白酒工艺学第一章 固态发酵法白酒生产工艺第一节 固态发酵法白酒生产的特点及类型一、固态发酵法白酒生产的特点饮料酒生产如啤酒和葡萄酒等酿造酒,一般都是采用液态发酵,另外白兰地、威士忌等蒸馏酒也是采用液态发酵后,再经蒸馏制成。而我国白酒采用固态酒醅发酵和固态蒸馏传统操作,是世界上独特的酿酒工艺。
固态发酵法白酒生产特点之一,是采用比较低的温度,让糖化作用和发酵作用同时进行,即采用边糖化边发酵工艺。淀粉酿成酒必须经过糖化与发酵过程。一般糖化酶作用的最适温度在50--60℃。温度过高,酶被破坏的量就会愈大,当采用20-30℃低温时,糖化酶作用缓慢,故糖化时间要长一些,但酶的破坏也能减弱。因此,采用较低的糖化温度,只要保证一定的糖化时间,仍可达到糖化目的。酒精发酵的最适温度为28-30℃,在固态发酵法生产白酒时,虽然入窖开始糖化温度比较低(18-22℃),糖化进行缓慢,但这样便于控制。因开始发酵缓馒些,则窖内升温慢,酵母不易衰老,发酵度会高。而开始糖化温度高,则糖分过多积累,温度又高,杂菌容易繁殖。在边糖化边发酵过程中,被酵母利用发酵的糖,是在整个发酵过程中逐步产生和供给的,酵母不致过早地处于浓厚的代谢产物环境中,故较为健壮。
第二个特点是,发酵过程中水分基本上是包含于酿酒原料的颗粒中。由于高梁、玉米等颗粒组织紧密,糖化较为困难,更由于是采用固态发酵,淀粉不容易被充分利用,故对蒸酒后的醅需再行继续发酵,以利用其残余淀粉。常采用减少一部分酒糟,增加一部分新料,配醅继续发酵,反复多次,这是我国所特有的酒精发酵法,称谓续渣发酵(续粮发酵)。
第三个特点是采用传统的固态发酵和固态蒸馏工艺,以产生具典型风格的白酒。近年来,通过对固态法白酒和液态法白酒在风味上不同原因的深入研究,认为固态法白酒采用配醅发酵,并且配醅量很大(为原料的3-4倍),可调整入窖的淀粉浓度和酸度,达到对残余淀粉的再利用。这些酒醅经过长期反复发酵,其中会积累大量香味成分的前体物质,经再次发酵被微生物利用而变成香味物质。例如糖类是酒精、多元醇和各种有机酸的前体物质;酸类和醇类是酯类的前体物质;某些氨基酸是高级醇的前体物质,而酒精是乙酸的前体物质等。当采用液态发酵时不配醅,就不具备固态发酵时那样多的前体物质,这就是两种制酒工艺使白酒风味不同的原因之一。此外,在固态发酵时窖内固态、液态和气态三种状态的物质同时存在,根据研究得出同一种微生物生活在均一相内(如液态、固态或气态)与生活在两个不同态的接触面上(这种接触面称作界面),其生长与代谢产物有明显不同,这就是说界面对微生物的生长有影响。而固体醅具有较多的气-固、液-固界面,因此与液态发酵会有所不同。如以曲汁为基础,添加玻璃丝为界面剂,以形成无极性的固液界面,进行酒精酵母的发酵对比试验,其结果酸、酯都有所增加,高级醇增加幅度较小,酒精含量有所降低(见表4-1)。
固态白酒生产是将发酵后的酒醅以手工装入传统的蒸馏设备---甑桶中,在甑桶中蒸出的白酒产品质量较好,这是我国几百年来劳动人民的一大创造,这种简单的固态蒸馏方式,不仅是浓缩分离酒精的过程,而且又是香味的提取和重新组合的过程。华北区液态酒试点时,曾进行过蒸馏操作对比试验,用液态发酵醪加入清蒸后的稻壳进行吸附后,再仿固体酒醅装配蒸馏操作,另将固态发酵酒醅加水后采用液态釜式蒸馏,两种不同蒸馏方式所生产的白酒在口味上前者接近固态发酵法白酒,而后者则类似于液态白酒。包头试点时,曾进行过另外二种蒸馏方法的对比试验。一种是串蒸操作,即将液体酒装入甑桶底锅,桶内装入固态发酵酒培,这样酒醅中酒精和香味成分会在蒸馏过程中串入酒中。另一种是浸蒸操作,即是将洒醅加入到液体酒中然后蒸馏得到产品。对比结果,串蒸酒成品中酸、酯含量要比浸蒸酒高得多。而固态蒸馏操作相似于串蒸操作。目前液态白酒蒸馏不论是用泡盖式蒸馏塔或釜式蒸馏设备都类似于浸蒸操作。故蒸馏方法的不同是构成液态法白酒和固态法白酒质量上差异的又一重要因素。这说明用传统的、独特的固态发酵和固态蒸馏生产白酒的工艺在提高产品质量上确实有其独到之处。
固态发酵法生产特点之四,是在整个生产过程中都是敞口操作,除原料蒸煮过程能起到灭菌作用外,空气、水、工具和场地等各种渠道都能把大量的、多种多样的微生物带入到料醅中,它们将与曲中的有益微生物协同作用,产生出丰富的香味物质,因此固态发酵是多菌种的混合发酵。实践证明,名酒生产厂,老车间的产品常优于新车间的,这是与操作场所存在有益菌比较多有关。
二、固态发酵法白酒生产的类型固态发酵法生产白酒,主要根据生产用曲的不同及原料、操作法及产品风味的不同,一般可分为大曲酒、麸曲白酒和小曲酒等三种类型。
1.大曲酒:全国名白酒、优质白酒和地方名酒的生产,绝大多数是用大曲作糖化发酵剂。
大曲一般采用小麦、大麦和豌豆等为原料,压制成砖块状的曲胚后,让自然界各种微生物在上面生长而制成。白酒酿造上,大曲用量甚大,它既是糖化发酵剂,也是酿酒原料之一。目前,国内普遍采用二种工艺:一是清蒸清烧二遍清,清香型白酒如汾酒即采用此法;二是续渣发酵,典型的是老五甑工艺。浓香型白酒如泸州大曲酒等,都采用续渣发酵生产。酿酒用原料以高梁、玉米为多。
大曲酒发酵期长,产品质量较好,但成本较高,出酒率偏低,资金周转慢,其产量估计约占全国白酒总产量的1%左右。
2.麸曲白酒 北方各省都采用本法生产,江南也有许多省份采用。麸曲法白酒生产占全国比重最大。此法的优点是发酵时间短,淀粉出酒率高。
麸曲白酒生产采用麸曲为糖化剂。另以纯种酵母培养制成酒母作发酵剂。麸曲白酒产品含酒精50--65度,有一定的特殊芳香,受到广大群众的欢迎。酿酒用原料各地都有不同,一般以高梁、玉米、甘薯干、高梁糠为主。所采用工艺,南方都用清蒸配糟法,北方主要用混蒸混烧法。
近年来,固态法麸曲白酒生产机械化发展很快,已初步实现了白酒生产机械化和半机械化。
3.小曲酒:小曲又称酒药、药小曲或药饼。小曲的品种很多,所用药材亦彼此各异。但其中所含微生物以根雷、毛霉为主。小曲中的微生物是经过自然选育培养的,并经过曲母接种,使有益微生物大量繁殖,所以不仅含有淀粉糖化菌类,同时含有酒精发酵菌类。在小曲酒生产上,小曲兼具糖化及发酵的作用。我国南方气候温暖,适宜于采用小曲酒法生产。
小曲酒生产可分为固态发酵和半固态发酵两种。四川、云南、贵州等省大部分采用固态发酵,在箱内糖化后配醅发酵,蒸馏方式如大曲酒,也采用甑桶。用粮谷原料,它的出酒率较高,但对含有单宁的野生植物适应性较差。广东、广西、福建等省采用半固态发酵,即固态培菌糖化后再进行液态发酵和蒸馏。所用原料以大米为主,制成的酒具独特的米香。桂林三花酒是这一类型的代表。此外,尚有大小曲混用的生产方式,但不普遍。
三、我国名白酒简介我国的白酒生产历史悠久,工艺独特。随着科学技术水平不断提高,传统特产名白酒更有了新发展,地方名酒和优质酒也不断涌现。
一九六三年,中央轻工业部召开全国第二届评酒会议,评出贵州茅台酒、山西汾酒、四川泸州老窖特曲酒、陕西西风酒、四川五粮液、四川全兴大曲酒、安徽古井贡酒、贵州遵义董酒等共八个特产名白酒为全国八大名白酒。另外江苏双沟大曲酒、哈尔滨龙摈酒、湖南德山大曲酒、广西全州湘山酒、桂林三花酒、锦州凌川白酒等九种评定为全国优质白酒。
八大名白酒质量优美,广为中外人士所赞美,现将八大名白酒特点简介如下:
1.茅台酒 茅台酒驰名中外,产于贵州省仁杯县茅台镇。茅台酒受到国际上的欢迎,出口量逐年上升,为国家争取大量外汇。
茅台酒以“清亮透明,特殊芳香,醇和浓郁,味长回甜”为特点,尤以酱香为其典型。含酒精52-53度。相传建厂于1704年,早在1915年巴拿马赛会上评为世界名酒,荣获优胜金质奖章。
茅台酒生产,是先辈劳动人民把北方大曲酒与南方小曲酒的生产工艺巧妙地结合起来,并不断加以完善,形成了现在茅台酒生产方法。用纯小麦制高温曲,用高梁作原料,一次酒要两次投料,即经一次清蒸下沙,一次混蒸糙沙,八次发酵,每加曲入窖发酵一个月,蒸一次酒,共计取酒七次(本是八次蒸酒,但第一次不作正品,泼回酒窖重新发酵)。由投料到丢糟整个过程共九到十个月。各轮次酒质量各有特点,应分质贮存,三年后再进行精心勾兑。每轮次蒸馏得到的酒还可分为三个典型体,即窖底香型、酱香型和醇甜型。窖底香型一般产于窖底而得名,己酸乙酯为共主要成分。酱香是构成茅台酒的主体香,对其组成分目前还未能全部确认,但从分析结果看,其成分最为复杂。醇甜型也是构成茅台酒特殊风格的组成分,以多元醇为主,具甜味。
2.汾酒 汾酒因产于山西汾阳县杏花村而得名。其酿酒历史非常悠久,据该厂记载,唐朝已盛名于世。在1915年巴拿马赛会上评为世界名酒,荣获优胜金质奖章,在国际市场享有盛名。据分析汾酒以乙酸乙酯和乳酸乙酯为主体香味物质,并含有多元醇、醋翁(酉翁)、双乙酰等极其复杂的芳香和口味成分,相对调和匀称。其产品质量特点是“无色透明、清香、厚、绵柔、回甜、饮后余香,回味悠长”,含酒精65度。
杏花村又产“竹叶青酒”,系以汾酒为基础,加进竹叶、当归、砂仁、檀香等十二味药材作香料,加冰糖浸泡调配而成。酒度46度,糖分10%左右,酒液金黄微绿,透明,有令人喜爱的芳香味.入口绵甜微苦。该酒的生产已有悠久历史,同列为国家名酒。
3.西凤酒 陕西省凤翔县、宝鸡市、眉县、岐山一带盛产,而以凤翔县柳林镇为最佳。西凤酒历史悠久,据传远在唐代西凤酒即列入珍品。西凤酒在公元1911年(清宣统二年),在南洋赛会荣获奖章后,遂膺全球声誉。
西凤酒酒色透明,清芳甘润,味醇厚,咽后喉有回甘。含酒精65度。
西凤酒用大麦60%,豌豆40%制大曲。以高梁为原料,清蒸高梁壳为辅料,采用续渣六甑混烧,老泥土窑发酵。发酵期为l4 -15天,部分窖池发酵期为30天,在名白酒中发酵期是较短的。蒸馏后的酒须装入“酒海”储存三年,勾兑而成。,酒海”为西凤酒独特存酒容器,用柳条酒篓或水泥池内壁糊以猪血、石灰、麻纸,可用来长期贮酒。
4.泸州老窖大曲酒 泸州老窖中以“温永盛”,天成生”为最有名。温永盛创设于1729年(清雍正七年),但最老的窖相传已有376余年历史。此酒产于四川省泸州市。
泸州老窖大曲酒根据其质量可分为特曲、头曲、二曲和三曲。以泸州特曲酒为优,其产品具有“浓香、醇和、味甜、回味长”的四大特色,其浓香为泸型酒一类风格的典型。
泸州老窖大曲酒因采用多年老窖发酵而得名。1919年曾荣获巴拿马赛会优胜奖章和奖状。
泸州大曲酒采用纯小麦制大曲,以糯高梁为原料。发酵期60天,采用混蒸混糟,续渣配料的生产工艺,并采用“分层回酒”和“双轮底”发酵操作,以提高成品酒的浓郁香味,含酒精60度。
5.五粮液 四川宜宾五粮液采用五种粮食(高梁、大米、糯米、小麦、玉米)为原料酿制而成,故称“五粮波”。因使用多种粮食,特殊制曲(包包曲)和老窖发酵(70--90天),给五粮液带来了复杂的香味和独特的风味,其特点是:“香气悠久,喷香浓郁,味醇厚,入口甘美,入喉清爽,各味谐调,恰到好处。”酒度60度(出口产品52度)。
6.古井贡酒 安微毫县古井贡酒,历史悠久,明、清二代作为贡品。其质量特点因“浓香、回味幽长”而著名,含酒精62度。
7.全兴大曲酒 成都全兴大曲酒为轻浓香型酒,己酸乙酯和乙酸乙酯为主体香。由于生产使用相传已有360余年的老窖,又有一套传统的操作方法,故酿出的白酒其质量特点为:“无色透明、清香、醇和、回甜、尾净。”除有泸型酒的风格外,还以自己的特色独具一格。含酒精59--60度。
8.董酒 贵州遵义董酒厂所产董酒,酒质晶莹透明,醇香浓郁,清爽适口,回甜味长,独具一格。含酒精58--60度。
董酒酿酒工艺较特殊,制曲工艺也较为复杂,使用小曲和大曲(麦曲)两种曲子。董酒贮藏一年以上后勾兑成成品。
为了继承和发扬传统的白酒技艺,生产更多优质高产的名酒,在轻工部领导和组织下,从1964年以来,多次进行了总结提高汾酒、茅台酒等的生产经验,并开展了试点工作。通过科学实验,系统地总结了传统操作方法,探索了白酒的主体香味成分,在总结和探讨我国白酒风格与主要化学组成分的关系方面取得了很大成绩。根据目前认识,一般把大曲酒划分为三种类型,也就是三种典型风格。
1.汾型酒 以汾酒和西凤酒为代表,亦称清香型。其主体香味物质确认为乙酸乙酯和乳酸乙酯。它具典型的老白干香味,代表着传统的风格,适合于北方地区广大群众的饮用口味。
2.泸型酒 以四川沪州老窖大曲酒和五粮液为代表;亦称浓香型。其主体香味物质,认为是已酸乙酯和丁酸乙酯。泸型酒适合于国内大部分消费者口味,在名白酒和优质酒中所占比重较大,全兴大曲、古井贡酒均属此类型。
3.茅型酒 以茅台酒为代表,具特殊风格。茅型酒风味独特,具有特殊的芳香,酒味酱香浓郁,醇正绵甜,余香悠长。
目前对茅型酒的主体香味物质,尚缺少统一认识。一般认为是4-乙基愈疮木酚第二节 大曲的生产一、大曲的特点和类型
(一)大曲的特点大曲作为酿制大曲酒用的糖化、发酵剂在制造过程中依靠自然界带入的各种野生菌,在淀粉质原料中进行富集、扩大培养,并保藏了各种酿酒用的有益微生物。再经过风干、贮藏,即成为成品大曲。每块大曲的重量为2-3公斤。一般要求贮存三个月以上算陈曲,才予使用。
制曲原料,要求含有丰富的碳水化合物(主要是淀粉),蛋白质以及适量的无机盐等,能够供给酿酒有益微生物生长所需要的营养成分。因为微生物对于培养基(营养物质)具有选择性。如果培养基是以淀粉为主,则曲里生长的微生物,必然是对淀粉分解能力强的菌种为主。若以富于蛋白质的黄豆作培养基,必然是对蛋白质分解能力强的微生物占优势。酿制白酒用的大曲是以淀粉质原料为主的培养基,适于糖化菌的生长,故大曲也是一种微生物选择培养基。完全用小麦做的大曲,由于小麦含丰富的面筋质(醇镕谷蛋白与谷蛋白),粘着力强,营养丰富,适于霉菌生长。其他的麦类如大麦、荞麦,因缺乏粘性,制曲过程中水分容易蒸发,热量也不易保持,不适于微生物生长。所以在用大麦或其他杂麦为原料时,常添加20-40%豆类,以增加粘着力并增加营养。但配料中如豆类用量过多,粘性太强,容易引起高温细菌的繁殖而导致制曲失败。大曲原料的主要化学组成见表4-2。
大曲是用生科制曲,这样有利于保存原料中所含有的丰富的水解酶类,如小麦麸皮中β-淀粉酶含量与麦芽(啤酒生产用)的含量差不多,将有利于大曲酒酿制过程淀粉的糖化作用。
大曲中含有丰富的微生物,提供了酿酒所需要的多种微生物混合体系,特别是大曲中含有霉菌,是世界上最早把霉菌应用于酿酒的实例。
微生物在曲块上生长繁殖时,分泌出各种水解酶类,使大曲具有液化力、糖化力和蛋白分解力等。大曲中含有多种酵母菌,具有发酵力、产酯力。在制曲过程中,微生物分解原料所形成的代谢产物,如氨基酸,阿魏酸等,它们是形成大曲酒特有的香味前体物质,而氨基酸也提供作酿酒微生物的氨源。因而对成品酒的香型风格也起着重要作用。
大曲的踩曲季节,一般以春末夏初到中秋节前后最为合适,因为在不同季节里,自然界中微生物群的分布状况有差异。一般是春、秋季酵母比例大,夏季霉菌多,冬季细菌多。在春末夏初这个季节,气温及湿度都比较高,有利于控制曲室的培养条件,因此认为是最好的踩曲季节。由于生产的发展,目前很多名酒厂已发展到几乎全年都制曲。
大曲的糖化力、发酵力相应均比纯种培养的麸曲、酒母为低,粮食耗用大,生产方法还依赖于经验,劳动生产率低,质也不够稳定。经过轻工业部的推广,全国除名白酒和优质酒外,已将大部分大曲酒改为麸曲白酒。辽宁凌川白酒和山西祁县的“六曲香酒”系根据大曲中含有多种微生物群的原理,采用多菌种纯种培养后,混合使用,出酒率较高,具有大曲酒风味,这是今后发展的方向。但由于大曲中合有多种微生物群,从而在制曲及酿酒过程中形成的代谢产物种类繁多,使大曲酒具有丰富多的芳香味与醇和回甜的口味,且各种大曲酒均独具香型、风格,目前用其他方法酿造尚不能达到这种水平。另外大曲也便于保存和运输,所以名白酒及优质酒仍沿用大曲进行生产。
(二)大曲的类型根据制曲过程中对控制曲胚最高温度的不同,大致地分为中温曲(品温最额超过50℃)及高温曲(品温最高达60℃以上)两种类型。汾酒用中温曲进行生产,高温曲主要用来生产茅香型大曲酒,泸型大曲酒虽也使用高温曲,但制曲过程的品温较茅香型大曲略低。因此,大曲酒的香型与所用曲的类型是密切相关的。除汾酒大曲和董酒麦曲外,绝大多数名酒厂和优质酒厂都倾向于高温制曲,以提高曲香。有人认为生产高温曲,是使大曲内菌系向繁殖细菌方向转化。现列举各酒厂制大曲品温最高升温度数如下:
茅台60--55℃ 龙滨高温曲60--63℃ 长沙高温曲62--64℃
泸州55--60℃ 五 粮 液58--60℃ 全 兴60℃
西风58--60℃ 汾 酒45--48℃ 董酒麦曲44℃
中温类型的汾酒大曲,制曲工艺着重于“排列”,操作严谨,保温、保潮、降温各阶段环环相扣,曲胚品温控制最高不超过50。所用制曲原料为大麦和豌豆,这是香兰素和香兰素酸的来源,使汾酒具有清香味。
西凤曲虽属于高温曲,其主要特点是曲胚水分大(43--44%),升温高(品温最高达58--60℃),但由于使用大麦、豌豆为制曲原料,亦使西凤酒具有清香味。
通过对中温曲微生物菌系的分离鉴定,初步了解到是以霉菌、酵母为主。
高温类型的茅台大曲,培养着重于“堆”,即在制曲过程用稻草隔开的曲胚堆放在一起,以提高曲胚培养品温,使达到60℃以上,亦称高温堆曲。制曲原料为纯小麦。高温曲中氨基酸含量高,高温会促使酵母菌大量死亡,如茅台大曲中很难分离到酵母菌,酶活力的损失也大,而细菌特别是嗜热芽孢杆菌,在制曲后期高温阶段繁殖较诀,少量耐高温的红曲霉也开始繁殖,这些复杂的微生物群对制酒质量的关系,至今还没有完全了解清楚。
今将华东部分酒厂的两种类型大曲样品,分析数据列于表4--3。从数据中可看出高温曲与相应的中温曲对比时,则高温曲呈水分低,酸度高(pH值低)及淀粉量消耗多(淀粉含量低),糖化力及液化力低的规律。由此可见制曲温度对大曲性能的影响是很大的。
二、高温曲的生产工艺
(一)工艺流程
(二)生产工艺
1.小麦磨碎 高温曲采用纯小麦制曲,对原料品种无严格要求,但要颗粒整齐,无霉变,无异常气味和农药污染,并保持干燥状态。
原料要进行除杂操作。在粉碎前应加入5-10%水拌匀,润料3-4小时后,再用钢磨粉碎,使麦皮压成薄片(俗称梅花瓣),而麦心成细粉的粗麦粉。麦皮在曲料中起疏松作用。
粉碎度要求:未通过20目筛的负粒及麦皮占50--60%,通过20目筛的细粉占40-50%。
3.拌曲料(和曲料) 将粗麦粉运送到压曲房(踩曲室),通过定量供粉器和定量供水器,按一定比例的曲料(及曲母)和水连续进入搅拌机,搅匀后送入压曲设备进行成型。
原料加水量和制曲工艺有很大关系,因各类微生物对水分的要求是不相同的。如加水量过多,曲胚容易被压制过紧,不利于有益微生物向曲胚内部生长,而表面则容易长毛霉、黑曲霉等。并且曲胚升温快,易引起酸败细菌的大量繁殖,使原料受损失并降低成品曲质量。当加水量过少时,曲胚不易粘合,造成散落过多,增加碎曲数量。另外曲胚会干得过快,致使有益微生物没有充分繁殖的机会,亦将会影响成品曲的质量。
和曲时,加水量一般为粗麦扮重量的37-40%。曾对制曲时不同加水量进行对比试验(见表4-4),结果是:重水分曲(加水量48%)培养过程,升温高而快,延续时间长,降温慢;轻水分曲(加水量38%)则相反,而酶的活力较高。高温曲的传统操作是在和曲时要接入一定量曲母,至今仍延用。曲母使用量夏季为麦粉的4-5%,冬季为5-8%,一般认为曲母应选用去年生产的含菌种类和数量较多的白色曲为好。
3.踩曲(曲胚成型) 用踩曲机(压曲机)压成砖状形。
踩曲时以能形成松而不散的曲胚为最好,这样黄色曲块多,曲香浓郁。
4.曲的堆积培养 可分为堆曲、盖草及洒水、翻曲、拆曲四步,分述如下:
(1)堆曲 压制好的曲胚应放置2-3小时,待表面略干,并由于面筋粘结而使曲胚变硬后,即移入曲室培养。
曲块移入曲室前,应先在靠墙的地面上铺一层稻草,厚约15厘米,以起保温作用,然后将曲胚三横三竖相间排列,胚之间约留2厘米距离,并用草隔开,促进霉衣生长。排满一层后,在曲胚上再铺一层稻草,厚约7厘米,但横坚排列应与下层错开,以便空气流通。一直排到四至五层为止,再排第二行,最后留一或两行空位置,作为以后翻曲时转移曲胚位置的场所。
(2)盖草及洒水 曲胚堆好后,即用乱草盖上,进行保温保湿。为了保持湿度,常采用对盖草层洒水,洒水量夏季较冬多些,但应以洒水不流入曲堆为准。
(3)翻曲 曲堆经盖草及洒水后,立即关闭门窗,微生物即开始在表面繁殖,品温逐渐上升,夏季经5--6天,冬季经7--9天,曲胚堆内温度可达63℃左右。室内温度接近或达到饱和点。至此曲胚表面霉衣已长出。此后即可进行第一次翻曲。再过一周左右,翻第二次,这样可使曲块干得快些。翻曲的目的是调节温、湿度,使每块曲胚均匀成熟。翻曲时应尽量把曲胚间湿草取出,地面与曲胚间应垫以干草。为了使空气易于流通,促进曲块的成熟与干燥,可将曲胚间的行距增大,并竖直堆积。大部分的曲块都在翻曲后,菌丝体才从外皮向内部生长,曲的干燥过程就是霉菌菌丝体向内生长的过程,在这期间,如果曲胚水分过高将会延缓霉菌生长速度。
根据多年来的生产经验,认为翻曲过早,曲胚的最高品温会偏低,这样制成的大曲中白色曲多;翻曲过迟,黑色曲会增多。生产上要求黄色曲多,所以翻曲时间要很好掌握。目前主要依据曲胚温度及口味来决定翻曲时间,即当曲胚中层品温达60℃左右(通过指示温度计观察),并以口尝曲胚具有甜香味时(类似于一种糯米发酵蒸熟的食品所特有的香味),即可进行翻曲。为什么这样操作黄色曲多,香味浓郁呢?据有关资料介绍,认为可能与以下成分变化有关。
① 很多高级醇、醛类是由氨基酸生成的,它们是酒香的组成分。
② 有些酱香的特殊香气成分如酱香精(SOyanal)、麦芽酚(ma ltOl)、甲二磺醛(methional)和酪醇等,它们的生成都与氨基酸有关。例如麦芽酚是由原料所含麦芽糖等双糖类与氨基酸共热而生成。
③ 氨基酸、肽及胨等能与单糖及其分解产物糠醛等在高温下缩合成一类黑褐色的化合物,统称黑色素,部分能溶于水,具有芳香味。
以上变化大都与温度有关,所以在高温制曲操作上十分重视第一次翻曲。
(4)拆曲 翻曲后,一般品温会下降7-12℃。大约在翻曲后6-7天,温度又会惭渐回升到最高点,以后又逐渐降低,同时曲块逐渐干燥,在翻曲后15天左右,可赂开门窗,进行换气。到40天以后(冬季要50天),曲温会降到接近室温时,曲块也大部分已经干燥,即可拆曲出房。出房时,如发现下层有含水量高而过重的曲块(水分超过15%),应另行放置于通风良好的地方或曲仓,以促使干燥。
5.成品曲的贮存 制成的高温曲,分黄、白、黑三种颜色。习惯上是以金黄色,具菊花心、红心的金黄色曲为最好,这种曲酱香气味好。白曲的糖化力强,但根据生产需要,仍要求以金黄曲多为好。在曲块拆出后,即应贮存3-4个月,称陈曲,然后再使用。在传统生产上非常强调使用陈曲,其特点是制曲时潜入的大量产酸细菌,在生长比较干燥的条件下会大部分死掉或失去繁殖能力,所以陈曲相对讲是比较纯的,用来酿酒时酸度会比较低。另外大曲经贮藏后,其酶活力会降低,酵母数也能减少,所以在用适当贮存的陈曲酿酒时,发酵温度上升会比较缓慢,酿制出的酒香味较好。
三、中温曲生产工艺
(一)工艺流程
(二)生产工艺
1、原料粉碎 将大麦60%与豌豆40%按重量配好后,混合,粉碎。要求通过20孔筛的细粉,冬季占20%,夏季占30%,通不过的粗粉,冬季占80%,夏季占70%。
2.踩曲(压曲) 使用大曲压曲机,将拌和水的曲料,装入曲模后压制成曲胚,曲胚含水分在36-38%,每块重3.2-3.5公斤。要求踩制好的曲胚,外形平整,四角饱满无缺,厚薄一致。
3.曲的培养 以清茬曲为例,介绍工艺操作于下:
(1)入房排列 曲胚入房前应调节曲室温度在15-20℃,夏季越低越好。
曲房地面铺上稻皮,将曲胚搬置其上,排列成行(侧放),曲胚间隔2-3厘米,冬近夏远,行距为3-4厘米。每层曲上放置苇杆或竹竿,上面再放一层曲胚,共放三层,使成“品”字形。
(2)长霉(上霉) 入室的曲胚稍风干后,即在曲胚上面及四周盖席子或麻袋保温,夏季蒸发快,可在上面洒些凉水,然后将曲室门窗封闭,温度逐渐上升,一般经一天左右,即开始“生衣”,即曲胚表面有白色霉菌菌丝斑点出现。夏季约经36小时,冬季约72小时,即可升温至38-39℃。在操作上应控制品温缓升,使上霉良好,此时曲胚表面出现根霉菌丝和拟内孢霉的粉状霉点,还有比针头稍大一点的乳白色或乳黄色的酵母菌落。如品温上升至指定温度,而曲胚表面长霉尚未长好,则可缓缓揭开部分席片,进行散热,但应注意保潮,适当延长数小时,使长霉良好。
(3)晾霉 曲胚品温升高至38-39℃,这时必须打开曲室的门窗,以排除潮气和降低室温。并应把曲胚上层复盖的保温材料揭去,将上下层曲胚翻倒一次,拉开曲胚间排列的间距,以降低曲胚的水分和温度,达到控制曲胚表面微生物的生长,勿使菌丛过厚,令其表面干燥,使曲块固定成形,在制曲操作上称谓晾霉。晾霉应及时,如果晾霉太迟,菌丛长的太厚,曲皮起绉,会使曲胚内部水分不易挥发。如过早,苗丛长得少,会影响曲胚中微生物进一步繁殖,曲不发松。
晾霉开始温度38-32℃,不允许有较大的对流风,防止曲皮干裂。晾霉期为2-3天,每天翻曲一次,第一次翻曲,由三层增到四层,第二次增至五层曲块。
(4)起潮火 在晾霉2-3天后,曲胚表面不粘手时,即封闭门窗而进入潮火阶段。入房后第5-6天起曲胚开始升温,品温上升到36-38℃后,进行翻曲,抽去苇杆,曲胚由五层增到六层,曲胚排列成“人”字形,每1-2天翻曲一次,此时每日放潮两次,昼夜窗户两封两启,品温两起两落,曲胚品温由38℃渐升到45-46℃,这大约需要4-5天,此后即进入大火阶段,这时曲胚已增高至七层。
(5)大火(高温)阶段 这阶段微生物的生长仍然旺盛,菌丝由曲胚表面向里生长,水分及热量由里向外散发,通过开闭门窗来调节曲胚品温,使保持在44-46℃高温(大火)条件下7-8天,不许超过48℃,不能低于28-30℃。在大火阶段每天翻曲一次.大火阶段结束时,基本上有50%一70%曲块已成熟。
(6)后火阶段 这阶段曲胚日渐干燥,品温逐渐下降,由44-46℃逐渐下降到32-33℃,直至曲块不热为止,进入后火阶段。后火期3-5天,曲心水分会继续蒸发干燥。
(7)养曲阶段 后火期后,还有10一20%曲胚的曲心部位尚有余水,宜用微温来蒸发,这时曲胚本身己不能发热,采用外温保持32℃,品温28-30℃,把曲心仅有的残余水分蒸发干净.
