摘要：介紹了一種能夠?yàn)闇厥夜┠苡玫恼託獍l(fā)酵方法及發(fā)酵系統(tǒng)的專利技術(shù)。發(fā)酵系統(tǒng)具體由生物酸化積肥裝置、緩沖調(diào)節(jié)池、高效沼氣發(fā)生裝置、出水沉淀池、出水暫存池和沼氣緩存裝置等依次經(jīng)管道和閥門連接組成。發(fā)酵方法具體步驟包括生物酸化積肥裝置的啟動(dòng)和原料的生物酸化儲(chǔ)存，高效沼氣發(fā)生裝置的啟動(dòng)、沼氣生產(chǎn)供應(yīng)、休停和再啟動(dòng)等。該技術(shù)與傳統(tǒng)沼氣技術(shù)相比，具有一定的優(yōu)勢(shì)能夠根據(jù)溫室生產(chǎn)實(shí)際，及時(shí)把分散在全年產(chǎn)生的種植業(yè)有機(jī)廢棄物投加到產(chǎn)酸積肥池中，然后根據(jù)溫室供能需求，隨時(shí)通過發(fā)酵系統(tǒng)生產(chǎn)沼氣。發(fā)酵殘?jiān)鶕?jù)生產(chǎn)需要分批取出用于溫室有機(jī)肥。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了可以根據(jù)溫室需求對(duì)沼氣發(fā)酵靈活調(diào)節(jié)的要求。

關(guān)鍵詞：沼氣；溫室；供能；可調(diào)控性

1．引言

溫室是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程中重要的技術(shù)主題，溫室的發(fā)展使傳統(tǒng)露天農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化為保護(hù)條件下的可控制農(nóng)業(yè)[1]。目前國際上，溫室已經(jīng)廣泛應(yīng)用于花卉、蔬菜栽培[2]。溫室栽培的最大優(yōu)勢(shì)是通過溫室環(huán)境的控制，滿足作物的最佳生活條件，抵抗自然災(zāi)害等，從而獲取最大的生產(chǎn)效益。在溫室管理中，溫室冬季加溫、補(bǔ)光和二氧化碳施肥是重要的環(huán)境調(diào)控措施[3]。這些調(diào)控過程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、電力[4]為主。這些能源的大量消耗一方面加重了全社會(huì)的能源供給負(fù)擔(dān)，另一方面也大幅度提高產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。受能源價(jià)格影響，許多溫室不得不放棄溫室的冬季加溫、補(bǔ)光和二氧化碳施肥，這樣不僅不能充分發(fā)揮溫室的應(yīng)有功能，甚至?xí)斐蓽厥夜芾淼氖　?/p>

在溫室管理中，每年會(huì)產(chǎn)生大量的種植業(yè)有機(jī)廢棄物。目前，這些被隨意堆放的廢棄物，造成了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染[3，4]。然而，這些有機(jī)廢棄物本身富含大量有機(jī)質(zhì)，是非常好的沼氣生產(chǎn)原料。如果能用溫室生產(chǎn)管理過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物來生產(chǎn)沼氣，從而替代煤、石油、電力等不可再生能源用于溫室供能，不僅可以降低溫室供能成本，同時(shí)廢棄物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又可以循環(huán)利用，減少廢棄物排放，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境。但是，迄今為止沒有沼氣在溫室供能領(lǐng)域應(yīng)用的成功案例。

2．傳統(tǒng)沼氣技術(shù)與溫室供能需求的背離

摘要：介紹了一種能夠?yàn)闇厥夜┠苡玫恼託獍l(fā)酵方法及發(fā)酵系統(tǒng)的專利技術(shù)。發(fā)酵系統(tǒng)具體由生物酸化積肥裝置、緩沖調(diào)節(jié)池、高效沼氣發(fā)生裝置、出水沉淀池、出水暫存池和沼氣緩存裝置等依次經(jīng)管道和閥門連接組成。發(fā)酵方法具體步驟包括生物酸化積肥裝置的啟動(dòng)和原料的生物酸化儲(chǔ)存，高效沼氣發(fā)生裝置的啟動(dòng)、沼氣生產(chǎn)供應(yīng)、休停和再啟動(dòng)等。該技術(shù)與傳統(tǒng)沼氣技術(shù)相比，具有一定的優(yōu)勢(shì)能夠根據(jù)溫室生產(chǎn)實(shí)際，及時(shí)把分散在全年產(chǎn)生的種植業(yè)有機(jī)廢棄物投加到產(chǎn)酸積肥池中，然后根據(jù)溫室供能需求，隨時(shí)通過發(fā)酵系統(tǒng)生產(chǎn)沼氣。發(fā)酵殘?jiān)鶕?jù)生產(chǎn)需要分批取出用于溫室有機(jī)肥。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了可以根據(jù)溫室需求對(duì)沼氣發(fā)酵靈活調(diào)節(jié)的要求。

