2025年10月,杭州美仪自动化技术股份有限公司(以下简称“杭州美仪”)与华东某大型白酒酿造企业达成深度合作,为其麦汁煮沸与酒花添加流程部署一体化自动化监测系统。该方案覆盖温度、压力、流量、液位、pH值、溶解氧等核心工艺参数,依托智能在线监测技术,助力企业实现从“经验酿造”向“数据驱动”的转型升级,为传统白酒酿造行业树立了智能化生产的新标杆。
该客户企业是中国白酒行业的骨干企业之一,拥有超过60年的酿造历史,年产优质白酒逾5万吨,旗下多款产品荣获“国家优质酒”“中国驰名商标”等荣誉称号。企业先后通过ISO 9001质量管理体系、ISO 14001环境管理体系及HACCP食品安全管理体系认证,始终将品质管控与工艺创新作为核心竞争力。其酿造车间已建成覆盖投料、糖化、发酵、蒸馏、储存的全流程生产线,但在关键工艺节点的在线监测与闭环控制方面,仍存在自动化程度不足、人工干预较多、批次间品质波动等痛点,亟需通过数字化手段实现工艺精细化管控。
一、客户遇到的难题
麦汁煮沸与酒花添加,是啤酒酿造中决定风味灵魂的关键环节。煮沸强度是否达标直接决定蛋白质凝固与异构化程度,酒花添加的时机与用量深刻影响啤酒的苦味与香气,而煮沸过程中的温度、压力、pH值、液位等参数的控制精度,最终都将在成品啤酒的风味图谱上留下痕迹。在与众多啤酒酿造企业的交流中,美仪股份发现麦汁煮沸与酒花添加环节普遍存在以下痛点:
煮沸强度“凭感觉”,批次一致性难保障。煮沸锅的蒸汽流量调节多依赖操作工经验,通过观察沸腾状态手动调节蒸汽阀门。不同班次、不同人员的操作习惯差异,导致同一配方下麦汁煮沸强度波动明显,进而影响蛋白质凝固效果、DMT(二甲基硫)去除效率及异构化率,批次间风味一致性难以保证。
麦汁浓度检测滞后,无法实时调控。传统的麦汁浓度检测采用取样送化验室分析或手持糖度计测量的方式,取样、冷却、检测、汇报的流程耗时长达数十分钟。在此期间煮沸仍在继续,浓度一旦偏离工艺目标,无法及时调整,只能被动接受或整罐调整,严重影响产品质量与生产效率。
酒花添加计量粗放,品质成本双受损。酒花颗粒或酒花提取物的添加,多采用称重后人工投加的方式,投加时机与速度难以精确控制。更重要的是,承载酒花的工艺水流量缺乏精确计量,“载体”流量波动直接影响酒花在煮沸锅内的分散效果与利用率,既造成昂贵酒花原料的浪费,又可能导致苦味值波动。
罐内状态“黑箱化”,安全风险高。煮沸过程中,罐内高温、高压、泡沫翻涌,操作人员难以掌握实时液位,溢罐事故时有发生——不仅造成麦汁浪费,高温麦汁溢出还可能引发烫伤安全事故。同时,罐内压力监测缺失或报警不及时,存在超压运行隐患。
二、美仪给出的解决方案
针对上述痛点,美仪股份为麦汁煮沸与酒花添加环节配置了覆盖温度、压力、流量、浓度、液位的全参数在线监测体系:1. 煮沸温度精准控制
P202型一体式温度传感器与TSR500型铠装热电阻部署于麦汁暂存罐与煮沸锅,采用Pt100铂电阻元件,耐高温(>100℃)、耐蒸汽冲刷,响应速度快。温度信号实时接入PLC系统,与蒸汽调节阀联动,实现煮沸温度的自动闭环控制。加热阶段快速升温至设定值,沸腾阶段维持微沸状态,杜绝过度沸腾造成的水分过度蒸发与能耗浪费。2. 麦汁浓度在线实时监测
FCC600型质量流量计安装于煮沸锅循环管路或出料管路,采用卫生型设计,密度测量精度高,耐高温(>100℃)、耐压,具备多变量输出功能。与传统取样检测不同,该仪表通过实时测量麦汁密度,毫秒级响应速度,可瞬间计算并输出当前麦汁的柏拉图度或白利度。操作人员或控制系统可根据实时浓度数据,动态调整煮沸强度与时长——浓度偏低时加大蒸汽流量促进蒸发浓缩,浓度达标后自动转入下一工序。彻底告别“取样—冷却—检测—汇报”的滞后模式,煮沸终点判断从“经验估测”升级为“数据决策”。3. 酒花添加精确计量
FMC240型电磁流量计安装于酒花添加管路,用于精确计量承载酒花颗粒或提取物的工艺水流量。该仪表采用卫生型设计,耐腐蚀,兼容CIP/SIP在线清洗,无阻流部件,不堵塞、不污染。高精度与优异的重复性确保酒花载体投加量精准可控,载体流量稳定则酒花在煮沸锅内的分散效果与利用率得到保障——避免酒花浪费,控制苦味值波动,稳定成品风味。4. 麦汁pH值在线监测
PH-5015型pH电极插入煮沸锅内,采用耐高温、耐压、抗磨损设计,适用于高温煮沸环境的长期在线测量。实时检测麦汁pH值,数据反馈至控制系统。当pH值偏离工艺窗口时,系统可联动酸液或碱液调节装置进行自动调整,或提示操作人员加酸/加碱干预,确保煮沸过程pH值始终处于最佳区间——通常为5.2-5.5,有利于蛋白质凝聚和酒花苦味物质溶出。三、方案效益验证
自动化仪表带来的价值,不是理论推演,而是实打实的经营数据。华东某大型白酒酿造企业引入美仪自动化测量方案后,取得了以下量化成果:(一)优质酒率提升15%:改造前,因糖化温度、发酵温度、pH值等关键参数控制精度不足,优质酒率约为72%;改造后,通过全程在线监测与自动闭环控制,工艺参数波动范围收窄50%以上,优质酒率提升至83%,年增产优质白酒约5500吨。
(二)生产效率提升20%:改造前,每批次糖化需人工采样检测4-6次,每次耗时15-20分钟;改造后,在线仪表实时反馈数据,单批次糖化时间缩短约40分钟,日产能从8批次提升至10批次,生产效率提升20%。
(三)数据管理走向精细化:改造前,工艺参数依赖纸质记录,数据难以追溯,工艺优化缺乏数据支撑;改造后,系统自动存储全部历史数据,可一键生成日报、周报、月报及趋势分析,为酿酒师优化工艺曲线和合规上报提供精准支撑。基于实时数据,企业进一步调整了糖化升温曲线和酒花添加策略,批次间风味一致性显著提升。
该企业酿造车间主任赵工表示:“杭州美仪的自动化监测方案,真正解决了我们多年来的工艺盲区。设备运行稳定、数据精准,尤其是浓度在线监测和温度闭环控制功能,让我们对酿造过程做到了全程可控。从方案定制到现场调试,美仪团队专业、高效,售后响应及时,是我们品质升级道路上值得信赖的合作伙伴。”