(8)出房 叠放成堆,曲间距离一厘米。
(三)三种中温曲制曲特点酿酒时,使用清茬、后火和红心三种大曲,并按比例混合使用。这三种大曲制曲各工艺阶段完全相同,只是在品温控制上有所区别,现分别说明其制曲特点:
1.清茬曲 热曲最高温度为44-46℃,晾曲降温极限为28-30℃,属于小热大晾。
2.后火曲 由起潮火到大火阶段,最高曲温达47-48℃,在高温阶段维持5-7天,晾曲降温极限为30-32℃,属于大热中晾。
3.红心曲 在曲的培养上,采用边晾霉边关窗起潮火,无明显的晾霉阶段,升温较快,很快升到38℃,无昼夜升温两起两落,无昼夜窗户两启两封,依靠平时调节窗户大小来控制曲胚品温。由起潮火到大火阶段,最高曲温为45-47℃,晾曲降温极限为34-38℃,属于中热小晾。
(四)中温曲的病害与处理操作在制曲过程中,有时会出现病害,对此应有所了解,并学会处理操作。常见的病害有:
1.不生霉 曲胚入室后2-3天,如表面仍不发生菌丝白斑,这是由于曲室温度过低或曲表面水分蒸发太大所致。应关好门窗,并在曲胚上加差席子及麻袋等,以进行保温。喷洒40℃温水至曲胚上,湿润表面,促使曲胚发热,表面长霉。
2.受风 曲胚表面干燥,而内生红火,这是因为对着门窗的曲胚,受风吹,表面水分蒸发,中心为分泌红色色素的菌类繁殖所致。故曲胚在室内的位置应常调换,门窗的直对处,应设置席、板等,以防风直接吹到曲胚上。
3.受火 曲胚于入室后6-7天(夏热则为4-5天),微生物繁殖最旺盛,此时如温度调节不当,使温度过高,曲即受火,使曲的内部呈褐色,酶活力降低。故此时应特别注意,采用拉宽曲间距离,使逐步降温。
4 生心(曲胚中心不生霉) 如曲料过粗,或因前期温度过高,致使水分蒸发而干涸;或后期温度过低,以致微生物不能继续繁殖,则会产生生心现象,即曲胚中心不生霉。故在生产过程中应时常打开曲胚,检视曲的中心微生物生长的状况,以进行预防。如早期发现此种现象,可喷水于曲胚表面,复以厚草,按照不生霉的方法处理,如过迟内部已经干燥,则无法再挽救。故制曲经验有:“前火不可过大,后火不可过小”。前期曲胚微生物繁殖最盛,温度极易增高,高则利于有害细菌的繁殖;后期繁殖力渐弱,温度极易下降,时间既久,水分已失,有益微生物不能充分生长,故会产生局部生曲。
四、大曲中的微生物群大曲中的微生物群是比较复杂的,有霉菌、酵母菌和细菌等,它将直接影响到大曲酒的质量和产量。为了了解这个复杂的菌系,有助于控制工艺条件,促进酿酒有益菌的生长,以提高产品的产量与质量。因而先从大曲制造过程中微生物群消长的动态进行分析,并对成品曲中微生物进行分离鉴定,以求对大曲制造及大曲性能有进一步了解,逐步摸索制造大曲的规律,从而达到科学生产。但由于大曲中微生物群是依靠自然界带入的,而且制曲原料、工艺和制曲车间的自然条件是不完全相同,因而各酒厂所制造的大曲,其菌系极为复杂,现简要介绍如下:
(一)制曲过程中微生物的变动大曲中的微生物数量与组成对大曲酒酿造的关系非常密切。常德市酒厂对该厂大曲(以本地产小麦为原料)进行培菌阶段微生物数量变化的研究,得知在整个过程中,微生物数量在低温期出现高峰;到高温期显著降低;出房期曲皮部分略有低落而曲心部分略有升高。见表4-5。
此外,不论在哪一种培养基上,曲皮部位的菌数都明显高于曲心部分。产生这种现象的原因,认为与大曲的水分、温度、通气等的变化有关。在低温期大曲水分充足适宜,养分及氧气甚为丰富,而且此时温度、通气等条件配合得亦好,为微生物繁殖提供了充分的条件,从而导致菌数的显著上升,并形成高峰。随着水分的逐渐蒸发,到出房期曲皮部分水分已下降到14%以下,故菌数呈缓缓低落的趋势,而曲心部分水分尚有16.5%左右,少数耐干燥菌类尚能发育,故菌数略有升高,在高温期水分的影响不明显见表4-6。
再从大曲品温变化情况来看(见表4-6),低温期品温在30℃左右,适宜于各类中温性微生物生长。当进入高温期,品温达55-60℃左右,大部分菌类为高温所淘汰,即高温是造成菌数大幅度降低的主要原因。到出房期温度的影响又退居到次要地位。
此外,大曲微生物数量变化与通气状况表现出一定的相关性,而通气状况受大曲孔隙情况与水分的影响。原料粉碎度粗,通气性好,过细则易导致嫌气条件,故在新踩的同一块大曲中,特别是在曲皮部分同时具备好气与嫌气条件,因此好气性菌类与嫌气性菌类都能旺盛生长。而在曲心部分则由于空气通透性差,对好气性菌类生长不利。在分离菌类时,则都采用好气培养,故曲皮部分的菌数要显著地多于曲心部分。出房期,由于曲皮部分水分大量散失而导致曲心部分空气通透性大为增加,加之曲心部分水分散失相对少一些,这就为后期曲心部分的菌类生长创造了条件。
再从大曲微生物优势类群变化情况来看,低温期以细菌占绝对优势,其次为酵母菌,再次为霉菌。在肉汁琼脂上尚有一定数量的放线菌发育。其中曲皮部分的酵母与霉菌数量远高于曲心部分,细菌数量相差不多(见表4-7)。
当大曲培养进入高温期后,细菌在大量衰亡,霉菌中的少数耐热种类逐步取而代之,成为优势类型,但此时细菌尚有相当数量,且芽孢杆菌数量有明显的增多,特别是在曲心部位。从上述情况可以看出,高温期菌数急剧下降,主要是由于细菌和酵母菌大量衰亡所引起的。此时的糖化力在曲皮部分远高于曲心,说明糖化力的高低与霉菌的分布密切相关,即淀粉酶的形成主要来自霉菌。在出房期,曲皮、曲心之间糖化力的差距显著缩小(见表4-8),这是与曲心部分微生物数量(主要是红曲霉)略有升高相一致的。
(二)大曲中的主要微生物群
1.东北大曲中的微生物群 方心芳曾对81种东北大曲中的微生物进行分离培养,其结果是霉菌占绝大多数,酵母与细菌比较少。霉菌中以毛霉、根雷、念珠霉为主,曲霉比较少。差不多所有的大曲,都含犁头霉,其次是念珠霉,而酵母占末位。并认为在自然发酵的大曲中,有用的根霉、毛霉、曲霉占绝对优势。
原沈阳轻工业学院于1962-1963年曾对辽宁省老龙口大曲与丹东大曲中的发酵菌类作了初步探讨。根据微生物分离的结果,说明这两种大曲令酵母菌种类较多,既含有具发酵力的酵母,又含有产酯酵母,但发酵力和产酯力均不太高。对分离得到的几种酵母,从生理特征和形态特征来作初步鉴定,产酯力强的属于汉逊酵母(Hansenula),发酵力强的属于卡氏酵母。从老龙口大曲中分离得的霉菌种类,按数量排列如下:根霉、毛霉、曲霉(黑曲霉、黄曲霉)、念珠霉、犁头霉而无青霉;从丹东大曲中分离得到根霉、曲霉、念珠霉、犁头霉、青霉。从分离的结果知这两种大曲中霉菌以根霉数量最多,而且糖化力也最强。以大曲中分离得的优良根霉与日本根霉进行对比试验,其糖化力与发酵力的数值均不及日本根霉(Rhizopus JaPanicus),但已接近日本根霉(糖化力达日本根霉的82%左右;发酵力达62%左右)。
2.汾酒大曲中的主要微生物 1965年轻工业部发酵所和山西省轻化工业厅在汾酒厂进行试点,获得汾酒大曲中微生物主要有:
(1)酵母菌
① 酵母菌属,在汾酒发酵中起主要作用,酒精发酵力强,在大曲中含量较小,通常在大曲中心比较多。
② 汉逊酵母,在汾酒大曲中具有较强的发酵力,仅次于或接近于酒精酵母(酵母菌属),多数种类产生香味,同样在曲块中心较多。这种酵母认为在汾酒酿造中能够产生一定程度的香味,是有益微生物。其中汾酒一号、汾酒二号目前已被应用于液态白酒生产。
③ 假丝酵母属和拟内孢霉属,是大曲中数量最多的酵母,曲皮多于曲心。拟内孢霉在成曲期更多,假丝酵母主要在潮火前期量多,经过“大火阶段”高温淘汰后,则明显减少。
④ 白地霉,是一种近似酵母的霉菌,菌落呈白色茸毛状,故名。在制曲前期(踩曲至潮火阶段)较多。
故在汾酒大曲中,含有丰富的类酵母和酵母属,但大曲中的酵母属,一殷生成酒精能力不强,通常不超过5%。汉逊酵母属具有产酯(水果酯香)能力,在生香的同时还具有一定的酒精发酵能力。
(2)霉菌
① 根霉属,在曲块表面形成网状菌丝体,这些气生菌丝呈白色、灰色至黑色,产生明显的孢子囊,在制曲期生长在曲的表面,后期则以营养菌丝形式深入到基质中去。
② 犁头霉属,在大曲中含量最多,但糖化力不高。网状菌丝呈青灰色至白色,纤细,孢子囊小。
③ 毛霉,有一定的糖化力,蛋白质分解力较强。与根霉、犁头霉的区别是气生菌丝整齐,菌丛短,淡黄至黄褐色。
④、黄、米曲霉群,是汾酒大曲主要的糖化菌,糖化力和蛋白分解力都很高,曲块表面可观察到黄色或绿色的分生子穗。
⑤ 黑曲霉群,作用与黄曲霉相似,分生子穗呈黑色,在曲中含量较少。
⑥ 红曲霉属,有较强的糖化力,一般在清茬曲的红心部分最多。
在汾酒大曲中,黄、米曲霉有较强的糖化力、液化力和蛋白质分解力。含量较多的犁头霉和少量的根霉,糖化力虽较差,但也是大曲中糖化酶产生菌。
(3)细菌
① 乳酸菌 汾酒大曲中合有丰富的乳酸菌。,潮火”前期乳酸杆菌属和乳球菌群约等量,“潮火”后期是乳球菌群多于乳酸杆菌属。乳球菌群中主要是足球菌,另外有乳链球菌。汾酒大曲和酒醅的乳酸菌以同型发酵为主,糖类发酵产物中只有乳酸。乳酸细菌和醋酸菌一样,在一般白酒生产中均作为主要有害菌,而在大曲中存在少量的此类菌,认为对大曲酒中酯的形成是有利的。
② 醋酸菌 在大曲中含量较少,能利用葡萄糖生成葡萄糖酸,也能氧化乙醇生成乙酸,在汾酒大曲中醋酸菌的生酸能力很强,据认为有助于汾酒形成以乙酸乙酯为主体的香味物质。
③ 芽孢杆菌 大曲中含量虽然不多,但它繁殖迅速,特别在高温、高水分,曲块发软的区域,常有芽孢杆菌繁殖,其中枯草杆菌有水解淀粉及蛋白质的能力,是大曲所含细菌中最多的一种。
有的芽孢杆菌能形成白酒芳香成分双乙酰等。
④ 产气杆菌 大肠杆菌科中的产气杆菌等在大曲中存在较少,它们都有较强的V.P.反应(乙酰甲基甲醇反应),并和2,3-丁二醇、双乙酰、醋翁(酉翁)等香味物质的生成有关。
汾酒大曲中细菌种类甚多,上述几种是主要的,并对它们进行了微生物学鉴定。尚有多种细菌还有待进一步查明它们在汾酒酿造中的作用。
从以上资料可看出大曲内有复杂而丰富的微生物群。大曲酒中各种组成分,几乎都是这些微生物在一定条件下的代谢产物,从而直接影响酒的风格。
五、大曲的化学成分及生化性能
1.大曲的化学成分 1964一1965年茅台试点组,曾对七种名白酒大曲进行化学成分和生化性能的测定,其结果见表4-9及表4-10、表4-11。
2.大曲的生化性能 用曲粉直接进行测定(直接法)。结果见表4-10。
3.提高大曲酶活力的试验
(1)原沈阳轻工业学院与沈阳市老龙口酒厂进行了在踩曲时添加有益菌株,以试验对大曲酶活力及对发酵生产的影响。按每块曲料计算:
① 加入日本根雷菌管0.5支,及科学酒药(苏州产)5克,编号为老龙口1号曲。
② 加入日本根霉菌管1支,踩成的曲块编号为老龙口2号大曲。
老龙口1号大曲与2号大曲的生化性能测定结果如表4-11。
注:① 直接法的酶活力单位及测定方法同表4-10。
② 间接法测定大曲生化性能是将大曲试样以0.2%接种子基质(如米饭),在30℃培养48小时后,将米醅进行测定。
③ 淀粉糖化酶单位,以毫克葡萄糖/小时·克米醅表示。
④ α-淀粉酶单位,以毫克糊精/小时·克米醅表示。
从上表可看出老龙口1号、2号大曲的淀粉酶活力均高于老龙口大曲,因而认为在踩曲时,加入曲母或适当地加入优良的纯菌种,以增加酶活性,是可以提高大曲的生化性能的。
(2)双沟酒厂将从双沟大曲中分离到的具较显著产酯能力的生香酵母,具一定糖化发酵能力的根霉,液化力较强的黄曲霉及产生淀粉酶活力较强的黑曲霉这四个菌种,通过液体及固体扩大培养,然后按3%量接种,与制曲原料混和制曲,得试验曲1万余公斤,与一般生产用的中温曲相比较,试验曲外观菌丝生长较为稠密,色润纯白,曲香无大差异。经化验分析,其糖化力约提高70%,液化力提高约50%,发酵力下降31%。发酵力的下降估计可能是由于霉菌的大量繁殖,抑制了酵母菌的生长。
将试验曲投入发酵期为十三天及十天的中型生产试验共九排。通过化验,发现采用试验曲的主发酵期提前2-3天,酒精生成量达5%以上,出池残糖及酸度均较正常的为高。从出酒率实际成绩来看,九排试验中,提高的有六排,下降的有三排。在质量方面取混合酒样化验,试验曲产酒的总酸与总酯量均略有提高。品尝结果,两者无明显差异。
通过以上试验,认为将有益菌种接入到大曲内进行制曲,将有利于提高曲的酶活力。但对产酒影响由于固体发酵操作影响因素较多,出酒情况缺乏规律,有的提高,有的下降,不能充分说明效果,尚有待继续进行试验。
为了发展大曲酒的生产,提高产品质量和产量,开展科学实验,进行大曲所含微生物菌系的分离,生化性能的测定,研究曲香和酒香间的辩证关系等问题,使大曲酒的酿制从技艺进入科学,这将是一个必然的趋势。
第三节 大曲酒生产工艺一、续渣法大曲酒生产工艺二、清渣法大曲酒生产工艺一、续渣法大曲酒生产工艺
(一)续渣法大曲酒生产特点白酒酿造分为清渣和续渣两种方法。续渣法又分为五甑(指甑桶或蒸馏器)、四甑等方法。所谓五甑是指每个生产班将窖中的酒醅分五次蒸馏的意思。续渣操作法是大曲酒和麸曲白酒生产上应用最广泛的酿酒方法。
续渣法将渣子(指粉碎后的生原科)蒸料后,加曲(大曲或麸曲和酒母),入窖(即发酵池)发酵,取出酒醅(又称母糟,指已发酵的固态醅)蒸酒,在蒸完酒的醅子中,再加入清蒸后的渣子(这种单独蒸料操作称清蒸);亦有采用将渣子和酒醅混合后,在甑桶内同时进行蒸酒和蒸料(这种操作称混烧),然后加曲继续发酵,如此反复进行。由于生产过程一直在加入新料及曲,继续发酵,蒸酒,故称续渣发酵法。续渣法适用于生产泸型酒和茅型酒。
第一次投产时,原料经蒸煮糊化,加曲,第一次入窖发酵称立渣;立渣应配酒糟或酒醅,以调节入窖的淀粉浓度和入窖酸度。
新原料经立渣发酵后,在蒸酒前先取出一部作为小渣(或称红糟),其余各甑作为大渣(或称粮糟)。小渣入窖发酵,进行蒸酒后的醅子中不在加入新料,只加曲,下窖发酵蒸酒后称回糟。回糟经加曲发酵蒸酒后,不再继续发酵为仍糟(又称丢糟),可作饲料。至第二排后,又在大渣中取出一甑作为小渣,其余按上述要求继续反复操作,这样每日进行蒸酒有一定的甑数,投入的新料和排出的酒糟数量相当,保持一定的平衡,每日产品数量相同,工作步骤一律,保持均衡生产。
白酒固态发酵时,对发酵完了含有一定量酒精的固体醅称酒醅(亦称香醅),续渣法常把酒醅分成几种,对加入新料多的酒醅称大渣(粮糟),加入少量新料的叫小渣(红糟)。
续渣法中老五甑操作法是目前白酒酿造中应用最广泛的操作,在传统上老五甑采用“蒸酒蒸料”混烧操作,它适用于高梁、玉米、甘薯干等含淀粉量在45%以上的原料,大曲酒生产亦常采用此操作法。新料大多数经过发酵三次以上才成为扔糟,淀粉利用率比较高。
续渣混烧法操作工艺流程图如下:
混烧操作法,具有如下优点:
(1)各种粮食本身含有其特有的香味物质,如含少量的酯类或可能含有芳香族酚类、香兰素等,在蒸酒和蒸料同时,会随酒的蒸汽带入白酒中,对酒起增香作用,这香称粮香。
(2)原料和酒醅混合后,能吸收酒醅的酸和水,有利于原料的糊化。
(3)在酒醅中混入新料,可减少蒸酒时加入填充料(小米壳或稻壳)的用量。
现把老五甑操作用图解法表示于下。
老五甑正常操作时,窖内有四甑材料[大渣1、大渣2(二渣)、小渣(三渣),回糟]。 出窖后加新料作成五甑材料(大渣1、大渣2、小渣、回糟、扔糟),分为五次蒸馏(料),其中四甑下窖,一甑扔糟。
第一排 根据甑桶大小,考虑每班投入新原料(高粱粉)的数量,加入为投料量30一40%的填充料,配入2-3倍于投料量的酒糟,进行蒸料冷却后加曲入窖发酵,立两渣料。
第二排 将第一排两甑酒醅,取出一部分,加入占用料总数20%左右的新原料,配成一甑作为小渣,其余大部分酒醅加入占用料总数80%左右的原料,配成两甑大渣,进行混烧(蒸酒和蒸料),两甑大渣和一甑小渣分别冷却,加曲后,分层入一个窖内进行发酵。
第三排 将第二排小渣不加新料蒸酒后冷却,加曲,即做成回糟入窖发酵。两甑大渣按第二排操作,配成两甑大渣和一甑小渣。这样入窖发酵有四甑料,它们是两甑大渣,一甑小渣和一甑回糟,分层在窖内发酵。
第四排(圆排) 将上排的回糟酒醅,进行蒸酒后,作为扔糟,两甑大渣和一甑小渣,按第三排操作配成四甑。
从第四排起已经做到圆排了,以后可按此方式循环操作。每天出窖加入新料后投入甑中为五甑料,其中四甑入窖发酵,一甑为扔糟。
四甑醅在窖中的安排,各厂均有不同。有的厂回糟在窖池最底部,最上为三渣。而有的厂则采用三渣在窖池最底部,回糟在最上部。可简单表示如图4-1。
续渣发酵法具备以下的优点:
(1)原料经过多次发酵,淀粉利用率可大大提高,一般续渣法比清渣法淀粉利用率高,酒糟残余淀粉也低。
(2)原料经过多次发酵,有利于积累酒香味的前体物质,特别容易形成以己酸乙酯为主体的窖底香,有利于生产浓香型大曲酒。
(3)如采用混烧操作,新料和发酵酒醅一起蒸馏、蒸煮,生产中不配入大量酒糟,所以热能利用比较经济,劳动生产率也相对比较高。
(二)续渣法大曲酒工艺过程名白酒中除汾酒外,都采用续渣法生产工艺。泸型酒是典型的混蒸混糟、老窖续渣,其工艺操作类似于老五甑。各地名酒厂和优质酒厂将根据自身工艺特点和季节性来适当调整工艺。现将续渣法大曲酒生产工艺过程简介于下。其工艺流程如下:
1.酿酒原料 使用糯种高梁酿酒,原料要求成熟、饱满、干净和淀粉含量高。
大曲为高温曲,以感官检验、曲块质硬、内部干燥和富有浓郁的曲香味,不带任何霉臭味和酸臭味,曲断面整齐,边皮很薄,内呈灰白浅褐,不带其它颜色。大曲的成分和糖化力如表4-12所示。
稻壳作为填充料,要求新鲜干燥,不带霉味,呈金黄色。
酿造用水各酒厂都十分重视,要求使用无色透明,微酸性,硬度较低,金属离子及有机物含量均较低的水。水质的好坏、将会直接影响到糖化速度和发酵良好性,并影响酒质的优劣,故名酒酿造必要佳泉。
2.原料处理 高粱磨碎的粗细程度,以能通过20目筛,粗粒占28%为佳。大曲经钢磨磨成曲粉。
3.出窖配料 南方酒厂对酒醅及酒糟统称为糟。泸型酒厂采用经多次循环发酵的酒醅(母糟、老糟)叫“万年糟”进行配料。
正常生产时,老窖中有六甑材料(最上面一甑是回糟,下面有五甑粮糟)。出窖后加入新料做成七甑材料,其中六甑下窖,一甑为丢糟。由回糟所蒸得的酒称“丢糟酒”,须单独装坛。
窖底部分粮糟含水分多于上层。在把上部粮糟挖出进行配料上甑后,对窖下部的三甑粮糟要进行“滴窖降水”操作。即将窖中的粮糟移到窖底部较高的一端,让粮糟中黄水滴出,舀出黄水,以达到降低母糟酸度和水分的目的。亦可采用把粮糟移到窖外堆糟坝上进行滴黄水。滴窖时间至少在12小时以上。有的泸型酒厂还采用在起窖时,将已成熟的粮糟起到视黄水所能浸到母糟的位置为止,下面为黄水层,在窖角上挖约一公尺深的坑,进行滴窖操作,将黄水滴完舀尽。
黄水是窖内酒醅向下层渗漏的黄色淋浆水,一般含有酒精4.5-4.7%(容量)以及醋酸、腐植质和酵母菌体自溶物,而且还含有一些经过驯化的己酸菌等,并含有多种白酒香味的前体物质,故黄水是用作人工培窖的好材料。另外采用集中起来送入甑桶底锅蒸得黄水酒。如果滴出的黄水发黑,说明生产工艺发生了问题,这是由于窖温过高所引起的。
为便于掌握生产,做到“稳、准、细、净”,宜采用以甑为单位来计算用粮、用曲、用水、用稻壳的数量。并规定每日蒸几甑活。采用稳定的工艺,才能确保母糟质量,确保泥窖中菌类具有必要的营养来源。
有的酒厂,还采用“原出原入”的操作,即将由某一个窖的酒醅(母糟)挖出配料进行蒸粮蒸酒后,仍返回原窖发酵,这样便于以窖养醅,以醅养窖,使泸型酒的风格更为突出。
通常“配料蒸粮”的配料比规定为:
每甑母糟用量 500公斤加入高粱粉 120一130公斤稻壳 夏季为粮食的20一22%
冬季为22-25%
每甑在投料前,必须提前一小时将所投高梁粉和发酵糟拌和均匀,使料润透,然后装甑,使蒸煮与蒸馏同时进行。装甑前须掺够锅底水,在竹蓖子上撒稻壳一公斤左右。
上述配料比中配醅量较大,高梁∶母糟=1∶4-5。采用大回醅除了对醅中残余淀粉可充分再利用外,并可调节入窖淀粉浓度和入窖酸度。但其主要作用还在于增加母糟发酵轮次,使其有更多机会与窖泥接触,产生更多的香味物质,提高成品酒的酯、酸含量,使香味浓郁。
加入稻壳可使酒醅疏松,保持一定的空隙,为发酵和蒸馏创造较好的条件。另外亦能起到稀释淀粉浓度,冲淡酸度,吸收酒精分,保持浆水的作用。一般稻壳用量占粮的20-22%,尽管稻壳经过清蒸半小时的处理,但邪杂味仍除不尽,还是要带入酒中,故应通过加强“滴窖降水”,进行“增醅减糠(稻壳)”来提高产品质量。
4.装甑蒸粮蒸酒 在白酒生产中,发酵完毕后的酒醅除含一定量的酒精外,尚有其他一些挥发性与非挥发性的物质,其组成相当复杂。将酒精和其它挥发性物质从酒醅中提取出来,并排除杂质的操作过程称蒸馏。“造香靠发酵,提香靠蒸馏”。蒸馏是酿制白酒的一个重要操作阶段。
白酒的固态装甑蒸馏是我国劳动人民独创的一种蒸馏型式。它通过较矮的固体发酵酒醅料层进行水蒸汽蒸馏法,随加热,随装甑,水蒸汽和酒汽与酒醅相接触,层层浓缩,能从含酒精5度左右及含芳香成分的发酵酒醅中获得40-65度具独特风格的白酒。白酒甑桶相当于一个填料蒸馏塔,物质和热量的传递均在酒醅中进行,酒醅既是含有酒精成分的物料,又是蒸馏塔的填充料。为提高酒精及其他有益成分的蒸馏效率,必须使水蒸汽和酒醅得以充分接触,进行相互间物质和热量交换。白酒的香味物质,多是可挥发性物质,为此装入甑桶内酒醅必须疏松,加热用蒸汽必须缓慢,装甑操作要做到轻、松、匀,见潮就撤。还应掌握汽量,基本上做到不压汽、不跑汽。
在装甑操作上要求边高中低。 装甑时间,一般为35-45分钟。如装甑太快,料醅会相对压得实,高沸点香味成分蒸馏出来就少,如装甑时间过长,则低沸点香味成分损失会增多。另外装甑时间与出酒率也有一定关系。1976年某厂进行优选法实验,在20一45分钟之间进行装甑时间的优选,以45分钟为最好(流酒温度35℃),能使每甑多产酒5-14公斤。
掌握蒸汽汽压、温度和流酒速度是搞好蒸酒质量重要环节。在装甑及流酒时,进汽管压力一般为14.7千帕斯卡。流酒温度规定为35℃,接取酒头0.5公斤。流酒时间为15-20分钟,流酒速度一般为3-4公斤/分。在蒸馏(煮)过程中,前期(即初馏温度),甑内酒精分高,而温度低,一般在85-95℃,糊化作用效果并不显著,后期流酒尾时,蒸煮效果大,此时应加大蒸汽压力,促进糊化作用,并将一部分杂质排出。入库酒平均酒度要求控制在6l度。
在酒头中存在一些比酒精更容易挥发(即沸点比酒精低)的物质,如乙醛、乙酸乙酯、甲酸乙酯、甲醇等。另外高级醇(杂醇油)也存在于酒头,为什么高沸点的高级醇反而集聚在酒头呢?这是由于挥发系数K值和甑桶设备条件所致。高级醇中的戊醇,在酒精浓度55度(容量)时K=0.98,当酒精浓度低时,K值大于1(即在该情况时,戊醇比酒精更容易挥发);反之则小于1。在用甑桶蒸酒时,因为初期酒精度不高,高级醇的K值便大于1,这样高级醇会先被蒸到酒醅上层,气化后立即进入了过气管,冷凝后流出,这就造成了在酒头中的高级醇含量高。所以馏出来的新酒头邪味很大,但经长期贮存后香气大增,可用来勾酒。粮食酒的酒尾有大量香味物质,如乳酸乙酯聚集于酒尾,白酒中没有乳酸乙酯,就失去了白酒风味,但过多时则呈青草味,酒味发涩。通过气相色谱法测定,酒尾中的油状物不是高级醇,而是由亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯等高级脂肪酸酯类组成。由于它们分子量大,不溶和难溶于水,不溶于酒精和乙醚,这些高级脂肪酸乙酯和乳酸乙酯构成了酒尾的主要酸类,是呈口味的极好物质,故正确地进行蒸馏过程,去头去尾操作十分重要。如去尾过早,会使大量香味物质残存于酒糟中,从而损失了大量的香味,但去尾长,酒度会低。近年来粮食酒的酒尾已用来勾兑液态法白酒,以提高产品质量。
在整个蒸馏过程中,汽压不能忽大忽小,否则会破坏甑内各层汽液相平衡,降低蒸馏效果。
泸州、五粮液酒厂等为提高名酒质量,还采用“量质接酒”这一特殊工艺,即边接边尝,取流酒质量中某一段最佳者,单独入库,分级贮存,勾兑出厂。
传统使用的甑桶,高1米左右,直径是上口1.7米,下口为1.6米,呈“花盆甑”最好用。甑下部是一层竹制蓖子。甑桶外壁为木板,内壁铺以石板,石板间应彼此嵌合,在合缝处涂以防酸水泥,使之不渗漏。使用平板甑盖,认为这样能较好的控制每甑所蒸馏酒醅的数量。
甑桶与纯锡制立管式冷却器(图4-2)中间架一过汽管(通称大龙),以使两者相通。 在冷却器的侧面中上部,又设一支管与甑桶之蒸锅相通,在支管上设置有开关阀门,便于将冷却酒后的热水送入蒸锅,这样便使热的利用更臻合理,又在支管开关阀门下,装一分支管,用于酒尾回锅时流加之用。甑桶采用锅炉蒸汽或直接火加热,前者宜将蒸汽管通入底锅水,使成二级蒸汽,以避免锅炉带来的杂味,另外蒸馏效果好。锅内水位在装甑前必先检查,水位应保持距蓖子0.6米左右。
5.出甑加水撒曲 传统操作时,出甑的粮糟按100公斤高粱粉加入蒸酒时甑桶淌出的冷却水70一80公斤,进行热水泼浆,这种加水操作称“打量水”,所加水的温度在80℃以上,使粮醅能充分吸水保浆。每窖除窖底二甑不加水外,其余分层加入不同水量。一般控制入窖水分53-55%,容底有一定的黄浆水比没有的好。因水分大一些有利于酒醅中养料被水分溶解渗往窖壁、窖底,便于窖泥中细菌的吸收利用,另外有利于增加窖底部的密闭程度,便于嫌气性菌类发挥作用。黄浆水溶去过多的酸度,有利于酒的甘冽爽口。但入窖水分过大,会造成酒味平淡,酒精分损失过多。
将已加高温水的醅,放于帘子上,进行通风降温,当品温冬季降到13℃,夏季降到比气温低2-3℃时,即可加大曲粉。大曲粉的用量,粮糟为高梁粉的19-21%,而回糟每甑加曲量为粮糟的一半,因回糟中不再加入新料。用曲量要准确,用曲量过大,发酵升温过猛,不利于发酵并使酒味带苦。用曲量过小,升温太慢,发酵不彻底。入窖温度,粮糟为18-20℃,回槽为20一21℃。通常生产时,母糟的情况及分析数据如下:
入窖水分 53-54% 入窖酸度1.4-1.8°
出窖水分 55-58% 出窖酸度2.3-3.4°
入窖淀粉 14-16% 入容糟酯含量0.43一O.6克/100克出窖淀粉 8-10% 出窖糟酯含量0.6-0.8克/100克配料的水分 53-57% 母糟情况 较疏松配料后水分 48-49% 滴窖 较易
(注:配成粮糟上甑时取样)
6.入窖发酵
(1)发酵设备 泸型酒厂使用泥窖,其容积为8-12立方米。泸州酒厂经验的突出点是“千年老窖、万年糟”,意思是窖龄越老越好。泥窖是生产泸型酒的基地,适应在土壤中生活的己、丁酸菌的生命活动,生成了己、丁酸及其酸类,窖越芝,菌类及其代谢产物就越多,酒的泸香味就会越浓厚。发酵窖是采用黄土建成,最好窖底是黄土,窖壁上钉入楠竹头制成的竹钉,钉长约30厘米,宽约3厘米、竹节向上,竹头缠苎麻丝,钉入发酵窖壁约20厘米,钉与钉间的距离约20厘米,上下行要串空钉,以形成角尖向上的三角形。 另用发酵窖酒醅中流出的“黄水”,加在细腻、绵软、无夹砂的黄土里,踩柔后涂布在窖壁,厚约10厘米,窖底用净黄土夯实,厚约30厘米。新建的发酵窖经过七、八轮次后,黄土就由黄色变为乌黑色,约再经过一年半时间的发酵,又逐渐转变为乌白色,并变绵软为脆硬。产品质量也随着时间的增长和泥质的转变而逐渐提高。这样再经过二十余年,泥质又由脆硬而逐渐变得又碎(无粘性)又软,泥色由乌白转变为乌黑,并出现红绿等彩色,产生一种浓郁的香味,这就初步达到发酵老窖的标准,产品酒的质量也随之而显著提高。此后年复一年,产品质量越提越高,由于陈年发酵老窖对产品质量有决定性的影响,因此在出窖和滴窖等操作时都应特别小心,以避免损伤发酵窖泥。
从老窖的不同位置中取出酒醅进行蒸酒,其质量是发酵窖下层优于中层,中层又优于上层;发酵窖边的酒醅又较中心为好。这些说明泸型酒的香味成分是与窖泥分不开的。根据这个道理,在新建泥窖时应考虑窖形,达到最大限度地扩大窖体表面积(尤其是底面积),增加酒醅与泥面的接触以提高产品质量。窖的容积大小,应与甑桶容积相适应。甑桶容积又与投料量和工艺相关联。在生产上把泥窖容积相对地缩小一些,从酒的质量来考虑是有好处的。因为窖容越大,单位体积酒醅占有的窖体表面积就相对地减少。
A=m/v
式中 A--单位体积酒醅占有的窖体表面积,平方米/立方米
M--窖体总表面积,平方米(仅计算窖壁和窑底的表面积)
V--窖的总容积,立方米
今将三者关系列表于4-13。从表可知,窖容越大,单位体积酒醅占有的泥面积便越小。例如把12立方米的窖改为2个6立方米的小窖时,总表面积可增加26%。所以在一定范围内,窖容小些则A值就大些,产酒质量会好些。但实际上窖容不能太小(不便操作),所以设计时尽可能把窖容取在6-8立方米为好,不要用大窖。当窖容确定后,窖深应保证1.5-1.6米,因实践证明,这样的深度较合理,既可取得较大的底面积,又能满足嫌气性和其它方面的要求。当窖容确定后,窖长和宽的尺寸比例会影响窖体的总面积,当长宽比为1∶1(正方形)时,总面积最小,故不要建成正方形窖。但长宽比也不能无限加大,因过于狭长不便操作,一般长∶宽=2-2.2∶1为宜。这样建窖,窖形合理,能提供最大的表面积,在同等条件下,它可以比不合理的窑形多产好酒或出酒质量更好。
(2)入窖条件 在生产上应严格控制入窖淀粉浓度、温度、水分和酸度。
①入窖淀粉浓度 粮糟入窖淀粉浓度的高低是控制发酵的一项重要内容。这亦是粮醅配比的依据。入窖淀粉浓度过高,容易引起发酵升温过猛,造成酸败。而淀粉浓度过低,又会造成发酵不良,所产的酒缺乏浓郁、独特的香味。一般入窖淀粉浓度,夏季控制在14-16%,冬季控制在16-17%。
②入窖温度 温度是发酵正常的首要条件,如果入窖温度过高,会使发酵升温过猛,为杂菌的繁殖提供了有利条件,同时也打乱了糖化与发酵作用的协调,会使酒醅酸度过高,造成酒精产量减少,故应贯彻低温入窖的原则。一般入窖温度冬季18-20℃,夏季应掌握比此温低1-2℃。
③入窖水分 适当的水分是发酵良好的重要因素。但入窖水分过高,会引起糖化和发酵作用快,升温过猛,使发酵不彻底,出池酒醅会发粘不疏松。而水分过少,会引起酒醅发干,残余淀粉高,酸度低,醅不柔软,影响发酵的正常进行,造成减产。入窖水分夏季控制在57-58%,冬季控制在53-54%。
④入窖酸度 酸度来自原料本身、曲,酒醅是最主要的。在发酵过程中酸度增加的原因,主要是杂菌的影响。如入窖酸度过高,虽发酵升温缓慢,仍将促使酵母死亡,阻碍发酵作用的进行;而酸度过低,也影响糖化酶作用的速度,对糖化与发酵均不利。故应控制入窖酸度,一般规定夏季在2°以下,冬季为1.4-1.8°。
(3)发酵管理 每装完二甑粮糟就要踩窖一次,通过踩窖可压紧发酵醅子,以减少窖中空气,抑制好气性细菌繁殖,使形成缓慢的正常发酵,但如踩得太紧,容易踩成团块,对发酵也是有害的。
浓香型的名酒厂都将回酒发酵列入工艺操作规程,有的厂制订了完整的回酒尾操作。每甑回酒尾4-5公斤,冲淡至酒度为20度,均匀洒到醅子上,进行回酒发酵,有增香作用。微量的乙醇可供给己酸菌作为碳源,促进窖内己酸乙酯的生成,同时乙醇可供给产酯酵母菌以产生香味物质。
在发酵中酯类的生成过程是缓慢地进行的,一般发酵期长,产品酯含量高。泸州曲洒厂把发酵期规定为60天。发酵期长不仅可使本排酒的质量好,而且涉及母糟的质量,也关系到下一排酒的质量。
一、续渣法大曲酒生产工艺