關(guān)鍵詞：沼氣；溫室；供能；可調(diào)控性

1．引言

溫室是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程中重要的技術(shù)主題，溫室的發(fā)展使傳統(tǒng)露天農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化為保護(hù)條件下的可控制農(nóng)業(yè)[1]。目前國際上，溫室已經(jīng)廣泛應(yīng)用于花卉、蔬菜栽培[2]。溫室栽培的最大優(yōu)勢(shì)是通過溫室環(huán)境的控制，滿足作物的最佳生活條件，抵抗自然災(zāi)害等，從而獲取最大的生產(chǎn)效益。在溫室管理中，溫室冬季加溫、補(bǔ)光和二氧化碳施肥是重要的環(huán)境調(diào)控措施[3]。這些調(diào)控過程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、電力[4]為主。這些能源的大量消耗一方面加重了全社會(huì)的能源供給負(fù)擔(dān)，另一方面也大幅度提高產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。受能源價(jià)格影響，許多溫室不得不放棄溫室的冬季加溫、補(bǔ)光和二氧化碳施肥，這樣不僅不能充分發(fā)揮溫室的應(yīng)有功能，甚至?xí)斐蓽厥夜芾淼氖　?/p>

在溫室管理中，每年會(huì)產(chǎn)生大量的種植業(yè)有機(jī)廢棄物。目前，這些被隨意堆放的廢棄物，造成了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染[3，4]。然而，這些有機(jī)廢棄物本身富含大量有機(jī)質(zhì)，是非常好的沼氣生產(chǎn)原料。如果能用溫室生產(chǎn)管理過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物來生產(chǎn)沼氣，從而替代煤、石油、電力等不可再生能源用于溫室供能，不僅可以降低溫室供能成本，同時(shí)廢棄物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又可以循環(huán)利用，減少廢棄物排放，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境。但是，迄今為止沒有沼氣在溫室供能領(lǐng)域應(yīng)用的成功案例。

2．傳統(tǒng)沼氣技術(shù)與溫室供能需求的背離

摘要：以紅茶初制加工為例，對(duì)茶葉初制加工生產(chǎn)線中信息化與工業(yè)化的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，探究紅茶加工中3道復(fù)雜工序的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，基于信息化技術(shù)開發(fā)了對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)工序有效管控的茶葉加工控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了紅茶加工全程監(jiān)控、在線分析和遠(yuǎn)程指導(dǎo)等功能。與傳統(tǒng)高密度人員投入的茶葉單機(jī)生產(chǎn)加工模式比較，茶葉初制加工生產(chǎn)線有效改善了加工操作的便捷性，提高了自動(dòng)化控制水平；顯著減少了加工過程勞動(dòng)力投入，產(chǎn)品加工工藝的可重復(fù)性高，衛(wèi)生、品質(zhì)更加可靠；對(duì)推進(jìn)茶業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)茶業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：紅茶；信息化；工業(yè)化；茶葉加工

1紅茶初制加工生產(chǎn)線

結(jié)合傳統(tǒng)紅茶加工工藝，應(yīng)用現(xiàn)代工業(yè)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化技術(shù)集成設(shè)計(jì)紅茶初制加工生產(chǎn)線[8]，如圖1所示。紅茶加工生產(chǎn)線包括萎凋、初揉、解塊、復(fù)揉、解塊、發(fā)酵、初烘、冷卻緩蘇、復(fù)烘和冷卻回軟10道標(biāo)準(zhǔn)紅茶初制加工工序。其中，萎凋、揉捻、發(fā)酵和烘干是紅茶加工中的關(guān)鍵工序，萎凋工序需要精準(zhǔn)控制萎凋環(huán)境溫濕度和茶葉含水率；揉捻工序除需要控制分配系統(tǒng)外，還需精準(zhǔn)控制揉捻壓力、揉捻速度和揉捻時(shí)間；發(fā)酵工序需要精準(zhǔn)控制發(fā)酵微環(huán)境的溫濕度和含氧量；烘干工序需要精準(zhǔn)控制烘干溫度和料層厚度。綜上，所有控制參數(shù)和加工設(shè)備均由信息化控制系統(tǒng)進(jìn)行管控，形成一鍵式操作的高度自動(dòng)化和智能化的紅茶初制加工生產(chǎn)線。

