在不更改配方的情况下提升优化

什么是发酵？

在发酵过程之前，玉米、大麦、黑麦和小麦等谷物会被研磨成细粉。将谷物粉末与水一起放入麦芽浆煮锅中，在接近200°F的温度下煮熟。

在烹煮阶段结束时，温度会降低，并加入麦芽大麦。Next，麦芽大麦中的酶会将谷物淀粉分解成可发酵成酒精的简单糖。然后，将麦芽浆与酵母和水一起冷却并转移到发酵罐中。

发酵通常持续约72小时，但具体时间取决于烈酒类型和当地条件。随着麦芽浆在发酵罐中静置，酵母会将简单糖分转化为乙醇，从而将麦芽浆转化为蒸馏啤酒。

降低压力水平

酵母在压力条件下的表现并不理想。在发酵过程中，有多种酵母应激因子会影响酒精产量和最终蒸馏啤酒的其他品质，包括发酵开始时的pH值和发酵过程中的温度。

使用MPC技术管理这些变量有助于减轻酵母的压力，从而实现稳定的酒精产量，并确保最终产品符合品牌指南和预期。依靠MPC处理这些变量还可以解放操作员，使他们能够将多年的经验和时间专注于更高价值的任务。

管理发酵罐pH值

发酵开始时的pH值对最终的蒸馏啤酒有着显著的影响，因为酸度会对酵母产生压力。如果设定的pH值过低，酵母的生产效率将降低，酒精产量也会减少。如果设定的pH值过高，可能会出现不需要的细菌生长，导致产量减少、烈酒中出现异味，甚至可能导致批次损失。

对于波本威士忌和田纳西威士忌等烈酒，会向发酵罐中添加一些先前蒸馏的麦芽浆或酸化麦芽浆。酸化麦芽浆的量和酸度会影响发酵罐的设定pH值。

由于酸化麦芽浆是一个循环流，某一批次的变化可能会在几天后反映到另一批次中。虽然这种影响可能会随着时间的推移而消退，但MPC提供了逐步调整送入发酵罐的酸化麦芽浆和水的比例的机会。在这种情况下，MPC始终如一地管理发酵罐和设定的pH值，确保酒精产量的一致性并遵守传统配方目标。

温度是敌人

温度过高也会给酵母带来压力，因此必须密切监控温度。发酵是一个放热反应，因此热量是该过程的副产品，会导致发酵罐温度升高。随着温度升高，酵母所承受的压力会导致发酵速率降低，进而导致酒精产量和产出降低。

为了消除多余的热量，发酵罐内部的冷却盘管用于管理发酵罐温度。不幸的是，这可能会导致大型蒸馏厂出现另一个问题，即多个发酵罐共用同一冷却水主管道。在这种设置下，改变一个发酵罐的水流量很可能会改变附近发酵罐的水流量，而操作员根本没有时间持续手动调整所有水流量以实现温度一致。

可以使用调节控制回路来解决此问题，但鉴于相互作用，调节过于激进的回路会发生振荡，可能会引起温度波动，而调节过于缓慢的回路则会导致控制迟缓。

相反，MPC 在发酵过程中保持温度一致性方面发挥着重要作用。由于 MPC 本质上是多变量的，它允许同时解决所有发酵罐温度的管理问题。MPC 的“模型”部分考虑了流量之间的相互作用，同时还考虑了扰动，例如冷却水温度的变化。

通过 MPC 提高产量和生产效率

通过管理应激变量，MPC 通过提高产量和批次一致性来积极促进发酵过程。随着可变性的降低，优化机会也随之出现。

酒精产量与发酵时间之间存在很强的相关性，但随着发酵时间的延长，乙醇的生产速率会下降。作为一家公司，您必须根据您的生产需求、工厂其他瓶颈、商品价格和其他外部因素来决定哪种选择更合适：在相同的发酵时间内提高酒精产量，还是在更短的发酵时间内保持相同的酒精产量，从而每月生产更多批次，或是介于两者之间？

蒸馏酒生产商在努力提高产量的同时，还要保持配方和产品的完整性，MPC 可以在每个环节创造机会并推动这些结果的实现。

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