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食品与发酵工业2024年第14期:基于热量平衡模型的大曲发酵升温机理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵玉杰;靳光远;唐群勇;吴建峰;徐岩;

单位:江南大学生物工程学院,酿造微生物与应用酶学研究室;江南大学,工业生物技术教育部重点实验室;江苏今世缘酒业股份有限公司;

摘要:中国白酒产业正面临产业转型升级,包括制曲在内的关键工艺采用基于经验式的直接改造,关键工程学机理的缺乏导致无法进行理性设计。该研究从大曲升温机理角度,对曲房固态发酵热量的产生与流动进行了定量分析,跟踪记录大曲发酵过程参数,简化大曲发酵过程生化反应,构建大曲热量平衡模型。通过模型计算,整个曲房发酵过程产生的热量,经水分蒸发途径散热占比54.22%,墙壁和微弱气体流动散热占比42.00%,由室内空气升温引起的热量变化可以忽略,剩余3.77%为累积热量部分,其与大曲升温呈正相关(R~2=0.85)。经验证,大曲温度变化模型的平均误差为5.05%,R~2=0.94。基于模型探讨了调控水分参数对大曲温度产生的影响,表明了水分控制对于调控大曲温度的重要性。初步探讨从数学建模的角度为未来大曲生产的调控与优化的可行性,研究结果可为智能曲房的构建提供理论支撑。

关键词:固态发酵;;中国白酒;;数学建模;;发酵热量;;大曲温度;;热量平衡

基金资助:国家自然科学基金项目(22108101);; 国家重点研发计划(2022YFD2101202);; 中国酒业协会白酒技术创新战略发展委员会课题(202112)