2與傳統(tǒng)紅茶初制加工比較分析

目前，國內(nèi)制茶大多數(shù)沿用各地傳統(tǒng)工藝方式，工藝流程過于簡(jiǎn)單[1]，各加工工序標(biāo)準(zhǔn)尚未明確，各地區(qū)茶葉加工工藝存在差別，甚至同一地方不同企業(yè)的加工工藝都不盡相同。茶葉加工工藝的不確定性是導(dǎo)致茶葉機(jī)械化加工水平低、品質(zhì)較難控制的重要原因，因此，亟需對(duì)茶葉初制加工中影響各工序的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行研究。2.1紅茶揉捻工序比較紅茶揉捻的目的在于適當(dāng)破壞殺青后茶葉的組織，促使茶葉的內(nèi)含物均勻滲透在茶葉表面，同時(shí)使茶葉以主葉脈為軸心形成條形。傳統(tǒng)茶葉揉捻以手揉為主，即雙手握茶，在竹盤內(nèi)先輕后重，前后左右滾揉，制茶人大致觀察茶葉成型狀態(tài)后松壓、解團(tuán)。近年來，模擬手工揉捻的手動(dòng)喂料式單機(jī)設(shè)備（如圖2a）逐漸盛行，大大提高了作業(yè)效率，但是手動(dòng)喂料設(shè)備中人為因素影響依然存在，且衛(wèi)生條件不符合生產(chǎn)要求，揉捻工藝的可重復(fù)性較差。總結(jié)單機(jī)設(shè)備手動(dòng)喂料的不足之處，自動(dòng)喂料揉捻機(jī)組（如圖2b）需要嚴(yán)格控制不同批次加入茶葉質(zhì)量、揉捻時(shí)間和揉捻速度，如果速度慢，將影響加工效率，如果速度太快，則茶葉揉捻效果差且容易破壞茶葉。由此可知，自動(dòng)喂料揉捻機(jī)組有效減少了勞動(dòng)力投入、消除了人為因素對(duì)揉捻品質(zhì)的影響、揉捻工序的可重復(fù)性增大。2.2紅茶發(fā)酵工序比較紅茶是一種全發(fā)酵茶，發(fā)酵是指茶葉在空氣中氧化，發(fā)酵作用使得茶葉中的茶多酚和單寧酸減少，產(chǎn)生了茶黃素、茶紅素等新的成分和醇類、醛類、酮類、酯類等芳香物質(zhì)，最終形成紅茶特有的色澤和滋味。茶葉發(fā)酵條件因產(chǎn)品而異，如安化黑茶需要適宜的發(fā)酵溫度（28~30℃）、濕度（65%~75%RH）,發(fā)酵時(shí)間約為3~4d[9]；紅茶發(fā)酵需要適宜的溫度（25~30℃）、濕度（90%~95%RH）和通風(fēng)條件，發(fā)酵時(shí)間約2~4h。傳統(tǒng)竹盤攤放式發(fā)酵（如圖3a），其竹盤上方遮蓋濕布的主要作用是防止水分快速散失，當(dāng)氣候較為干燥時(shí)，需人為噴水加濕保持遮布表面濕度；當(dāng)遇上雨水天氣時(shí)，需揭開遮布，增強(qiáng)空氣流通防止霉變。因此，傳統(tǒng)紅茶發(fā)酵不可控制因素較多，較難保證紅茶的發(fā)酵品質(zhì)。采用多層立體往復(fù)式堆疊控溫控濕設(shè)備的發(fā)酵工序（如圖3b），可以精準(zhǔn)控制紅茶發(fā)酵過程的環(huán)境條件，有效減輕制茶師傅工作負(fù)擔(dān)，在恒定環(huán)境下發(fā)酵較好地保證了不同批次茶葉發(fā)酵品質(zhì)的均一性，且茶葉發(fā)酵的衛(wèi)生條件得到明顯改善。2.3紅茶烘烤工序比較紅茶發(fā)酵過后需在熱風(fēng)下迅速烘干，烘干的目的在于快速去除多余水分，利于之后包裝保存。紅茶發(fā)酵溫度為25~30℃，而干燥溫度為90~120℃，發(fā)酵過后采用高溫迅速烘干，減少濕熱作用下過度的酶促氧化，保障發(fā)酵紅茶的品質(zhì)。紅茶烘干溫度不宜超過120℃，溫度過高會(huì)導(dǎo)致表層茶葉碳焦化。為提高干燥速率，可適當(dāng)提高風(fēng)量，但由于紅茶烘干主要采用外排去濕模式，風(fēng)量過大將導(dǎo)致熱量過度浪費(fèi)，且風(fēng)量大小與茶葉攤層厚度呈正相關(guān)關(guān)系。傳統(tǒng)紅茶烘烤方式（如圖4a），遵循“毛火薄攤，足火厚攤”“嫩葉薄攤，老葉厚攤”“碎葉薄攤，條狀葉厚攤”原則。主要通過人工控制火候大小，在整個(gè)烘烤過程中，制茶師傅需多次拉出裝茶竹盤觀察茶葉烘干狀況，手動(dòng)翻動(dòng)茶葉層。烘烤茶葉品質(zhì)主要依賴制茶師傅的操作，較難保證各竹盤茶葉烘烤品質(zhì)的均一性。采用現(xiàn)代翻板式自動(dòng)茶葉烘干機(jī)（如圖4b），可精準(zhǔn)控制整個(gè)茶葉烘干過程溫度、風(fēng)量，茶葉發(fā)酵完成后銜接干燥環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)入翻板烘干機(jī)中干燥，烘烤茶葉無需人工轉(zhuǎn)移鋪盤，制茶師傅只需明確紅茶烘干風(fēng)量、攤層厚度、干燥時(shí)間等烘干的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)烘干過程的自動(dòng)化。