(一)续渣法大曲酒生产特点白酒酿造分为清渣和续渣两种方法。续渣法又分为五甑(指甑桶或蒸馏器)、四甑等方法。所谓五甑是指每个生产班将窖中的酒醅分五次蒸馏的意思。续渣操作法是大曲酒和麸曲白酒生产上应用最广泛的酿酒方法。
续渣法将渣子(指粉碎后的生原科)蒸料后,加曲(大曲或麸曲和酒母),入窖(即发酵池)发酵,取出酒醅(又称母糟,指已发酵的固态醅)蒸酒,在蒸完酒的醅子中,再加入清蒸后的渣子(这种单独蒸料操作称清蒸);亦有采用将渣子和酒醅混合后,在甑桶内同时进行蒸酒和蒸料(这种操作称混烧),然后加曲继续发酵,如此反复进行。由于生产过程一直在加入新料及曲,继续发酵,蒸酒,故称续渣发酵法。续渣法适用于生产泸型酒和茅型酒。
第一次投产时,原料经蒸煮糊化,加曲,第一次入窖发酵称立渣;立渣应配酒糟或酒醅,以调节入窖的淀粉浓度和入窖酸度。
新原料经立渣发酵后,在蒸酒前先取出一部作为小渣(或称红糟),其余各甑作为大渣(或称粮糟)。小渣入窖发酵,进行蒸酒后的醅子中不在加入新料,只加曲,下窖发酵蒸酒后称回糟。回糟经加曲发酵蒸酒后,不再继续发酵为仍糟(又称丢糟),可作饲料。至第二排后,又在大渣中取出一甑作为小渣,其余按上述要求继续反复操作,这样每日进行蒸酒有一定的甑数,投入的新料和排出的酒糟数量相当,保持一定的平衡,每日产品数量相同,工作步骤一律,保持均衡生产。
白酒固态发酵时,对发酵完了含有一定量酒精的固体醅称酒醅(亦称香醅),续渣法常把酒醅分成几种,对加入新料多的酒醅称大渣(粮糟),加入少量新料的叫小渣(红糟)。
续渣法中老五甑操作法是目前白酒酿造中应用最广泛的操作,在传统上老五甑采用“蒸酒蒸料”混烧操作,它适用于高梁、玉米、甘薯干等含淀粉量在45%以上的原料,大曲酒生产亦常采用此操作法。新料大多数经过发酵三次以上才成为扔糟,淀粉利用率比较高。
续渣混烧法操作工艺流程图如下:
混烧操作法,具有如下优点:
(1)各种粮食本身含有其特有的香味物质,如含少量的酯类或可能含有芳香族酚类、香兰素等,在蒸酒和蒸料同时,会随酒的蒸汽带入白酒中,对酒起增香作用,这香称粮香。
(2)原料和酒醅混合后,能吸收酒醅的酸和水,有利于原料的糊化。
(3)在酒醅中混入新料,可减少蒸酒时加入填充料(小米壳或稻壳)的用量。
现把老五甑操作用图解法表示于下。
老五甑正常操作时,窖内有四甑材料[大渣1、大渣2(二渣)、小渣(三渣),回糟]。 出窖后加新料作成五甑材料(大渣1、大渣2、小渣、回糟、扔糟),分为五次蒸馏(料),其中四甑下窖,一甑扔糟。
第一排 根据甑桶大小,考虑每班投入新原料(高粱粉)的数量,加入为投料量30一40%的填充料,配入2-3倍于投料量的酒糟,进行蒸料冷却后加曲入窖发酵,立两渣料。
第二排 将第一排两甑酒醅,取出一部分,加入占用料总数20%左右的新原料,配成一甑作为小渣,其余大部分酒醅加入占用料总数80%左右的原料,配成两甑大渣,进行混烧(蒸酒和蒸料),两甑大渣和一甑小渣分别冷却,加曲后,分层入一个窖内进行发酵。
第三排 将第二排小渣不加新料蒸酒后冷却,加曲,即做成回糟入窖发酵。两甑大渣按第二排操作,配成两甑大渣和一甑小渣。这样入窖发酵有四甑料,它们是两甑大渣,一甑小渣和一甑回糟,分层在窖内发酵。
第四排(圆排) 将上排的回糟酒醅,进行蒸酒后,作为扔糟,两甑大渣和一甑小渣,按第三排操作配成四甑。
从第四排起已经做到圆排了,以后可按此方式循环操作。每天出窖加入新料后投入甑中为五甑料,其中四甑入窖发酵,一甑为扔糟。
四甑醅在窖中的安排,各厂均有不同。有的厂回糟在窖池最底部,最上为三渣。而有的厂则采用三渣在窖池最底部,回糟在最上部。可简单表示如图4-1。
续渣发酵法具备以下的优点:
(1)原料经过多次发酵,淀粉利用率可大大提高,一般续渣法比清渣法淀粉利用率高,酒糟残余淀粉也低。
(2)原料经过多次发酵,有利于积累酒香味的前体物质,特别容易形成以己酸乙酯为主体的窖底香,有利于生产浓香型大曲酒。
(3)如采用混烧操作,新料和发酵酒醅一起蒸馏、蒸煮,生产中不配入大量酒糟,所以热能利用比较经济,劳动生产率也相对比较高。
(二)续渣法大曲酒工艺过程名白酒中除汾酒外,都采用续渣法生产工艺。泸型酒是典型的混蒸混糟、老窖续渣,其工艺操作类似于老五甑。各地名酒厂和优质酒厂将根据自身工艺特点和季节性来适当调整工艺。现将续渣法大曲酒生产工艺过程简介于下。其工艺流程如下:
1.酿酒原料 使用糯种高梁酿酒,原料要求成熟、饱满、干净和淀粉含量高。
大曲为高温曲,以感官检验、曲块质硬、内部干燥和富有浓郁的曲香味,不带任何霉臭味和酸臭味,曲断面整齐,边皮很薄,内呈灰白浅褐,不带其它颜色。大曲的成分和糖化力如表4-12所示。
稻壳作为填充料,要求新鲜干燥,不带霉味,呈金黄色。
酿造用水各酒厂都十分重视,要求使用无色透明,微酸性,硬度较低,金属离子及有机物含量均较低的水。水质的好坏、将会直接影响到糖化速度和发酵良好性,并影响酒质的优劣,故名酒酿造必要佳泉。
2.原料处理 高粱磨碎的粗细程度,以能通过20目筛,粗粒占28%为佳。大曲经钢磨磨成曲粉。
3.出窖配料 南方酒厂对酒醅及酒糟统称为糟。泸型酒厂采用经多次循环发酵的酒醅(母糟、老糟)叫“万年糟”进行配料。
正常生产时,老窖中有六甑材料(最上面一甑是回糟,下面有五甑粮糟)。出窖后加入新料做成七甑材料,其中六甑下窖,一甑为丢糟。由回糟所蒸得的酒称“丢糟酒”,须单独装坛。
窖底部分粮糟含水分多于上层。在把上部粮糟挖出进行配料上甑后,对窖下部的三甑粮糟要进行“滴窖降水”操作。即将窖中的粮糟移到窖底部较高的一端,让粮糟中黄水滴出,舀出黄水,以达到降低母糟酸度和水分的目的。亦可采用把粮糟移到窖外堆糟坝上进行滴黄水。滴窖时间至少在12小时以上。有的泸型酒厂还采用在起窖时,将已成熟的粮糟起到视黄水所能浸到母糟的位置为止,下面为黄水层,在窖角上挖约一公尺深的坑,进行滴窖操作,将黄水滴完舀尽。
黄水是窖内酒醅向下层渗漏的黄色淋浆水,一般含有酒精4.5-4.7%(容量)以及醋酸、腐植质和酵母菌体自溶物,而且还含有一些经过驯化的己酸菌等,并含有多种白酒香味的前体物质,故黄水是用作人工培窖的好材料。另外采用集中起来送入甑桶底锅蒸得黄水酒。如果滴出的黄水发黑,说明生产工艺发生了问题,这是由于窖温过高所引起的。
为便于掌握生产,做到“稳、准、细、净”,宜采用以甑为单位来计算用粮、用曲、用水、用稻壳的数量。并规定每日蒸几甑活。采用稳定的工艺,才能确保母糟质量,确保泥窖中菌类具有必要的营养来源。
有的酒厂,还采用“原出原入”的操作,即将由某一个窖的酒醅(母糟)挖出配料进行蒸粮蒸酒后,仍返回原窖发酵,这样便于以窖养醅,以醅养窖,使泸型酒的风格更为突出。
通常“配料蒸粮”的配料比规定为:
每甑母糟用量 500公斤加入高粱粉 120一130公斤稻壳 夏季为粮食的20一22%
冬季为22-25%
每甑在投料前,必须提前一小时将所投高梁粉和发酵糟拌和均匀,使料润透,然后装甑,使蒸煮与蒸馏同时进行。装甑前须掺够锅底水,在竹蓖子上撒稻壳一公斤左右。
上述配料比中配醅量较大,高梁∶母糟=1∶4-5。采用大回醅除了对醅中残余淀粉可充分再利用外,并可调节入窖淀粉浓度和入窖酸度。但其主要作用还在于增加母糟发酵轮次,使其有更多机会与窖泥接触,产生更多的香味物质,提高成品酒的酯、酸含量,使香味浓郁。
加入稻壳可使酒醅疏松,保持一定的空隙,为发酵和蒸馏创造较好的条件。另外亦能起到稀释淀粉浓度,冲淡酸度,吸收酒精分,保持浆水的作用。一般稻壳用量占粮的20-22%,尽管稻壳经过清蒸半小时的处理,但邪杂味仍除不尽,还是要带入酒中,故应通过加强“滴窖降水”,进行“增醅减糠(稻壳)”来提高产品质量。
4.装甑蒸粮蒸酒 在白酒生产中,发酵完毕后的酒醅除含一定量的酒精外,尚有其他一些挥发性与非挥发性的物质,其组成相当复杂。将酒精和其它挥发性物质从酒醅中提取出来,并排除杂质的操作过程称蒸馏。“造香靠发酵,提香靠蒸馏”。蒸馏是酿制白酒的一个重要操作阶段。
白酒的固态装甑蒸馏是我国劳动人民独创的一种蒸馏型式。它通过较矮的固体发酵酒醅料层进行水蒸汽蒸馏法,随加热,随装甑,水蒸汽和酒汽与酒醅相接触,层层浓缩,能从含酒精5度左右及含芳香成分的发酵酒醅中获得40-65度具独特风格的白酒。白酒甑桶相当于一个填料蒸馏塔,物质和热量的传递均在酒醅中进行,酒醅既是含有酒精成分的物料,又是蒸馏塔的填充料。为提高酒精及其他有益成分的蒸馏效率,必须使水蒸汽和酒醅得以充分接触,进行相互间物质和热量交换。白酒的香味物质,多是可挥发性物质,为此装入甑桶内酒醅必须疏松,加热用蒸汽必须缓慢,装甑操作要做到轻、松、匀,见潮就撤。还应掌握汽量,基本上做到不压汽、不跑汽。
在装甑操作上要求边高中低。 装甑时间,一般为35-45分钟。如装甑太快,料醅会相对压得实,高沸点香味成分蒸馏出来就少,如装甑时间过长,则低沸点香味成分损失会增多。另外装甑时间与出酒率也有一定关系。1976年某厂进行优选法实验,在20一45分钟之间进行装甑时间的优选,以45分钟为最好(流酒温度35℃),能使每甑多产酒5-14公斤。
掌握蒸汽汽压、温度和流酒速度是搞好蒸酒质量重要环节。在装甑及流酒时,进汽管压力一般为14.7千帕斯卡。流酒温度规定为35℃,接取酒头0.5公斤。流酒时间为15-20分钟,流酒速度一般为3-4公斤/分。在蒸馏(煮)过程中,前期(即初馏温度),甑内酒精分高,而温度低,一般在85-95℃,糊化作用效果并不显著,后期流酒尾时,蒸煮效果大,此时应加大蒸汽压力,促进糊化作用,并将一部分杂质排出。入库酒平均酒度要求控制在6l度。
在酒头中存在一些比酒精更容易挥发(即沸点比酒精低)的物质,如乙醛、乙酸乙酯、甲酸乙酯、甲醇等。另外高级醇(杂醇油)也存在于酒头,为什么高沸点的高级醇反而集聚在酒头呢?这是由于挥发系数K值和甑桶设备条件所致。高级醇中的戊醇,在酒精浓度55度(容量)时K=0.98,当酒精浓度低时,K值大于1(即在该情况时,戊醇比酒精更容易挥发);反之则小于1。在用甑桶蒸酒时,因为初期酒精度不高,高级醇的K值便大于1,这样高级醇会先被蒸到酒醅上层,气化后立即进入了过气管,冷凝后流出,这就造成了在酒头中的高级醇含量高。所以馏出来的新酒头邪味很大,但经长期贮存后香气大增,可用来勾酒。粮食酒的酒尾有大量香味物质,如乳酸乙酯聚集于酒尾,白酒中没有乳酸乙酯,就失去了白酒风味,但过多时则呈青草味,酒味发涩。通过气相色谱法测定,酒尾中的油状物不是高级醇,而是由亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯等高级脂肪酸酯类组成。由于它们分子量大,不溶和难溶于水,不溶于酒精和乙醚,这些高级脂肪酸乙酯和乳酸乙酯构成了酒尾的主要酸类,是呈口味的极好物质,故正确地进行蒸馏过程,去头去尾操作十分重要。如去尾过早,会使大量香味物质残存于酒糟中,从而损失了大量的香味,但去尾长,酒度会低。近年来粮食酒的酒尾已用来勾兑液态法白酒,以提高产品质量。
在整个蒸馏过程中,汽压不能忽大忽小,否则会破坏甑内各层汽液相平衡,降低蒸馏效果。
泸州、五粮液酒厂等为提高名酒质量,还采用“量质接酒”这一特殊工艺,即边接边尝,取流酒质量中某一段最佳者,单独入库,分级贮存,勾兑出厂。
传统使用的甑桶,高1米左右,直径是上口1.7米,下口为1.6米,呈“花盆甑”最好用。甑下部是一层竹制蓖子。甑桶外壁为木板,内壁铺以石板,石板间应彼此嵌合,在合缝处涂以防酸水泥,使之不渗漏。使用平板甑盖,认为这样能较好的控制每甑所蒸馏酒醅的数量。
甑桶与纯锡制立管式冷却器(图4-2)中间架一过汽管(通称大龙),以使两者相通。 在冷却器的侧面中上部,又设一支管与甑桶之蒸锅相通,在支管上设置有开关阀门,便于将冷却酒后的热水送入蒸锅,这样便使热的利用更臻合理,又在支管开关阀门下,装一分支管,用于酒尾回锅时流加之用。甑桶采用锅炉蒸汽或直接火加热,前者宜将蒸汽管通入底锅水,使成二级蒸汽,以避免锅炉带来的杂味,另外蒸馏效果好。锅内水位在装甑前必先检查,水位应保持距蓖子0.6米左右。
5.出甑加水撒曲 传统操作时,出甑的粮糟按100公斤高粱粉加入蒸酒时甑桶淌出的冷却水70一80公斤,进行热水泼浆,这种加水操作称“打量水”,所加水的温度在80℃以上,使粮醅能充分吸水保浆。每窖除窖底二甑不加水外,其余分层加入不同水量。一般控制入窖水分53-55%,容底有一定的黄浆水比没有的好。因水分大一些有利于酒醅中养料被水分溶解渗往窖壁、窖底,便于窖泥中细菌的吸收利用,另外有利于增加窖底部的密闭程度,便于嫌气性菌类发挥作用。黄浆水溶去过多的酸度,有利于酒的甘冽爽口。但入窖水分过大,会造成酒味平淡,酒精分损失过多。
将已加高温水的醅,放于帘子上,进行通风降温,当品温冬季降到13℃,夏季降到比气温低2-3℃时,即可加大曲粉。大曲粉的用量,粮糟为高梁粉的19-21%,而回糟每甑加曲量为粮糟的一半,因回糟中不再加入新料。用曲量要准确,用曲量过大,发酵升温过猛,不利于发酵并使酒味带苦。用曲量过小,升温太慢,发酵不彻底。入窖温度,粮糟为18-20℃,回槽为20一21℃。通常生产时,母糟的情况及分析数据如下:
入窖水分 53-54% 入窖酸度1.4-1.8°
出窖水分 55-58% 出窖酸度2.3-3.4°
入窖淀粉 14-16% 入容糟酯含量0.43一O.6克/100克出窖淀粉 8-10% 出窖糟酯含量0.6-0.8克/100克配料的水分 53-57% 母糟情况 较疏松配料后水分 48-49% 滴窖 较易
(注:配成粮糟上甑时取样)
6.入窖发酵
(1)发酵设备 泸型酒厂使用泥窖,其容积为8-12立方米。泸州酒厂经验的突出点是“千年老窖、万年糟”,意思是窖龄越老越好。泥窖是生产泸型酒的基地,适应在土壤中生活的己、丁酸菌的生命活动,生成了己、丁酸及其酸类,窖越芝,菌类及其代谢产物就越多,酒的泸香味就会越浓厚。发酵窖是采用黄土建成,最好窖底是黄土,窖壁上钉入楠竹头制成的竹钉,钉长约30厘米,宽约3厘米、竹节向上,竹头缠苎麻丝,钉入发酵窖壁约20厘米,钉与钉间的距离约20厘米,上下行要串空钉,以形成角尖向上的三角形。 另用发酵窖酒醅中流出的“黄水”,加在细腻、绵软、无夹砂的黄土里,踩柔后涂布在窖壁,厚约10厘米,窖底用净黄土夯实,厚约30厘米。新建的发酵窖经过七、八轮次后,黄土就由黄色变为乌黑色,约再经过一年半时间的发酵,又逐渐转变为乌白色,并变绵软为脆硬。产品质量也随着时间的增长和泥质的转变而逐渐提高。这样再经过二十余年,泥质又由脆硬而逐渐变得又碎(无粘性)又软,泥色由乌白转变为乌黑,并出现红绿等彩色,产生一种浓郁的香味,这就初步达到发酵老窖的标准,产品酒的质量也随之而显著提高。此后年复一年,产品质量越提越高,由于陈年发酵老窖对产品质量有决定性的影响,因此在出窖和滴窖等操作时都应特别小心,以避免损伤发酵窖泥。
从老窖的不同位置中取出酒醅进行蒸酒,其质量是发酵窖下层优于中层,中层又优于上层;发酵窖边的酒醅又较中心为好。这些说明泸型酒的香味成分是与窖泥分不开的。根据这个道理,在新建泥窖时应考虑窖形,达到最大限度地扩大窖体表面积(尤其是底面积),增加酒醅与泥面的接触以提高产品质量。窖的容积大小,应与甑桶容积相适应。甑桶容积又与投料量和工艺相关联。在生产上把泥窖容积相对地缩小一些,从酒的质量来考虑是有好处的。因为窖容越大,单位体积酒醅占有的窖体表面积就相对地减少。
A=m/v
式中 A--单位体积酒醅占有的窖体表面积,平方米/立方米
M--窖体总表面积,平方米(仅计算窖壁和窑底的表面积)
V--窖的总容积,立方米
今将三者关系列表于4-13。从表可知,窖容越大,单位体积酒醅占有的泥面积便越小。例如把12立方米的窖改为2个6立方米的小窖时,总表面积可增加26%。所以在一定范围内,窖容小些则A值就大些,产酒质量会好些。但实际上窖容不能太小(不便操作),所以设计时尽可能把窖容取在6-8立方米为好,不要用大窖。当窖容确定后,窖深应保证1.5-1.6米,因实践证明,这样的深度较合理,既可取得较大的底面积,又能满足嫌气性和其它方面的要求。当窖容确定后,窖长和宽的尺寸比例会影响窖体的总面积,当长宽比为1∶1(正方形)时,总面积最小,故不要建成正方形窖。但长宽比也不能无限加大,因过于狭长不便操作,一般长∶宽=2-2.2∶1为宜。这样建窖,窖形合理,能提供最大的表面积,在同等条件下,它可以比不合理的窑形多产好酒或出酒质量更好。
(2)入窖条件 在生产上应严格控制入窖淀粉浓度、温度、水分和酸度。
①入窖淀粉浓度 粮糟入窖淀粉浓度的高低是控制发酵的一项重要内容。这亦是粮醅配比的依据。入窖淀粉浓度过高,容易引起发酵升温过猛,造成酸败。而淀粉浓度过低,又会造成发酵不良,所产的酒缺乏浓郁、独特的香味。一般入窖淀粉浓度,夏季控制在14-16%,冬季控制在16-17%。
②入窖温度 温度是发酵正常的首要条件,如果入窖温度过高,会使发酵升温过猛,为杂菌的繁殖提供了有利条件,同时也打乱了糖化与发酵作用的协调,会使酒醅酸度过高,造成酒精产量减少,故应贯彻低温入窖的原则。一般入窖温度冬季18-20℃,夏季应掌握比此温低1-2℃。
③入窖水分 适当的水分是发酵良好的重要因素。但入窖水分过高,会引起糖化和发酵作用快,升温过猛,使发酵不彻底,出池酒醅会发粘不疏松。而水分过少,会引起酒醅发干,残余淀粉高,酸度低,醅不柔软,影响发酵的正常进行,造成减产。入窖水分夏季控制在57-58%,冬季控制在53-54%。
④入窖酸度 酸度来自原料本身、曲,酒醅是最主要的。在发酵过程中酸度增加的原因,主要是杂菌的影响。如入窖酸度过高,虽发酵升温缓慢,仍将促使酵母死亡,阻碍发酵作用的进行;而酸度过低,也影响糖化酶作用的速度,对糖化与发酵均不利。故应控制入窖酸度,一般规定夏季在2°以下,冬季为1.4-1.8°。
(3)发酵管理 每装完二甑粮糟就要踩窖一次,通过踩窖可压紧发酵醅子,以减少窖中空气,抑制好气性细菌繁殖,使形成缓慢的正常发酵,但如踩得太紧,容易踩成团块,对发酵也是有害的。
浓香型的名酒厂都将回酒发酵列入工艺操作规程,有的厂制订了完整的回酒尾操作。每甑回酒尾4-5公斤,冲淡至酒度为20度,均匀洒到醅子上,进行回酒发酵,有增香作用。微量的乙醇可供给己酸菌作为碳源,促进窖内己酸乙酯的生成,同时乙醇可供给产酯酵母菌以产生香味物质。
在发酵中酯类的生成过程是缓慢地进行的,一般发酵期长,产品酯含量高。泸州曲洒厂把发酵期规定为60天。发酵期长不仅可使本排酒的质量好,而且涉及母糟的质量,也关系到下一排酒的质量。
粮糟在发酵过程中大体升温幅度为10-15℃。
为提高产品质量,泸型曲酒厂已普通开始试验和推广“双轮底”发酵技术。所谓“双轮底”就是在充分利用发酵设备的情况下,延长窖底酒醅发酵期,部分酒醅连续发酵两次,使更具有浓郁芳香。由“双轮底”酒醅所产酒,香味浓郁,质量比较好,供勾兑酒时作为精华酒使用。某厂所创造的“每排双轮底”操作法,就是作“每排双轮底”发酵的窖池,第一次起窖时,在窖底留约一甑半的母底糟不起,进行再次发酵,在所留底糟上面放两块隔蓖,以便区分底糟和母糟,然后再在底糟上面装入粮糟,待第二排开窖时,起窖快到放有隔蓖的留底处时,就把双轮底上面约一甑半母糟量的糟子,扒到黄水坑内堆高,等双轮底糟起完后,再把留在黄水坑内的母糟拉平,作为下排的底糟,放上隔蓖再装粮糟。以后每排均按此操作进行,每排蒸酒都有双轮底的酒。
“双轮底”酒质好,而且入窖母糟也越做越香,质量越来越好。“双轮底”酒质量分析如表4-14所示。
发酵材料入窖后,即将踩柔的黄泥封在窖顶上。定时检查窖温,冬季应加盖稻壳保温。封窖的目的是杜绝空气和杂菌的侵入,并抑制好气性产酸菌作用。五粮液酒厂在1966年前后曾研究不同封窖材料对白酒质量的影响,经多次对比试验认为:
①泥封的窖,酒醅呈黄金色,不干、不粘,利于滴黄水,开窖时香气浓郁味正。塑料布封窖的酒醅,开窖时有烧臭味,香味短。由于塑料布存在着不易发现的轻微破损,致使密封不良,酒醅往往出现霉变现象。
②从常规化验得出,一般用泥封窖产的酒,其酸、酯含量都比塑料布封的高,有的酒虽较塑料布的酸、酯量低,但品尝仍是泥封的好。
③泥封窖的上层和底层因接触泥,适于已酸菌繁殖,使已酸乙酯和丁酸乙酯含量比中层为高。而塑料布封窖的上、中层含酯量不如泥封窖的高。
④经多次封窖使用的黄泥称窖皮泥,是人工培养老窖的好材料,它为发展新窖提供了好的原料。综合以上事实说明,发酵窖池采用传统的密封材料--黄泥比塑料布封窖为好。
(4)人工培养老窖 泸型酒的生产,窖子是基础,操作是关键。随着对微生物在白酒工业应用研究的深入,“老窖”的秘密巳逐步为人们所认识,其实质是在窖泥中栖息有以细菌为主的多种微生物,以香醅为养料来源,以窖泥与香醅为活动场所,经过微生物所进行的缓慢生化变化,产生了泸型酒的以己酸乙酯为主体的香气成分。从1963年以来,五粮液酒厂和古井贡酒厂等开展了科学实验,利用老窖泥所存在的大量细菌,接入到窖外泥中培养,使其在新泥中经短时间达到一定的种类和数量。用这种发酵的香泥涂在新建窖的窖壁和窖底上,再通过酒醅的发酵作用,产生出来的泸型酒的香气成分相当于几十年窖龄所产酒的质量水平,这就是人工培养老窖。采用这种新工艺,各名酒厂已生产出合格的产品,说明采用“人工老窖”对提高泸型酒质量起到了一定作用。全国绝大多数生产泸型酒的酒厂都已采用了这一新工艺。
就目前的认识,为保证新泥中有足够类别的菌,还是采用以多年老窖泥接种扩大自然发酵的方法来培养香泥为好。目前虽已初步了解,老窖泥中存在的梭状芽孢杆菌属中的己酸菌与丁酸菌起有益作用,与香气成分的生成有主要关系。但其它有益菌,以及哪些菌是无用的,哪些菌起反作用,则尚未完全了解。所以只好采取多用一些菌类,尽量使有益菌的种类和数量多一些,那些无用的菌种,大部分会在窖内的发酵过程中,因条件不适合而被自然淘汰。
现介绍几种比较成功的人工培养老容的操作方法。
①混合泥加坛内培养液堆积培养 五粮液酒厂利用老窖泥作为菌种,在坛内进行扩大培养,然后将培养液加到混合泥中,进行堆积培养,以逐步扩大培养老窖泥中的有益菌,最后使用培养好的香泥,进行筑窖。其培养液配方如表4-15。
拌料及培养 将风干黄土,粉碎投入陶瓷坛,然后加入85℃热水搅拌均匀,立即封坛,盖糠保温,目的是杀死黄泥带来的微生物,保温一天,再继续加热水使坛温达42-45℃,继续加入老窖泥(磨细并调成浆状),加大曲粉,再按量配入黄水、母糟、酒尾,搅拌均匀,以内衬塑料布外涂泥封坛,封坛温度在38-42℃之间,保温发酵7-8天。正常发酵液呈浅黄色,带悬丝,发酵液比较浓,气味与老窖泥相似。显微镜检查,杆茵多,均匀一致,有个别酵母,基本无其它杂菌。
新泥堆积发酵 先将新黄泥捣碎,用黄水均匀泼上至湿透为度,润1-3天后,平铺成30一40厘米厚,再泼上母液,使其渗入泥内,用脚踩紧,如有老窖泥可在上面薄薄地撒一层。然后再以同样方法,再在上面垒新泥泼母液,可垒数层,一坛母液可发酵约3000公斤新泥。新泥堆积后,在上面放蓖席或草帘保温保湿,发酵时间一般7-8天,长些更好。发酵成熟后,便可以此香泥筑窖。
②混合泥加老窖泥培养液堆积培养 泸州曲酒厂创造了一种比较成功的操作,即使用优质泥(合腐植质较多的微酸性粘性熟土,如黑塘泥、田间泥等)或窖皮泥4000公斤,加过磷酸钙60公斤,尿素13公斤,腐植质50公斤,大曲粉50公斤,黄水适量,加老窖泥培养液250公斤。边加边踩,边睬边翻,直至拌和均匀,堆积(或窖内发酵),密封发酵15天以上即可供使用。在搭窖前、还需加适量黄水和尾酒,踩柔后抹在新泥窖的四壁和底部。为了增加香泥与窖壁的粘着力。搭窖前先以约5%的低度酒均匀喷洒窖壁四周,使香泥紧贴于窖壁。一般窖壁厚7.5-10厘米,窖底厚10-12.5厘米,搭好后喷酒尾,最后磨平,撒曲粉少量。窖建好后盖上塑料布,随即进行投产,即成人工培养的窖池。
发酵窖泥是一个培养老窖微生物的过程,使人工培养的窖泥中有更多的老窖微生物,从而更加接近特、头曲窖泥的成分和风格。实践证明,经过发酵后的窖泥在色泽、气味和氨态氮、腐值质、有效磷等各方面都很明显地向特曲窖泥方面转变。泸州曲酒厂曾对老窖泥和新窖泥进行对比分析,其结果如表4-16。
7.勾兑与贮存 新蒸馏出来的酒只能算半成品,具辛辣味和冲味,饮后感到燥而不醇和,必须经过一定时间的贮存才能作为成品。经过贮存的酒,它的香气和味道都比新酒有明显的醇厚感,此贮存过程在白酒生产工艺上称为白酒的“老熟”或“陈酿”。名酒规定贮存期一般为三年。而一般大曲酒亦应贮存半年以上,这样对提高酒的质量是有一定好处的。
白酒在贮存过程的变化大致分为物理变化和化学变化两方面。白酒含量最大的成分是酒精和水,其香味和辣味虽同微量成分有关,但主体还是酒精。白酒经长期贮存,不但会由于化学变代而形成香味物质,也由于物理变化而改变白酒中酒精的辣味和冲鼻味,如贮藏了30一40年的威士忌酒,虽然洒精浓度在40%以上,但在味觉上只相当于10一15%酒精含量所引起的刺激味,这主要是在长期贮存中改变了酒精分子的排列的缘故。水和酒精那是极性分子,有很强的缔合能力,它们都可以通过氢键缔合成大分子。
当酒精和水混合时,由于相同分子间的距离增大,故同分子间氢键便减弱,从而形成了酒精和水的缔合物,此过程的相互作用很复杂。洒精分子与水分子间形成的氢键被认为起了显著的作用。
酒精-水分子间的缔合,大大改变了它们的物理性质如折光率、粘度等,当混合水和酒精时,其体积缩小,并放出热量。如用无水酒精53.94毫升和水49.83毫升混合时,由于分子间的缔合作用,其体积不是103.77毫升,而是100毫升,这表现出最大的收缩度,这就是由于分子间的缔合力,使分子间靠得紧。在饮酒时,在口味上只有自由酒精分子才和味觉、嗅觉器官发生作用,在白酒中存在自由酒精分子越多,刺激性就越大。随着白酒贮存时间的增长,酒精与水分子通过缔合作用构成大分子结合群数量就增加,更多的酒精分子受到束缚,这样自由酒精分子数量就会减少,就必然缩小了对味觉和嗅觉器官的刺激作用,在饮酒时就感到柔和,这就是白酒在贮存过程所发生的物理变化。茅台酒的酒度传统上规定为53-55度,而这个酒度,正是酒精和水混合时,收缩度最大的区域,这时酒精分子受到水分子的强力束缚,自由酒精分子数目少,因此在口味上柔和绵长,这就是茅台酒醇和浓郁,味长回甜,刺激性小的一个原因。故茅台酒酒度规定为52-54度是符合科学道理的。
白酒在贮存过程,所起的缓慢化学变化主要有氧化、酯化和还原等作用,使酒中的醇、醛、酯等成分达到新的平衡,其反应通式可表示如下:
例如乙醛和乙醇缩合后的产物,又名乙醛缩二乙醇
CH3CHO十2CH3CH20H─→CH3CH(OC2H5)2十H2O
白酒经贮存后,其风味会有良好的改变,因此各白酒厂都比较重视贮存期,不轻易变动。
采用瓦坛贮酒,首先要量质定级,根据入库酒质量等级分别装坛,好坛装好酒,不可混级乱装。规定特曲贮存三年,头曲贮存一年,二曲贮存半年。瓦坛用无毒塑料布密封,上面再加泥头。这对保持酒精浓度,加速酒的老熟,提高产品质量都起良好效果。贮存期间要严加检查,发现渗漏及时换坛。
成品酒在出厂前必须经过勾兑操作,这样才能使名酒质量统一和提高。现把某泸型酒厂的经验和做法介绍于下:
(1)“产好优质酒” 是进行勾兑工作的根本 首先必须加强生产技术管理,加强细致操作,“量质接酒”。务求各班组生产的原酒要质量好,口味正。规定6l°以下的酒和丢糟酒、黄水酒以及倒烧、怪杂味重的酒均不能入库,须重新回窖发酵。
(2)“选好基础酒” 量质接酒后再按口味差异分别装坛,再由车间尝评验收,按质分别定为特曲、头曲、二曲酒,并作好风格口味的标记。然后按相同等级不同口味的酒分别打入大桶内调成基础酒,为勾兑调味做好准备。
(3)“精心勾兑酒” 基础酒的醇、香、甜、回味等各有突出之点,不够全面统一,再针对弱点,适当增加“特制调味酒”,用来勾兑以求全面达到该等级酒的要求。
(4)“特制调味酒” 特制调味酒是专门进行生产的,将少数老窖和部分双轮底糟进行化验分析,模到其优异特点,采取必要的技术措施,有意识的分别延长发酵时间半年甚至一年。产出的特制酒专为调味用的精华酒。用这来调味,就可以把基础酒所存在某一不足处加以弥补。
(5)把好质量关 应层层重视产品质量,把好质量关,这样才能产出优质名酒
(6)应“先勾兑后贮存” 通过对比试验,说明应先勾兑再贮存,这样对酒的酯化和酒精与水分子间的缔合作用都优于先贮存后勾兑的酒。
二、清渣法大曲酒生产工艺
(一)清渣法大曲酒生产特点采用清渣法工艺生产大曲酒的数量较少,其中汾酒较为典型,汾酒采用传统的“清蒸二次清”,地缸、固态、分离发酵法,所用高梁和辅料都经过清蒸处理,将经蒸煮后的高梁拌曲放入陶瓷缸,缸埋土中,发酵28天,取出蒸溜。蒸馏后的醅不再配入新抖,只加曲进行第二次发酵,仍发酵28天,糟不打回而直接丢糟。两次蒸馏得酒,经勾兑成汾酒。由此可见,原料和酒醅都是单独蒸,酒醅不再加入新料,与前述续渣法工艺是显著不同,汾酒操作在名酒生产上是独具一格。
汾酒的主体香是乙酸乙酯和乳酸乙酯,而己酸乙酯、丁酸乙酯没有或痕迹。因为它采用了清渣法,设备用陶瓷缸,封口用石扳,场地、晾堂用砖或水泥地,刷洗很干净,这就保证了汾酒具清香、醇净的显明特点。
(二)清渣法大曲酒工艺过程其工艺流程为:
1.原料 原料主要有高梁、大曲和水。
高梁是应用晋中平原出产的“一把抓”品种,其主要化学成分如下:
水分 11.2-12.84% 淀粉 62.57-65.74%
蛋白质 10.3-12.5% 脂肪 3.60-4.38%
粗纤维 1.8-2.88% 灰分 1.70一2.30%
水的质量密切地影响到酒的质量,应选用优质的水。
所用大曲计有清茬、红心和后火三种中温大曲,按比例混合使用。一般为清茬∶红心∶后火=30%∶30%∶40%。所用大曲除注意曲质生化指标如糖化力、液化力、蛋白质分解力和发酵力等外,比较注重大曲的外观质量,如清茬曲要求断面茬口为青白色成灰黄色,无其它颜色掺杂在内,气味清香。后火曲断面呈灰黄色,有单耳、双耳,红心呈五花茬口,具有曲香或炒豌豆香。红心曲断面中间呈一道红、点心的高梁糁红色,无异圈、杂色,具有曲香味。
所使用的高梁和大曲必须经过粉碎后才投入生产,粉碎度要求随生产工艺而变化。原料粉碎越细,越有利于蒸煮糊化,也有利于和微生物、酶的接触,但由于大曲酿造一般发酵周期比较长,醅中所含淀粉浓度较高,若粉碎过细会造成升温快,醅子发粘,容易污染杂菌等缺点,故高梁要求粉碎成4-8瓣/粒,细粉不得超过20%。对所使用大曲粉碎度,第一次发酵用大曲,要求粉碎成大者如豌豆,小者如绿豆,能通过1.2毫米筛孔的细粉不超过55%;第二次发酵用大曲,要求大者如绿豆,小者如小米粒,能通过1.2毫米筛孔的细粉为70-75%。粉碎细度和天气有关,夏季应粗一些,防止发酵时升温太快,冬季气温低可以细一些。
2.润糁 粉碎后的高梁原料称红糁,在蒸科前要进行用热水润糁,称高温润糁。
