实验目的
实验原理
实验内容及步骤

基于食品科学与工程专业国家级一流专业培养高素质应用型人才的目标定位和国际工程教育专业认证对学生工程素养培养的要求,结合《专业综合训练》课程目标和《酿造工艺学》《发酵工程》《代谢控制发酵》等相关课程的关键知识点,开发设计基于黄酒真实生产工艺的综合性、探究性虚拟仿真实验项目,预期达到以下教学目标。

1)熟练掌握黄酒酿造的基本原理,熟悉固态发酵技术应用范围,了解黄酒发酵过程中主要代谢产物的形成机理。

2)熟练掌握黄酒发酵的工艺流程、生产关键控制点;熟悉黄酒工厂车间布局及主要生产设备等;熟悉发酵设备正常开车/停车、设备维护等的操作技能和安全生产规范提高实践操作能力,培养沟通和团队合作能力及求实严谨的职业道德。

3)能够从满足过程工艺要求出发,进行过程操作参数的调节,对各种影响因素进行比较深入的讨论分析,培养理论联系实际、解决实际问题的能力,激发对实际生产工艺优化及生产技术改进与开发的探究热情,强化工程素养。

4)能够对实验结果进行综合分析,有条理有逻辑的表达和完成实验报告。

5)了解食品发酵先进的技术手段,拓展专业知识面,培养复合型专业人才。

本仿真实验以现代黄酒酿造技术实际工艺为参照,仿真模拟黄酒发酵的浸米、蒸饭、落罐、发酵开耙、后发酵、压榨、煎酒、装坛等工艺步骤。该工艺以糯米为原料,麦曲为糖化剂,酒母为发酵剂,经浸米、蒸饭,通过不同种类的霉菌、酵母和乳酸菌等参与发酵而酿成的一种发酵原酒

知识点:共7

1浸米浸米工序包括放浸米水、进米投料、米水混合和调米放浆四个步骤进行控制。原料米、水自动输送和自动称量进行浸米,浸米罐自动出浆和下料,由皮带输送机送到蒸饭机受料斗,进入下一工段。该工序的目的是使原料米松软,便于蒸煮糊化。

2蒸饭:蒸饭工序不仅仅包括蒸饭,还包括蒸饭前的湿米输送,蒸饭之后的冷却和落罐。①湿米输送。输送带开启之后,由操作员打开浸米罐底部出料阀开始湿米的输送。②蒸饭。湿米随输送带进入蒸饭机落料斗,料斗存在料位检测装置,当物料高于满料位时传送带停止输送,开始蒸饭,当蒸饭按钮被按下时,蒸饭开始,传送带重新启动,维持料斗湿米在高位满位之间。当料位低于低位时关闭蒸汽总阀。③冷却。蒸饭机后端放置有三个风机,蒸饭机启动之后延时开启1#风机,当前风机满负荷工作仍无法满足冷却要求时程序会依次开启2#3#风机以加速冷却。④加水、加生麦曲、加熟麦曲、加酒母,使前酵醪液达到配方比例要求。

该工序的目的是使原料米淀粉受热吸水糊化,有利于糖化菌及淀粉酶的作用和酵母菌、细菌的生长繁殖。

3黄酒前发酵:按黄酒前发酵工艺参数,在前酵罐2D控制面板上设定开耙时间和开耙温度,自动控制前发酵过程;该工序主要包括前发酵过程中的监控。发酵期间每天取样检测糖度、酒精度、酸度,保证发酵顺利进行。

4黄酒后发酵:后发酵车间的控制流程包括压罐和后酵。①压罐:即将前酵完成以后的醪液转移到后酵罐作进一步的发酵。②后酵:后酵是长期缓慢自发酵过程,利用醪液中的活酵母和乳酸菌对糖分进一步发酵。人工对后发酵的干预操作较少,主要采取静置的方式不需要开耙,只需要维持温度在13-16℃即可,冬季一般用水维持罐内温度即可达到要求,必要时打开冷冻水进行温度调整。当达到预设的后酵时间就可以结束后酵过程开始压罐压榨。后发酵阶段主要使黄酒酒味醇和,酒体丰满。