摘要:現(xiàn)代生物學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展,對(duì)基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等現(xiàn)代生物技術(shù)工程產(chǎn)生重要影響,其在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣。本文闡述了基因工程、細(xì)胞工程、酶工程等現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵業(yè)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;細(xì)胞工程

現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動(dòng)著科學(xué)的進(jìn)步,促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程?，F(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測(cè),到2010～2020年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國的食品工業(yè)中,生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%?，F(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵領(lǐng)域中有廣闊市場(chǎng)和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用。

一、基因工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,采用類似工程設(shè)計(jì)的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進(jìn)行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,進(jìn)行無性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。

發(fā)酵工業(yè)的關(guān)鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進(jìn)行改造生產(chǎn)菌種。

摘要:現(xiàn)代生物學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展,對(duì)基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等現(xiàn)代生物技術(shù)工程產(chǎn)生重要影響,其在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣。本文闡述了基因工程、細(xì)胞工程、酶工程等現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵業(yè)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;細(xì)胞工程

現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動(dòng)著科學(xué)的進(jìn)步,促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程?，F(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測(cè),到2010～2020年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)?，F(xiàn)代生物技術(shù)則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國的食品工業(yè)中,生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%?，F(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵領(lǐng)域中有廣闊市場(chǎng)和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用。

一、基因工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,采用類似工程設(shè)計(jì)的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進(jìn)行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,進(jìn)行無性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。

發(fā)酵工業(yè)的關(guān)鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進(jìn)行改造生產(chǎn)菌種。

摘要:以青稞酒為研究對(duì)象，分析了目前青稞酒生產(chǎn)過程中存在的問題及原因，并結(jié)合目前的對(duì)于青稞酒工藝優(yōu)化的研究成果，總結(jié)出通過原料選擇、發(fā)酵酒曲的選擇及發(fā)酵過程參數(shù)的控制等方面優(yōu)化青稞酒生產(chǎn)過程，并強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)發(fā)酵過程檢驗(yàn)，從而提高青稞酒的出酒率、風(fēng)味及品質(zhì)，以期為青稞酒生產(chǎn)企業(yè)提供理論及指導(dǎo)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：青稞酒；生產(chǎn)工藝；優(yōu)化；品質(zhì)

青稞是一種禾谷類糧食作物，具有的良好的耐寒性，因此被廣泛種植于青藏等高海拔地區(qū)，以饅頭、面條、糍粑等形式作為藏族人民的主要食糧。青稞的品種較多，且其營(yíng)養(yǎng)組成也隨著品種的不同在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，研究表明青稞的蛋白質(zhì)含量范圍約為6.35%~23.4%，淀粉含量范圍約為51.26%~66.7%，其淀粉和蛋白含量均高于大多數(shù)谷類作物。青稞中還含有功能性成分，除了人體必須的氨基酸、維生素外，其也被認(rèn)為是葡聚糖含量最高的糧食作物，其中β-葡聚糖的醫(yī)療保健作用也逐漸被重視并研究。由于青稞中較高的淀粉、蛋白含量，其也被視為較好的釀酒原料。目前青稞酒根據(jù)地域特點(diǎn)、釀造工藝、原料組成的不同，青稞酒的種類主要有青稞咂酒、青稞烤酒、青稞白酒、青稞清酒、青稞啤酒及調(diào)配青稞酒等。雖然青稞酒的釀造歷史悠久，種類繁多，家庭作坊式生產(chǎn)也向工業(yè)化生產(chǎn)逐漸過渡，但是由于工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)尚未成熟，原料品種質(zhì)量差異大、發(fā)酵工藝多樣及發(fā)酵條件的控制難度大等原因，導(dǎo)致發(fā)酵后的青稞酒出現(xiàn)出酒率低、酒體渾濁、風(fēng)味口感不理想等問題，嚴(yán)重影響了青稞酒的品質(zhì)。為了解決上述問題，很多企業(yè)技術(shù)人員及科研工作者做了大量研究，但是研究的重點(diǎn)各有側(cè)重，對(duì)于系統(tǒng)性的敘述與總結(jié)參考較少。因此，本文基于針對(duì)青稞酒的大量研究進(jìn)行分析，總結(jié)了目前青稞酒生產(chǎn)過程中存在的問題，以及針對(duì)上述問題的相應(yīng)工藝優(yōu)化措施，以期為青稞酒生產(chǎn)企業(yè)提高青稞酒品質(zhì)提供系統(tǒng)的理論依據(jù)。