润糁的目的,是使高梁吸收一定量的水分以利于糊化。而原料吸收水分的速度和能力,是与原科的粉碎度和水温有关。根据有关资料介绍,红糁浸泡半小时,水温40℃,吸水率78%,水温70℃,吸水宰100%,水温90℃,吸水率170%,采用高温润糁吸水量大,易于糊化。高温润糁时,水分不仅是附着于原料淀粉颗粒的表面,而且易渗入到淀粉颗粒内部。曾进行过高温润糁、蒸糁分次加水和在蒸糁后一次加冷水的对比试验,当采用同样的粮水比,其测定结果,是前者入缸时,发酵材料不淋浆,使前者发酵升温较缓慢,而后者淋浆,采用高温润糁所产成品酒比较绵、甜。另外高粱中含有少量果胶,高温润糁会促进果胶酶分解果胶形成甲醇,在蒸糁时即可排除,降低成品酒中甲醇含量,这些说明高温润糁是提高产品质量的一项措施。
高温润糁是将粉碎后的高梁,加入为原料重量55-62%热水。夏季水温为75-80℃,冬季为80-90℃。拌匀后,进行堆积润料18-20小时,这时料堆品温上升,冬季能达42-45℃,夏季47-52℃,料堆上应加盖复盖物,中间翻动2-3次。如糁皮干燥,应补加水2-3%(对原料比)。在这过程中侵入原料中的野生菌(好气性微生物)能进行繁殖和发酵,会使某些芳香和口味成分在堆积过程中积累,对增进酒质的回甜,起一定效果。润糁后质量要求:润透、不淋浆、无干糁、无异味、无疙瘩,手搓成面。
3.蒸料 蒸料使用活甑桶。红糁的蒸料糊化是采用清蒸,认为这样可使酒味更加纯正清香。在装入红糁前先将底锅水煮沸,然后将500公斤润料后的红糁均匀撒入,待蒸汽上匀后,再用60℃的热水15公斤(所加热水量为原料的26-30%)泼在表面上以促进糊化(称加闷头量)。在蒸煮初期,品温在98-99℃,加盖芦席,加大蒸汽,温度逐渐上升到出甑时品温可达105℃,整个蒸料时间从装完甑算起需蒸足八十分钟。红糁上部复盖辅料,一道清蒸。经过清蒸的辅料应当天用完。
红糁蒸煮后质量要求达到“熟而不粘,内无生心,有高梁糁香味,无异杂味”为标准。
4.加水和扬晾(晾渣) 糊化后的红糁趁热由甑中取出堆成长方形,即泼入为原料重量28-30%的冷水(18-20℃的井水),立即翻拌使高梁充分吸水。即可进行通风晾渣,冬季要求降温至20-30℃,夏秋季气温较高,则要求品温降至室温。
5.加大曲(下曲) 红糁扬晾后就可加入磨粉后的大曲粉,加曲量为投料高梁重的9-11%,加曲的温度主要取决于入缸温度,因在加曲后应立即拌匀下缸发酵。
加曲温度根据经验采用:春季20-22℃;夏季20-25℃;秋季23-25℃;冬季25-30℃。
6.大渣(头渣)入缸 所用发酵设备和一般白酒生产不同,不是用窖而是用陶瓷缸。采用陶瓷缸装酒醅发酵是我国的古老传统。缸埋在地下,口与地面平。缸的容量有255公斤或127公斤两种规格。
每酿造1100公斤原料需8只或16只陶瓷缸。缸间距离为10-24厘米。陶瓷缸在使用前,必须用清水洗净,再用花椒水洗刷一次。
水分和温度是控制微生物生命活动的最重要因素,是保证正常发酵的核心,是提高酒的质量的关键,故入缸温度和水分应准确。
大渣入缸的温度一般为10-16℃,夏季越低越好,应做到比自然气温低1-2℃。
大渣入缸水分控制在52-53%。控制入缸水分是发酵好的首要条件,入缸水分过低,糖化发酵不完全,相反水分过高了,发酵不正常,酒味寡谈不醇厚。
入缸后,缸顶用石板盖子盖严,使用清蒸后的小米壳封缸口,盖上还可用稻壳保温。
7.发酵 要形成清香型酒所具独特风格,就要做到中温缓慢发酵。通过多年来对发酵温度变化规律的模索,证明:只要掌握发酵温度前期缓升,中期能保持住一定高温,后期缓落的所谓“前缓、中挺、后缓落”的发酵规律,就能实现生产的优质、高产、低消耗。原传统发酵周期为2l天,为增加酒质芳香醇和,现已延长到28天。
整个发酵过程,大致分为三个阶段:
(1)前期发酵 低温入缸是保证发酵“前缓、中挺、后缓落”的重要一环。入缸温度高,前期发酵升温迅猛;入缸温度过低,前期发酵会过长。发酵前缓期为6-7天,在这阶段应控制发酵温度,使品温缓慢上升到20-30℃,这时微生物生长繁殖,霉菌糖化较迅速,淀粉含量急剧下降,还原糖含量迅速增加,酒精分开始形成。酸度也增加较快。
(2)中期发酵 一般指入缸后第7-8天。至17-18天是中期发酵,为主发酵阶段,共10天左右,微生物生长繁殖以及发酵作用均极旺盛,淀粉含量急剧下降,酒精分显著增加,酒精分最高可达12度左右。由于酵母菌旺盛发酵抑制了产酸菌的活动,所以酸度增加缓慢。这时期温度一定要挺足,即保持一定的高温阶段。若发酵品温过早过快下降则会使发酵不完全,出酒率低而酒质较次。
(3)后期发酵 这是指出缸前发酵的最后阶段,约11-12天,称后发酵期。此时糖化发酵作用均很微弱,霉菌逐渐减少,酵母逐渐死亡,酒精发酵几乎停止,酸度增加较快,温度停止上升。这阶段一般认为主要是生成洒的香味物质过程(酯化过程)。
如这阶段品温下降过快,酵母发酵过早停止,将会不利于酯化反应。如品温不下降,则酒精分挥发损失过多,且有害杂菌继续繁殖生酸,便会造成产生各种有害物质,故后发酵期应做到控制温度缓落。大渣发酵期化学成分的变化可见表4-17。
要达到上述发酵规律,除按要求做到入缸水分和温度准确外,还必须做好发酵容器的保温工作冬季在缸盖上加盖保温材料(稻皮),夏季对发酵前期保温材料少用些尽量延长前发酵期。中、后发酵期要适当调整保温材料用量。另外在习惯上,夏季还可以在缸周围土地上扎眼灌凉水,促使缸中洒醅降温。
在28天的发酵过程中,须隔天检查一次发酵情况,一般在入缸后l一12天内检查,以后则不进行。在发酵室中能闻到一种类似苹果的芳香味,这是发酵良好的象征。醅子在缸中会随着发酵作用的进行逐渐下沉,下沉愈多,则产酒愈多,一般在正常情况下酒醅可以沉下全缸深度的四分之一。
8、出缸、蒸馏 把发酵28天的成熟酒醅从缸中挖出,加入为原料重量22-25%的辅料-糠(其中稻壳∶小米壳=3∶1),翻拌均匀装甑蒸馏。辅料用量要准确。
根据生产实践总结出“轻、松、薄、匀、缓”的装甑操作法,以保证酒醅材料在甑桶内疏松,上汽均匀。并要遵循“蒸汽二小一大”、“材料二干一湿”,缓汽蒸酒,大汽追尾的原则。即装甑打底时材料要干,蒸汽要小,在打底基础上,材料可湿些(即少用辅料),蒸汽应大些,装到最上层材料也要干,蒸汽宜小,盖上甑后缓汽蒸酒,最后大汽追尾,直至蒸尽酒精分。蒸馏操作时,控制流酒速度为3-4公斤/分钟,流酒温度一般控制在25-30℃,认为采用这流酒温度既少损失酒又少跑香,并能最大限度地排除有害杂质,可提高酒的质量和产量。
一般每甑约截酒头1公斤,酒度在75度以上。此酒头可进行回缸发酵。截除酒头的数量应视成品酒质量而确定。截头过多,会使成品酒中芳香物质去掉太多,使酒平淡;截头过少,又使醛类物质过多地混入酒中,使酒味暴辣。
随“酒头”后流出的叫“六渣酒”,这种酒含酯量很高。蒸馏液的酒精度随着酒醅中酒精分的减少而不断降低,当流酒的酒度下降至30度以下时,以后流出的酒称尾酒。也必须摘取分开存放,待下次蒸馏时,回入甑桶的底锅进行重新蒸馏,尾酒中含有大量香味物质,如乳酸乙酯。有机酸是白酒中呈口味物质,在酒尾中含量亦高于前面的馏分。因此在蒸馏时,如摘尾过早,将使大量香味物质存在于酒尾中及残存于酒糟中,从而损失了大量的香味物质。但摘尾长,酒度会低。在蒸尾酒时可以加大蒸汽量“追尽”酒醅的尾酒。在流酒结束后,抬起排盖,敞口排酸10分钟。
9.入缸再发酵 为了充分利用原料中的淀粉,提高淀粉利用率,大渣酒醅蒸完酒后的醅子,还需继续发酵利用一次,这叫做二渣。
二渣的整个酿酒操作原则上和大渣相同,简述如下:
首先将蒸完酒的秕子视干湿情况泼加25-30公斤(35℃)温水,即所谓“蒙头浆”。然后出甑,迅速扬冷到30一38℃时,加入大渣投料量10%的大曲,翻拌均匀,待品温降到规定温度。即可入缸发酵。二渣入缸温度,春、秋,冬三季为22-28℃,夏季为18-23℃,二渣入缸水分控制在59-61%。
由于三渣含淀粉量比大渣低,糠含量大(蒸酒时拌入),所以比较疏松,入缸时会带入大量空气,对发酵不利,因此二渣入缸发酵必须适当地将醅子压紧,喷洒少量酒尾,使其回缸发酵,二渣发酵期现在亦为28天。二渣发酵期间酒醅的化学成分的变化可见表4-18。
二渣酒醅出缸后,加少量的小米壳,即可按大渣酒醅一样操作进行蒸馏,蒸出来的酒叫二渣汾酒,二渣酒糟则作饲料用。
10、贮存勾兑汾酒在入库后,分别班组,由质量检验部门逐组品尝,按照大渣、二渣,合格酒和优质酒分别存放在耐酸搪瓷罐中,一般定存放三年,在出厂时按大、二渣比例,混合优质酒和合格酒,勾兑小样,送质量部门核准后,再勾兑大样,品评出厂。
第四节 麸曲白酒生产工艺麸曲白酒是以高梁、薯干、玉米及高梁糠等含淀粉的物质为原料,采用纯种麸曲酒母代替大曲(砖曲)作糖化发酵剂所生产的蒸馏酒。目前,这类白酒正在向液态法生产的方向发展,随着液态法白酒质量的不断提高,液态发酵法有可能成为这类白酒的主要生产方法。
一、麸曲白酒的生产工艺流程当前麸曲白酒的生产,主要采用清蒸法和混烧法两种生产方法,其工艺流程如下:
1.混烧法工艺流程
2.清蒸法工艺流程
二、麸曲白酒生产工艺
(一)原料的粉碎
1,原料粉碎的目的 原料粉碎可以促进淀粉的均匀吸水,加速膨胀,利于蒸煮糊化。通过粉碎又可增大原料颗粒的表面积,在糖化发酵过程中以便加强和曲、酵母的接触,使淀粉尽量得到转化,利于提高出酒率。原料粉碎后可使其中的有害成分易于挥发排除出去,有利于提高成品酒的质量。
2.粉碎要求 一般薯干原料经过粉碎应能通过直径为1.5—2.5毫米的筛孔,高梁、玉米等原料也不应低于这个标准。
3.粉碎设备及操作 薯干原料可用锤式粉碎机粉碎,高梁等粒状原料可用磙式粉碎机破碎。目前许多工厂的粉碎设备已和原料的气流输送设备配套,劳动强度和劳动条件得到极大的改善(气流输送详细内容请参阅酒精工艺 第二节)。
(二)配料
1.配料的目的和要求 配料是白酒生产工艺的重要环节,其目的是要通过主、辅原料的合理配比,给微生物的生长繁殖和生命活动创造良好的条件,并使原料中的淀粉在糖化酶和酒化酶 的作用下,尽可能多地转化成酒精。同时使发酵过程中形成的香味物质得以保存下来,使成品白酒具备独特的风格。配料时要根据原料品种和性质、气温条件来进行安排,并考滤生产设备、工艺条件、糖化发酵剂的种类和质量等因素,合理配科。
2.配料的主要依据 麸曲白酒的生产一般都在水泥池、石窖或大缸内进行,发酵过程中无法调节温度,只有适当控制入池淀粉浓度和入池温度,才能保证整个发酵过程在适宜的温度下进 行。但入池温度往往受到气温的限制,因此只有通过控制入池淀粉浓度来保证发酵过程中产生的热量和酒精浓度,使不超过微生物正常活动所能忍受的限度。
(1)热量问题 酒精发酵是个放热过程,热量的产生有两种途径,即呼吸热和发酵热。产生呼吸热的反应式如下:
C6H12O6十6O2 ——→ 6CO2十6H2O十热量(2817千焦耳)
在麸曲白酒发酵时,因为氧气少,所以呼吸热在总热量中占的比例很小,而是以发酵热为主 的,其反应式如下:
C6H12O6 ——→2C2H5OH十2 CO2十热量(83.6—96.1千焦耳)
根据测定,每100克葡萄糖在酒精发酵时生成下列主要产物:
发酵产物
数量(克)
热能(千焦耳)
酒精
51.1
1500
甘油
3.1
60.2
琥珀酸
0.56
8.35
酵母残渣
1.3
21.55
二氧化碳
49.2
0
合计
1590.1
每100克葡萄糖具有1660千焦耳热量,因而在发酵过程中每100克葡萄糖能释放出70千焦耳的热量,相当于每克葡萄糖放出700焦耳的热。根据淀粉水解生成葡萄糖的数量,即每克淀粉在酒精发酵时能放出770焦耳热量。若以酒醅中含60%的水分计算,当酒醅中淀粉浓度由于发酵而降低1%时,酒醅温度应升高约2.4℃。考虑到热量散失和发酵过程中产生其它成分的影响,发酵过程中当淀粉浓度下降1%时,酒醅温度实际约升高2℃左右。
发酵温度的高低与酵母的发酵力有着密切的关系。当温度升高,又有酒精存在时,酵母的发酵力会受到很大抑制。较高温度(例如36℃左右)会使酵母发酵到一定程度就停止。较低温度下发酵(例如28℃左右),酵母的酶活力不易被破坏,发酵持续性强,对糖分的利用比较彻底,因而出酒率也较高。麸曲白酒在发酵过程中,由于固体酒醅的传热系数较小,无法采取降温措施,只能靠控制入池温度和入池淀粉浓度来调节发酵温度,其中入池温度又往往受到气温的影响,所以主要是利用适当的入池淀粉浓度来控制池内发酵温度的变化,使发酵温度在整个发酵过程中不超过一定的限度,保证发酵的正常进行。根据酵母的生理特性,要求发酵温度最高不超过36℃6,若入池温度控制在18—20℃左右,也就是在发酵过程中允许升温在16—18℃左右的范围,根据每消耗1%淀粉浓度醅温约升高2℃计算,那末在发酵过程中可以消耗淀粉浓度9%左右,而一般酒醅的残余淀粉浓度为5%左右,说明入池淀粉浓度应控制在14—15%左右。如果采用续渣法生产,因为酒醅反复发酵,入池淀粉浓度可以适当提高一些,可控制在15—16%左右。如果采用配糟一次发酵法生产,因为配糟量较大(一般在1∶5左右),大多数酒糟可参与反复发酵,因此入池淀粉浓度可控制在13—14%左右。当然还要考虑到气温条件,原料品种和质量等其它因素的影响,应该根据具体情况进行灵活掌握。
(2)酒精浓度的问题 淀粉是产生酒精的源泉,在发酵过程中,当酒精达到一定的浓度时,会对微生物产生毒性,对酶起抑制作用,所以要在配料时注意适宜的淀粉浓度,使形成的酒精不超过微生物能忍受的限度。
根据淀粉经水解形成葡萄糖,又经酵母发酵转化成酒精的反应式计算,淀粉的理论出酒率为56.78%,或者说,每消耗1.53克淀粉可产生1毫升纯酒精。
酵母的品种不同,耐酒精的能力也不一样,一般在8.5%(容量),就明显阻碍酵母繁殖,酒精浓度达到12—14%(容量)时,酵母逐步开始停止发酵。但对酵母发酵而言,还受到温度、糖度、酵母品种等因素的影响。固体发酵白酒,酒醅所含水分较少,相对酒精浓度就较大,成熟酒醅中若含70%的水分,酒精浓度达7%(容量)时,那么相对酒精浓度就是10%(容量),这样的酒精浓度对酵母发酵还不致造成很大影响。
霉菌的蛋白酶在酒精浓度达4—6%(容量)以上时,酶活力就会损失一半,而霉菌的淀粉酶在酒精浓度高达18—20%(容量)以上时,酶活力才开始受到抑制。
从以上分析中可以看出,只要控制一定的酒精浓度(例如一般8%),对霉菌糖化和酵母发酵不会产生多大的影响。
(3)pH值问题 入池淀粉浓度过高,发酵过猛,前期升温过快,则因产酸细菌的生长繁殖,造成了酒醅酸度升高,影响出酒率和酒的质量。但各种微生物和各种酶都是由蛋白质所组成,微生物的生长和酶的作用都有适宜的pH值范围,如果pH值过高或过低,就会抑制微生物的生长,使酶活性钝化,影响发酵过程的正常进行。而适当的pH值可以增强酶活性,并能有效地抑制杂菌的生长繁殖。例如酵母菌繁殖的最适pH值为4.5—5.0,再低一些对酵母菌的生长繁殖影响也不大,但这样低的pH值对杂菌会产生很大的抑制力,若培养基的pH值为4.2或更低一点时,仅酵母可以发育,而细菌则不能繁殖,所以用调节培养基的pH值,来抑制杂菌的生长是个有效的方法。目前工厂里根据长期实践的经验,常用滴定酸度的高低来表示培养基或发酵醪中含酸量的多少。pH值是表示溶液中的H+浓度高低,而滴定酸度表示溶液中的总酸量,包括离解的酸和未离解的酸,它在某些情况下和pH值有一定的关系。麸曲白酒生产中,酸度最主要的来自酒醅,其次来自曲和酒母。在发酵过程中引起酸度增加的主要原因是杂菌的污染。
3.填充材料 酿制麸曲白酒,在配料时往往需要加入填充料,目的是为了调整淀粉浓度,增加蔬松性,调节酸度,以利于微生物的生长和酶的作用,并能吸收浆水和保持酒精,为发酵和蒸馏创造良好的条件。常用填充材料的种类和特性见表4—20。选用填充科要田地制宜,注意其特点和所含有害成分的影响。
常用作填充料的是稻壳、小米壳、花生壳等。以吸水性讲,玉米芯最大,这对出酒率有利。高梁壳含单宁较多,会影响糖化发酵。对酒的质量来讲,玉米芯含有较多的聚戊糖,生成的糠醛量较多。稻壳含有大量的硅酸盐,用量过多,会影响酒精的饲料价值。所以在选用各种填充料时要全面考滤,合理使用。
固态法麸曲白酒生产中,目前配料时均配人大量酒糟,主要是为了稀释淀粉浓度,调节酸度和疏松酒醅,并能供给微生物一些营养物质,同时酒糟通过多次反复发酵,能增加芳香物质,对提高成品白酒的质量有利。虽然酒糟经化验还含有5%左右的残余总糖,但主要是一些纤维素、淀粉l,6键结构的片段以及其它一些还原性物质,这些物质较难形成酒精,而被残留在酒糟中。
4.配料的比例和方法 由于原料性质不同、气温高低不同、酒糟所含残余淀粉量不同及填充料特性的不同,配料比例应有所变化。如果原料淀粉含量高,酒糟和其它填充料配入的比例也要增加;如果酒糟所含残余淀粉量多,则要减少酒糟配比而增加稻壳或谷糠用量。填充料颗较粗,配入量可减少。根据经验计算,一般薯类原料和粮谷类原料,配料时淀粉浓度应在14—16%左右为适宜。填充料用量占原料量的20—30%,根据具体情况作适当调整。粮醅比一般为1∶4—6。
例如以薯干粉为原料(以含淀粉为65%计算),采用清蒸一次发酵法生产,原料配比为:
冬天 薯干粉∶鲜酒糟∶稻壳=1∶5∶0.25—0.35
夏天 薯干粉∶鲜酒糟∶稻壳 =1∶6—7∶0.25—0.35
配料时要求混和均匀,保持疏松。拌料要细致,混蒸时拌醅要尽量注意减少酒精的挥发损失,原料和辅科配比要准。
(三)蒸煮
1.蒸煮的目的 蒸煮是利用水蒸汽的热能使淀粉颗粒吸水膨胀破裂,以便淀粉酶作用,同时借蒸煮把原料和辅料中的杂菌杀死,保证发酵过程的正常进行。在蒸煮时,原料和辅料中所含的有害物质也可挥发排除出去。
2.蒸煮过程中的物质变化
(1)淀粉 淀粉在蒸煮时先吸水膨胀,随着温度的升高,水和淀粉分子运动加剧,当温度上升到60℃以上,淀粉颗粒会吸收大量水分,三维网组织迅速扩大膨胀,体积扩大50—100倍,淀粉粘度大大增加,呈海绵状糊,这种现象称为糊化。这时淀粉分子间的氢键就被破坏,使淀粉分子变成疏松状态,最后和水分子组成氢键,而被溶于水,有效地被淀粉酶糖化。
原料不同淀粉颗粒的大小、形状、松紧程度也不同,因此蒸煮糊化的难易程度也有差异。麸曲白酒是采用固体发酵,原料蒸煮时一般都采用常压蒸煮。由于要破坏植物细胞壁,又考虑到淀粉受到原料中蛋白质和盐类的保护,以及为了达到对原料的杀菌作用,所以实际蒸煮温度都在100℃以上。
(2)蛋白质及含氮有机物质 由于常压蒸煮,温度不太高,蛋白质在蒸煮过程中主要发生凝固变性,极少分解。而原料中氨态氮在蒸煮时便溶解于水,使可溶性氮增加,有利于微生物的作用。
(3)糖分 蒸煮过程中使戊糖脱水成糠醛。
(4)果胶质 薯类原料中含果胶质较多,果胶质在蒸煮过程中加热分解成果胶酸和甲醇。
(5)单宁 原料和辅科中的少量单宁,在蒸煮过程中可形成香草醛、丁香酸等芳香成分的前体物质,可以赋予酒香,但原料中单宁太多,则对糖化发酵都带来害处。
3.蒸煮工艺条件的分析
(1)蒸煮压力和蒸煮时间 蒸煮时既要保证原料中淀粉充分糊化,达到灭菌要求,又要尽量减少在蒸煮过程中产生有害物质,特别是固态发酵,淀粉浓度较高,比较容易产生有害物质,因此蒸煮压力不宜过高,蒸煮时间不宜过长,一般均采用常压蒸煮。蒸煮时间要视原料品种和工艺方法而定,例如薯类原料,由于组织松软,容易糊化,若用间歇混蒸法,需要蒸煮35-40分钟。粮谷原料及野生原料由于其组织坚硬,蒸煮时间应在45—55分钟。若薯干原料采用连续常压蒸煮只需15分钟即可。各种原料经过蒸煮都应达到“熟而不粘、内无生心”的要求。
(2)水分和酸度对原料蒸煮的影响 原料中水分大、酸度高可促进糊化,为了使糊化彻底,原料在蒸煮前可预先润料,可以缩短蒸煮时间。薯干原科利用新鲜酒糟的余热润科2—4小时,控制润料温度50℃,润料水分为50—54%左右,则连续蒸煮时间可缩短为7—8分钟,既节约了蒸汽,又利于排杂。因为原料通过润料,吸水均匀,有害杂质也可溶解于水中,蒸煮时传热速度加快,促进了淀粉的糊化,有害杂质也容易随水分一起挥发出来。
(3)清蒸和混烧 混烧是原料蒸煮和白酒蒸馏同时进行的,在蒸煮时,前期主要表现为酒的蒸馏,温度较低,一般为85—95℃,糊化效果并不显著,而后期主要为蒸煮糊化,这时应该加大火力,提高温度,可以促进糊化,排除杂质。
清蒸是蒸煮和蒸馏分开进行的,这样有利于原料糊化,又能防止有害杂质混入成品酒内,对提高白酒质量有益。
随着固态白酒机械化生产的发展,较多工厂采用连续蒸煮。采用连续蒸煮,在设计设备和进行操作时,要注意进出料的平衡,、热量的均衡,保证原料糊化彻底、均匀。
使用土甑蒸煮,应该注意撒料均匀、疏松、防止产生跑汽、压气等现象。
麸曲白酒的生产由于采用常压蒸煮,蒸煮温度又不太高,所以生成的有害物质少,在蒸煮过程中不断排出二次蒸汽,使杂质能较多地排掉,因此固态发酵生产的白酒,其质量相对地比液态法白酒要好。
4.蒸煮设备 目前主要采用土甑和连续蒸料机。连续蒸科机多数是用锥底或平底连续蒸料机。
(四)凉渣冷却
1.凉渣的目的 凉渣主要为了降低料醅温度,以便接入麸曲和酒母,进行糖化发酵。通过凉渣又可使水分和杂质得以挥发,以便吸收新鲜桨水。在凉渣过程中,由于渣醅充分接触空气,可使它所含的还原性物质得到充分氧化,减少了还原性物质对发酵的影响。在凉渣时,可使渣醅吸入新鲜空气,以供给微生物生长繁殖之用。
2.凉渣方法 以前都用手工扬冷,目前普通采用通风冷却,利用带式凉渣机进行连续通风冷却,所用的空气最好预先经过空调,调节风温在10—18℃,冷却带上的料层不宜太厚,可在25厘米以下。为避免冷风走捷路,冷风应成3—4°的倾斜角度吹入热料层中。风速不宜过高,以防止淀粉颗粒表面水分迅速蒸发,而内部水分来不及向外扩散,致使颗粒表面结成干皮,影响水分和热量的散发。凉渣时要保持料层疏松、均匀,上下部的温差不能过大,防止下层料产生干皮,影响吸浆和排杂。
考虑到不同气温对散热快慢的影响以及保证能在适当的温度范围内进行发酵,凉渣后,料温要求降低到下列范围:气温在5—10℃时,料温降到30—32℃;气温在10—15℃时,料温降到25—28℃;气温高时,要求料温降低到降不下为止。
(五)加曲、加酒母、加浆渣醅冷却到适宜温度即可加入麸曲、酒母和水(浆水),搅拌均匀,入池发酵。
1.加曲
(1)加曲温度 加曲温度一般在25—35℃左右,可比入池温度高2—3℃,加曲温度过高,会使入池糖分过多,为杂菌繁殖提供条件,易引起渣醅发粘结块,影响吸浆,并使发酵前期升温过猛,对出酒不利。
(2)加曲量 曲的用量应根据曲的质量和原料种类、性质而定。曲的糖化酶活力高,淀粉容易被糖化,可少用曲,反之则多用曲。一般用曲量为原料量的6—10%,薯干原料用6—8%,粮谷原料用8—10%,代用原料用9—11%。随着曲的糖化力的提高,用曲量可以相应地减少。用曲量太少,固然会降低出酒率。用曲太多,也会引起发酵前期升温过猛,升酸过高,酵母早衰,降低出酒率,并使酒带上苦味。同时随着用曲量的增加,由麸曲带入的杂菌也增多,对发酵不利,还会造成人力物力的浪费。
(3)曲的质量要求 应尽量使用培养到32—34小时左右的新鲜曲,少用陈曲,更不要使用发酸带臭的坯曲。加曲时为了增大曲和料的接触面,麸曲可预先进行粉碎。
2.加酒母、加水 目前各厂酒母和浆水往往是同时加入的,可把酒母醪和水混合在一起,边搅拌边加入。
加浆的目的主要是补充渣醅中的水分;使霉菌和酵母的酶以水为媒介,对淀粉和糖分进行生物化学作用。并让生成的酒精溶解于水,及时均匀地分散开来,减少酒精对酵母的毒害。营养物质也要溶解于水以后,才能被霉菌和酵母菌吸收利用。水分对调节酸度、温度也起着重要的作用。
酒母用量以制酒母时耗用的粮食数来表示,一般为投料量的4—7%,每公斤酒母醪可以加入30—32公斤水,拌匀后泼入渣醅进行发酵。加浆量应根据入池水分来决定。
所用酒母醪酸度应为0.3—0.4度,酵母细胞数为1—1.2亿/毫升,出芽率为20—30%,细胞死亡率为l—3%。
(六)入池条件的控制固体发酵是通过控制入池淀粉浓度和入池温度来调节发酵温度的,入池条件极为重要。
1.入池温度 低温入池是保证发酵良好的重要手段。低温时,酵母能保持活力,耐酒精能力也强,酶不易被破坏。并可有效地抑制杂菌的繁殖,所以麸曲白酒生产极注意低温入池。在其它条件确定后,入池温度的高低直接影响着发酵的好坏。一般入池温度应在15—25℃之间,根据气温、淀粉浓度、操作方法的不同而异。
2.入池淀粉浓度 淀粉和糖分在发酵过程中可以产生热量,淀粉浓度的大小支配着池内发酵温度的高低。麸曲白酒生产 利用入池淀粉浓度来控制发酵过程中的升温幅度,保证发酵正常进行。入池淀粉浓度一般在14—16%左右较好,冬季可偏高,夏季可偏低。
3.入池酸度 微生物的生长和繁殖以及酶的作用都需要一个适当的pH值。酵母繁殖最适pH值为4.5—5.0,发酵最适pH值为4.5—5.5。麸曲的液化酶最适pH值为6.0,糖化酶的最适pH值为4.5左右,而一般杂菌喜欢在中性或偏碱性条件下繁殖。一般白酒厂用滴定酸度来表示含酸量的大小,为了抑制杂菌繁殖,保证发酵正常进行,一般入池酸度:粮谷原料为0.6—0.8度,薯类原料为0.5—0.6左右。
4.入池水分 水分对麸曲白酒的生产关系极大,一般入池 水分高,出酒率也高些;入池水分低,发酵困难,出酒率也低 些。但入池水分过高会使酒醅发粘,升温过猛,升酸过大,给发酵和蒸馏造成因难,并会带来淋浆现象,使有效成分流失。薯料原料入池水分在58—62%左右,粮谷原料入池水分在57—58%左 右,冬天可偏高,夏天可偏低。考虑到发酵过程中的水分淋降,池上层可比池下层多1%的水分。
(七)发酵白酒生产的发酵不但要求能产生多量的酒精,还要求得到多 种芳香物质,使白酒成为独具风格的饮料。固态法麸曲白酒是采用我国传统的边糖化边发酵的工艺,在发酵温度下,糖化发酵同时并进。这种发酵工艺由于在较低温度下进行,糖化速度比较缓慢,代谢产物不会过早地大量积累,升温也不会过快,酵母不会早衰,发酵比较完善,芳香物质也易保存,酒的质量较好,发酵过 程中气、液、固三态同时并存,相互交织,生化变化极其复杂。
1.发酵过程中的池内变化 麸曲白酒发酵时间较短,发酵期仅3—5天,和大曲酒相比,出酒率较高,大曲酒发酵期一般为15—60天左右,它在长时间发酵中,后期酒精发酵很少,而主要是形成酒的芳香成分。麸曲白酒生产正常时,池内发酵变化有一定的规律性,人们可以用这些规律来指导生产。
从表4—21可看出发酵温度,前期上升稍慢,中期平稳,后期不再上升,基本符合“前缓、中挺、后缓落”趋势。
酒精分随发酵温度上升而增加。入池后24小时内由于酵母数少而酒精发酵极弱,这期间主要表现为酵母菌的大量繁殖,24小时后已达到足够的酵母数,便开始酒精发酵的主发酵阶段,24小时至48小时内酒精度上升较多,72小时后酒精度上升较少。而开始出现池内升酸较快的现象。这说明酒精发酵基本停止,这时产酸菌把糖分和酒精转化成酸,应该及时出池蒸馏。出池酒精浓度一般为5—6%左右。
在发酵过程中,酸度会升高,这是由于在酒精发酵时,伴随产生有机酸和磷酸的游离,更主要的是杂菌感染而引起酸度的升高,特别在发酵后期,酒精发酵基本结束,杂茵会大量生酸,常见的杂菌有乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌等,一般当酸度每升高1°,相应损耗糖分0.3%,相当少产酒精0.18°。
在发酵过程中,酵母菌在入池后第一天,由于醅中还含有空气,有利于酵母生长,酵母数大量增长,第二天稍有增加,第三天以后,停止繁殖,开始衰老死亡。
白酒生产中的酒精浓度对糖化酶的影响不大,入池后第一、二天糖化酶活力出现加强现象,以后下降不大。还原糖在入池后第一天有可能迅速上升,这是由于淀粉酶已开始作用,而酵母菌处于迟缓期或开始繁殖的阶段,对还原糖的发酵作用比较弱而引起的。以后随着酒精发酵的加剧,还原糖迅速下降。
淀粉在发酵过程中是逐步下降的,麸曲白酒生产中,酒糟的残余总糖较高,一般在5%左右,一方面由于所用的糖化剂中的酶对淀粉l,6键作用缓慢,支链淀粉的分枝点糖化较难进行;另外,原料中包含的纤维素等物质不能被淀粉酶分解而遗留下来,造成酒糟中残余糖分偏高的现象。
在麸曲白酒发酵过程中,伴随着淀粉的糖化和酒精的形成,还会生成其它的物质,如杂醇油、有机酸、酯类、甲醇、甘油、双乙酰、醋翁(酉翁)、2,3-丁二醇等。
2.发酵条件的讨论
(1)发酵期的决定 由于应用纯种麸曲和酵母,麸曲白酒的发酵时间较短,一般为3—5天,发酵期的长短和入池淀粉浓度、气温条件、池内变化情况有关系。入池淀粉浓度低的原料,发酵期应该短,13—14%的入池淀粉浓度,发酵期一般为三天;15—16%的入池淀粉浓度,发酵期一般为四天。气温高时,应缩短发酵期,气温低时,应适当延长发酵期。在麸曲白酒发酵过程中,池内温度随着酒精度逐渐升高而上升,当温度达到一定程度(例如35℃)时,酵母便容易衰老,发酵力降低,酵母死亡率升高,而产酸菌开始大量活动,使池内酒度不再上升而出现下降的趋势,酸度出现迅速升高,这时若盲目拖长发酵时间,反而会降低出酒率,应该及时出池蒸烧。烟台麸曲白酒操作法总结了“定温蒸烧”这条经验,用来确定合理的发酵期,当发酵温度升高一定程度时,即应着手蒸馏。
(2)表面封闭 酒精发酵是厌氧发酵,发酵池表面需要封闭,防止空气和外界微生物的侵入,也可减少酒精和芳香成分的挥发损失。可采用泥巴封池,也有些厂采用塑科薄膜封池。在气温高时,更应严密封池,并可适当进行踩醅。
(3)发酵设备及其消毒灭菌 麸曲白酒一般多采用水泥池发酵,便于清洗灭菌。池子容积不宜太大,一般为10—30立方米,目的是为了便于散发热量。在按排发酵池时,应考虑池壁间的传热因素,同时要考虑到实现机械化生产的需要。
发酵池的清洁灭菌工作十分重要,每次出池后要用热水清洗,定期用石灰水涂刷或1%漂白粉洗刷,也可用甲醛硫磺定期熏蒸。
(八)蒸馏麸曲白酒的蒸馏是要把酒醅中的酒精成分提取出来,使成品酒具有一定的酒精浓度。同时通过蒸馏要把香味物质蒸入酒中,使成品酒形成独特的风格。通过蒸馏还应驱除有害杂质,使白酒符合卫生指标。
固态白酒蒸馏和酒精蒸馏是不同的,在白酒蒸馏中,乙醇在被蒸溶液中占的量较低,水占绝大部分,水分子有极强的氢键作用力,可以吸引其它分子,例如,在对乙醇和异戊醇分子吸引时,由于异戊醇分子大,且具有侧链空间结构,妨碍它和水分子之间的氢键缔合,在这种情况下,异戊醇就比乙醇容易挥发。同样道理,水分子对甲醇的缔合力比对乙醇的缔合力强,因此异戊醇等一类高级醇在酒精精馏时是尾级杂质,而在白酒蒸馏中成为头级杂质;甲醇在酒精精馏时是头级杂质,而在白酒蒸馏时成为尾级杂质。这说明影响组分在蒸馏时分离的决定因素不是组分的沸点,而是物质分子间的引力不同所表现出来的蒸馏系数的大小。沸点高低在蒸馏过程中所起的作用缺乏普遍意义。白酒中水分子对醇、酸、酯各种成分的氢键作用力,一般是酸>醇>酯。
麸曲白酒一般采用间歇蒸馏,在蒸馏时,被蒸溶液和馏液的浓度随时在变化,因此组分的挥发系数也在变化,固态间歇蒸馏和精馏塔的板效率就有不同的概念,因而一些组分的挥发系数K=1的分布区和酒精精馏时的K=1的分布区也不同。例如异戊醇在酒精精馏时集中在酒精浓度55%(容量)左右的区域内,而在固态白酒间歇蒸馏时,则集中在酒精浓度为75—80%(容量)的区域内。
麸曲白酒常采用土甑间歇蒸馏,这种固态蒸馏又和填料塔不完全相同,酒醅的特殊性不能用工业瓷圈、铜网相比拟,酒醅这种特殊“填料”在蒸馏时存在着吸附和解吸的平衡过程,在开始蒸馏时,酒醅中已均匀分布着被蒸液体,这就使蒸馏过程中各种组分的分布情况变得十分复杂,同时在蒸馏时水蒸汽还会发生“拖带”作用,使有些成分随着水汽雾沫带入成品中去。 白酒蒸馏过程中一些成分的分布情况大体如下:
