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酒糟干燥的優(yōu)化工藝
2007/5/20 7:40:49
酒糟,包括啤酒糟、白酒糟、曲酒糟、玉米酒精糟、薯干酒精糟、果酒糟等,是釀酒的付產(chǎn)物。它們經(jīng)干燥后便是良好的飼料資源。具有特殊性能要求的酒糟干燥應(yīng)采用什么的生產(chǎn)工藝才能使產(chǎn)品品質(zhì)好,能耗低呢?為此,應(yīng)該選擇什么樣的干燥設(shè)備?不同規(guī)模的企業(yè),選擇設(shè)備有什么不同?
酒糟干燥需要優(yōu)化作業(yè),優(yōu)化作業(yè)的目標(biāo)是在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下節(jié)省能耗和提高產(chǎn)量。為此,應(yīng)在三個(gè)環(huán)節(jié)上有所保證:即組合最佳的干燥工藝;選擇合適的干燥設(shè)備;掌握必要的操作技能。本文圍繞這三方面來闡述。
酒糟,大致可分為三類:啤酒糟類(含啤酒糟、米酒糟、淀粉渣等)、曲酒糟類(含曲酒糟、白酒糟、果酒糟等)、酒精糟類(含玉米、薯干酒精糟、味精糟、啤酒酵母、水果渣等)。
啤酒糟類的特點(diǎn)是,初期含水率高,達(dá)80%以上;含較大數(shù)量的纖維狀粗物料,如大麥芽皮;可在前期進(jìn)行機(jī)械脫水,將含水率降到60%左右再進(jìn)干燥機(jī)。
曲酒糟類的特點(diǎn)是,經(jīng)固態(tài)發(fā)酵,物料中混有大量稻殼作疏松劑,初期含水在60%左右,一般不易進(jìn)行前期機(jī)械脫水,多為直接人機(jī)干燥。
酒精糟類的特點(diǎn)是,物料料度較細(xì),初期含水率在75%左右,呈膏糊狀,不易進(jìn)行前期機(jī)械脫水。在干燥前期極在機(jī)內(nèi)發(fā)生粘結(jié),使干燥無法進(jìn)行。
綜合起來其共同特點(diǎn)是:含水率高、有粘性。這就要求干燥設(shè)備必須是大脫水量的,且能有效破壞物料在干燥過程中的粘結(jié),包括物料自身粘結(jié)成團(tuán)和粘附在設(shè)備壁面和運(yùn)轉(zhuǎn)件上。一般而言,大脫水量的干燥都是高耗能(消耗蒸發(fā)水分的熱能和運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的電能)的,高耗能意味著干燥成本高。對于酒糟來說,這肯定是行不通的。因?yàn)榫圃愣际歉郊又挡桓叩墓I(yè)廢料,如果干燥的加工成本大于產(chǎn)品的銷售價(jià)格,不能給投資者帶來利潤,肯定是推廣不開的。但在另一方面,酒糟干燥又對產(chǎn)品的品質(zhì)要求很高。干燥后不能降低營養(yǎng)成分,要充分保持產(chǎn)品色澤,要有香味。要實(shí)現(xiàn)低成本干燥、高品質(zhì)產(chǎn)品,就要從組合合理的干燥工藝和研究專用的干燥設(shè)備這兩方面著手。
怎樣才能組合出適合于酒糟的干燥工藝?先來分析酒糟在干燥過程中的性狀。從理論上看,作為高水分含量的酒糟物料,其干燥過程分為兩個(gè)階段:前期的等速降水階段和后期的降速降水階段。
要實(shí)現(xiàn)大脫水量、低成本的干燥,最有效的方法就是提高干燥介質(zhì)(熱空氣)與物料(酒糟)的溫差,以提高單位體積的干燥介質(zhì)(熱空氣)的水分蒸發(fā)強(qiáng)度,在短時(shí)間內(nèi)大強(qiáng)度脫水。也就是說,要盡可能用高溫?zé)峥諝鈦碜鞲稍锝橘|(zhì)。例如,同樣是l立方米的熱空氣,在溫度是100℃和500℃時(shí),后者比前者的蒸發(fā)水分的能力大很多倍。最淺顯的理解就是,陽光越強(qiáng)烈的時(shí)候,衣服越容易被曬干。容易引起擔(dān)心的是高溫?zé)峥諝鈺?huì)不會(huì)將物料烤焦燒糊,從而影響了產(chǎn)品的品質(zhì)和色澤呢?在等速降水階段是不會(huì)的。因?yàn)樵谶@一干燥階段,物料很濕,物料顆粒表面被飽和水蒸汽所包裹,高溫?zé)峥諝馀c其接觸時(shí),熱空氣汽化它表面的水分時(shí)被急劇降溫,干燥介質(zhì)提供的熱量幾乎全部被用于水分的汽化,物料升溫極小,不會(huì)被燒焦烤糊。因此,對酒糟干燥而言,在前期的等速降水干燥階段,應(yīng)采用高溫?zé)峥諝庾鞲稍锝橘|(zhì),以提高干燥速率,降低干燥成本。
當(dāng)物料的水分降到一定程度,就進(jìn)入了降速降水階段。在這一階段,其顆粒表面不在被飽和水蒸汽所包裹時(shí),干燥介質(zhì)提供的熱量就不僅用于水分的汽化,還易使物料升溫。如果還用高溫?zé)峥諝庾鳂I(yè),物料就會(huì)被烤焦燒糊。因此,在這一階段,干燥介質(zhì)(熱空氣)的溫度就不能過高。最好是低溫緩慢干燥,或者是較高溫度的瞬時(shí)快速干燥,兩者都可能有效地保持產(chǎn)品品質(zhì)。
按照上述兩個(gè)階段分段干燥的理論,就產(chǎn)生了針對酒糟干燥的兩級干燥生產(chǎn)工藝。其核心是在干燥前期以高溫?zé)犸L(fēng)為干燥介質(zhì),以降低成本;在后期以低溫?zé)犸L(fēng)為干燥介質(zhì),以保證品質(zhì)。為了達(dá)到此目的,一般的方法用兩套干燥設(shè)備串聯(lián)起來使用,對物料進(jìn)行分級分段干燥。也可以用一套設(shè)備的分兩個(gè)作業(yè)段或作業(yè)批次供以不同溫度的干燥介質(zhì),達(dá)到實(shí)現(xiàn)兩級干燥的目的。
我們進(jìn)行了一級干燥,二級干燥,三級干燥的對比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn),對酒糟干燥,采用兩級干燥生產(chǎn)工藝最佳。這一科研成果,還獲得了省科委頒發(fā)的科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
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