1青稞酒生產(chǎn)過程存在的問題

1.1出酒率低，生產(chǎn)成本高

出酒率是評(píng)價(jià)白酒釀造生產(chǎn)的關(guān)鍵指標(biāo)，其決定著產(chǎn)品的品質(zhì)及生產(chǎn)成本。由于釀造過程中釀酒酵母需要利用淀粉經(jīng)糖化后轉(zhuǎn)化成的葡萄糖作為能源物質(zhì)，因此原糧中的淀粉是影響出酒率的關(guān)鍵因素。并且研究表明，釀造過程中，原糧中的淀粉含量越高，支鏈淀粉越高，更有利于微生物的消化利用，出酒率提高。青稞作為釀酒原料，雖然其淀粉含量較高，但其顆粒質(zhì)地大且硬，表皮較厚，淀粉支鏈結(jié)構(gòu)比較緊密，蛋白質(zhì)、纖維及果膠含量較高，導(dǎo)致糖化發(fā)酵滲透困難且發(fā)酵到一定階段時(shí)，發(fā)酵產(chǎn)生的酒精及有機(jī)酸會(huì)對(duì)發(fā)酵菌種產(chǎn)生抑制作用，從而使淀粉利用率受到限制，出酒率較低，生產(chǎn)成本增加。并且傳統(tǒng)的釀造工藝中，原糧的配比、酒曲的選擇及用量、發(fā)酵溫度及發(fā)酵形式的選擇等直接影響了發(fā)酵過程中液化、糖化及發(fā)酵的進(jìn)行，也是出酒率低的影響因素。

摘要：介紹了一種能夠?yàn)闇厥夜┠苡玫恼託獍l(fā)酵方法及發(fā)酵系統(tǒng)的專利技術(shù)。發(fā)酵系統(tǒng)具體由生物酸化積肥裝置、緩沖調(diào)節(jié)池、高效沼氣發(fā)生裝置、出水沉淀池、出水暫存池和沼氣緩存裝置等依次經(jīng)管道和閥門連接組成。發(fā)酵方法具體步驟包括生物酸化積肥裝置的啟動(dòng)和原料的生物酸化儲(chǔ)存，高效沼氣發(fā)生裝置的啟動(dòng)、沼氣生產(chǎn)供應(yīng)、休停和再啟動(dòng)等。該技術(shù)與傳統(tǒng)沼氣技術(shù)相比，具有一定的優(yōu)勢(shì)能夠根據(jù)溫室生產(chǎn)實(shí)際，及時(shí)把分散在全年產(chǎn)生的種植業(yè)有機(jī)廢棄物投加到產(chǎn)酸積肥池中，然后根據(jù)溫室供能需求，隨時(shí)通過發(fā)酵系統(tǒng)生產(chǎn)沼氣。發(fā)酵殘?jiān)鶕?jù)生產(chǎn)需要分批取出用于溫室有機(jī)肥。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了可以根據(jù)溫室需求對(duì)沼氣發(fā)酵靈活調(diào)節(jié)的要求。

關(guān)鍵詞：沼氣；溫室；供能；可調(diào)控性

1．引言

溫室是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程中重要的技術(shù)主題，溫室的發(fā)展使傳統(tǒng)露天農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化為保護(hù)條件下的可控制農(nóng)業(yè)[1]。目前國際上，溫室已經(jīng)廣泛應(yīng)用于花卉、蔬菜栽培[2]。溫室栽培的最大優(yōu)勢(shì)是通過溫室環(huán)境的控制，滿足作物的最佳生活條件，抵抗自然災(zāi)害等，從而獲取最大的生產(chǎn)效益。在溫室管理中，溫室冬季加溫、補(bǔ)光和二氧化碳施肥是重要的環(huán)境調(diào)控措施[3]。這些調(diào)控過程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、電力[4]為主。這些能源的大量消耗一方面加重了全社會(huì)的能源供給負(fù)擔(dān)，另一方面也大幅度提高產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。受能源價(jià)格影響，許多溫室不得不放棄溫室的冬季加溫、補(bǔ)光和二氧化碳施肥，這樣不僅不能充分發(fā)揮溫室的應(yīng)有功能，甚至?xí)斐蓽厥夜芾淼氖　?/p>

在溫室管理中，每年會(huì)產(chǎn)生大量的種植業(yè)有機(jī)廢棄物。目前，這些被隨意堆放的廢棄物，造成了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染[3，4]。然而，這些有機(jī)廢棄物本身富含大量有機(jī)質(zhì)，是非常好的沼氣生產(chǎn)原料。如果能用溫室生產(chǎn)管理過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物來生產(chǎn)沼氣，從而替代煤、石油、電力等不可再生能源用于溫室供能，不僅可以降低溫室供能成本，同時(shí)廢棄物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又可以循環(huán)利用，減少廢棄物排放，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境。但是，迄今為止沒有沼氣在溫室供能領(lǐng)域應(yīng)用的成功案例。

2．傳統(tǒng)沼氣技術(shù)與溫室供能需求的背離

摘要:近年來，隨著白酒消費(fèi)升級(jí)，白酒健康化、時(shí)尚化、國際化將成為主流。小曲清香白酒具有出酒率高、酒體干凈、大眾接受度好等特點(diǎn)，已迎來發(fā)展的春天。結(jié)合行業(yè)現(xiàn)狀，系統(tǒng)的總結(jié)了小曲清香白酒生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀，并指出了小曲清香白酒生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢(shì)，為企業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)，推動(dòng)小曲清香白酒的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：小曲清香白酒；生產(chǎn)工藝；機(jī)械化；發(fā)展趨勢(shì)