酒头中以乙醛、丙酮、甲酸乙酯、乙酸乙酯、杂醇油为多。 酒身中除乙醇以外,较多地集中着乙酸至己酸的乙酯类物质。酒尾中以甲醇、有机酸、糠醛及金属离子较多。
1.麸曲白酒酒醅的组成分及土甑蒸馏时的馏分变化情况:麸曲白酒酒醅中所含的挥发性成分主要是酒精、水、杂醇油、醛、酮、酯、酸等类物质。非挥发性成分主要是酒糟、干物质、蛋白质、甘油、琥珀酸、乳酸、无机盐等类物质。
由表4-22看出:总酸的含量随酒度降低而增加。总醛随着酒 度降低而降低。杂醇油含量酒头中最多,酒属中少;糠醛和甲醇又是酒尾中多于酒头中,总酯在酒头中多,酒身中最少,酒尾中又回升。说明酒头中低沸点酯类多,酒尾中高沸点酯类多。
2.蒸馏设备和操作要点 麸曲白酒蒸馏,目前主要用土甑及罐式连续蒸酒机进行。使用土甑蒸馏,操作要点和大曲酒蒸馏相同,要“缓汽蒸酒”、“大汽追尾”,流酒速度3—4公斤/分钟、流酒温度控制在25—35℃左右,并根据酒的质量采取掐头去尾。酒头的量一般为成品的2%左右,掐头过多,芳香物质损失太多,酒味淡薄,掐头过少,酒味暴辣。成品酒度在50°以下,高沸点杂质增多,应除去酒尾。间歇蒸馏对保证白酒质量起着极为重要的作用。
罐式连续蒸酒机目前没有标准化,由于在蒸馏时整个操作是连续进行的,因此在操作时应注意进料和出料的平衡,以及热量的均衡性,保证料封,防止跑酒。添加填充料要均匀,池底部位的酒醅要比池顶部位的酒醅多加填充料,一般添加填充料的量为原料的30%,由于蒸酒机是连续运转,无法掐头去尾,成品酒质量比土甑间歇蒸馏要差。
(九)人工催陈刚生产出来的新酒,口味欠佳,一般都需要贮存一定时间,让其自然老熟,可以减少新酒的辛辣味,使酒体统软适口,醇厚香浓。为了缩短老熟时间,加速设备和场地回转,可以利用人工催陈的办法促进酒的老熟。
新酒在贮存过程中,可能发生以下几种有利于质量的变化:酯化反应、氧化反应、缩合反应和酒中分子的重新排列,因此新酒人工老熟也应根据这些原理采取措施。
1、热处理 对新酒采用加热保温或冷热处理,可增强酒分子的运动,强化反应条件,增加反应机率,有利于加速酒的老熟。新酒在50—60℃保温三天,香味无大变化,口味略见平和。如果在60℃和-60℃环境中各保持24小时,其效果更为显著,经处理后,香柔醇和,尾子净。另外采用在40℃环境中贮藏一个月的新酒和对照样品相比,也有一定的好转。
2、微波处理 微波之所以能促进酒的老熟,因为它是一种高频振荡,若把这种高频振荡的能量加到酒体,酒也要作出和微波频率一样的分子运动,这种高速度的运动,改变了酒精水溶液的分子排列,促使酒的物理性能上的变化,使酒醇和,同时由于酒精水分子作高速度的运动,必然产生大量的热,酒温急速升高,加速酒的酯化,增加酒香。经过微波处理后的酒,口味醇和,总酯含量微增,总醛、杂醇油、甲醇含量略见减少。
用微波处理白酒加速新酒老熟,目前正在进一步深入研究,因为它具有简单易行、稳定可靠等特点,微波机发出的微波能一出来,就被酒吸收,利用系数较大。微波对于新酒的老熟效果明显,即使老酒,如果再经微波处理,酒体也会更软绵滑润。微波处理不但能加速新酒老熟,而且能除掉一部分杂味。微波应用在 酒的老熟方面,必将得到发展。
三、麸曲的生产麸曲是麸曲白酒生产中的糖化剂。它是以麸皮为主要原料,加入适量的新鲜酒糟和其它疏松剂,接入纯种曲霉菌培养而制成。目前,国内白酒厂大多采用通风制曲。
1.麸曲在固态法白酒生产中的作用
(1)作为淀粉的糖化剂 淀粉质原料酿制白酒,首先必须经过曲霉所产生的淀粉酶对淀粉的分解作用,形成可发酵性糖,才能供酵母利用转化成酒精,因此在白酒生产中,麸曲质量的高低,具有重要意义。
(2)作为白酒生产原料之一 麸曲的主要原料麸皮中,一般含有20%左右的淀粉,在发酵过程中也能被分解成糖而产生酒精。
(3)提供酵母所需要的营养物质 麸皮中含有微生物所需的营养物质,尤其对于那些氮素含量较低的原料,加入麸曲后,相对增加了酵母所需要的氮源和其它营养盐和生长素。
(4)提供形成白酒芳香成分的前体物质 麸皮与大曲一样能提供形成白酒芳香成分的前体物质。
综合以上所述,麸曲在麸曲白酒生产中,不能单纯地看作是一种糖化剂,而应该看到它的多方面作用。
2.麸曲制造的工艺条件讨论 麸曲制造的具体方法和工艺在酒精生产工艺第四节中已详细论述,这里仅就固态法白酒中有关制曲的某些问题作简要说明。
(1)菌种问题 在麸曲白酒的生产中,使用黑曲或白曲作糖化剂出酒率较高,这是因为黑曲的糖化力强,持续性好并耐酸(PH4.5—5.5左右最好)。而黄曲液化快,不耐酸(最适pH5.5—6.0左右),糖化持续性差。因此在固态法生产白酒中选用黑曲作糖化剂有利于出酒率的提高,尤其是在采用野生原料酿酒时,由于黑曲具有较多的单宁分解酶,能分解原料中的单宁,以减少单宁对发酵的影响,因此选用黑曲作糖化剂更为适宜。
若从白酒的质量来考虑,因为黑曲和白曲中含果胶酶较多,致使成品白酒中的甲醇含量较高。黑曲霉所含的酶系较杂,因此成品白酒的口味较差。米曲霉蛋白质分解酶较多,使成品酒产香好,酒的质量比黑曲霉作糖化剂的高。
因此从出酒率考虑宜用黑曲作糖化剂,从白酒风味考虑,应用黄曲作糖化剂较好。为了兼顾两者的特点,最好把黑曲和黄曲混合使用,但黑曲的用量不得低于70%。
(2)配料问题 麸皮是理想的制曲原科,它能满足霉菌生长繁殖所需要的营养和生长素。在麸曲白酒生产中,为节约麸皮用量,降低成本,可利用新鲜酒糟代替部分麸皮作为制曲原料进行制曲。利用酒糟有以下优点:
①调节制曲酸度,起疏松作用。
②提供蛋白质、核糖核酸及微量成分。
③进一步利用酒糟中的产香前体物质和残余淀粉。
酒糟添加量应在20—30%为适宜,过多会使曲料酸度过高而造成制曲困难,同时容易感染杂菌,还会使酒糟中的有害代谢物过多地带入制曲原科中而妨碍霉菌生长。
(3)制曲的目的要得到酶活性高的糖化剂,为达到这一目的,必须在制曲过程中,调节好温度、湿度、空气三者之间关系,保证霉菌在最适条件下生长繁殖。
①空气 曲霉菌是好气性微生物,培养时要供给它充分的空气。在曲霉菌生长最旺盛时期,以每公斤麸皮计算,每小时大约需要18—20立方米空气。
②温度 曲霉菌最适生长温度为30—40℃,高过45℃要发生烧曲现象,低于30℃时,曲霉生长很慢。菌种不同,其最适生长温度也不同,黄曲以37℃左右为好,黑曲以38—39℃为好。实际培养时温度控制在30—32℃,以便于控制。
③水分和湿度 曲霉菌喜潮湿,培养基中要有足够的水分,黑曲培养基水分控制在53—54%左右,黄曲在50—52%左右(均指堆积水分),曲室中相对湿度控制在95%左右(干湿球温差1—2℃)。
④酸度 培养曲霉菌时,曲料应略偏酸性,pH5左右较适宜。
以上各项条件,应根据原料性质、菌种类型和具体环境作灵活掌握四、酒母的制备
(一)麸曲白酒酿造时所用的酵母菌种麸曲白酒生产常用拉斯12号酵母、南阳102号酵母及K字酵母等菌种来制备酒母。目前各厂一般都用单独一种酵母菌来制备酒母,这样便于操作,容易管理,也有些厂用数种酵母菌制成混合酒母,这样可以取长补短;有利于提高酒的质量和淀粉利用率。
例如南阳酵母发酵力一般,而成品酒口味较好,拉斯12号酵 母发酵力高,但成品酒口味不及前者,如果把它们分别培养,混合使用,可以取长补短。若要将不同酵母菌混合培养,必须经过试验,摸清各菌种的特性后才能使用。
(二)酒母的制造我国白酒厂所用酒母有两种培养方法,一种是和酒精生产中的酒母制备工艺相同,白酒厂称之为机制酒母。另一种是在大缸内加曲后即添加酵母的非连续培养方法,叫做大缸酒母。一些小酒厂普遍采用这种方法来制备酒母。
大缸洒母制造工艺的主要特点是,制酒母醪的原料,经润水后在固态下进行糊化,糊化后不制成糖化醪,而将原料、曲子,水直接混合成悬浮液,并加入适量的浓硫酸调整其pH值,接入卡氏罐酒母种,在适于酵母繁殖的温度下,糖化与酵母的繁殖同时进行。本工艺所用设备简单、操作方便,酒母醪内所含的糖分和其它营养物质均能满足酵母菌繁殖的需要,适用于生产麸曲白酒。由于培养液未经高温杀菌,酒母醪中的淀粉酶在入池后,大部分仍可继续起作用。另外在配料时添加适量酒糟,可以调节酒母醪液的酸度并增加部分营养,还可以防止原料在蒸煮时结成疙瘩,采用黑曲做酒母料的糖化剂,黑曲糖化的持续性强,杂菌少,有机酸多,有利于酒母质量的提高。
酒母制备的工艺流程如下:
酵母原菌→固体斜面→液体试管→液体三角瓶→卡氏罐→酒母缸从酵母固体斜面到卡氏罐阶段的培养方法和酒精生产中的酵母培养基本相同,但扩大培养的接种时间必须和制酒生产密切配合,按生产需要准时接种,以免影响酒母质量。液体试管、第一代三角瓶、第二代三角瓶扩大培养的条件,如下表所列,以供参考。
卡氏罐培养时,所用糖化醪的原料与大缸酒母相同,大多采用玉米粉或薯干粉,发霉变质的原料不得使用。原料加约5倍的水,先将其中三分之二的水放在锅里加热到50—60℃,然后加入用温水调好的玉米粉或薯干粉,边加边搅拌,消除疙瘩,加热煮沸,糊化40分钟,应不断搅拌,防止糊锅,以免生成焦糊黑色素,妨碍酵母生长,糊化结束,加入剩余水量,冷却到60℃左右,加入原料量的10—15%左右的糖化曲,在55—58℃保温糖化3—4小时,使糖化醪的滤液浓度达到7—8波美。在糖化醪滤液中加入原料重量的0.6—0.8%的浓硫酸,使醪液酸度达到0.45-0.55°,然后将滤液加热至沸,趁热加入已灭菌好的卡氏罐中,装入量不超过罐容量的三分之二。经灭菌后冷却到接种温度进行接种,接种量为二十分之一,在25—28℃培养15—18小时,气温高时可缩短到12—14小时,每隔6小时摇罐一次。
卡氏罐酒母经培养后要求糖液的糖度消耗不超过原来的三分之二,升酸幅度不超过0.1°,不得有酸馊异味,镜检时每毫升培养液酵母数在0.8—1.2亿个,出芽率在25%以上,死亡率不得超过2%,细胞整齐健壮,应无杂菌。
大缸酒母的培养过程如下:
1.原料的选择和处理 制备酒母醪的原料要注意质量,以使用玉米为好,如果采用薯类原料,不应采用坏薯于。在以高梁、高梁糠、玉米等原料制白酒时,千万不要用坏薯干为原料制作酒母,避免成品白酒带有薯干味,影响白酒质量,酒母用粮占投料量的4—7%,在配料时可添加原料量的15—20%鲜酒糟,将原料混合均匀,堆积润料1—2小时,然后常压蒸煮40分钟,蒸后的原料要及时使用,不宜久放,以防止大量杂菌侵入,影响酒母质量。
2.接种培养 蒸熟的料分装入缸,每公斤料加3—4公斤清洁卫生的酿造用水,再加硫酸调整酸度为0.3左右。先用其中三分之二的水和粉碎的曲投入缸里,后将熟料加入,拌匀,再用剩余的水调节品温,一般夏季控制在25—26℃,冬季在26—27℃。将卡氏罐酒母液接入缸中,接种量为l/12—l/15,拌匀后加盖保温培养,室温保持25—26℃。接种后4小时左右,缸内形成盖,可打耙一次,再隔3小时左右,缸内有大量C02逸出,此时可以进行第二次打耙。培养期间,品温不得高于30℃,自接种开始,培养8—10小时即成熟,可供使用。
3.酒母加酸问题 大缸酒母的培养液没有经过杀菌,又在敞口条件下培养,酒中会有杂菌混入,为了抑制杂菌的繁殖,可用控制培养品温和加酸的方法来防止杂菌污染。在大缸下料时加入硫酸,调整酸度,抑制杂菌生长,并驯养了酵母的耐酸能力,有利于生产。根据经验,每公升醪液加浓硫酸2.72毫升,可使酸度增加0.1°。为了抑制杂菌的生长,除用温度和酸度控制外,要做好无菌操作和清洁卫生工作,才能克服酒母的杂茵污染问题。
4.大缸酒母的质量
(1)酸度 成熟的酒母醪酸度为0.3—0.4°,正常情况下,酒母培养过程中酸度应该基本不变,如果在不调酸时,酸度超过0.5°或上升幅度在0.3°以上,说明酒母已被杂菌所污染。
(2)出芽率 一般用出芽率来衡量酵母的老嫩,老酵母出芽率低,对外界适应能力差,发酵前期缓迟,后期容易衰老。嫩酵母适应性强,进入发酵池易出芽繁殖,发酵力强,但幼嫩的酵母比较脆弱,一殷要求出芽率为20-30%最适宜。
(3)酵母细胞数和死亡率 一般要求每毫升培养液为1—1.2亿个细胞,但有o.8亿左右也足够了。要求酵母死亡率小于4%,一般为1-3%,如果超过4%,应分析研究其原因。
(4)杂菌 要求杂菌极少,应该没有杆菌。
成熟的大缸洒母,酵母细胞应大小整齐、丰满,细胞中没有空泡。如果发现异常酵母,如瘦小、大小不整齐,卵形细胞拉长变形、产生空泡等,均是由于营养不良(缺乏氮源或生长素)或是培养基含有抑制酵母生长的毒素(如霉烂薯干或含单宁过高的原料),酸度过大,培养温度过高等原因所造成,还原糖低于2%也会促使酵母变形。要及时检查,采取相应措施。成熟酒母应立即使用,不可久存。酒母容器应经常刷洗,保持清洁,以免带入杂菌。
五、麸曲白酒生产机械化的改革趋向麸曲白酒生产,长期以来一直是手工操作,设备原始落后,劳动强度大,生产效率低,不能适应日益发展的形势要求,为了改变这种面貌,许多工厂采用液体发酵工艺生产白酒,这成为白酒工业方向性的一项技术革新。在大力提高液态白酒质量的同时,积极开展固态法白酒机械化生产的改革,是极为必要的。几年来,实践证明,白酒机械化生产,能提高生产效率,降低劳动强度,改善劳动条件。
1.蒸料设备 目前许多工厂采用罐式连续蒸料机代替土甑蒸料。罐式连续蒸料机,外形为一直立圆柱形罐,用普通钢板制成,直径一般为1—1.2米,高为直径的2.5倍左右,罐上部为一锥形顶,设置加料口和排汽管,罐内有多层蒸汽管,通以直接蒸汽,二次蒸汽由排汽管排出,罐下部设有下料固定盘和活动盘,盘上开有平行的长条形孔,调节两盘上孔的相对位置,可控制下料速度。为了防止料的积聚堵塞,特按上旋转刮刀和排料拨子,蒸熟的料由底部经排料绞龙送出蒸料机。
罐式连续蒸料机能连续作业,处理量较大,但内部结构较繁杂,在排除杂质方面不如土甑。
2.凉渣设备 以往白酒生产都采用手工扬冷,现在基本上改为鼓风凉渣,广泛利用履带式鼓风凉渣机。此设备和小曲酒生产中采用的卧式连续蒸饭机相似,主要由绕在两端鼓轮上的平托金属带所组成,由电动机经减速器带动链轮,链轮和鼓轮装在同一根轴上,因此可驱动平托带不断缓慢移动。带下鼓入冷风,冷风最好先经空调。平托带上所载的料层厚度一般为25—30厘米左右,由平料器控制,料层太厚,上部料层散热困难,使料闷热发粘,下部料层易生干皮。两鼓轮间距在5—10米左右。平托带由薄铁皮或鱼鳞板所制成,带上开有许多小孔,热料由于冷风通入内部而冷却,实行连续进出料。
3.出池设备 目前主要使用行车抓斗、刮板出池机和拨料出池机。后两种设备虽然简单,投资少,但使用时酒精挥发损失较大,影响出酒率,尤其刮板出池机在操作时,水平倾角不可大于45°,否则操作困难。当前认为使用行车抓斗完成出入池作业较为理想。
桥式行车抓斗具有可移动的桥架,跨度;般为10—20米,桥架上行走着起动机构和行动机构的抓斗设备,整个桥架可在车间突梁的轨道上行走。此设备是间歇操作,可自动抓料和运料;操作灵便,基本上解决了出入池问题,酒精挥发损失少。使用这种设备,厂房要有一定的高度,房屋顶架要坚固,出池最后阶段要人工辅助,在新建车间时,应优先考虑使用这种设备。
4.蒸酒设备 土甑蒸酒、装料、卸料都靠人力,现在主要使用蒸酒机来蒸酒。
(1)罐式连续蒸酒机大多数工厂采用此类设备蒸酒,各厂所用的设备结构基本相同,内部略有差异。蒸酒机为一直立罐,直径1—1.6米左右,顶部设有贮料斗,料斗内的酒醅经绞龙输入蒸酒机内,由分料盘均匀散下。机身内还设有匀料帽和多孔花板,加热蒸汽管有4—6根,有单层或多层,每根蒸汽管上向斜下方开两排孔眼,两排互成90—120°的夹角。加热蒸汽管上方料层厚度应保持在70—75厘米,料层过薄,成品酒度不易达到要求,料层过厚,阻力太大,操作困难。蒸汽管下部料层应保持40—50厘米厚度,起到料封作用,减少糟内逃酒。转盘速度在4—7转/分,均匀排糟。
在设计和操作蒸酒机时,要考虑进出料平衡和热量平衡,才能保证蒸酒机正常运转。操作要仔细。酒醅在进入蒸酒机之前要和填充料搅拌均匀,以防蒸酒时料层“搭棚”或“穿孔”。加料斗中始终要保持有料,保证料封,减少逃酒损失。成品酒浓度通过机顶酒汽温度控制在88—90℃来保证。
此设备能连续蒸酒,处理量较大,但填充料用量太大,一般达30%左右。影响酒的风味,同时无法掐头去尾,量质取酒。
(2)三甑旋转间歇蒸酒机 此设备是间歇蒸酒。在旋转圆盘上安装三个甑桶,同时进行操作,其中一个装料,一个在蒸酒,另一个在出料,三个甑桶固定在一个旋转圆盘上,依靠旋转圆盘定时旋转一个角度轮流进行以上操作,装料由机械手操作,排料内旋转翼轮配合绞龙出料,每次蒸酒约需20-30分钟,在这时间内,其它两甑分别完成进出料作业。
此设备蒸酒时工艺不受变动,可以掐头去尾,节省填充斜,操作稳定,能保证白酒质量,也适用于优质酒蒸馏,其缺点是不能连续操作,处理量比罐式蒸酒机小,有些操作需要人工辅助。
以上所介绍的各种设备,目前没有统一标准,各厂因地制宜自行制造,随着形势发展,必将不断更新改进。
第五节 提高固态发酵法白酒质量和出酒率的讨论白酒的质量应从“色、香、味、体、卫生”五个方面来判别。究竞哪些因素支配着白酒质量并影响出酒率呢?白酒的质量与出酒率是受原料、曲的种类、生产工艺、设备及容器等多因素的影响。
一、原料的影响白酒酿造,原料是基础。用甘曹干酿酒则呈薯干昧,所以它只能用来酿造一般白酒。玉米酒很香,味道也浓,特别是玉米中含有较多的植酸(C6H18O20P6),在发酵过程中分解为环己六醇(肌醇)和磷酸,前者使酒呈醇甜味,后者可促进甘油的形成。因之白酒的风味是深受原料的影响。五粮液酒采用五种粮食为原料酿制而成,对增加酒的香气和改善酒的风味起到较好的作用。
大曲酒生产传统使用高梁为原料,高梁中蛋白质、脂肪含量都较少,而尤其是所含少量的单宁(约含0.5-2.0%)是酒中芳香族物质的主要来源。高梁所合单宁大部分集中在种皮上,经蒸煮和发酵后,其中部分的单宁可转变成芳香物质,赋予高粱酒以特殊的芳香。
高粱单宁的分解物主要是丁香酸等一类物质,认为来自单宁的R基。在生产工艺上高梁经蒸煮后,疏松适度,粘而不糊,适于团体发酵。
酿酒原料的化学组成,对酒的质量是有影响的。一般地讲原料中蛋白质含量高则生成的杂醇油多,而杂醇油过高的酒遇冷容易生成乳白色沉淀。原料中如脂肪含量高(如用玉米制酒)则生成高级脂肪酸酯的量多,在低温下容易产生白色混浊。五碳糖含量多则生成糠醛量多会使酒带焦苦味。甘薯干中果胶质含量高,故所产酒中甲醇含量亦高。单宁含量过高的原料(如用橡子制酒)则会使酒带苦涩味。
不同品种的原料,由于结构上及化学组成上的差异,会影响产品质量与出酒率。如用杂交高梁作酿酒原料时,因它皮壳厚、质硬、单宁和生物碱含量高,对糖化、发酵作用将起阻碍作用而影响出酒率和酒的质量。而在用糯高梁时,几乎全是支链淀粉,吸水性强,容易糊化,出酒率也较高。因此在名酒生产时,还应考虑高梁的品种。在用野生植物和代用粮来酿制一般白酒时,野生原料往往组织坚硬,难以粉碎,且有害成分含量高。例如橡子里的单宁,木薯中的氢氰酸,都能影响微生物的生长繁殖和糖化发酵作用。另外原科的霉变病害,除了使原料中甘薯酮量增加,
严重影响酵母的发育和发酵作用,并会促使酵母死亡,影响出酒率,使酒呈恶苦味。因此在白酒生产中应掌握原料的组成和性质,采取措施,消除不利因素,如在不影响操作的前提下加强对原料的粉碎,还可采用润料、清蒸操作等,以减少有害成分的影响。另外可采用对不同性质原料进行混合发酵,以削弱有害成分对发酵微生物的影响,例如使单宁含量高的原料和蛋白质含量丰富的原料混合使用,以抵消单宁对蛋白质的收敛作用。对淀粉含量较低的原料,可安排在气温较高的季节生产,这都有利于淀粉的充分利用。
二、生产工艺的影响用曲种类不同的白酒,风味不同。大曲酒、麸曲酒及小曲酒的风味显然不一样。因为各种曲子所含微生物不尽相同,而各种菌产生的酶类不尽一样,所以生成的代谢产物也不完全相同。
大曲酒生产时,如发酵温度控制适宜,发酵时间适当延长,则产品酯量较高而味浓郁;如发酵温度偏低,时间短,酒味就谈薄。所以各种名酒、优质酒的发酵周期都比较长。在麸曲白酒生产时,发酵期不宜过长,当发酵温度达到一定程度,酵母基本停止酒精发酵时,即应着手蒸酒(即定温蒸烧)。否则发酵期过长会使酒精变成醋酸,并生成各种阻碍发酵的物质,不但酒精分损失,并影响到下一排的出酒率。
大曲酒生产时,如用曲量过多,酒醅中蛋白质量过高,在窖内发酵时必然产生大量的酪氨酸,经酵母作用脱氨而生成酪醇,遂造成苦味,其延续性也长。,曲大苦大”就是这个道理。
麸曲白酒生产时如用曲量过多除造成浪费外,并使发酵前期糖化过快,升温过猛,促使酵母早衰,降低了发酵率,且有利于杂菌繁殖,影响出酒率。如用曲太少,使糖化速度跟不上发酵速度,也会影响酒的出率。所以应合理使用麸曲与酒母的用量,控制糖化和发酵作用,并使两者间紧密配合,是提高麸曲白酒出酒率的重要条件。又麸曲白酒生产时,要求曲霉菌能最大限度地把淀粉转化成为可发酵性的糖分,酵母才能把它进一步发酵为酒精。曲霉菌种类不同,所含的酶系也不一样。目前白酒厂都采用黑曲霉及其变种白曲霉来制造糖化剂,因为它们都含有丰富的糖化酶,并且耐酸能力强,比米曲霉优越,更适用于固态发酵。
在麸曲白酒生产时,要使霉菌和酵母菌在整个发酵中充分发挥作用,必须给它们创造适宜的条件。合理配料是重要基础,投料过多,往往使淀粉浓度超过限度,淀粉得不到充分利用,反而造成多投料而少出酒;而入窖淀粉过低,出酒率提高不多,浪费劳力。因此准确掌握入池淀粉浓度是配料是否合理,出酒率能否提高的关键。又入窖水分的高低,也会影响到出酒率的提高,为了多产酒,应当在不淋桨的前提下,增加用水量,以利于出酒率的提高。入窖温度的高低是影响出酒率的重要环节,低温入窖可以控制适宜的发酵温度,酵母不易衰老,杂菌也不易繁殖,糖化发酵彻底,使淀粉得以充分利用。因此采用低温入窖,可以保证生产的均衡性,多产酒。但低温入窖受外界气温条件的限止,在高温季节宜采用人工调温和使用冰镇水来降低入窖温度,并采取调整配料比例,降低淀粉浓度,减少麸曲和酒母用量,以缩短发酵期,调整工作时间等措施,尽量达到低温入窖的要求。
发酵温度过高,侵入的杂菌大量繁殖,通过细菌的作用,便会生成较多的苦味和异味。白酒发酵中各种菌的相互作用是极其错综复杂的,详细情况尚有待进一步研究。
在发酵过程中,卫生管理不善,侵入大量杂菌也能影响酒味。如由于细菌作用的结果,酒味发臭、发苦;或生成丙烯醛(CH2CHCHO),辣眼流泪;或使酒的酸度增高。麸曲白酒生产是利用纯种微生物,因此在制备麸曲和酒母时,特别要做好各项灭菌工作,以防止感染大量杂菌,否则往往会严重影响出酒率。此外,经验证明,凡是曲、酒醅、材料上感染青霉菌时,酒就必然发苦,且苦味的延续性也强。窖子管理不善,透入空气而烧包(上层发干或长了大量霉菌。其中包括有青霉菌)的酒醅,在蒸馏时,邪杂味会移入酒内,不但酒具苦味,并且有霉味。因此,搞好环境卫生和生产卫生,是保证产品质量和提高出酒率的重要措施。
三、蒸馏方法的影响白酒蒸馏时当采用同样的甑桶,但由于蒸馏时蒸汽气压、流酒温度和流酒速度的不相同,酒的味道也有很大的差别。玉泉白酒试点组进行玉泉大曲酒蒸馏试验的结果,就说明了这个问题。该试验采用同样酒醅(料醅比1∶4.5,即高粱料225公斤,酒醅1100公斤),进行快火蒸馏与慢火蒸馏(缓慢蒸馏)的对比试验。
蒸馏操作条件为,快火 慢火
装甑及流酒时进汽管压力 19.6千帕斯卡 9.8千帕斯卡装甑时间 20分钟 30分钟;流酒时间 10分钟 20分钟;流酒温度 30-40℃ 10-20℃;流酒通度 5公斤/分 2.5公斤/分通过常规分析,得出快火、慢火蒸饭出来的酒,其香味成分的含量有很大不同(见表4-24)。产品品评结果见表4-25。
从上述对比试验结果可看到慢火蒸馏产品酯含量高于快火2%多,而且蒸馏效率也高于快火10%左右。分析此试验结果,进一步认识到慢火蒸馏时,由于它蒸馏缓慢,蒸汽压力低,上气均匀,从而使酒内香味成分被水蒸汽和醇蒸气拖带于酒中,使酒的香味成分含量高,酒的质量也较优。根据各名酒厂的经验,认为应采用缓汽蒸酒、大汽追尾、可以提高产品质量,流酒温度一般均控制在25-35℃左右。流酒温度过高,对排醛及排出一些低沸点臭味物质--含硫化合物,是有好处的,流酒温度30一40℃比16-21℃所接酒中含硫化氢量低2-6倍。但这样也能挥发损失一部分低沸点香味物质,如乙酸乙酯等,又会较多的带入高沸点杂质,使酒味粗糙不醇和。
四、设备及容器的影响虽然原料抖及生产工艺都控制得很好,但由于设备及容器的不良也会造成酒味变坏而引起产品质量的降低。如使用的冷却器(锡锅)及贮运酒容器的锡质不纯,在与酒接触时,则酒中的有机酸如醋酸等则与其作用而生成可溶性的醋酸铅盐,使酒中混入了有害人体健康的成分。溶于酒中的铅量,又会因酒含酸量的高低、流酒温度和流酒的先后而有所不同。一般是酒内含酸量愈高,则含铅量也愈高;流酒的温度越高含铅量也愈高;酒头酒尾的含铅量较酒身为高。又酒醅在蒸馏加热过程所产生的硫化氢与铅作用会生成黑色的硫化铅沉淀。白酒中溶入铅,如侵入人体会引起慢性中毒。故白酒生产上应采取预防措施,如冷却器采用九九锡、或不绣钢、铝等,导管使用不锈钢管、无毒塑料管,贮运酒的容器应用九九锡、酒篓或搪瓷桶,而不用含铅量高的金属容器。在生产工艺上应采用缓慢蒸馏,定期刷洗冷却器,保持生产过程清洁卫生,以减少产酸细菌的污染。
此外,如所用“酒海”在制造时使用了变质的血料,则会使白酒产生腥臭味。酒醅接触了新制木器会产生松脂味和苦涩味。铁质容器含硫化物遇酒中的酸会产生硫化氢臭味及铁锈的鱼腥味。用橡皮管输酒会产生橡胶味等。容器如不清洁会导致酒发生混浊及沉淀,如酒接触了铁锈会产生黄色沉淀;接触了铜锈会产生蓝色沉淀等等。这些都会损坏酒的质量。
第二章 半固态发酵法白酒生产工艺第一节 半固态发酵法白酒生产的特点半固态发酵法生产白酒,是我国劳动人民创造的一种独特的发酵工艺,具有悠久的历史,主要盛行于南方各省,特别是福建、广西、广东等地区,素为劳动人民所喜爱,东南亚一带的华侨与港澳同胞均习惯饮用。此外,还习惯用米酒作“中药引子”或浸泡药材,以提高药效。因此,米酒出口数量也较大。
半固态发酵法白酒的生产方法是以大米为原料,小曲作为糖化发酵剂,采用半固态发酵法并经蒸馏而制得,故又称为小曲酒。解放后,小曲酒生产有较大的发展,生产技术水平,酒的质量以及出酒率都不断有所提高。1963年轻工业部召开的全国评酒会议上,广西桂林三花酒(58°)和全州县酒厂的湘山酒(58°)两种小曲酒被评为优质酒。近年来各地小曲酒厂均较重视生产技术的改进,小曲酒质量普遍提高。
半固态发酵的小曲酒与固态发酵的大曲酒相比,无论在生产方法上还是成品风味上都有所不同。它的特点是饭粒培菌,半固态发酵,用曲量少,发酵周期较短,酒质醇和,出酒率高。
黄酒与糯米酒的生产,也属于半固态发酵法。如我国著名的浙江绍兴香雪酒,福建龙岩的沉缸酒,九江的封缸酒等,均属酿造酒内容,本章从略。
我国西南地区四川、云南、贵州等地的小曲酒生产,尽管原料是采用粮谷原料,曲子仍采用小曲,也主要借根霉作糖化剂,出酒率较高。但其发酵工艺是采用在箱内固态培菌糖化后,配醅进行固态发酵。蒸馏方法也与固态大曲酒的蒸馏操作相同,因此这部分内容本章不再重复论述。
第二节 小曲的生产工艺一、小曲的特点及生产概况小曲是生产半固态发酵法白酒的糖化发酵剂,具有糖化与发酵的双重作用。它是用米粉或米糠为原料,添加中草药并接种曲种培养而成。小曲的制造为我国劳动人民创造性利用微生物独特发酵工艺的具体体现。小曲中所含的微生物,主要有根霉、毛霉和酵母等。就微生物的培养来说,是一种自然选育培养。在原料的处理和配用中草药料上,能给有效微生物提供有利繁殖条件,且一般采用经过长期自然培养的种曲进行接种。近来还有纯粹培养根霉和酵母菌种进行接种,更能保证有效微生物的大量繁殖。
小曲的品种较多,按添加中草药与否可分为药小曲与无药白曲;按用途可分为甜酒曲与白酒曲;按主要原料可分为粮曲(全部大米粉)与糠曲(全部米糠或多量米糠,小量米粉);按地区可分为四川药曲、汕头糠曲、厦门白曲与绍兴酒药等;按形状可分为酒曲丸、酒曲饼及散曲等。
小曲酿制在我国具有悠久的历史。由于配料与酿制工艺的不同,各具特色,其中以四川邛崃米曲和糠曲、厦门白曲、汕头糠曲、桂林酒曲九、浙江宁波酒药和绍兴酒药等较为著名。
小曲生产在应用中草药问题上,不少酒厂各施各法。有的只添加一种,有的添加许多名贵药材,药方从十几种到百余种。但生产实践证明,少用药或不用药,也能制得质量较好的小曲,也可酿出好酒。例如桂林三花酒的酒曲丸从过去添加十多种中草药改为仅用一种桂林香草制成,小曲质量较过去还好。又如著名的绍兴酒酿造用的绍兴酒药和宁波酒药,仅用价格低廉到处可取的辣蓼草粉制成,质量也相当好。此外如厦门白曲、四川永川的无药糠曲等,则不添加中草药,既节省药材,也节约了粮食,降低了成本。例如四川省推广无药糠曲后,可节约大米8000吨以上,中药材1500吨,成本降低50%以上。
近年来,还有纯粹培养根霉和酵母制造纯种无药小曲,也取得良好效果。例如广西全州县酒厂利用纯根霉和酵母,以米粉制造纯种无药小曲酿制湘山酒,酒质较芳香醇和。并在实践中,从过去单一纯种曲改为多种纯种根霉培养,进一步提高了小曲的质量和酒的香味。又如贵州省也有利用纯种根酶,用麸皮制成散曲,应用于白酒生产,也获得良好的效果。此外,上海工业微生物研究所和上海藕粉食品厂,1972年曾协作采用液体深层通风培养法试制成浓缩甜酒药,并投入生产。这种浓缩甜酒药的功效,相当于老法酒药3倍以上。为国家节约大量粮食,也为小曲生产机械化开辟了道路。
二、小曲中的霉菌及其酶系特性
1.小曲中的霉菌 小曲中的霉菌一般包括根霉、毛霉、黄曲酶、黑曲霉等,而主要是根霉(Rhizopus)。根霉是藻状菌纲根霉属,单细胞,菌丝没有横隔膜,借孢子囊孢子进行繁殖,在孢子囊梗下方长出假根,孢子囊梗不分枝,直立二、三条孢子囊梗,丛生于蔓丝带上。孢子囊呈球形,并有囊托、孢子囊内产生许多孢子囊孢子,孢子呈不定形,有棱角,有皱纹。成熟时孢子囊破裂,散出孢子,孢子再继续繁殖。如图5—1所示。
根霉在固体培养基培养,除了生长葡萄菌丝外,气生菌丝丛生,呈棉絮状,长出不分技孢子囊柄,形成孢子囊,生出孢子。可是在液体深层通风培养时,则难形成气生菌丝,也看不到孢子囊与孢子,只看到菌丝体绕合在一起。
小曲中常见的根霉有河内根霉(Rhizopus Tonkinesis);米根霉(Rhizopus oryzae);爪哇根霉(Rhizopus Jaυanicus);白曲根酶(Rhizopus peka);中国根霉(Rhizopus Chinesis);黑根霉(Rhizopus nigricans)等。它们的特征如表5—l所示。
表5—1 小曲中常见根霉的特性菌 名
生长适温
(℃)
作用适温
(℃)
最适PH值
一般特征
河内根霉
(Rh.Tonkinesis)
25-40
45-50
5.0-5.5
菌从白色,孢子囊较少,糖化力较强,具有液化力,产酸能力较强,特别能生成乳酸等有机酸
白曲根酶
(Rh.peka)
30-40
45-50
4.5-5.0
菌从白色,呈棉絮状,有极少的黑色孢子囊孢子,糖化力强,有微弱发酵能力,产酸能力强,但适应能力差