5压榨:压榨工序的控制流程,主要包括压榨前的压罐、进料榨酒、进气压榨和拉板卸糟四个过程。通过板框压榨机加压使固液分离。

6澄清将压榨得到的酒液打到澄清罐,加入焦糖色素进行澄清。

7煎酒:经澄清的生酒进入煎酒器煎酒灭菌后进入熟酒罐保温一段时间,再根据不同酒的温度需求在控制器上设定温度,熟酒罐内的熟酒经换热器换热后送入熟酒暂存罐暂储或装坛。

1 实验内容

1)工艺流程:

QQ截图20210624154608.jpg

2)操作要点:

浸米:包括放浸米水、投米进料、水米混合、沥米放浆等操作,先将25-28 ℃浸米水放到浸米罐中,先放浸米水有利于水温的调节,后续投米进料后,大米在浸米罐中浸米3天,使米中淀粉颗粒吸水膨胀,米质松软,便于蒸煮糊化。

蒸饭:蒸饭前12 h放掉浸米水,进行沥米放浆,将湿米传送到蒸饭机,使大米淀粉受热吸水糊化,有利于糖化菌及淀粉酶的作用和酵母菌、细菌的生长繁殖。

冷却:将蒸熟的大米放入冷饭机,通过风冷系统将米饭冷却到室温。

落罐:通过传送板链在投料口按照配比加入水、麦曲、酒母。

前发酵、开耙:将物料翻耙搅拌后送到前发酵罐开始发酵,在发酵过程中,根据温度的变化进行开耙,向前发酵罐中通入压缩空气,对发酵醪进行搅拌,控制发酵醪的温度变化,(落罐12 h后进行第一次开耙,第一耙后温度要求在2830℃,后续每4 h开耙一次,随发酵时间延长开耙间隔时间增长,主发酵进行34天,开耙次数控制在7~8次,)要求主酵温度升至32 ℃左右,发酵期间要求每天取样检测糖度、酒精度、酸度,保证发酵顺利进行。

后发酵:前发酵结束后,将发酵醪打入后发酵罐,在后发酵温度控制在13-16 ℃,持续发酵30天左右,使黄酒酒味醇和,酒体丰满。

压榨:后发酵结束后,将发酵液送到压榨室的中间罐给发酵醪加压至6公斤后打到板框压榨机,使发酵醪固液分离。

澄清:将压榨得到的酒液打到澄清罐,加入焦糖色素后澄清35天。

煎酒:将澄清后的上清液送到煎酒室,经90-92 ℃左右高温杀菌后得到熟酒。

2 实验步骤

2.1 前发酵工段

找到工段负责人周师傅,左键点击周师傅,点击前发酵工段开始学习。

(1)点击DCS界面,在浸米工段的页面,在1#浸米罐下方的浸米温度输入框内设置浸米水温度。(25~28 ℃;点击输入框,在输入框输入数值,点击回车或点击DCS界面空白处确认输入)

(2)在浸米工段的DCS界面打开1#浸米罐的进水阀V01V101

(3)进水完成后在浸米工段的DCS界打开1#浸米罐的进米阀V02V101

(4)DCS界面1#浸米罐下方的浸米时间输入框内设置浸米时间。(3天)

(5)浸米完成后,在浸米车间内,点击1#浸米罐内的浸米水,检查浸米效果。

(6)DCS界面打开1#浸米罐底部的浆水出口阀V04V101,将浸米浆水放掉。

(7)在晾米12 h(仿真时间缩短为12),在浸米工段的DCS界面打开浸米罐底部出料阀V03V101,开始湿米输送。

(8)右键点击楼梯间的门(高亮),选择蒸饭车间。

(9)右键点击蒸饭机,学习蒸饭工艺流程。

(10)在蒸饭工段的DCS界面的蒸饭温度的输入框内设置蒸饭温度。(100℃)

