝仍是依賴經(jīng)驗技術(shù)來操作的,缺乏對蒸餾過程工程學(xué)認(rèn)識寂诱。蒸餾過程依賴熱環(huán)境的支持网孕。因此,監(jiān)測整個蒸餾過程中甑桶內(nèi)熱環(huán)境的變化搓陈,對研究其蒸餾傳質(zhì)過程有重要意義慢筝。通過熱環(huán)境監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn),蒸餾過程中甑桶內(nèi)存在梯度溫差北捣,這一發(fā)現(xiàn)為固態(tài)蒸餾的傳質(zhì)特征分析提供了基礎(chǔ)贮秤。
目前已發(fā)表英文專著1章:Yan Xu, Science and Engineering of Chinese Liquor (Baijiu) - Microbiology, Chemistry and Process Technology, Springer Nature, 2022: Process Principles and Engineering of Solid-State Fermentation of Baijiu by Guangyuan Jin, Yang Zhu, Arjen Rinzema et al.)。英文文章1篇:Y Gao, S Chen, G Jin & Y Xu et al. Solvent effects and mass transfer on aroma extraction during solid-state distillation, Food Bioscience 53 (2023)论辈。
作者 / 江南大學(xué) 靳光遠
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