米根霉
(Rh.oryzae)
30-40
50-55
4.5-5.0
菌丝灰白色呈黑褐色,孢子囊柄2—3厘米,孢子囊褐色至黑褐色,球形,50—200微米,孢子灰白色,长球形,8.5—10微米,糖化力强,能生成乳酸,使小曲酒中含乳酸乙酯
中国根霉
(Rh.Chinesis)
37-40
45-50
5.0-5.5
菌丝纯白色至灰褐色,孢子囊柄长100—450×7—10微米,假根短小,孢子囊细小,孢子鲜灰色,卵圆形,8×10微米,糖化力强,产乳酸等有机酸能力强
黑根霉
(Rh.nigricans)
30-37
45-50
5.0-5.5
菌丛疏松,粗壮,孢子囊大,黑色,能生成反丁烯二酸
爪哇根霉
(Rh.Jaυanicus)
37
50-55
4.5-5.5
菌丛黑色,孢子囊较多,糖化力强
2.根霉酶系的特点 根霉含有丰富的淀粉酶,一般包括液化型和糖化型淀粉酶,两者的比例约为1∶3.3,而米曲霉则为1∶1,黑曲霉为1∶2.8。可见小曲的根霉中糖化型淀粉酶特别丰富。尽管由于液化型淀粉酶的活性较低而使糖化反应速度降馒,但它的最大特点是糖化型淀粉酶丰富,能将大米淀粉结构中的α-l,4键和α-l,6键打断,最终较完全地转化为可发酵性糖,这是其它霉菌无法相比的。
根霉细胞中还含有酒化酶,具有一定的酒化酶活性,能边糖化边发酵。这一特性是其它霉菌所没有的。由于根霉具有一定的酒化酶,可使小曲酒整个发酵过程中自始至终能边糖化边发酵连锁进行,所以发酵作用较彻底,淀粉出酒率进一步得到提高。
根霉中含有丰富的糖化型淀粉酶和酒化酶系,仅仅对提高小曲酒的淀粉出酒率有利,而对于提高小曲酒质量和风味的关键性酶系,还在于生成小曲酒主体香前体物质的酶系。
根据对小曲酒的感观品尝和气相色谱检验结果来看,构成优质小曲酒主体香组分的醋酸乙酯与乳酸乙酯含量均较高。而当乳酸乙酯含量高时,小曲酒的醇厚感特别浓,入口醇和,回味悠长。可见作为小曲米酒成香的前体物质的积聚是相当重要的。而小曲根霉细胞中,能否具有产生这些前体物质(乳酸等有机酸)的酶系,以及在发酵过程中能否积聚这些成香的前体物质,对提高小曲酒的风味和保证具有小曲酒的独特风格起着重要的作用。小曲中不少根霉具有产生乳酸等有机酸的酶系。特别是3866(河内根霉)与中国根霉产生乳酸等有机酸能力较强。
三、小曲的生产工艺小曲是用米粉或米糠为原料,添加或不添加中草药,接种曲种式接纯粹根霉和酵母培养而成。
小曲的品种较多,归纳起来可分为药小曲(酒曲丸)、酒曲饼、无药白曲、纯种混合曲及浓缩甜酒药等。现分别介绍如下:
(一)药小曲的制造药小曲又名酒药或酒曲丸。它的特点是用生米粉作培养基,添加中草药及种曲(曲母),有的还添加白土泥作填充料。至于添加中草药的品种和数量各地有所不同,有的只用药一种,称为单一药小曲,如桂林酒曲丸;有的用药十多种,称为多药小曲,如广东五华长乐烧的药小曲;有的还接种纯粹根霉和酵母,用药多种,混合培养而成,称为纯种药小曲,如广东澄海县酒厂的药小曲。现分别简述其生产过程如下:
1.单一药小曲 桂林酒曲丸是一种单一药小曲,它是用生米粉,只添加一种香药草粉,接种曲母培养而成。
(1)工艺流程
(2)原料配比
①大米粉 总用量20公斤,其中酒药坯用米粉15公斤,裹粉用细米粉5公斤。
②香药草粉 用量13%(对酒药坯的米粉重量计)。香药草是桂林特产的草药,茎细小,稍有色,香味好,干燥后磨粉即成香药草粉。
③曲母 是指上次制药小曲时保留下来的一小部分酒药种,用量为酒药坯的2%,为裹扮的4%(对米粉的重量计)。
④水 60%左右。
(3)生产工艺
①浸米 大米加水浸泡,夏天约为2—3小时,冬天约为6小时左右,浸后滤干备用。
②粉碎 浸米滤干后,先用石臼捣碎,再用粉碎机粉碎为米粉,其中取出1/4,用180目细筛筛出约5公斤细米粉作裹粉用。
③制坯 每批用米粉15公斤,添加香药草粉13%,曲母2%,水60%左右,混合均匀,制成饼团,然后在制饼架上压平,用刀切成约2厘米大小的粒状,以竹筛筛圆成酒药坯。
④裹粉 将约五公斤细米粉加入0.2公斤曲母粉,混合均匀,作为裹粉。然后先撒小部分裹粉于簸箕中,并洒第一次水于酒药坯。倒入簸箕中,用振动筛筛圆成型后再裹扮一层。再洒水,再裹,直到裹完裹粉为止。洒水量共约o.5公斤。裹粉完毕即为圆型的酒药坯。分装于小竹筛内扒乎,即可入曲房培养。入曲房前酒药坯含水量为46%。
⑤培曲 根据小曲中微生物的生长过程,大致可分三个阶段进行管理。
前期:酒药坯入曲房后,室温宜保持28—3l℃。培养经20小时左右,霉菌繁殖旺盛,观察到霉菌丝倒下,酒药坯表面起白泡时,可将盖在药小曲上面的空簸箕掀开。这时的品温一般为33—34℃,最高不得超过37℃。
中期:24小时后,酵母开始大量繁殖,室温应控制在28—30℃,品温不得超过35℃,保持24小时。
后期:为48小时,品温逐步下降,曲子成熟,即可出曲。
出曲:曲子成熟即出房,并于烘房烘干或晒干,贮藏备用。药小曲由入房培养至成品烘干共需5天时间。
(4)质量要求
①感观鉴定 外观带白色或淡黄色,要求无黑色,质松,具有酒药特殊芳香。
②化验指标水分:12—14%。
总酸:不得超过0.6克/100克。
发酵力:用小型试验测定得58°桂林三花酒在30公斤以上。
2.纯种药小曲 纯种药小曲的特点是原料采用米粉,添加十几种中草药,接种纯种根霉和酵母,混合培养而制成。它的生产过程如下:
大米预先浸渍2—3小时,淘洗干净,磨成米浆,用布袋压干水分,至可捏成粒状酒药坯为度。中草药配方(对大米用量计)如下:桂皮0.3%、香菇0.1%、小茴0.1%、细辛0.2%、三利0.1%、苾发0.1%、红豆菀0.1%、无菌0.2%、苏荷0.3%、川椒0.2%、皂角0.1%、排草0.2%、胡椒0.05%、香加皮0.6%、甘草0.2%、甘松0.3%、良姜0.2%、九本0.05%、丁香0.05%。中草药预先干燥后,经粉碎、过筛、混合、即为中草药粉。压干的粉浆,按原料大米的用量加入4-5%面盆米粉培养的根霉菌种,2.6—3%米曲汁三角瓶培养的酵母菌种,中草药粉1.5%,拌掺均匀,捏成酒药坯。坯粒直径为3—3.5厘米,厚约1.5厘米,整齐放于木格内。木格的底垫以新鲜稻草。装格后,即移入保温房进行培养,培养过程要注意温度和湿度的控制。培养58—60小时,即可出房干燥,贮存备用。贮存时间雨季和夏天以一个月为宜,秋、冬季可适当延长。
(二)酒曲饼的制造酒曲饼又称大酒饼,它是用大米和大豆为原料,添加中草药与白癣土泥,接种曲种培养制成。酒曲饼呈方块状,规格为20×20×3厘米,每块重量为0.5公斤左右。它主要含有根霉和酵母等微生物。例如广东米酒和“豉味玉冰烧”的酒曲饼。它的生产过程如下:
原料配比为大米100公斤,大豆20公斤,曲种1公斤,曲药10公斤(其中串珠叶或小桔叶9公斤,桂皮1公斤),填充料白癣土泥40公斤。大米宜采用低压蒸煮或常压蒸煮。加水量为80-85%(按大米重量计),大豆采用常压蒸煮16-20小时,务须熟透。大米蒸熟即出饭,摊于曲床上,冷却至36℃。C左右,即加入经冷却的黄豆,并撒加曲种、曲药及填充料等。拌匀即可送人成型机,压制成正方形的酒曲饼。成型后的品温为29-30℃,即入曲房保温培养7天。培养过程中要根据天气变化和原料质量的情况适当调节温度和湿度。酒曲饼培养成熟,即可出曲,转入60℃以下低温的焙房,干燥三天,至含水分达到10%以下,即为成品。
(三)无药白曲的制造无药白曲是采用纯种根霉和酵母菌种,用大米糠和少量大米粉为原科,不添加中草药所制成的一种糠曲,俗称颗粒白曲。它的优点是不需添加中草药和节约粮食,降低了成本。由于纯种培养,杂菌不易感染,小曲的质量较稳定。它的生产过程如下:
原料配比为新鲜米糠(通过40目筛)80%,新鲜米粉(通过40目筛)20%,原料需经100℃灭菌1小时。凉冷的曲料,按原料的重量加入4%的米粉面盆培养的根霉菌种,2-3%米曲汁酒饼培养的酵母菌种,充分拌匀,捏成直径4厘米的球型颗粒,分装于已灭菌的竹筛上,入曲房保温培养。培养过程中要注意调节温度和湿度。培养30-90小时左右,菌体己基本停止繁殖,即出房进行低温干燥,烘干温度不宜超过40℃,干燥至水分10%以下,便可保藏备用。如果保藏得好,半年以后的颗粒白曲仍可使用。
(四)浓缩甜酒药的制造固体培养法生产甜酒药的传统工艺,耗用粮食多,劳动强度大。上海藕粉食品厂利用纯种根霉采用液体深层通风培养法生产浓缩甜酒药,或称浓缩小曲。它比老法可节约用粮80%以上,产量增加近一倍,效率提高了三倍,大大节省占地面积,减轻劳动强度,降低成本。产品质量比较稳定,产品体积小,方便运输。为今后实现机械化、连续化、自动化生产开辟了道路。它的生产过程如下:
菌种是从安徽野草中分离而得的根霉。种子罐与发酵罐培养基的配方为粗玉米粉7%,黄豆饼水解物3%。黄豆饼粉水解的工艺条件是:黄豆饼粉加水浓度为30%,加入食用盐酸调节pH值为3.0,通蒸汽使温度在90一100℃,水解1小时。或加压24.5×10000帕斯卡,保压水解15分钟。水解后不中和。种子罐容积为400公升,装填系数为60%。发酵罐容积为2.3吨,装填系数为70%。种子罐与发酵罐培养的工艺条件:培养基浓度10%,9.8×10000—12.8×10000帕斯卡蒸汽压力下实消35—40分钟,冷却到33±1℃1接种,接种量为16%左右,于33±1℃通风培养18—20小时左右。种子罐通常培养18小时,pH值降至3.8便可移种。种子罐内搅拌转速为210转/分,通风量为1∶0.35。发酵罐内搅拌转速为210转/分,通风量为1:0.35—1:0.4。发酵罐培养成熟后,通过70目孔振动筛,弃去醪液,水洗,收集菌体。再于离心机(1000转/分)脱水,并以清水冲洗数次。取出菌体,按重量加入2倍米粉作为填充料,充分搅拌,加模压成小方块,分散放在筛子上,即可送入二次培养室,进行低温培养。二次培养室温度为35—37℃,培养10—15小时。待根霉菌体生长,品温达到40℃,即翻动几次,使其停止生长,并同时转入低温干燥室。低温干燥室温度为48—50℃,继续干燥直到含水分达到10%为止,即可出室。经粉碎包装即为成品。
第三节 小曲酒的生产工艺小曲酒是一种主要的半固态发酵法白酒。在我国具有悠久的历史。特别是在南方各省,产量相当大。由于各地制曲工艺和糖化发酵工艺的不同,小曲酒的生产方法也有所不同。概括来说可分为先培菌糖化后发酵,和边糖化边发酵两种典型的传统工艺。
一、先培菌糖化后发酵工艺先培菌糖化后发酵的半固态发酵法是小曲酒生产典型的传统工艺。例如广西桂林三花酒,它的特点是采用药小曲半固态发酵法。前期是固态,主要进行扩大培菌与糖化过程,约20—24小时左右。后期为半液态发酵,发酵周期约为七天,再经蒸馏而制成。
1.工艺流程
2.生产工艺
(1)原料 大米的淀粉含量为71.4—72.3%,水分含量为13—13.5%。碎米的淀粉含量71.3—71.6%,水分含量13—13.5%。
(2)生产用水 水质情况为:pH7.4,钙42.084ppm,镁1.0ppm,铁0.1ppm,氯0.0028ppm,无砷、锌、铜、铝、铅等,总硬度6.605°,钙硬度5.894°,镁硬度0.230°,氢化物3.788
ppm,硫酸盐3.0019ppm,磷酸盐无,高铁(Fe+++)0.05ppm,硝酸盐0.004ppm,亚硝酸盐0.005ppm,固形物66.0pPm,总硷度1.52°。
(3)蒸饭 将浇洗过的大米原料倒入蒸饭甑内,扒平盖盖,进行加热蒸煮,待甑内蒸汽大上,蒸约15—20分钟,搅松扒平,再盖盖蒸煮。上大汽后蒸约20分钟,饭粒变色,则开盖搅松,泼第一次水。继续盖好蒸至饭粒熟后,再泼第二次水,搅松均匀,再蒸至饭粒熟透为止。蒸熟后饭粒饱满,含水量为62—63%。目前不少工厂蒸饭工序已实现机械化生产。
(4)拌料 蒸熟的饭料,倒入研科机中,将饭团搅散扬凉,再经传送带鼓风摊冷,一般情况在室温22—28℃时,摊冷至品温36—37℃,即加入对原料量0.8—1.0%的药小曲粉拌匀。
(5)下缸 拌料后及时倒入饭缸内,每缸约15—20公斤(原料计),饭的厚度约为10—13厘米,中央挖一空洞,以利有足够的空气进行培菌和糖化。通常待品温下降至32—34℃时,将缸口的簸箕逐渐盖密,使其进行培菌糖化,糖化进行时,温度逐渐上升,约经20—22小时,品温达到37—39℃为适宜,应根据气温,做好保温和降温工作,使品温最高不得超过42℃,糖化总时间共约20—24小时左右,糖化达70—80%左右即可。
(6)发酵 下缸培菌,糖化约24小时后,结合品温和室温情况,加水拌匀,使品温约为36℃左右(夏天在34—35℃,冬天36—37℃),加水量为原料的120—125%,泡水后醅料的糖分含量应为9—10%,总酸不超过0.7,酒精含量2—3%(容量)为正常,泡水拌匀后转入醅缸,每个饭缸装入两个醅缸,入醅缸房发酵,适当做好保温和降温工作,发酵时间约6—7天。成熟酒醅的残糖分接近于0,酒精含量为11—12%(容量),总酸含量不超过1.5克/100克为正常。
(7)蒸馏 传统蒸馏设备多采用土灶蒸馏锅,桂林三花酒除了土灶蒸馏外还有采用卧式或立式蒸馏釜设备,现分述如下:
①土灶蒸馏锅蒸馏 土灶蒸馏锅设备结构如图5—2所示,采用去头截尾间歇蒸馏的工艺。先将待蒸的酒醅倒入蒸馏锅中,每锅装5个醅子,将盖盖好,接好气筒和冷却器即可进行蒸馏。酒初流出时,杂质较多的酒头,一般应除2—2.5公斤,然后接入酒坛中,一直接到酒度58°为好。58°以下即为酒尾,可渗入第二锅蒸馏。蒸酒时火力要均匀,以免发生焦锅或气压过大而出现跑糟现象。冷却器上面水温不得超过55℃,以免酒温过高酒精挥发损失。酒头颜色如有黄色现象和焦气、杂味等,应接至合格为止。
②卧式与立式蒸馏釜的蒸馏 卧式蒸馏釜设备结构如图5—3所示;立式蒸馏釜设备结构如图5—4所示。采用间歇蒸馏工艺,先将待蒸馏的酒醅倒入酒醅贮池中,用泵泵入蒸馏釜中,卧式蒸馏釜装酒醅100个醅子,立式蒸馏釜装酒酷70个醅子。通蒸汽加热进行蒸馏,初蒸时,保持蒸汽压力39.2266×10000帕斯卡左右,出酒时保持4.9×10000—14.7×10000帕斯卡,蒸酒时火力要均匀,接酒时的酒温在30℃以下,酒初流出时,低沸点的头级杂质较多。一般应截去5—10公斤酒头,如酒头带黄色和焦杂味等现象时,应接至清酒为止,此后接取中流酒,即为成品酒,酒尾另接取转入下一釜蒸馏。
(8)陈酿 酒中主要组分是酒精和一定量的酸、酯及高级醇类,成品经质量检查组鉴定其色、香、味后,由化验室取样进行化验,合格后入库陈酿。成品入库指标为:
①感官指标 无色透明,味佳美,醇厚,有回甜。
②理化指标(克/100毫升)
酒度 58%(容量); 总酯 0.12以上;总酸 0.06-0.10 ;甲醇 0.05以下;总醛 0.01以下; 总固形物 0.01以下;杂醇油 0.15以下 ;铅 1毫克/升以下;混浊度 50°以下;
成品入库陈酿存放一段时间使酒中的低沸点杂质与高沸点杂质进一步起化学变化,如醛氧化成酸,酸与醇在一定的条件下起化学变化生成酯类,构成了小曲酒的特殊芳香,同时使酒质醇厚。
桂林三花酒陈酿独特之处在于一年四季保持恒定较低温的岩洞中贮藏陈酿,合格入库的酒是存放于“象鼻山”岩洞里的容量为500公斤的大瓦缸中,用石炭拌纸筋封好缸口,存放一年以上,经检查化验,勾兑后装瓶即为成品酒。
二、边糖化边发酵工艺边糖化边发酵的半固态发酵法,是我国南方各省酿制米酒和豉味玉冰烧酒的传统工艺。豉味玉冰烧酒,为广东地方的特产,历史悠久,很受广大群众和华侨以及港澳同胞的欢迎,生产量和出口量均相当大。现将边糖化边发酵半固态发酵法白酒的生产过程介绍如下:
1.工艺流程
2.生产工艺
(1)蒸饭 以大米为原料,一般要求无虫蛀,霉烂和变质的大米,含淀粉在75%以上。蒸饭采用水泥锅,每铅先加清水110—115公斤,通蒸汽加热,水沸后装粮100公斤,加盖煮沸时即行翻拌,并关蒸汽,待米饭吸水饱满,开小量蒸汽焖20分钟,便可出饭。蒸饭要求熟透疏松,无白心,以利于提高出酒率。目前广东石湾酒厂等已采用连续蒸饭机连续蒸饭,效果良好。
(2)摊凉 将熟透的蒸饭,装入松饭机,打松后摊于饭床或用传送带鼓风摊凉冷却,使品温降低,一般要求夏天35℃以下,冬天40℃左右,摊凉时要求品温均匀,尽量使饭耙松,勿使成团。
(3)拌料 持凉放至适温,进行拌曲,酒曲的用量,每100公斤大米用酒曲饼粉18—22公斤,拌料时先将酒曲饼磨碎成粉,撤于饭粒中,拌匀后装埕。
(4)入埕坛发酵 装埕时每埕先注清水6.5—7公斤,然后将饭分装入埕,每埕5公斤(以大米量计),装埕后封闭埕口,入发酵房进行发酵,发酵期间要适当控制发酵房温度(26—30℃),注意控制品温的变化,特别是发酵前期三天的品温,一般在30℃以下,不超过40℃为宜,发酵周期夏季为15天,冬季为20天。
(5)蒸馏 发酵完毕,将酒醅取出,进行蒸馏。蒸馏设备为改良式蒸馏甑,用蛇管冷却,蒸馏时每甑投科250公斤(以大米量计),截去酒头酒尾,减少高沸点的杂质,保证初馏酒的醇和。
(6)肉埕陈酿 将初馏酒装埕,加入肥猪肉浸泡陈酿,每埕放酒20公斤,肥猪肉2公斤,浸泡陈酿三个月,使脂肪缓慢溶 解,吸附杂质,并起酯化作用,提高老熟度,使酒香醇可口,同时具有独特的豉味。
(7)压滤包装 陈酿后将酒倒入大池或大缸中(酒中肥肉仍存于埕中,再放新酒浸泡陈酿),让其自然沉淀20天以上,待酒澄清,取出酒样,经鉴定,勾兑合格后,除去池面油质及池底沉淀物,用泵将池中间部分澄清的酒液送入压滤机压滤,最后装瓶包装,即为成品。
3.成品质量指标
(1)感官指标色泽:澄清、透明、无色或略带微淡黄色,无悬浮物及沉淀物。
香气:醇香,具有豉味玉冰烧酒独特的豉香味。
滋味:入口醇滑,有豉肉香味,无苦涩味及其他怪杂味。
(2)理化指标酒精度:埕装29.5%(容量);瓶装30.5%(容量)
总酸:0.08克/100毫升以下总 酯:0.15克/100毫升以上总醛:0.1克/100毫升以下氨基酸:0.002克/100毫升以上甲 醇:0.06克/100毫升以下杂醇油:0.2克/1oo毫升以下固形物:0.02克/l00毫升以下氰化物:0.5ppm以下含铅量:1ppm以第四节 影响小曲酒质量和出酒率的主要因素讨论一、原料的有效组成分
(1)从小曲酒酿制机理来看,酿制小曲酒主要是利用原料中所含的淀粉,经过小曲中根霉的淀粉酶作用,将淀粉转化为葡萄糖,然后再利用根霉与酵母细胞中的酒化酶系,在适宜条件下作用将葡萄糖转化生成酒精。
根据酿酒机理,可见酿制小曲酒原料的有效组分是淀粉。
(2)从小曲酒香味的前体物质来源来看,小曲酒中香味的前体物质也是来源于原料中的淀粉。
根据气相色谱仪对小曲酒分析检验及感官鉴定综合分析结果,认为小曲酒主体香的组成分主要是醋酸乙酯和乳酸乙酯。它们的前体物质是醋酸、乙醇和乳酸。醋酸乙酯是由醋酸与乙醇超生物化学变化而生成,乳酸乙酯是由乳酸与乙醇起生物化学作用而生成,可见构成小曲酒香味的前体物质,例如醋酸、乙醇和乳酸等,主要是经过下列途径转化而来:
由此可清楚看出,小曲酒香味的前体物质,主要来源于原料中的淀粉,而由小曲中根霉与酵母细胞中酶的催化作用,使在发酵过程中产生一定的香味物质,构成小曲酒的香味和独特的风格。
(3)从小曲酒的酿制机理与成为香味前体物质的来源看,选择小曲酒生产原料的主要依据在于原料中的淀粉含量要求。大米的组成分中,淀粉为71—74%;水为12—13%,大米不仅淀粉含量丰富,而且不带皮壳,因此纤维、灰分、单宁、脂肪等组成分甚少,杂质较少,同时大米的淀粉是由17%直链淀粉和83%支链淀粉组成,粘度也较适宜。因此大米是配制小曲酒较合适的原料,由此可见原料的组成分与小曲酒的质量及出酒率有着密切的关系。
二、小曲的质量大米作为小曲酒生产原料较为适合,但不能看成作为小曲酒具有酒质醇正、出酒率高的唯一依据。小曲酒酿制发酵过程中复杂的生物化学变化,还依赖于小曲中所含微生物及其酶系特性的作用结果,因此,小曲酒的质量和出酒率的高低,很大程度上还受到小曲质量及小曲制造工艺和发酵工艺所制约。小曲酒能具有独特的风格和用曲量少,出酒率较高的特点,不仅由于原料淀粉含量高、杂质少,粘度较适宜等因素,更重要的因素还在于小曲的质量。从本质上来讲是在于小曲中根霉与酵母细胞中酶系特性的直接作用结果,要求获得质量较好的小曲,下面一些因素值得重视。
1.纯种根霉及酵母的培养 小曲酿制传统工艺大多数采用自然培养过程,但从根霉本身的酶系特性来看,根霉细胞中含有丰富的糖化型淀粉酶,可以将淀粉较完全地转化为葡萄糖,含有一定的酒化酶系,可以边糖化边发酵,同时含有产生小曲酒香味前体物质的酶系。因此可以清楚看到根霉本身具有酿制优质小曲酒和典型风格的酶系,不仅可保证提高小曲酒风味和质量,同时也保证用曲量少,淀粉出酒率高,可节省大量粮食,降低劳动强度。因此,目前不少酒厂采用纯种根霉与酵母培养来酿制小曲,制出的小曲酒质量较传统工艺小曲酒的质量好,且为实现小曲酒生产机械化、连续化、自动化创造了条件。这是酿制小曲值得注意的方向。
2.优良菌种的选育 小曲作为小曲酒生产的糖化发酵剂,配制小曲时纯种培养较自然培养更能保证小曲的质量,因此要制出好的纯种培养小曲,必须注意选育根霉与酵母的优良菌种,不仅要求菌种纯粹,适应性强,繁殖力快,糖化力强,发酵力也较高,同时还要求菌种具有产生小曲酒香味前体物质的酶系,能给予酿制出的小曲酒以应有的香味和独特的典型风味,因而必须重视选育优良的根霉与酵母菌种。
(1)选育根霉菌种的依据
①含多种淀粉酶,淀粉酶活性较高,特别是糖化型淀粉酶活性高,要求能将淀粉较彻底转化为可发酵性糖,
②含有一定的酒化酶系,具有一定的酒化酶活性,能边糖化边发酵;
③含有产生小曲酒香味前体物质的酶系;
④对外界环境(如糖浓度、酸度、酒精及温度等)的适应性强。
(2)选育酵母菌种的依据
①酒化酶系活性较高,成熟酒醅酒精含量高,而且发酵迅速;
②具有产生小曲酒香味前体物质的酶系;
③发酵完全,成熟酒醅残糖少;
④变异性小,抗杂菌能力强。
为了提高小曲酒质量和出酒率,酿制小曲必须首先按上述要求选育优良菌种,目前国内酒厂配制小曲常采用的根霉菌种有3866、河内根霉、白曲根霉和中国根霉等,常用酵母菌种有米酒酵母、2300、1271和酒精酵母12#(RasseⅦ)等。3866属河内根霉,不仅糖化型淀粉酶活性高,糖化力强,同时有一定液化型淀粉酶,具有一定的液化力,而且产有机酸能力也较强。中国根霉的特点是糖化型淀粉酶活性强,糖化力强,液化型淀粉酶活性也较强,液化力强,同时具有产生小曲酒香味前体物质的酶系,所以产乳酸能力也较强,因此作为小曲纯粹培养菌种较合适。
3.小曲中根霉与酵母混合培养条件的控制 小曲的主要菌种是根霉和酵母,两种不同的微生物共同生长在相同的米粉培养基上,各有各的特征和各自适宜的生活环境。根霉比较娇嫩,生长速度慢,适宜的培养温度为33—34℃,酵母菌比较粗犷,生长速度快,适宜的培养温度27—30℃。因此,在培养过程中,两者必须兼顾,才能使制成的小曲,既有糖化力,又有发酵力,同时又能赋予小曲酒特有的香味和典型的风格。小曲进房后的室温和品温应该控制在31—32℃为宜,如果前期温度控制过低,以致根霉未能及早繁殖,而由于酵母先繁殖,则会影响根霉的生长,使小曲的糖化力偏低,从而影响小曲酒的质量和出酒率。
此外,根霉和酵母的接种量要适宜,小曲配制过程中一般根霉接种量为4—5%,酵母用量为2—3%。若根霉接种量过少,则曲块中根霉繁殖及品温上升较慢,根霉生长不良则小曲的糖化力降低。至于酵母菌的接种量,随着生产季节略有不同,一般夏天较多,冬天较少。由于冬天气温低,小曲中根霉繁殖慢,而酵母繁殖速度较快,这样会使小曲中的糖化力降低,因此,冬天配制小曲要适当加大根霉的接种量,同时应注意控制好前期培养的温度和湿度,以免造成干皮现象,影响根霉的繁殖。
4.根霉扩大培养的控制 为了适当增大培养基的表面积,原料米粉的粉碎度要细,因此米粉都应通过60目/吋的筛子,以保证粉碎度要求。而培养基要松,因此米粉应先经过1.5小时的干蒸(即不加水蒸料),使大米中蛋白质等达到变性凝固,这样加水后再蒸就不会结团。同时,培养基的水分不能过多,一般控制为米粉量的20-25%(冷开水)较适宜。为了消除培养基结团,使吸水更匀,于加水拌匀后应过筛一遍,然后分装试管、三角瓶内,再经间歇杀菌两次,每次1-1.5小时,冷却至品温不高于36℃,即可接种。控制加水量十分重要,如果水分过大,则后期糖化发酵时会使培养基中积聚了过多的酒精,而影响菌种进一步繁殖。小曲酿制过程中一般加水量为曲料量的25-28%,经入室测定含水分大约在50-55%。
5.添加中草药问题 小曲的制造方法很多,围绕小曲酿制是否必须添加中草药,应添加哪些种类的中草药,以及其对小曲酒质量和出酒率的影响等问题是值得探讨的课题。
小曲制造在应用中草药问题上,应根据生产实际的情况作具体分析。从微生物与生物化学的观点来看,小曲酿制过程中添加中草药的目的,就是为了抑制或杀灭有害的微生物,促进有益微生物的生长繁殖及其酶系合成,并可作为酶的激活剂,甚至可作为小曲酒香味前体物质的促进剂。因为,一些中草药所含成分尽管是微量物质,对微生物的生长繁殖及其酶的合成均有促进作用或抑制作用,对某些微生物甚至有杀菌作用,同时还可成为小曲酒香味的前体物质,促进小曲酒的香味和典型风格的形成。因而不能一概否定添加中草药对小曲质量的作用。实践证明,有些使用十多种中草药酿制小曲,质量也很好,小曲酒的质量和出酒率也较高。如广东五华的长乐烧酒与广东澄海的狮泉玉液等便是例证。但应该看到传统工艺酿制小曲在应用中草药问题上往往存在不少繁琐哲学,用药繁多,作用较小,效果较差,名贵稀罕的中草药也滥以使用,很不适应小曲生产发展的需要。因此在应用中草药时,应通过一些对比试验,进行一些去粗取精,去伪存真的优选工作,尽可能因地制宜,有针对性地消除在应用中草药方面的繁琐哲学。从目前不少酒厂生产实践来看,小曲酿制传统工艺在添加中草药方面大有潜力可挖,象桂林三花酒小曲配制在添加中草药方面由十多种减至一种这样的改进措施是值得推广的。
三、传统糖化发酵工艺酒的质量与淀粉出酒率是有矛盾的。传统工艺固体发酵法生产大曲酒的香味浓郁,风味独特,但淀粉出酒率却很低,且用曲量大,粮耗大,发酵周期长,而小曲酒能够较好地解决酒的质量与淀粉出酒率的矛盾,原因除了小曲中根霉酶系特性与原料大米组成分中淀粉含量丰富起一定作用外,还与小曲酒生产采用半固态半液态发酵法的传统工艺有着密切的关系。主要就下面几方面进行探讨。
1.“先培菌糖化后发酵”与“边糖化边发酵”传统工艺的特点,先培菌糖化后发酵”的传统工艺,它的特色是饭粒下缸,固态培菌,糖化后即转半固半液状态,然后“投水发酵”,即加水移入瓦埕进行半液态发酵。例如桂林三花酒、湘山酒、五华长乐烧及狮泉玉液等。而“边糖化边发酵”的传统工艺是糖化与发酵同时进行,同在瓦埕内同一条件下进行。例如广东米酒和豉味玉冰烧等。
两种传统糖化发酵工艺,各具特色,对洒的质量和出酒率也有着密切的关系。
(1),先培菌糖化后发酵”工艺
①饭粒培菌,可保证用曲量少,而糖化发酵效率较高。,下缸”这一操作实质上是根霉与酵母在固体饭粒扩大培养并合成酶系的过程,随着根霉与酵母的繁殖,糖化酶、酒化酶活性的增长,同时随即进行糖化和发酵,甚至边糖化边发酵。但“下缸”这一阶段,要求控制品温32—36℃,不宜超过38℃,因为根据根雷最适的培养温度为32—34℃,酵母最适培养温度为27—30℃,根霉最适的糖化温度为50—55来看,这阶段主要是创造良好的条件,使根霉与酵母迅速生长和繁殖并合成酶系,而不要求彻底完成糖化任务。
“下缸”培菌糖化20—24小时,这一传统工艺,为保证小曲酒生产具有用曲量少,酒质醇正,出酒率高的特点创造条件。由于根霉在固体培养基与在液体深层通风培养时,其形态、生理特性和酶系均有所不同,固体培养根霉时,无性繁殖,酶系丰富多样,糖化型淀粉酶活性特别高,而液体深层通风培养时根霉气菌丝不易形成,糖化型淀粉酶活性较低,但当液体深层培养的根霉菌丝体,在米粉固体培养基内培养几小时至十几小时后,便可清楚看到根霉无性繁殖各生理阶段的正常形态立即恢复,孢子囊孢子典型形态清晰,同时糖化型淀粉酶活性迅速提高。由此可见,传统工艺将根霉与酵母在饭粒固体培养20一24小时,使其迅速繁殖并合成酶系,特别是糖化型淀粉酶活性明显增高,这样,尽管小曲酒生产用曲量很少(一般小曲的用量为0.8—1.3%),但糖化发酵效率仍较高。如果不采用饭粒固态培菌糖化的传统工艺,而采用“边糖化边发酵”的传统工艺,尽管原料同样是大米,用曲量则高达18—22%.可见采用饭粒固体培菌糖化20—24小时的工艺,能较合理地为酿制优质小曲酒创造有利的条件,也是辩证地解决好小曲酒质量与出酒率矛盾的重要措施。
②适时“投水发酵”使酒醅从固态转为液态进行糖化发酵,有利于发酵效率和淀粉出酒率的提高。饭粒固体培菌糖化20—24小时后,如果继续保持原来的固态或半固半液状态下来进行糖化发酵,尽管酒醅中根雷与酵母的酶系活性较高,但由于酒醅的渗透压较高,发酵基质与酶的扩散速度势必减慢,因而影响酶催化反应速度减慢,最终导致发酵效率降低,因此小曲酒生产传统工艺中“投水发酵”这一工序,要求适时加水,将固态或半固半液态的酒醅迅速转变为液态发酵,使酒醅的淀粉浓度降低,相应的渗透压降低,这样不仅有利于发酵基质葡萄糖的扩散并通过根霉与酵母的半渗透性细胞质膜,也有利于糖化酶的扩散并通过菌体的细胞质膜,也就有利于边糖化边发酵的连锁进行。使成熟酒醅获得较高的酒精浓度,而残糖较低,进一步提高淀粉出酒率。例如狮泉玉液的成熟酒醅中酒精含量高达15—16%,淀粉出酒率也较高。桂林三花酒与湘山酒的成熟酒醅中酒精含量为12—13%,残糖0.5%以下,酸度0.8—1.0%。
如果把“下缸”工序理解为主要彻底完成糖化任务,过分延长糖化时间,则发酵结果反而使成熟酒醅的酒精含量降低,残糖增高,酸度增大,淀粉出酒率降低,小曲酒的香味和风味也不好。过去广东某一酒厂就有这个经验教训。在小曲米酒生产时,饭粒下缸后,培菌糖化延长到36—48小时,已有酒娘出现,糖液量也相当多量时才加水,这便导致高温过程持续过长,酒醅升酸过大,发酵效率下降,出酒率低,酒风味也不好。后改为控制在20—24小时左右,未见酒娘时便投水发酵,出酒率便明显提高酒醅酸度降低,小曲酒的香味增加,酒质也较醇正。但是过早投水发酵,根霉繁殖和合成酶不充分,就会导致发酵效率低,出酒率和酒的风味也均有影响。可见适时加水转入瓦埕发酵的传统工艺,对减少用曲量,提高淀粉出酒率,降低酒醅酸度,增加口味质量等均起着重要的作用。
(2),边糖化边发酵”工艺 由于糖化发酵同时在瓦埕中同一条件进行,与“先培菌糖化后发酵”工艺相比,用曲量明显增大。例如广东石湾酒厂豉味玉冰烧酒的用曲量为18—22%(对大米重量计)。由于用曲量大,加水处于半固半液状态下,有利于糖化酶与发酵基质的扩散,并利于透过菌体细胞质膜,更有利于边糖化边发酵连锁进行,因此发酵效率与出酒率均较高。为了获得较稳定的淀粉出酒率,关键在于控制酒醅的品温,特别是夏天,由于用曲量大,气温又高,根霉与酵母繁殖过快,前期糖化发酵太快,使酒醅品温迅速上升,致使根霉与酵母受酒醅中高温、高糖度、高酒精浓度的影响而容易衰老,难于保持后发酵期的正常发酵,因而使成熟酒醅中残糖较高,酒度下降,酸度增高,酒的风味也淡薄。