(11)在蒸饭车间点击蒸饭机的观察口(高亮),检查蒸饭情况是否达标。

(12)在蒸饭工段的DCS界面的冷饭温度的输入框内设置冷饭温度。(25℃)

(13)在蒸饭工段的DCS界面打开投料水入口阀E01V101

(14)在蒸饭工段的DCS界面打开1#麦曲仓出口阀V14V101

(15)在蒸饭工段的DCS界面点击“启”打开麦曲输送泵P101

(16)在蒸饭工段的DCS界面打开酒母入口阀V13V101

(17)点击投料口,检查辅料拌和情况。

(18)右键点击楼梯间的门(高亮),选择前往前发酵车间。

(19)右键点击1#发酵罐,查看发酵工艺流程。

(20)在前发酵工段的DCS界面打开1#前发酵罐的发酵醪入口阀V01V2012#前发酵罐的发酵醪入口阀V01V202

(21)落罐完成后,请在前发酵工段的DCS界面的1#前发酵罐、2#前发酵罐的发酵时间的输入框内设置发酵时间。(3天)

(22)DCS界面持续观察1#前发酵罐、2#前发酵罐的温度变化,在温度达到30℃以上可以点击开耙按钮,开始头耙操作。

(23)在头耙操作之后3-4小时内(仿真时间缩短为10秒后),再次点击开耙按钮,进行二耙操作。

(24)观察前发酵罐的温度变化,自主判断发酵进程,发酵完成后在前发酵工段DCS界面打开1#2#前发酵罐的放料阀V04V201V03V201V03V202V04V2021#后发酵罐的进料阀V01V301

(25)前发酵工段任务学习完毕,请走进光圈,到后发酵工段,找到车间工人赵师傅,左键点击赵师傅,领取后发酵工段任务。

2.2 后发酵工段

找到车间工人赵师傅,左键点击赵师傅,领取后发酵工段任务。

(1)左键点击后发酵车间的门(高亮),走进后发酵车间。

(2)右键点击1#后发酵罐(高亮),查看后发酵控制流程。

(3)在后发酵工段的DCS界面中1#后发酵罐的发酵温度输入框内设置后发酵温度。(13~16℃)

(4)在后发酵工段的DCS界面中1#后发酵罐的发酵时间输入框内输入发酵时间。(30天)

(5)后发酵结束后,在DCS界面打开1#后发酵罐的出料阀V02V301,使发酵醪进入压榨车间的中间罐。

(6)点击后发酵车间的门,走出后发酵车间,右键点击电梯选择到压榨车间。

(7)在澄清工段DCS界面打开澄清罐进料阀V01V501,疏通醪液出路及压榨液去路。

(8)打开压榨机进出料阀V02P401,开始向压榨机进料。

(9)在压榨工段的DCS界面打开压榨机进气阀V03P401,开始进气压榨。

(10)左键点击压榨车间的门走出压榨车间,右键点击电梯,选择到澄清车间。

(11)在澄清工段DCS界面点击焦糖色素添加阀V02V501,向澄清罐中添加焦糖色素。

(12)在煎酒工段的DCS界面澄清时间的输入框内设置澄清时间。(3~5天)

(13)澄清结束,在澄清工段的DCS界面打开上层清酒出口阀V03V501,分离上层清酒。

(14)在澄清工段的DCS界面打开硅藻土过滤机出口阀V01P501,使过滤的上清液进入清酒罐。

(15)在澄清工段的DCS界面打开清酒罐出口阀V01V502,使清酒进入煎酒车间。

(16)左键点击澄清室的门,走出澄清室,右键点击电梯选择到煎酒室。

(17)右键点击杀菌机(高亮),查看煎酒的工艺简介。

(18)在煎酒工段的DCS界面的煎酒温度的输入框内设置煎酒温度。(90~92℃)

(19)在煎酒工段的DCS界面的保温时间的输入框内设置熟酒罐保温时间。(15min

预习资料

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