小曲清香白酒，也稱“燒酒”，是中國白酒的主要酒種之一，指采用高粱、玉米等糧谷類原料，以小曲作糖化發(fā)酵劑釀制的白酒，年產(chǎn)量約占白酒總產(chǎn)量的三分之一[1]。廣泛分布在四川、重慶、貴州、云南、湖北等地[2]。小曲清香白酒的釀制方法，是我國特有的民族遺產(chǎn)，也是幾千年來釀酒祖先勞動(dòng)與智慧的結(jié)晶[3-4]。小曲清香白酒具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）歷史文化悠久；（2）用曲量少、發(fā)酵周期短、貯存時(shí)間短、出酒率高、資金周轉(zhuǎn)快、成本低[5]；（3）酒體醇和、清香純正，口感更加容易被現(xiàn)代消費(fèi)者接受；（4）無特殊氣味，是保健類露酒的最佳酒基之一[6]；（5）口感與伏特加十分相似，經(jīng)改造后容易與國外飲用習(xí)慣接軌[7]，是有希望走出國門的白酒[8]。近年來，小曲清香白酒不斷被行業(yè)協(xié)會(huì)及權(quán)威專家重提，力推小曲清香白酒的發(fā)展，已迎來發(fā)展的春天。受地域的不同，小曲清香白酒生產(chǎn)工藝也存在一定差異。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，小曲清香白酒生產(chǎn)工藝在傳統(tǒng)釀制技藝的基礎(chǔ)上也得到了提升，本文系統(tǒng)的總結(jié)了小曲清香白酒生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀，并指出了其生產(chǎn)工藝發(fā)展趨勢(shì)，希望對(duì)小曲清香白酒的發(fā)展有一定的推動(dòng)作用。