“先培菌糖化后发酵”与“边糖化边发酵”的传统糖化发酵工艺各有特点,其酿制出的产品各具独特的风格,而“先培菌糖化后发酵”传统工艺用曲量少,酒质醇正,出酒率较高,更符合辩证地解决酒的质量与出酒率相矛盾的要求,因而酿制优质小曲酒多采用“先培菌糖化后发酵”的传统工艺。
2.瓦埕发酵与大容器发酵的发酵方式着重注意下面两点。
(1)发酵温度的控制 从酿酒机理来看,小曲酒传统工艺采用瓦埕密封发酵,是一种因地制宜,因陋就简的好办法。
小曲酒发酵过程中,产生相当的热量,这些热量的来源有两方面,一种是呼吸热,一种是发酵分解热。由于小曲酒传统工艺是采用瓦埕密闭发酵,酒醅中的溶解氧比较少,酵母呼吸作用实际上比较弱,因此放出热量主要是酒精发酵分解热为主。小曲酒发酵过程中产生大量的热量,使酒醅品温不断升高,尤其是主发酵阶段,品温升高迅速,如果发酵温度过高,超过40℃,就会抑制根霉和酵母的生长,发酵减慢甚至停止,从而使成熟酒醅残糖较高,酒精含量较低,发酵率降低。特别是南方地区,夏季天气炎热,小曲酒生产时尽管采用容量小的瓦埕密封发酵,依靠瓦埕周壁的表面积向四周放热,可自然调节酒醅品温,但由于气温较高,发酵车间也必须采取措施,如通冷风或洒水降温,适当控制发酵温度。如果采用大容器发酵,由于酒醅的容量增大,发酵过程中特别是主发酵阶段放出的热量大大增加,因此发酵设备必须要有足够冷却面积的冷却装置,或发酵车间要有空气调温装置,才能保证大容器发酵顺利进行,才能使大容器发酵生产的小曲酒质量和出酒率达到传统工艺的要求。
(2)密封发酵的作用 酒精发酵是不需氧的生物氧化过程,在嫌气性条件下,通过酵母与根霉细胞内酒化酶的作用将葡萄糖转化,反应形成中间代谢产物丙酮酸,再通过脱羧酶作用,将丙酮酸脱羧放出CO2并生成乙醛,再经反应过程中生成的NAD·2H将乙醛还原为酒精,这就是酒精发酵氢的传递过程。而开放发酵时酵母与根霉在有氧的情况下,由于进行呼吸作用,抑制了发酵作用,在单位时间内糖的消耗速度便减慢,出酒率也明显下降。
传统工艺瓦埕密封发酵,酒醅中的溶解氧减少,呼吸抑制发酵的作用减少。因此能较彻底将可发酵性糖转化为酒精,出酒率明显提高,同时成熟酒醅中乳酸乙酯含量也较高,使小曲酒的香味和典型风格能衬托出来,增加酒的醇厚感。因此,小曲酒的香味和风味也较好。
3.原料的常压蒸煮或低压蒸煮 原料相同,采用的蒸煮方法与蒸煮工艺不同,则成品酒的香味与风味也绝然不同,同时出酒率也有影响。根据生产实践证明,常压蒸煮或低压蒸煮有利于发挥半固态发酵法,用曲量少,酒质醇正、出酒率高的特点。小曲酒的生产宜采用常压蒸饭,不宜采用高压蒸煮。
大米高压蒸煮时,如果蒸煮工艺条件适当,液态发酵法生产白酒的出酒率也较高,但如果高压蒸煮的压力、温度时间等工艺条件控制不适当,温度过高,容易产生局部过热现象,则可发酵性糖易被焦化生成焦糖,或葡萄糖脱水生成α-羟甲基糠醛,再与蛋白质降解的氨基酸化合易生成黑色素。这样,不仅损失一部分可发酵性糖,影响到出酒率降低,同时由于焦糖、α-羟甲基糠醛及黑色素的存在,会抑制酵母的发酵作用,出酒率下降,更严重的是直接影响成品酒的色香味。由此可见,半固态发酵法生产小曲酒不宜采用高压蒸煮,只宜采用低压蒸煮或常压煮饭,要求蒸饭的有效组分变化小,杂质少,颗粒状态而不粘糊结团,这样的饭粒,固体培菌时糖化力较高,酿制出的成品能具有小曲酒香味和独特的风格。
第五节 小曲酒技术改革与机械化生产的趋向半固态发酵法传统工艺生产小曲酒,尽管具有用曲量少,酒质醇正,出酒率较高的特点,但毕竞存在劳动生产率较低,手工操作多,劳动强度大,厂房占地面积广等问题,需要进行研究解决。使得传统特产能够机械化生产,大大减轻工人繁重的体力劳动,同时在提高产品质量,增加产量,降低成本,降低损耗,提高劳动生产率等方面都收到良好的效果。
目前,国内一些工厂正在研究试验或已经取得成效的小曲酒技术改革和机械化生产的改革措施,归纳起来有下列几个方面:纯粹菌种生产小曲;机械化连续输送;连续蒸饭机与凉饭机;大容器糖化发酵;釜式蒸馏;人工催陈以及成品包装流水作业线等等。
一、纯粹菌种生产小曲传统工艺生产小曲,向来采用自然培养法,因而小曲中含微生物种类较多、较杂,根据从广东各地生产的酒饼及饼种分离的初步结果来看,大多含有酵母、霉菌及细菌等各几十种。小曲中的酵母有酵母菌属(Saccharomyces),汉逊酵母属(Henseenu-la),拟内孢霉属(Endomycopsis),假丝酵母属(Condida-Barkhout),丝孢酵母属(Trichosporon),及白地霉(Geo-trichum Candidum)等,既含有酒精发酵力强,生香效果好的菌种,但也有不少野生酵母。小曲中的霉菌既含有糖化能力强的根霉(Rhizopus),也含有毛霉(Muccor),米曲霉(Aspergil-lus oryzae),黑曲霉(Aspergillus usamii 及 Asp·niger),红曲霉(Monascus),犁头霉(Absidia)及青霉(penicil-lium)等。小曲中细菌有醋酸菌及乳酸菌等。由于酿制小曲的原料配方与工艺的不同,小曲中的菌类也有所不同。
实践证明酿制小曲酒所用小曲中有益的微生物,主要是根霉与酵母,因此有些酒厂选择糖化力强的根霉和发酵力强的酵母,进行纯粹培养生产小曲。例如湘山酒的生产,便是采用纯粹菌种限制小曲,不仅用曲量少,出酒率高,且成品酒的香味和风味均有明显的提高。目前不少酒厂正向着这方向进行技术改革。
二、连续蒸饭及连续冷却传统工艺生产小曲酒,不论蒸饭、冷却及添加小曲拌料均是间歇操作,工人在高温高湿条件下操作,劳动强度大,生产周期长,醅料不够均匀,存在着许多缺点。采用连续蒸饭机,便可使大米输送,蒸煮,冷却及加曲拌料等工艺过程,全部实现机械化连续生产。我国工厂目前使用的连续蒸饭机可分为横卧式与立式两大类型。
1.横卧式连续蒸饭机
(1)横卧式连续蒸饭机的特点 横卧式连续蒸饭机包括连续蒸煮,连续冷却及连续加曲拌料等工艺过程,主要分为蒸饭机和凉饭机两部分。它具有机械化连续操作,设备结构紧凑,使用及维修方便,降低劳动强度,提高劳动生产率,缩短生产周期等优点。同时连续蒸饭可使饭粒熟度适中且均匀,连续冷却的温度调节方便,添加小曲拌料均匀,有利于操作控制,入埕(或发酵罐)温度稳定,从而可提高成品的质量和出酒率。与间歇操作相比可提高生产效率60%以上。
(2)横卧式连续蒸饭机的生产流程 横卧式连续蒸饭机的生产流程包括大米提升机,热水塔,蒸饭机,松饭器,凉饭机,添加酒曲饼粉器及拌料机等。设备结构如图5-5所示。
它的生产流程为:大米由斗式提升机送入蒸饭机主体的米斗上,筛带以一定的速度传送一定厚度的米层,经过密闭的蒸汽室受热,同时吸收由热水塔喷洒的定量热水,使大米蒸熟成饭后,经松饭器和鼓风机冷却,达到品温的要求,然后按比例添加酒曲饼扮,再经拌料器搅拌混和,然后定量送入发酵罐进行发酵。
(3)描卧式连续蒸饭机设计,安装及使用应注意的问题首先要考虑大米进入连续蒸饭机之前,是否需要预先浸米,如果需要预先浸米,则要设计浸米槽,否则,连续蒸饭机设计时,需设置一热水塔,通过喷洒80℃热水使大米充分吸水膨化。
连续蒸饭机传动装置的转速与线速度的确定,要以保证饭粒熟透且熟度均匀为依据,同时要求蒸汽加热室,特别是两端不漏汽,以保证足够的蒸煮温度,使饭粒熟透且熟度均匀。
选择传送筛带,要求易于通过蒸汽,耐机械摩擦性能好,并易于脱落熟透的饭粒,使能保证饭粒的质量和均匀输送。
合理确定传送筛带上米层厚度和蒸煮时间,以利于决定筛带的传送速度和长度,以及设备的大小和能力等。
连续蒸饭机的蒸饭机主体和冷却部分的传送速度和流量,以及大米斗式提升机和热水塔的容量和流量,均应平衡配套,根据小曲酒生产工艺的要求进行合理设计,这样才能提高连续蒸饭机的生产效能。
(4)横卧式连续蒸饭机主要技术数据和指标大米斗式提升机:马达 1千瓦;
大米提升能力,1500公斤/小时;
热水塔:容积,0.5立方米;水温,80℃;流量,1000公斤/小时;
蒸饭机主体:变速马达,28千瓦;打饭器马达,1千瓦;洗饭扫马达,1千瓦;
传动滚筒中心距,8米;筛带速度,0.2米/分;筛带宽度:695毫米;
供汽压力,2.5公斤/厘米2;蒸饭时间:30分钟;米层高度:10厘米;
生产能力,625公斤/小时;
松饭器:马达,28千瓦;转速,600转/分;
冷却部分:变速马达,28千瓦;
传动滚筒中心距,4.7米;
带速度,0.6米/分;
鼓风马达,45千瓦;风量 3000升/分;
饭层厚度,6厘米;
饭表面层温度,28℃;
通风凉饭时间,4分钟;
添加酒曲饼器:马达,0.6千瓦;
添加酒曲饼粉量,2公斤/分;
拌料机:马达,1千瓦;
转速,600转/分;
2.立式连续蒸饭机
(1)立式连续蒸饭机的特点 立式连续蒸饭机具有设备结构简单,节省大量钢材;节省蒸汽和电;占地面积小,投资少;操作简单,设备不易损坏,维修方便等优点。同时可缩短大米蒸煮时间,蒸熟的饭粒质量较好,熟度适中且均匀,有利于发酵温度的稳定。其设备结构例如上海白鹤酒厂设计及安装使用的立式连续蒸饭机,如图5—6所示。圆筒直径750毫米,锥体底部直径450毫米,筒体高度(圆柱加圆锥)1360十340=1700毫米,设备容量500公斤(大米)。筒体材料为6毫米铝板,加热方式直接蒸汽加热,蒸汽从夹层的蒸汽孔眼进入筒体内,蒸汽孔眼为φ2× 330个,均匀分布。设备生产能力为1000—1400公斤/小时(大米)。
(2)立式蒸饭机的生产控制 大米浸渍后直接加入立式蒸饭机的料斗1中,加料量一般到达温度计2为止,然后用蒸汽加热,先开阀7,将冷凝水放尽,再开阀8与9,送入蒸汽将大米:加热,待底部出料器冒汽几分钟后,上部米层温度也达到90℃以上,筒体内部大米已蒸熟,抽出插板10,关小蒸汽阀8,并向料斗连续添加大米.由于米饭的重量和周边冷凝水的润滑作用,米饭顺利地自然落下,从出料口排出,就开始连续蒸煮。大米不断从上项均匀加入,米饭从出料口12连续排出,筒体内保持一定的米层。蒸饭过程中,视米饭的质量和温度计的温度变化,及时地调节出料控制门11或蒸汽量(蒸汽压力),在正常情况下,温度计的指示温度,蒸煮粳米必须保持在90℃以上,蒸煮糯米可低些,蒸汽压力为0.5—1公斤/平方厘米。米饭产量粳米为1—1.4吨/小时,糯米约2吨/小时,蒸饭结束立即洗刷干净,出料控制门调节好后,不宜经常开闭,特别是将门关闭或关得过小,低层米饭受压挤紧,影响米饭顺利流动。大米的蒸煮过程,在筒体内,大致可分三个阶段,大米从料斗到温度计处是大米的预热阶段,温度计到简体的圆柱底部为蒸煮阶段,以下是米饭的后熟阶段。
(3)立式连续蒸饭机设计、安装及使用应注意的问题 立式连续蒸饭机的生产能力与设备的容量和蒸煮时间有关,而各种米的蒸煮时间是一定的,设备的容量又与简体的直径和高度有关,因此若要增高设备的生产能力,可适当增大简体的直径和高度。按日本的资料介绍,为了使蒸汽在圆筒内米饭的各部分能均匀供给,圆简直径不能大于1米,米层的厚度一般为1—1.5米,米层过高,必须多处进入蒸汽。
为了便于出料和有效地利用蒸汽,筒体底部要逐渐缩小,形成圆锥体。控制α角度(见图5—7)大小十分重要,α角度要求大于70°,才能保证米饭的顺序下落。α角度过小靠近圆筒周边的米饭流动不畅,影响蒸饭质量,甚至由于中间部分米饭流动过快,发生不熟的现象。多次实践证明,米饭能否顺序流动是立式连续蒸饭机蒸煮成败的关键。圆锥体D2/D1一般约为0.6。
为了使筒内的米饭很好的顺序流动和清洗方便,圆管内尽量不设置管件。
为了防止指近圆筒周边米饭的粘糊,蒸汽进入夹层的蒸汽孔前,必须放尽蒸汽中夹带的冷凝水。
为了防止少量米饭粘壁,筒体部分的材料,选用光滑的金属材料或进行涂料,尤其是加层的蒸汽孔眼,加工必须做到平滑。
为了保证米饭的质量,要合理设置洒水的装置和热水喷射装置,以满足工艺要求,可以随意的调节米饭的软硬程序,保证米粒吸水均匀。
为了有效地利用蒸汽和进一步提高设备的生产能力,可适当增高筒体的圆柱和圆锥部分。
为了使进料、出料、冷却和拌曲等操作连续进行,立式连续蒸饭机设计安装使用,还需配备大米斗式提升机,连续凉饭机,连续加曲器以及拌料机等设备,配套形成一条连续生产作业线。
三、大容器糖化发酵小曲酒传统工艺的瓦埕发酵劳动强度大,厂房占地面积广,为了解决这些矛盾,考虑到工艺中“先培菌糖化后发酵”或“边糖化边发酵”的要求不同,区分别进行大容器糖化发酵试验。
1.长槽培菌糖化,大容器密封发酵,先培菌糖化后发酵”的传统工艺,是先下缸培菌糖化20—24小时后,再加水转入瓦埕发酵7天的过程。按培菌糖化后投水发酵的要求,广西桂林三花酒进行大容器发酵试验时,采用敞开式不锈钢板制的长槽,先培菌糖化20小时,然后加水,对大米的加水比1∶1.2,即流送入中间贮罐,用压缩空气压送至钢板制密封的发酵罐进行发酵5天。发酵结果成熟酒醅酒精含量较高,残糖较低,出酒率较高,但成品酒的香味和风味稍差。
(1)试验流程
(2)试验设备规范长槽,规格9000×600×600,敞开式不锈钢扳制长槽2个。
中间贮罐,规格φ41700×2600,总容量为6立方米钢板制,内用生漆作涂料,密封贮罐1个。
发酵罐,规格φ1700×2600,总容量为6立方米,钢板制,内用生漆作涂料,具有夹套冷却装置。密封的发酵罐4个,设备结构如图5—8所示。
空气压缩机:
型号,V-3/8—1 型式:V型水冷式排汽量:3立方米/分钟 电机,22千瓦蒸馏设备:横卧式蒸馏釜。
(3)试验工艺条件糖化长槽装饭量,450公斤饭/每个长槽发酵罐装饭量,900公斤饭/每个发酵罐每批试验饭量,900公斤饭装入两个长漕长槽饭层厚度,300毫米长槽培菌糖化温度,32—35℃
长槽培菌糖化时间,20小时长槽培菌糖化20小时后对大米加水比=1∶1.2
大容器发酵温度控制,32—34℃(不超过38℃)
大容器发酵时间,5天成熟酒醅酒精含量,12—13%(容量)
成熟酒醅残糖,0—0.1%
(4)存在问题 长槽培菌糖化大容器密封发酵,尽管与传统工艺相比出酒率较高,但小曲酒的香味和风味较差。原因在于长槽培菌糖化20小时后,添加120%水量流送入中间贮罐,再用压缩空气压送至密封发酵罐,其酒醅与传统工艺的酒醅相比,较粘糊,因而发酵、蒸馏所得的小曲酒的香味和风味较差,这方面还需今后进一步试验研究和探讨。
2.主发酵和后发酵分开的大容器发酵,边糖化边发酵”工艺,是蒸饭装入预先加有水的瓦埕中,糖化与发酵均在同一条件下进行。但进行大容器发酵时,由于发酵醪容量大,主发酵阶段,发酵旺盛,放出热量较多,使酒醅品温迅速升高。主发酵时间约为二天左右,后发酵时间较长,一般约8—12天。后发酵阶段,发酵缓慢,酒醅温度较稳定,根据这一特点,广东石湾酒厂采用主发酵与后发酵分开的工艺路线进行大容器发酵试验,使用铝板制密封的主发酵罐,总容量为6立方米,发酵罐内装有冷却蛇管,罐外有喷淋冷却装置,以便调节控制酒醅的温度,至于后发酵阶段,则只采用普通的水泥池进行后发酵。通过多年来反复试验结果,平均大米出酒率65°计算为52.53%,比小埕发酵提高5—10%,节约粮食5—10%。产品质量也没有降低,其总酯含量略有提高。
(1)试验流程
(2)试验设备规范主发酵罐规格,φ1700×6000
总容量,6立方米材料,铝板制构造:内装冷却蛇管(铝管),罐外有喷淋冷却管数量,1个密封发酵罐后发酵罐规格,φ1700×2600
总容量,6立方米材料,水泥制构造,没有冷却装置的水泥发酵罐数量,4个水泥后发酵罐
(3)试验工艺条件主发酵罐装料量,100公斤大米/罐添加酒曲饼粉量(对大米计),20—24%
加水量(对大米计),120—140%
强加酒曲饼粉时品温,27—29℃
主发酵品温,28—34℃(不超过34℃)
主发酵时间,2—3天后发酵品温,27—28℃
后发酵时间,10—15天发酵周期,12—18天成熟酒醅酒精含量,12.5—13%(容量)
成熟酒醅残糖,0.1—0.26%
成熟酒醅酸度,0.042—0.059
(4)大容器发酵试验成品酒理化指标项 目
白酒部颁标准
大容器发酵白酒
总? 酸(克/100毫升)
0.1以下
0.059
总? 酯(克/100毫升)
0.15以上
0.146
总? 醛(克/100毫升)
0.02以下
0.005
甲? 醇(克/100毫升)
0.08以下
0.012
杂醇油(克/100毫升)
0.3以下
0.16
铅? (PPm)
1以下
0.3
四、小曲酒蒸馏设备的改革小曲酒蒸馏的传统工艺,多采用土甑间歇蒸馏,产品香味和风味均较好,但手工操作多,劳动强度大,生产周期长,生产效率低。目前有些酒厂,采用釜式或双釜式蒸馏,虽然与土甑蒸馏传统工艺相比,酒的质量在香味与风味上稍有差别,但从理化指标来鉴定,均符合部颁标准的要求。为了适应小曲酒产量迅速发展的需要,广西桂林三花酒,就是大部分采用卧式蒸馏釜与立式蒸馏釜蒸馏。多年生产实践证明产品质量能保持稳定。广东石湾酒厂也是采用釜式蒸馏代替土甑蒸馏,酒的质量和出酒率均有所提高,劳动强度大大降低。小曲酒的蒸馏能否采用效率较高的连续蒸馏,既要保证小曲酒的质量又能提高出酒率和劳动生产率,是当前值得探讨的课题。
五、人工催陈为了使小曲酒的酒质更加醇香,具有独特风味,通常蒸馏出的小曲酒还需入库陈酿存放一年或半年,例如桂林三花酒规定贮存一年以上才能出厂,湘山酒规定贮存六个月至九个月才能出厂。陈酿容器为600公升的大陶瓷缸,这样不仅需要大量的陶瓷缸,而更主要的是劳动强度大,陈酿车间占地面积多,同时也延长生产周期,造成资金积压,不利于扩大生产。因此采用人工催陈老熟的方法,来缩短小曲酒的陈酿期,是目前各厂关心的课题。
小曲酒中除主要含酒精外,还含有一定量的酸、醛、酯及高级醇类,陈酿贮存期间,可使醛逐渐氧化成酸,酸与醇在一定的条件下起化学作用,生成酯类,构成了小曲酒的特殊芳香,使酒质醇厚。
目前有些酒广,根据国内外一些关于葡萄酒、白兰地、兰姆酒以及大曲酒人工老熟的方法,采用肉埕陈酿,冷热处理、超声波处理、微波处理以及紫外线辐射处理等方法进行试验,探索缩短小曲酒的陈酿贮存时间,有些已取得一定的效果。
此外,小曲酒传统工艺陈酿贮存时都是采用500—600升大陶瓷缸贮存的,若根据330—350公斤小曲酒/缸计,如果3000吨小曲酒/年,就需用大陶瓷缸900口。按每口缸占地面积为1平方米,则小曲酒陈酿车间需占地面积为9000平方米,这样就需要修建很大的厂房用来配酒。
为了减少陈酿车间的占地面积,降低厂房基建投资,降低劳动强度,目前有些酒厂采用建在地下的100吨钢筋水泥池,内涂’过氯乙烯喷漆,大池陈酿,按3000吨小曲酒/年,则只需贮酒池30个。也有采用建在地下的50吨水泥池,内涂过氯乙烯喷漆,按3000吨小曲酒/年,则需要贮酒池45个。分两排排列,用泵管道输送,既节约占地面积,又降低劳动强度,也方便管理。
六、装瓶与包装机械化小曲酒生产,过去大多数采用手工装瓶及包装,需要大量的劳动力,光是成品装瓶及包装,占了整个小曲酒生产所花费劳动力的1/3。如果按3000吨小曲酒/年,即10吨小曲酒/日,装量为0.5公斤小曲酒/瓶,包装数量为20000瓶/日,按24瓶/箱计算,则包装箱数为834箱/日。根据工厂实际数据,平均每个工人每日包装21—23箱,则需要包装工人38—40人,再加上辅助与运输工人,则总共约需50工人左右。可见手工包装花费劳动力很大,而且劳动强度大,要改善这种现状,就必须实现小曲酒装瓶包装机械化,目前国内不少酒厂已实现小曲酒装瓶包装机械化生产流水作业线,现介绍如下:
1.小曲酒装瓶包装机械化生产流程
2.小曲酒装瓶包装机械化措施 小曲酒装瓶包装机械化生产流水作业线包括下列设备:连续浸洗酒瓶机、连续灌酒机、封盖机、贴标机、酒瓶装箱机等。小曲酒装瓶包装机械化应包括下列项目:
(1)连续浸洗瓶 采用连续浸洗瓶机,先用碱液浸泡,再用热水浸泡,然后洗擦瓶的外部和内部,要求浸洗瓶48—72瓶/分。
(2)连续灌酒 机械化连续灌酒的方法很多,实际生产较常用的有真空连续灌酒和定位灌酒两种方法。真空连续灌酒机目前国内工厂普遍使用,它的特点是抽真空减压定量装酒,每瓶酒量均匀,连续操作稳定,但设备要求严格密封,并且所用的玻璃瓶规格也要严格的选择。定位连续灌酒机:上海中国酿酒厂等使用这种型式的连续灌酒机,它的特点是设备简单,操作容易,玻璃瓶规格不需严格要求。
(3)灌酒前的处理 经陈酿贮存一年理化指标符合要求的小曲酒,用泵将上清液泵上勾兑酒池,经勾兑,品尝后,静置沉淀2—3天,即可将清的小曲洒泵上连续灌酒机的高位贮酒罐,连续灌酒装瓶。
(4)封盖 连续灌酒装瓶后,经过检查,酒质透明无色,无杂质,即可采用连续封盖机连续封盖。
(5)贴标 贴标也可采用连续贴标机连续贴标。
(6)酒瓶装箱 可采用连续装箱机进行连续装箱成品出厂。
固态发酵法白酒生产特点之一,是采用比较低的温度,让糖化作用和发酵作用同时进行,即采用边糖化边发酵工艺。淀粉酿成酒必须经过糖化与发酵过程。一般糖化酶作用的最适温度在50--60℃。温度过高,酶被破坏的量就会愈大,当采用20-30℃低温时,糖化酶作用缓慢,故糖化时间要长一些,但酶的破坏也能减弱。因此,采用较低的糖化温度,只要保证一定的糖化时间,仍可达到糖化目的。酒精发酵的最适温度为28-30℃,在固态发酵法生产白酒时,虽然入窖开始糖化温度比较低(18-22℃),糖化进行缓慢,但这样便于控制。因开始发酵缓馒些,则窖内升温慢,酵母不易衰老,发酵度会高。而开始糖化温度高,则糖分过多积累,温度又高,杂菌容易繁殖。在边糖化边发酵过程中,被酵母利用发酵的糖,是在整个发酵过程中逐步产生和供给的,酵母不致过早地处于浓厚的代谢产物环境中,故较为健壮。
第二个特点是,发酵过程中水分基本上是包含于酿酒原料的颗粒中。由于高梁、玉米等颗粒组织紧密,糖化较为困难,更由于是采用固态发酵,淀粉不容易被充分利用,故对蒸酒后的醅需再行继续发酵,以利用其残余淀粉。常采用减少一部分酒糟,增加一部分新料,配醅继续发酵,反复多次,这是我国所特有的酒精发酵法,称谓续渣发酵(续粮发酵)。
第三个特点是采用传统的固态发酵和固态蒸馏工艺,以产生具典型风格的白酒。近年来,通过对固态法白酒和液态法白酒在风味上不同原因的深入研究,认为固态法白酒采用配醅发酵,并且配醅量很大(为原料的3-4倍),可调整入窖的淀粉浓度和酸度,达到对残余淀粉的再利用。这些酒醅经过长期反复发酵,其中会积累大量香味成分的前体物质,经再次发酵被微生物利用而变成香味物质。例如糖类是酒精、多元醇和各种有机酸的前体物质;酸类和醇类是酯类的前体物质;某些氨基酸是高级醇的前体物质,而酒精是乙酸的前体物质等。当采用液态发酵时不配醅,就不具备固态发酵时那样多的前体物质,这就是两种制酒工艺使白酒风味不同的原因之一。此外,在固态发酵时窖内固态、液态和气态三种状态的物质同时存在,根据研究得出同一种微生物生活在均一相内(如液态、固态或气态)与生活在两个不同态的接触面上(这种接触面称作界面),其生长与代谢产物有明显不同,这就是说界面对微生物的生长有影响。而固体醅具有较多的气-固、液-固界面,因此与液态发酵会有所不同。如以曲汁为基础,添加玻璃丝为界面剂,以形成无极性的固液界面,进行酒精酵母的发酵对比试验,其结果酸、酯都有所增加,高级醇增加幅度较小,酒精含量有所降低(见表4-1)。
固态白酒生产是将发酵后的酒醅以手工装入传统的蒸馏设备---甑桶中,在甑桶中蒸出的白酒产品质量较好,这是我国几百年来劳动人民的一大创造,这种简单的固态蒸馏方式,不仅是浓缩分离酒精的过程,而且又是香味的提取和重新组合的过程。华北区液态酒试点时,曾进行过蒸馏操作对比试验,用液态发酵醪加入清蒸后的稻壳进行吸附后,再仿固体酒醅装配蒸馏操作,另将固态发酵酒醅加水后采用液态釜式蒸馏,两种不同蒸馏方式所生产的白酒在口味上前者接近固态发酵法白酒,而后者则类似于液态白酒。包头试点时,曾进行过另外二种蒸馏方法的对比试验。一种是串蒸操作,即将液体酒装入甑桶底锅,桶内装入固态发酵酒培,这样酒醅中酒精和香味成分会在蒸馏过程中串入酒中。另一种是浸蒸操作,即是将洒醅加入到液体酒中然后蒸馏得到产品。对比结果,串蒸酒成品中酸、酯含量要比浸蒸酒高得多。而固态蒸馏操作相似于串蒸操作。目前液态白酒蒸馏不论是用泡盖式蒸馏塔或釜式蒸馏设备都类似于浸蒸操作。故蒸馏方法的不同是构成液态法白酒和固态法白酒质量上差异的又一重要因素。这说明用传统的、独特的固态发酵和固态蒸馏生产白酒的工艺在提高产品质量上确实有其独到之处。
固态发酵法生产特点之四,是在整个生产过程中都是敞口操作,除原料蒸煮过程能起到灭菌作用外,空气、水、工具和场地等各种渠道都能把大量的、多种多样的微生物带入到料醅中,它们将与曲中的有益微生物协同作用,产生出丰富的香味物质,因此固态发酵是多菌种的混合发酵。实践证明,名酒生产厂,老车间的产品常优于新车间的,这是与操作场所存在有益菌比较多有关。
二、固态发酵法白酒生产的类型固态发酵法生产白酒,主要根据生产用曲的不同及原料、操作法及产品风味的不同,一般可分为大曲酒、麸曲白酒和小曲酒等三种类型。
1.大曲酒:全国名白酒、优质白酒和地方名酒的生产,绝大多数是用大曲作糖化发酵剂。
大曲一般采用小麦、大麦和豌豆等为原料,压制成砖块状的曲胚后,让自然界各种微生物在上面生长而制成。白酒酿造上,大曲用量甚大,它既是糖化发酵剂,也是酿酒原料之一。目前,国内普遍采用二种工艺:一是清蒸清烧二遍清,清香型白酒如汾酒即采用此法;二是续渣发酵,典型的是老五甑工艺。浓香型白酒如泸州大曲酒等,都采用续渣发酵生产。酿酒用原料以高梁、玉米为多。
大曲酒发酵期长,产品质量较好,但成本较高,出酒率偏低,资金周转慢,其产量估计约占全国白酒总产量的1%左右。
2.麸曲白酒 北方各省都采用本法生产,江南也有许多省份采用。麸曲法白酒生产占全国比重最大。此法的优点是发酵时间短,淀粉出酒率高。
麸曲白酒生产采用麸曲为糖化剂。另以纯种酵母培养制成酒母作发酵剂。麸曲白酒产品含酒精50--65度,有一定的特殊芳香,受到广大群众的欢迎。酿酒用原料各地都有不同,一般以高梁、玉米、甘薯干、高梁糠为主。所采用工艺,南方都用清蒸配糟法,北方主要用混蒸混烧法。
近年来,固态法麸曲白酒生产机械化发展很快,已初步实现了白酒生产机械化和半机械化。
3.小曲酒:小曲又称酒药、药小曲或药饼。小曲的品种很多,所用药材亦彼此各异。但其中所含微生物以根雷、毛霉为主。小曲中的微生物是经过自然选育培养的,并经过曲母接种,使有益微生物大量繁殖,所以不仅含有淀粉糖化菌类,同时含有酒精发酵菌类。在小曲酒生产上,小曲兼具糖化及发酵的作用。我国南方气候温暖,适宜于采用小曲酒法生产。
小曲酒生产可分为固态发酵和半固态发酵两种。四川、云南、贵州等省大部分采用固态发酵,在箱内糖化后配醅发酵,蒸馏方式如大曲酒,也采用甑桶。用粮谷原料,它的出酒率较高,但对含有单宁的野生植物适应性较差。广东、广西、福建等省采用半固态发酵,即固态培菌糖化后再进行液态发酵和蒸馏。所用原料以大米为主,制成的酒具独特的米香。桂林三花酒是这一类型的代表。此外,尚有大小曲混用的生产方式,但不普遍。
三、我国名白酒简介我国的白酒生产历史悠久,工艺独特。随着科学技术水平不断提高,传统特产名白酒更有了新发展,地方名酒和优质酒也不断涌现。
一九六三年,中央轻工业部召开全国第二届评酒会议,评出贵州茅台酒、山西汾酒、四川泸州老窖特曲酒、陕西西风酒、四川五粮液、四川全兴大曲酒、安徽古井贡酒、贵州遵义董酒等共八个特产名白酒为全国八大名白酒。另外江苏双沟大曲酒、哈尔滨龙摈酒、湖南德山大曲酒、广西全州湘山酒、桂林三花酒、锦州凌川白酒等九种评定为全国优质白酒。
八大名白酒质量优美,广为中外人士所赞美,现将八大名白酒特点简介如下:
1.茅台酒 茅台酒驰名中外,产于贵州省仁杯县茅台镇。茅台酒受到国际上的欢迎,出口量逐年上升,为国家争取大量外汇。
茅台酒以“清亮透明,特殊芳香,醇和浓郁,味长回甜”为特点,尤以酱香为其典型。含酒精52-53度。相传建厂于1704年,早在1915年巴拿马赛会上评为世界名酒,荣获优胜金质奖章。
茅台酒生产,是先辈劳动人民把北方大曲酒与南方小曲酒的生产工艺巧妙地结合起来,并不断加以完善,形成了现在茅台酒生产方法。用纯小麦制高温曲,用高梁作原料,一次酒要两次投料,即经一次清蒸下沙,一次混蒸糙沙,八次发酵,每加曲入窖发酵一个月,蒸一次酒,共计取酒七次(本是八次蒸酒,但第一次不作正品,泼回酒窖重新发酵)。由投料到丢糟整个过程共九到十个月。各轮次酒质量各有特点,应分质贮存,三年后再进行精心勾兑。每轮次蒸馏得到的酒还可分为三个典型体,即窖底香型、酱香型和醇甜型。窖底香型一般产于窖底而得名,己酸乙酯为共主要成分。酱香是构成茅台酒的主体香,对其组成分目前还未能全部确认,但从分析结果看,其成分最为复杂。醇甜型也是构成茅台酒特殊风格的组成分,以多元醇为主,具甜味。
2.汾酒 汾酒因产于山西汾阳县杏花村而得名。其酿酒历史非常悠久,据该厂记载,唐朝已盛名于世。在1915年巴拿马赛会上评为世界名酒,荣获优胜金质奖章,在国际市场享有盛名。据分析汾酒以乙酸乙酯和乳酸乙酯为主体香味物质,并含有多元醇、醋翁(酉翁)、双乙酰等极其复杂的芳香和口味成分,相对调和匀称。其产品质量特点是“无色透明、清香、厚、绵柔、回甜、饮后余香,回味悠长”,含酒精65度。
杏花村又产“竹叶青酒”,系以汾酒为基础,加进竹叶、当归、砂仁、檀香等十二味药材作香料,加冰糖浸泡调配而成。酒度46度,糖分10%左右,酒液金黄微绿,透明,有令人喜爱的芳香味.入口绵甜微苦。该酒的生产已有悠久历史,同列为国家名酒。
3.西凤酒 陕西省凤翔县、宝鸡市、眉县、岐山一带盛产,而以凤翔县柳林镇为最佳。西凤酒历史悠久,据传远在唐代西凤酒即列入珍品。西凤酒在公元1911年(清宣统二年),在南洋赛会荣获奖章后,遂膺全球声誉。
西凤酒酒色透明,清芳甘润,味醇厚,咽后喉有回甘。含酒精65度。
西凤酒用大麦60%,豌豆40%制大曲。以高梁为原料,清蒸高梁壳为辅料,采用续渣六甑混烧,老泥土窑发酵。发酵期为l4 -15天,部分窖池发酵期为30天,在名白酒中发酵期是较短的。蒸馏后的酒须装入“酒海”储存三年,勾兑而成。,酒海”为西凤酒独特存酒容器,用柳条酒篓或水泥池内壁糊以猪血、石灰、麻纸,可用来长期贮酒。
4.泸州老窖大曲酒 泸州老窖中以“温永盛”,天成生”为最有名。温永盛创设于1729年(清雍正七年),但最老的窖相传已有376余年历史。此酒产于四川省泸州市。
泸州老窖大曲酒根据其质量可分为特曲、头曲、二曲和三曲。以泸州特曲酒为优,其产品具有“浓香、醇和、味甜、回味长”的四大特色,其浓香为泸型酒一类风格的典型。
泸州老窖大曲酒因采用多年老窖发酵而得名。1919年曾荣获巴拿马赛会优胜奖章和奖状。
泸州大曲酒采用纯小麦制大曲,以糯高梁为原料。发酵期60天,采用混蒸混糟,续渣配料的生产工艺,并采用“分层回酒”和“双轮底”发酵操作,以提高成品酒的浓郁香味,含酒精60度。
5.五粮液 四川宜宾五粮液采用五种粮食(高梁、大米、糯米、小麦、玉米)为原料酿制而成,故称“五粮波”。因使用多种粮食,特殊制曲(包包曲)和老窖发酵(70--90天),给五粮液带来了复杂的香味和独特的风味,其特点是:“香气悠久,喷香浓郁,味醇厚,入口甘美,入喉清爽,各味谐调,恰到好处。”酒度60度(出口产品52度)。