1小曲清香白酒生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀

1.1傳統(tǒng)小曲清香白酒生產(chǎn)工藝。早在上世紀(jì)90年代，在曾祖訓(xùn)[9]等行業(yè)專家團(tuán)隊(duì)的共同努力下，經(jīng)科學(xué)系統(tǒng)的研究，確定川法小曲白酒為小曲清香型白酒，因此，傳統(tǒng)川法小曲白酒的生產(chǎn)工藝是最能代表小曲清香白酒的釀酒技藝。李大和[10-11]等結(jié)合糯高粱小曲清香白酒的生產(chǎn)，系統(tǒng)的總結(jié)了其釀制工藝，即采取開水泡糧，先加水后下糧，一般泡糧時(shí)間12~14h；泡糧后干發(fā)8~10h后裝甑圓汽初蒸，初蒸時(shí)間10min~15min；初蒸畢，迅速由下至上加入40℃~45℃水燜糧，一般糯高粱約為10min；當(dāng)甑內(nèi)糧粒不頂手、軟硬適當(dāng)時(shí)迅速放去燜糧水，圓汽后加大火力復(fù)蒸，復(fù)蒸約60min，糧食不頂手、已完全柔熟、陽水少、表面輕泫即可出甑；出甑后攤晾冷卻，均勻添加小曲入培菌箱，用曲量一般為0.4%~0.7%，并控制收箱品溫為25℃~30℃，不同室溫條件下，收箱品溫也不一樣，冷天28℃~29℃，熱天25℃~26℃；熟糧入箱12h內(nèi)，應(yīng)保持一定限度的最低品溫，以后每隔2h約升溫1℃，培菌時(shí)間約24h，出箱培菌糟清香撲鼻，略帶甜味而均勻一致，無酸、臭、酒味，用手捏僅在指縫間有漿液成小泡沫狀；出箱后按1∶3.5~4.0的比例糧糟混合，并入池發(fā)酵，團(tuán)燒溫度控制在23℃~25℃，發(fā)酵周期5d~7d；發(fā)酵結(jié)束后上甑蒸餾取酒，流酒溫度控制在30℃左右?？刂粕a(chǎn)中蒸煮、培菌、發(fā)酵、蒸餾四個(gè)工序，是提高出酒率和質(zhì)量的關(guān)鍵工序[12]。1.2其它小曲清香白酒生產(chǎn)工藝。重慶也主要采用川法小曲清香白酒的傳統(tǒng)釀造技藝，主要集中在江津、永川等地，該區(qū)域也曾是四川小曲清香白酒最具代表地區(qū)，部分代表企業(yè)已做大做強(qiáng)，如江津酒廠、江記酒莊等。目前重慶小曲清香白酒生產(chǎn)工藝已形成完整體系，劉升華[13]等結(jié)合重慶小曲清香白酒生產(chǎn)實(shí)際情況，對(duì)生產(chǎn)工藝和設(shè)備不斷改進(jìn)和完善，創(chuàng)造出風(fēng)格獨(dú)具特色、原料利用率高的酒種，其醇香清雅、糟香突出、回味、協(xié)調(diào)、余味凈爽的獨(dú)特風(fēng)格深受飲者喜愛。貴州小曲清香白酒最為典型的就是藥香型董酒，在制酒工藝上將大曲與小曲并用，并在小曲制曲配料中添加了幾十種中草藥，采用川法小曲清香白酒工藝制小曲糟醅蒸餾取酒或取糟醅直接與香醅串蒸，香醅是小曲清香白酒糟、大曲酒糟和大曲未蒸酒的香醅混合加大曲再發(fā)酵制成，酒的香氣有濃郁的酯類香氣并突出特殊的藥香香氣，在香氣風(fēng)格上明顯有別于其他類香型白酒[14]。在長(zhǎng)期的釀酒實(shí)踐中，云南小曲清香白酒形成了自己特有的工藝規(guī)程。普必恩[15]等以玉林泉酒為代表，系統(tǒng)的總結(jié)了云南小曲白酒的傳統(tǒng)工藝，即秉承云南特有的傳統(tǒng)小曲小罐發(fā)酵、木甑蒸餾、掐頭去尾的純糧釀造工藝，以白糯高粱為原料，采用純種根霉和酵母作菌種，經(jīng)浸泡、清洗、蒸煮、出甑、吹涼、撒曲、糖化、發(fā)酵、蒸餾、陳釀、勾兌而成；用曲量夏季為0.5%，冬季為0.6%；糖化入箱溫度冬天為26℃~28℃，夏天為25℃~27℃；發(fā)酵糧與糟比例夏季1∶0.8，冬季1∶0.9~1.1，每個(gè)小罐裝量約35kg，發(fā)酵時(shí)間以32d~35d為宜。小曲清香白酒生產(chǎn)主要集中在南方地區(qū)，北方地區(qū)大多數(shù)白酒廠家生產(chǎn)以濃香為主[16]，隨著白酒市場(chǎng)消費(fèi)者對(duì)白酒口感多元化的需求，焦二滿[17]等通過借鑒川法小曲清香酒生產(chǎn)工藝，研究創(chuàng)新了北方小曲清香白酒的新工藝，從而豐富了北方地區(qū)的酒種，即以根霉、酵母等作為糖化發(fā)酵劑，采用整粒高粱為原料，經(jīng)泡糧、蒸煮、堆積糖化、發(fā)酵、蒸餾、貯存而成；用曲量為0.3%~0.5%，堆積糖化21h~24h，按照米查醅和回糟分層發(fā)酵、分層蒸餾，發(fā)酵期為10d左右，米查酒和糟酒分別儲(chǔ)存。1.3機(jī)械化小曲清香白酒生產(chǎn)工藝。傳統(tǒng)小曲清香白酒釀造工藝多以手工操作為主，生產(chǎn)效率低、受天氣影響大，存在產(chǎn)能有限、能耗高、衛(wèi)生條件差、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題[18]。沈永祥[19]等在傳承傳統(tǒng)小曲清香白酒生產(chǎn)技藝的基礎(chǔ)上，率先開啟機(jī)械化、自動(dòng)化小曲清香白酒生產(chǎn)工藝探索，首創(chuàng)固態(tài)法小曲清香酒機(jī)械化釀造工藝，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)小批量手工作坊式的生產(chǎn)模式向大規(guī)模機(jī)械化流水線生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。采取不銹鋼泡糧桶，泡糧水溫70℃~75℃，浸泡20h~24h；在泡糧桶浸泡后，原料靠自重輸送至360°旋轉(zhuǎn)蒸糧鍋中進(jìn)行高壓蒸煮，糧食蒸好后，輸送到下一個(gè)攤晾環(huán)節(jié)；采用普通傳送帶和具有通風(fēng)降溫效果的傳送帶相結(jié)合的自動(dòng)拌曲攤晾機(jī)，下曲溫度控制在20~25℃，下曲量控制在1%內(nèi)；培菌糖化采用傳送板鏈作為箱床的底板，啟動(dòng)板鏈時(shí)即可完成物料的輸入與輸出，并配置有升降溫設(shè)備，可對(duì)糖化的環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，起到控制物料升溫速度和來箱一致性的作用，糖化時(shí)間24h左右；利用螺旋輸送機(jī)將糖化醅與酒糟均勻混合，采用可移動(dòng)的發(fā)酵槽車作為發(fā)酵容器，統(tǒng)一放置在有恒溫控制系統(tǒng)的發(fā)酵室內(nèi)進(jìn)行為期15~18d的發(fā)酵；發(fā)酵結(jié)束后，利用叉車將發(fā)酵槽車放置在翻轉(zhuǎn)機(jī)上，通過翻轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，將槽車中的酒醅倒出，然后利用傳送帶輸送到酒甑中，上甑蒸餾；餾酒結(jié)束后，就地計(jì)量，通過管道直接入庫。

2小曲清香白酒生產(chǎn)工藝發(fā)展趨勢(shì)

[摘要]介紹了某農(nóng)村偏遠(yuǎn)村鎮(zhèn)5t/d廚余垃圾好氧發(fā)酵處理項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)與工藝，包括現(xiàn)場(chǎng)布局、廚余垃圾處理工藝路線與設(shè)備、污水處理工藝與設(shè)備、除臭技術(shù)與設(shè)備等。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了周邊村鎮(zhèn)的廚余垃圾收運(yùn)與處理，水、氣、固的全部達(dá)標(biāo)排放，具有很好的借鑒與推廣意義。

[關(guān)鍵詞]廚余垃圾；好氧發(fā)酵；污水處理；除臭

廚余垃圾是生活垃圾的重要組成部分，占生活垃圾的49.4%~64.5%[1]，具有極易變質(zhì)、腐爛、發(fā)酵，滋生有害微生物和害蟲的特點(diǎn)，并產(chǎn)生大量毒素及散發(fā)惡臭，污染大氣和水體[2]。隨著全國垃圾分類工作的全面展開與推進(jìn)，廚余垃圾的處理成為亟待解決的問題[3]。目前，廚余垃圾的處理技術(shù)路線主要有能源化、肥料化、飼料化三種路線[4]，針對(duì)小規(guī)模分散式處理場(chǎng)景，如偏遠(yuǎn)農(nóng)村、高速服務(wù)區(qū)、海島等，采用肥料化技術(shù)是比較切實(shí)可行的一條技術(shù)路線，該路線可以將廚余垃圾中有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)物質(zhì)[5]，實(shí)現(xiàn)就地減量與利用，減少生活垃圾的處理量和成本。本文介紹了位于我國南方某偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的廚余垃圾就地處理項(xiàng)目，該項(xiàng)目采用好氧發(fā)酵一體化裝備對(duì)周邊幾個(gè)村廚余垃圾進(jìn)行收運(yùn)和處理，處理規(guī)模5t/d，對(duì)廚余垃圾的小規(guī)模就地化處理具有很好的借鑒意義。

1整體布局與設(shè)計(jì)

項(xiàng)目占地790m2，設(shè)置有處理車間一座、工人辦公室兩間、休息室一間、衛(wèi)生間一間，配電房一間，建筑總面積約260m2。廚余垃圾處理車間長(zhǎng)20m，寬8.3m，采用簡(jiǎn)易彩鋼房，放置處理量為5t/d的易腐垃圾處理設(shè)備1臺(tái)。處理車間四周設(shè)置排水明溝，設(shè)備出水通過明溝內(nèi)管道進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池?，F(xiàn)場(chǎng)沖洗與洗桶用水等通過明溝流入污水調(diào)節(jié)池。設(shè)備處理主體工藝為提升上料、破碎、擠壓脫水、好氧發(fā)酵。擠壓脫水廢水經(jīng)管道自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，處理車間四周分布有排水溝，垃圾桶沖洗及場(chǎng)地沖洗水等通過排水溝進(jìn)入調(diào)節(jié)池，通過污水處理設(shè)備處理后達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，用于周邊林地灌溉。設(shè)備生化發(fā)酵除臭采用噴淋洗滌+生物濾池+活性炭+煙囪，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)場(chǎng)整體平面布局如圖1所示。

2一體化處理裝備介紹

一、發(fā)酵床養(yǎng)殖法

在實(shí)際操作中該模式也存在這一些問題，以宜昌市盛紅畜牧為例，該場(chǎng)生豬規(guī)模達(dá)到12000頭，存欄800頭，主要利用發(fā)酵床養(yǎng)殖方式處理畜禽糞便。其發(fā)酵床養(yǎng)殖模式主要存在以下問題：

（1）投入成本過高。

包括發(fā)酵床自身制作成本以及維持發(fā)酵床運(yùn)作的人工成本。盛紅牧業(yè)發(fā)酵床面積為12000㎡，發(fā)酵墊料價(jià)格為4元/㎡，則發(fā)酵床原料投入為48000元，每出一批豬就將發(fā)酵床換掉，每年出3批豬，則每年發(fā)酵床原料上的投入為144000元。每隔一天需要人工翻動(dòng)發(fā)酵床，維持該場(chǎng)的發(fā)酵床正常運(yùn)作至少需9人，則一年的人工成本則達(dá)10萬多元。則該場(chǎng)每年在發(fā)酵床上的投入就高達(dá)25萬元。

（2）難以控制溫濕度。

發(fā)酵床在運(yùn)作的過程中其中心溫度可以達(dá)到50℃，在冬天發(fā)酵床提供的溫度可以幫助生豬取暖。但是到了夏天發(fā)酵所產(chǎn)生的熱量將會(huì)是豬舍內(nèi)的溫度升高，很容易出現(xiàn)高溫高濕，為細(xì)菌滋生提供條件。