6.古井贡酒 安微毫县古井贡酒,历史悠久,明、清二代作为贡品。其质量特点因“浓香、回味幽长”而著名,含酒精62度。
7.全兴大曲酒 成都全兴大曲酒为轻浓香型酒,己酸乙酯和乙酸乙酯为主体香。由于生产使用相传已有360余年的老窖,又有一套传统的操作方法,故酿出的白酒其质量特点为:“无色透明、清香、醇和、回甜、尾净。”除有泸型酒的风格外,还以自己的特色独具一格。含酒精59--60度。
8.董酒 贵州遵义董酒厂所产董酒,酒质晶莹透明,醇香浓郁,清爽适口,回甜味长,独具一格。含酒精58--60度。
董酒酿酒工艺较特殊,制曲工艺也较为复杂,使用小曲和大曲(麦曲)两种曲子。董酒贮藏一年以上后勾兑成成品。
为了继承和发扬传统的白酒技艺,生产更多优质高产的名酒,在轻工部领导和组织下,从1964年以来,多次进行了总结提高汾酒、茅台酒等的生产经验,并开展了试点工作。通过科学实验,系统地总结了传统操作方法,探索了白酒的主体香味成分,在总结和探讨我国白酒风格与主要化学组成分的关系方面取得了很大成绩。根据目前认识,一般把大曲酒划分为三种类型,也就是三种典型风格。
1.汾型酒 以汾酒和西凤酒为代表,亦称清香型。其主体香味物质确认为乙酸乙酯和乳酸乙酯。它具典型的老白干香味,代表着传统的风格,适合于北方地区广大群众的饮用口味。
2.泸型酒 以四川沪州老窖大曲酒和五粮液为代表;亦称浓香型。其主体香味物质,认为是已酸乙酯和丁酸乙酯。泸型酒适合于国内大部分消费者口味,在名白酒和优质酒中所占比重较大,全兴大曲、古井贡酒均属此类型。
3.茅型酒 以茅台酒为代表,具特殊风格。茅型酒风味独特,具有特殊的芳香,酒味酱香浓郁,醇正绵甜,余香悠长。
目前对茅型酒的主体香味物质,尚缺少统一认识。一般认为是4-乙基愈疮木酚第二节 大曲的生产一、大曲的特点和类型
(一)大曲的特点大曲作为酿制大曲酒用的糖化、发酵剂在制造过程中依靠自然界带入的各种野生菌,在淀粉质原料中进行富集、扩大培养,并保藏了各种酿酒用的有益微生物。再经过风干、贮藏,即成为成品大曲。每块大曲的重量为2-3公斤。一般要求贮存三个月以上算陈曲,才予使用。
制曲原料,要求含有丰富的碳水化合物(主要是淀粉),蛋白质以及适量的无机盐等,能够供给酿酒有益微生物生长所需要的营养成分。因为微生物对于培养基(营养物质)具有选择性。如果培养基是以淀粉为主,则曲里生长的微生物,必然是对淀粉分解能力强的菌种为主。若以富于蛋白质的黄豆作培养基,必然是对蛋白质分解能力强的微生物占优势。酿制白酒用的大曲是以淀粉质原料为主的培养基,适于糖化菌的生长,故大曲也是一种微生物选择培养基。完全用小麦做的大曲,由于小麦含丰富的面筋质(醇镕谷蛋白与谷蛋白),粘着力强,营养丰富,适于霉菌生长。其他的麦类如大麦、荞麦,因缺乏粘性,制曲过程中水分容易蒸发,热量也不易保持,不适于微生物生长。所以在用大麦或其他杂麦为原料时,常添加20-40%豆类,以增加粘着力并增加营养。但配料中如豆类用量过多,粘性太强,容易引起高温细菌的繁殖而导致制曲失败。大曲原料的主要化学组成见表4-2。
大曲是用生科制曲,这样有利于保存原料中所含有的丰富的水解酶类,如小麦麸皮中β-淀粉酶含量与麦芽(啤酒生产用)的含量差不多,将有利于大曲酒酿制过程淀粉的糖化作用。
大曲中含有丰富的微生物,提供了酿酒所需要的多种微生物混合体系,特别是大曲中含有霉菌,是世界上最早把霉菌应用于酿酒的实例。
微生物在曲块上生长繁殖时,分泌出各种水解酶类,使大曲具有液化力、糖化力和蛋白分解力等。大曲中含有多种酵母菌,具有发酵力、产酯力。在制曲过程中,微生物分解原料所形成的代谢产物,如氨基酸,阿魏酸等,它们是形成大曲酒特有的香味前体物质,而氨基酸也提供作酿酒微生物的氨源。因而对成品酒的香型风格也起着重要作用。
大曲的踩曲季节,一般以春末夏初到中秋节前后最为合适,因为在不同季节里,自然界中微生物群的分布状况有差异。一般是春、秋季酵母比例大,夏季霉菌多,冬季细菌多。在春末夏初这个季节,气温及湿度都比较高,有利于控制曲室的培养条件,因此认为是最好的踩曲季节。由于生产的发展,目前很多名酒厂已发展到几乎全年都制曲。
大曲的糖化力、发酵力相应均比纯种培养的麸曲、酒母为低,粮食耗用大,生产方法还依赖于经验,劳动生产率低,质也不够稳定。经过轻工业部的推广,全国除名白酒和优质酒外,已将大部分大曲酒改为麸曲白酒。辽宁凌川白酒和山西祁县的“六曲香酒”系根据大曲中含有多种微生物群的原理,采用多菌种纯种培养后,混合使用,出酒率较高,具有大曲酒风味,这是今后发展的方向。但由于大曲中合有多种微生物群,从而在制曲及酿酒过程中形成的代谢产物种类繁多,使大曲酒具有丰富多的芳香味与醇和回甜的口味,且各种大曲酒均独具香型、风格,目前用其他方法酿造尚不能达到这种水平。另外大曲也便于保存和运输,所以名白酒及优质酒仍沿用大曲进行生产。
(二)大曲的类型根据制曲过程中对控制曲胚最高温度的不同,大致地分为中温曲(品温最额超过50℃)及高温曲(品温最高达60℃以上)两种类型。汾酒用中温曲进行生产,高温曲主要用来生产茅香型大曲酒,泸型大曲酒虽也使用高温曲,但制曲过程的品温较茅香型大曲略低。因此,大曲酒的香型与所用曲的类型是密切相关的。除汾酒大曲和董酒麦曲外,绝大多数名酒厂和优质酒厂都倾向于高温制曲,以提高曲香。有人认为生产高温曲,是使大曲内菌系向繁殖细菌方向转化。现列举各酒厂制大曲品温最高升温度数如下:
茅台60--55℃ 龙滨高温曲60--63℃ 长沙高温曲62--64℃
泸州55--60℃ 五 粮 液58--60℃ 全 兴60℃
西风58--60℃ 汾 酒45--48℃ 董酒麦曲44℃
中温类型的汾酒大曲,制曲工艺着重于“排列”,操作严谨,保温、保潮、降温各阶段环环相扣,曲胚品温控制最高不超过50。所用制曲原料为大麦和豌豆,这是香兰素和香兰素酸的来源,使汾酒具有清香味。
西凤曲虽属于高温曲,其主要特点是曲胚水分大(43--44%),升温高(品温最高达58--60℃),但由于使用大麦、豌豆为制曲原料,亦使西凤酒具有清香味。
通过对中温曲微生物菌系的分离鉴定,初步了解到是以霉菌、酵母为主。
高温类型的茅台大曲,培养着重于“堆”,即在制曲过程用稻草隔开的曲胚堆放在一起,以提高曲胚培养品温,使达到60℃以上,亦称高温堆曲。制曲原料为纯小麦。高温曲中氨基酸含量高,高温会促使酵母菌大量死亡,如茅台大曲中很难分离到酵母菌,酶活力的损失也大,而细菌特别是嗜热芽孢杆菌,在制曲后期高温阶段繁殖较诀,少量耐高温的红曲霉也开始繁殖,这些复杂的微生物群对制酒质量的关系,至今还没有完全了解清楚。
今将华东部分酒厂的两种类型大曲样品,分析数据列于表4--3。从数据中可看出高温曲与相应的中温曲对比时,则高温曲呈水分低,酸度高(pH值低)及淀粉量消耗多(淀粉含量低),糖化力及液化力低的规律。由此可见制曲温度对大曲性能的影响是很大的。
二、高温曲的生产工艺
(一)工艺流程
(二)生产工艺
1.小麦磨碎 高温曲采用纯小麦制曲,对原料品种无严格要求,但要颗粒整齐,无霉变,无异常气味和农药污染,并保持干燥状态。
原料要进行除杂操作。在粉碎前应加入5-10%水拌匀,润料3-4小时后,再用钢磨粉碎,使麦皮压成薄片(俗称梅花瓣),而麦心成细粉的粗麦粉。麦皮在曲料中起疏松作用。
粉碎度要求:未通过20目筛的负粒及麦皮占50--60%,通过20目筛的细粉占40-50%。
3.拌曲料(和曲料) 将粗麦粉运送到压曲房(踩曲室),通过定量供粉器和定量供水器,按一定比例的曲料(及曲母)和水连续进入搅拌机,搅匀后送入压曲设备进行成型。
原料加水量和制曲工艺有很大关系,因各类微生物对水分的要求是不相同的。如加水量过多,曲胚容易被压制过紧,不利于有益微生物向曲胚内部生长,而表面则容易长毛霉、黑曲霉等。并且曲胚升温快,易引起酸败细菌的大量繁殖,使原料受损失并降低成品曲质量。当加水量过少时,曲胚不易粘合,造成散落过多,增加碎曲数量。另外曲胚会干得过快,致使有益微生物没有充分繁殖的机会,亦将会影响成品曲的质量。
和曲时,加水量一般为粗麦扮重量的37-40%。曾对制曲时不同加水量进行对比试验(见表4-4),结果是:重水分曲(加水量48%)培养过程,升温高而快,延续时间长,降温慢;轻水分曲(加水量38%)则相反,而酶的活力较高。高温曲的传统操作是在和曲时要接入一定量曲母,至今仍延用。曲母使用量夏季为麦粉的4-5%,冬季为5-8%,一般认为曲母应选用去年生产的含菌种类和数量较多的白色曲为好。
3.踩曲(曲胚成型) 用踩曲机(压曲机)压成砖状形。
踩曲时以能形成松而不散的曲胚为最好,这样黄色曲块多,曲香浓郁。
4.曲的堆积培养 可分为堆曲、盖草及洒水、翻曲、拆曲四步,分述如下:
(1)堆曲 压制好的曲胚应放置2-3小时,待表面略干,并由于面筋粘结而使曲胚变硬后,即移入曲室培养。
曲块移入曲室前,应先在靠墙的地面上铺一层稻草,厚约15厘米,以起保温作用,然后将曲胚三横三竖相间排列,胚之间约留2厘米距离,并用草隔开,促进霉衣生长。排满一层后,在曲胚上再铺一层稻草,厚约7厘米,但横坚排列应与下层错开,以便空气流通。一直排到四至五层为止,再排第二行,最后留一或两行空位置,作为以后翻曲时转移曲胚位置的场所。
(2)盖草及洒水 曲胚堆好后,即用乱草盖上,进行保温保湿。为了保持湿度,常采用对盖草层洒水,洒水量夏季较冬多些,但应以洒水不流入曲堆为准。
(3)翻曲 曲堆经盖草及洒水后,立即关闭门窗,微生物即开始在表面繁殖,品温逐渐上升,夏季经5--6天,冬季经7--9天,曲胚堆内温度可达63℃左右。室内温度接近或达到饱和点。至此曲胚表面霉衣已长出。此后即可进行第一次翻曲。再过一周左右,翻第二次,这样可使曲块干得快些。翻曲的目的是调节温、湿度,使每块曲胚均匀成熟。翻曲时应尽量把曲胚间湿草取出,地面与曲胚间应垫以干草。为了使空气易于流通,促进曲块的成熟与干燥,可将曲胚间的行距增大,并竖直堆积。大部分的曲块都在翻曲后,菌丝体才从外皮向内部生长,曲的干燥过程就是霉菌菌丝体向内生长的过程,在这期间,如果曲胚水分过高将会延缓霉菌生长速度。
根据多年来的生产经验,认为翻曲过早,曲胚的最高品温会偏低,这样制成的大曲中白色曲多;翻曲过迟,黑色曲会增多。生产上要求黄色曲多,所以翻曲时间要很好掌握。目前主要依据曲胚温度及口味来决定翻曲时间,即当曲胚中层品温达60℃左右(通过指示温度计观察),并以口尝曲胚具有甜香味时(类似于一种糯米发酵蒸熟的食品所特有的香味),即可进行翻曲。为什么这样操作黄色曲多,香味浓郁呢?据有关资料介绍,认为可能与以下成分变化有关。
① 很多高级醇、醛类是由氨基酸生成的,它们是酒香的组成分。
② 有些酱香的特殊香气成分如酱香精(SOyanal)、麦芽酚(ma ltOl)、甲二磺醛(methional)和酪醇等,它们的生成都与氨基酸有关。例如麦芽酚是由原料所含麦芽糖等双糖类与氨基酸共热而生成。
③ 氨基酸、肽及胨等能与单糖及其分解产物糠醛等在高温下缩合成一类黑褐色的化合物,统称黑色素,部分能溶于水,具有芳香味。
以上变化大都与温度有关,所以在高温制曲操作上十分重视第一次翻曲。
(4)拆曲 翻曲后,一般品温会下降7-12℃。大约在翻曲后6-7天,温度又会惭渐回升到最高点,以后又逐渐降低,同时曲块逐渐干燥,在翻曲后15天左右,可赂开门窗,进行换气。到40天以后(冬季要50天),曲温会降到接近室温时,曲块也大部分已经干燥,即可拆曲出房。出房时,如发现下层有含水量高而过重的曲块(水分超过15%),应另行放置于通风良好的地方或曲仓,以促使干燥。
5.成品曲的贮存 制成的高温曲,分黄、白、黑三种颜色。习惯上是以金黄色,具菊花心、红心的金黄色曲为最好,这种曲酱香气味好。白曲的糖化力强,但根据生产需要,仍要求以金黄曲多为好。在曲块拆出后,即应贮存3-4个月,称陈曲,然后再使用。在传统生产上非常强调使用陈曲,其特点是制曲时潜入的大量产酸细菌,在生长比较干燥的条件下会大部分死掉或失去繁殖能力,所以陈曲相对讲是比较纯的,用来酿酒时酸度会比较低。另外大曲经贮藏后,其酶活力会降低,酵母数也能减少,所以在用适当贮存的陈曲酿酒时,发酵温度上升会比较缓慢,酿制出的酒香味较好。
三、中温曲生产工艺
(一)工艺流程
(二)生产工艺
1、原料粉碎 将大麦60%与豌豆40%按重量配好后,混合,粉碎。要求通过20孔筛的细粉,冬季占20%,夏季占30%,通不过的粗粉,冬季占80%,夏季占70%。
2.踩曲(压曲) 使用大曲压曲机,将拌和水的曲料,装入曲模后压制成曲胚,曲胚含水分在36-38%,每块重3.2-3.5公斤。要求踩制好的曲胚,外形平整,四角饱满无缺,厚薄一致。
3.曲的培养 以清茬曲为例,介绍工艺操作于下:
(1)入房排列 曲胚入房前应调节曲室温度在15-20℃,夏季越低越好。
曲房地面铺上稻皮,将曲胚搬置其上,排列成行(侧放),曲胚间隔2-3厘米,冬近夏远,行距为3-4厘米。每层曲上放置苇杆或竹竿,上面再放一层曲胚,共放三层,使成“品”字形。
(2)长霉(上霉) 入室的曲胚稍风干后,即在曲胚上面及四周盖席子或麻袋保温,夏季蒸发快,可在上面洒些凉水,然后将曲室门窗封闭,温度逐渐上升,一般经一天左右,即开始“生衣”,即曲胚表面有白色霉菌菌丝斑点出现。夏季约经36小时,冬季约72小时,即可升温至38-39℃。在操作上应控制品温缓升,使上霉良好,此时曲胚表面出现根霉菌丝和拟内孢霉的粉状霉点,还有比针头稍大一点的乳白色或乳黄色的酵母菌落。如品温上升至指定温度,而曲胚表面长霉尚未长好,则可缓缓揭开部分席片,进行散热,但应注意保潮,适当延长数小时,使长霉良好。
(3)晾霉 曲胚品温升高至38-39℃,这时必须打开曲室的门窗,以排除潮气和降低室温。并应把曲胚上层复盖的保温材料揭去,将上下层曲胚翻倒一次,拉开曲胚间排列的间距,以降低曲胚的水分和温度,达到控制曲胚表面微生物的生长,勿使菌丛过厚,令其表面干燥,使曲块固定成形,在制曲操作上称谓晾霉。晾霉应及时,如果晾霉太迟,菌丛长的太厚,曲皮起绉,会使曲胚内部水分不易挥发。如过早,苗丛长得少,会影响曲胚中微生物进一步繁殖,曲不发松。
晾霉开始温度38-32℃,不允许有较大的对流风,防止曲皮干裂。晾霉期为2-3天,每天翻曲一次,第一次翻曲,由三层增到四层,第二次增至五层曲块。
(4)起潮火 在晾霉2-3天后,曲胚表面不粘手时,即封闭门窗而进入潮火阶段。入房后第5-6天起曲胚开始升温,品温上升到36-38℃后,进行翻曲,抽去苇杆,曲胚由五层增到六层,曲胚排列成“人”字形,每1-2天翻曲一次,此时每日放潮两次,昼夜窗户两封两启,品温两起两落,曲胚品温由38℃渐升到45-46℃,这大约需要4-5天,此后即进入大火阶段,这时曲胚已增高至七层。
(5)大火(高温)阶段 这阶段微生物的生长仍然旺盛,菌丝由曲胚表面向里生长,水分及热量由里向外散发,通过开闭门窗来调节曲胚品温,使保持在44-46℃高温(大火)条件下7-8天,不许超过48℃,不能低于28-30℃。在大火阶段每天翻曲一次.大火阶段结束时,基本上有50%一70%曲块已成熟。
(6)后火阶段 这阶段曲胚日渐干燥,品温逐渐下降,由44-46℃逐渐下降到32-33℃,直至曲块不热为止,进入后火阶段。后火期3-5天,曲心水分会继续蒸发干燥。
(7)养曲阶段 后火期后,还有10一20%曲胚的曲心部位尚有余水,宜用微温来蒸发,这时曲胚本身己不能发热,采用外温保持32℃,品温28-30℃,把曲心仅有的残余水分蒸发干净.
(8)出房 叠放成堆,曲间距离一厘米。
(三)三种中温曲制曲特点酿酒时,使用清茬、后火和红心三种大曲,并按比例混合使用。这三种大曲制曲各工艺阶段完全相同,只是在品温控制上有所区别,现分别说明其制曲特点:
1.清茬曲 热曲最高温度为44-46℃,晾曲降温极限为28-30℃,属于小热大晾。
2.后火曲 由起潮火到大火阶段,最高曲温达47-48℃,在高温阶段维持5-7天,晾曲降温极限为30-32℃,属于大热中晾。
3.红心曲 在曲的培养上,采用边晾霉边关窗起潮火,无明显的晾霉阶段,升温较快,很快升到38℃,无昼夜升温两起两落,无昼夜窗户两启两封,依靠平时调节窗户大小来控制曲胚品温。由起潮火到大火阶段,最高曲温为45-47℃,晾曲降温极限为34-38℃,属于中热小晾。
(四)中温曲的病害与处理操作在制曲过程中,有时会出现病害,对此应有所了解,并学会处理操作。常见的病害有:
1.不生霉 曲胚入室后2-3天,如表面仍不发生菌丝白斑,这是由于曲室温度过低或曲表面水分蒸发太大所致。应关好门窗,并在曲胚上加差席子及麻袋等,以进行保温。喷洒40℃温水至曲胚上,湿润表面,促使曲胚发热,表面长霉。
2.受风 曲胚表面干燥,而内生红火,这是因为对着门窗的曲胚,受风吹,表面水分蒸发,中心为分泌红色色素的菌类繁殖所致。故曲胚在室内的位置应常调换,门窗的直对处,应设置席、板等,以防风直接吹到曲胚上。
3.受火 曲胚于入室后6-7天(夏热则为4-5天),微生物繁殖最旺盛,此时如温度调节不当,使温度过高,曲即受火,使曲的内部呈褐色,酶活力降低。故此时应特别注意,采用拉宽曲间距离,使逐步降温。
4 生心(曲胚中心不生霉) 如曲料过粗,或因前期温度过高,致使水分蒸发而干涸;或后期温度过低,以致微生物不能继续繁殖,则会产生生心现象,即曲胚中心不生霉。故在生产过程中应时常打开曲胚,检视曲的中心微生物生长的状况,以进行预防。如早期发现此种现象,可喷水于曲胚表面,复以厚草,按照不生霉的方法处理,如过迟内部已经干燥,则无法再挽救。故制曲经验有:“前火不可过大,后火不可过小”。前期曲胚微生物繁殖最盛,温度极易增高,高则利于有害细菌的繁殖;后期繁殖力渐弱,温度极易下降,时间既久,水分已失,有益微生物不能充分生长,故会产生局部生曲。
四、大曲中的微生物群大曲中的微生物群是比较复杂的,有霉菌、酵母菌和细菌等,它将直接影响到大曲酒的质量和产量。为了了解这个复杂的菌系,有助于控制工艺条件,促进酿酒有益菌的生长,以提高产品的产量与质量。因而先从大曲制造过程中微生物群消长的动态进行分析,并对成品曲中微生物进行分离鉴定,以求对大曲制造及大曲性能有进一步了解,逐步摸索制造大曲的规律,从而达到科学生产。但由于大曲中微生物群是依靠自然界带入的,而且制曲原料、工艺和制曲车间的自然条件是不完全相同,因而各酒厂所制造的大曲,其菌系极为复杂,现简要介绍如下:
(一)制曲过程中微生物的变动大曲中的微生物数量与组成对大曲酒酿造的关系非常密切。常德市酒厂对该厂大曲(以本地产小麦为原料)进行培菌阶段微生物数量变化的研究,得知在整个过程中,微生物数量在低温期出现高峰;到高温期显著降低;出房期曲皮部分略有低落而曲心部分略有升高。见表4-5。
此外,不论在哪一种培养基上,曲皮部位的菌数都明显高于曲心部分。产生这种现象的原因,认为与大曲的水分、温度、通气等的变化有关。在低温期大曲水分充足适宜,养分及氧气甚为丰富,而且此时温度、通气等条件配合得亦好,为微生物繁殖提供了充分的条件,从而导致菌数的显著上升,并形成高峰。随着水分的逐渐蒸发,到出房期曲皮部分水分已下降到14%以下,故菌数呈缓缓低落的趋势,而曲心部分水分尚有16.5%左右,少数耐干燥菌类尚能发育,故菌数略有升高,在高温期水分的影响不明显见表4-6。
再从大曲品温变化情况来看(见表4-6),低温期品温在30℃左右,适宜于各类中温性微生物生长。当进入高温期,品温达55-60℃左右,大部分菌类为高温所淘汰,即高温是造成菌数大幅度降低的主要原因。到出房期温度的影响又退居到次要地位。
此外,大曲微生物数量变化与通气状况表现出一定的相关性,而通气状况受大曲孔隙情况与水分的影响。原料粉碎度粗,通气性好,过细则易导致嫌气条件,故在新踩的同一块大曲中,特别是在曲皮部分同时具备好气与嫌气条件,因此好气性菌类与嫌气性菌类都能旺盛生长。而在曲心部分则由于空气通透性差,对好气性菌类生长不利。在分离菌类时,则都采用好气培养,故曲皮部分的菌数要显著地多于曲心部分。出房期,由于曲皮部分水分大量散失而导致曲心部分空气通透性大为增加,加之曲心部分水分散失相对少一些,这就为后期曲心部分的菌类生长创造了条件。
再从大曲微生物优势类群变化情况来看,低温期以细菌占绝对优势,其次为酵母菌,再次为霉菌。在肉汁琼脂上尚有一定数量的放线菌发育。其中曲皮部分的酵母与霉菌数量远高于曲心部分,细菌数量相差不多(见表4-7)。
当大曲培养进入高温期后,细菌在大量衰亡,霉菌中的少数耐热种类逐步取而代之,成为优势类型,但此时细菌尚有相当数量,且芽孢杆菌数量有明显的增多,特别是在曲心部位。从上述情况可以看出,高温期菌数急剧下降,主要是由于细菌和酵母菌大量衰亡所引起的。此时的糖化力在曲皮部分远高于曲心,说明糖化力的高低与霉菌的分布密切相关,即淀粉酶的形成主要来自霉菌。在出房期,曲皮、曲心之间糖化力的差距显著缩小(见表4-8),这是与曲心部分微生物数量(主要是红曲霉)略有升高相一致的。
(二)大曲中的主要微生物群
1.东北大曲中的微生物群 方心芳曾对81种东北大曲中的微生物进行分离培养,其结果是霉菌占绝大多数,酵母与细菌比较少。霉菌中以毛霉、根雷、念珠霉为主,曲霉比较少。差不多所有的大曲,都含犁头霉,其次是念珠霉,而酵母占末位。并认为在自然发酵的大曲中,有用的根霉、毛霉、曲霉占绝对优势。
原沈阳轻工业学院于1962-1963年曾对辽宁省老龙口大曲与丹东大曲中的发酵菌类作了初步探讨。根据微生物分离的结果,说明这两种大曲令酵母菌种类较多,既含有具发酵力的酵母,又含有产酯酵母,但发酵力和产酯力均不太高。对分离得到的几种酵母,从生理特征和形态特征来作初步鉴定,产酯力强的属于汉逊酵母(Hansenula),发酵力强的属于卡氏酵母。从老龙口大曲中分离得的霉菌种类,按数量排列如下:根霉、毛霉、曲霉(黑曲霉、黄曲霉)、念珠霉、犁头霉而无青霉;从丹东大曲中分离得到根霉、曲霉、念珠霉、犁头霉、青霉。从分离的结果知这两种大曲中霉菌以根霉数量最多,而且糖化力也最强。以大曲中分离得的优良根霉与日本根霉进行对比试验,其糖化力与发酵力的数值均不及日本根霉(Rhizopus JaPanicus),但已接近日本根霉(糖化力达日本根霉的82%左右;发酵力达62%左右)。
2.汾酒大曲中的主要微生物 1965年轻工业部发酵所和山西省轻化工业厅在汾酒厂进行试点,获得汾酒大曲中微生物主要有:
(1)酵母菌
① 酵母菌属,在汾酒发酵中起主要作用,酒精发酵力强,在大曲中含量较小,通常在大曲中心比较多。
② 汉逊酵母,在汾酒大曲中具有较强的发酵力,仅次于或接近于酒精酵母(酵母菌属),多数种类产生香味,同样在曲块中心较多。这种酵母认为在汾酒酿造中能够产生一定程度的香味,是有益微生物。其中汾酒一号、汾酒二号目前已被应用于液态白酒生产。
③ 假丝酵母属和拟内孢霉属,是大曲中数量最多的酵母,曲皮多于曲心。拟内孢霉在成曲期更多,假丝酵母主要在潮火前期量多,经过“大火阶段”高温淘汰后,则明显减少。
④ 白地霉,是一种近似酵母的霉菌,菌落呈白色茸毛状,故名。在制曲前期(踩曲至潮火阶段)较多。
故在汾酒大曲中,含有丰富的类酵母和酵母属,但大曲中的酵母属,一殷生成酒精能力不强,通常不超过5%。汉逊酵母属具有产酯(水果酯香)能力,在生香的同时还具有一定的酒精发酵能力。
(2)霉菌
① 根霉属,在曲块表面形成网状菌丝体,这些气生菌丝呈白色、灰色至黑色,产生明显的孢子囊,在制曲期生长在曲的表面,后期则以营养菌丝形式深入到基质中去。
② 犁头霉属,在大曲中含量最多,但糖化力不高。网状菌丝呈青灰色至白色,纤细,孢子囊小。
③ 毛霉,有一定的糖化力,蛋白质分解力较强。与根霉、犁头霉的区别是气生菌丝整齐,菌丛短,淡黄至黄褐色。
④、黄、米曲霉群,是汾酒大曲主要的糖化菌,糖化力和蛋白分解力都很高,曲块表面可观察到黄色或绿色的分生子穗。
⑤ 黑曲霉群,作用与黄曲霉相似,分生子穗呈黑色,在曲中含量较少。
⑥ 红曲霉属,有较强的糖化力,一般在清茬曲的红心部分最多。
在汾酒大曲中,黄、米曲霉有较强的糖化力、液化力和蛋白质分解力。含量较多的犁头霉和少量的根霉,糖化力虽较差,但也是大曲中糖化酶产生菌。
(3)细菌
① 乳酸菌 汾酒大曲中合有丰富的乳酸菌。,潮火”前期乳酸杆菌属和乳球菌群约等量,“潮火”后期是乳球菌群多于乳酸杆菌属。乳球菌群中主要是足球菌,另外有乳链球菌。汾酒大曲和酒醅的乳酸菌以同型发酵为主,糖类发酵产物中只有乳酸。乳酸细菌和醋酸菌一样,在一般白酒生产中均作为主要有害菌,而在大曲中存在少量的此类菌,认为对大曲酒中酯的形成是有利的。
② 醋酸菌 在大曲中含量较少,能利用葡萄糖生成葡萄糖酸,也能氧化乙醇生成乙酸,在汾酒大曲中醋酸菌的生酸能力很强,据认为有助于汾酒形成以乙酸乙酯为主体的香味物质。
③ 芽孢杆菌 大曲中含量虽然不多,但它繁殖迅速,特别在高温、高水分,曲块发软的区域,常有芽孢杆菌繁殖,其中枯草杆菌有水解淀粉及蛋白质的能力,是大曲所含细菌中最多的一种。
有的芽孢杆菌能形成白酒芳香成分双乙酰等。
④ 产气杆菌 大肠杆菌科中的产气杆菌等在大曲中存在较少,它们都有较强的V.P.反应(乙酰甲基甲醇反应),并和2,3-丁二醇、双乙酰、醋翁(酉翁)等香味物质的生成有关。
汾酒大曲中细菌种类甚多,上述几种是主要的,并对它们进行了微生物学鉴定。尚有多种细菌还有待进一步查明它们在汾酒酿造中的作用。
从以上资料可看出大曲内有复杂而丰富的微生物群。大曲酒中各种组成分,几乎都是这些微生物在一定条件下的代谢产物,从而直接影响酒的风格。
五、大曲的化学成分及生化性能
1.大曲的化学成分 1964一1965年茅台试点组,曾对七种名白酒大曲进行化学成分和生化性能的测定,其结果见表4-9及表4-10、表4-11。
2.大曲的生化性能 用曲粉直接进行测定(直接法)。结果见表4-10。
3.提高大曲酶活力的试验
(1)原沈阳轻工业学院与沈阳市老龙口酒厂进行了在踩曲时添加有益菌株,以试验对大曲酶活力及对发酵生产的影响。按每块曲料计算:
① 加入日本根雷菌管0.5支,及科学酒药(苏州产)5克,编号为老龙口1号曲。
② 加入日本根霉菌管1支,踩成的曲块编号为老龙口2号大曲。
老龙口1号大曲与2号大曲的生化性能测定结果如表4-11。
注:① 直接法的酶活力单位及测定方法同表4-10。
② 间接法测定大曲生化性能是将大曲试样以0.2%接种子基质(如米饭),在30℃培养48小时后,将米醅进行测定。
③ 淀粉糖化酶单位,以毫克葡萄糖/小时·克米醅表示。
④ α-淀粉酶单位,以毫克糊精/小时·克米醅表示。
从上表可看出老龙口1号、2号大曲的淀粉酶活力均高于老龙口大曲,因而认为在踩曲时,加入曲母或适当地加入优良的纯菌种,以增加酶活性,是可以提高大曲的生化性能的。
(2)双沟酒厂将从双沟大曲中分离到的具较显著产酯能力的生香酵母,具一定糖化发酵能力的根霉,液化力较强的黄曲霉及产生淀粉酶活力较强的黑曲霉这四个菌种,通过液体及固体扩大培养,然后按3%量接种,与制曲原料混和制曲,得试验曲1万余公斤,与一般生产用的中温曲相比较,试验曲外观菌丝生长较为稠密,色润纯白,曲香无大差异。经化验分析,其糖化力约提高70%,液化力提高约50%,发酵力下降31%。发酵力的下降估计可能是由于霉菌的大量繁殖,抑制了酵母菌的生长。
将试验曲投入发酵期为十三天及十天的中型生产试验共九排。通过化验,发现采用试验曲的主发酵期提前2-3天,酒精生成量达5%以上,出池残糖及酸度均较正常的为高。从出酒率实际成绩来看,九排试验中,提高的有六排,下降的有三排。在质量方面取混合酒样化验,试验曲产酒的总酸与总酯量均略有提高。品尝结果,两者无明显差异。
通过以上试验,认为将有益菌种接入到大曲内进行制曲,将有利于提高曲的酶活力。但对产酒影响由于固体发酵操作影响因素较多,出酒情况缺乏规律,有的提高,有的下降,不能充分说明效果,尚有待继续进行试验。
为了发展大曲酒的生产,提高产品质量和产量,开展科学实验,进行大曲所含微生物菌系的分离,生化性能的测定,研究曲香和酒香间的辩证关系等问题,使大曲酒的酿制从技艺进入科学,这将是一个必然的趋势。
第三节 大曲酒生产工艺一、续渣法大曲酒生产工艺二、清渣法大曲酒生产工艺一、续渣法大曲酒生产工艺
(一)续渣法大曲酒生产特点白酒酿造分为清渣和续渣两种方法。续渣法又分为五甑(指甑桶或蒸馏器)、四甑等方法。所谓五甑是指每个生产班将窖中的酒醅分五次蒸馏的意思。续渣操作法是大曲酒和麸曲白酒生产上应用最广泛的酿酒方法。
续渣法将渣子(指粉碎后的生原科)蒸料后,加曲(大曲或麸曲和酒母),入窖(即发酵池)发酵,取出酒醅(又称母糟,指已发酵的固态醅)蒸酒,在蒸完酒的醅子中,再加入清蒸后的渣子(这种单独蒸料操作称清蒸);亦有采用将渣子和酒醅混合后,在甑桶内同时进行蒸酒和蒸料(这种操作称混烧),然后加曲继续发酵,如此反复进行。由于生产过程一直在加入新料及曲,继续发酵,蒸酒,故称续渣发酵法。续渣法适用于生产泸型酒和茅型酒。
第一次投产时,原料经蒸煮糊化,加曲,第一次入窖发酵称立渣;立渣应配酒糟或酒醅,以调节入窖的淀粉浓度和入窖酸度。
新原料经立渣发酵后,在蒸酒前先取出一部作为小渣(或称红糟),其余各甑作为大渣(或称粮糟)。小渣入窖发酵,进行蒸酒后的醅子中不在加入新料,只加曲,下窖发酵蒸酒后称回糟。回糟经加曲发酵蒸酒后,不再继续发酵为仍糟(又称丢糟),可作饲料。至第二排后,又在大渣中取出一甑作为小渣,其余按上述要求继续反复操作,这样每日进行蒸酒有一定的甑数,投入的新料和排出的酒糟数量相当,保持一定的平衡,每日产品数量相同,工作步骤一律,保持均衡生产。
白酒固态发酵时,对发酵完了含有一定量酒精的固体醅称酒醅(亦称香醅),续渣法常把酒醅分成几种,对加入新料多的酒醅称大渣(粮糟),加入少量新料的叫小渣(红糟)。
续渣法中老五甑操作法是目前白酒酿造中应用最广泛的操作,在传统上老五甑采用“蒸酒蒸料”混烧操作,它适用于高梁、玉米、甘薯干等含淀粉量在45%以上的原料,大曲酒生产亦常采用此操作法。新料大多数经过发酵三次以上才成为扔糟,淀粉利用率比较高。
续渣混烧法操作工艺流程图如下:
混烧操作法,具有如下优点:
(1)各种粮食本身含有其特有的香味物质,如含少量的酯类或可能含有芳香族酚类、香兰素等,在蒸酒和蒸料同时,会随酒的蒸汽带入白酒中,对酒起增香作用,这香称粮香。
(2)原料和酒醅混合后,能吸收酒醅的酸和水,有利于原料的糊化。
(3)在酒醅中混入新料,可减少蒸酒时加入填充料(小米壳或稻壳)的用量。
现把老五甑操作用图解法表示于下。
老五甑正常操作时,窖内有四甑材料[大渣1、大渣2(二渣)、小渣(三渣),回糟]。 出窖后加新料作成五甑材料(大渣1、大渣2、小渣、回糟、扔糟),分为五次蒸馏(料),其中四甑下窖,一甑扔糟。
第一排 根据甑桶大小,考虑每班投入新原料(高粱粉)的数量,加入为投料量30一40%的填充料,配入2-3倍于投料量的酒糟,进行蒸料冷却后加曲入窖发酵,立两渣料。
第二排 将第一排两甑酒醅,取出一部分,加入占用料总数20%左右的新原料,配成一甑作为小渣,其余大部分酒醅加入占用料总数80%左右的原料,配成两甑大渣,进行混烧(蒸酒和蒸料),两甑大渣和一甑小渣分别冷却,加曲后,分层入一个窖内进行发酵。
第三排 将第二排小渣不加新料蒸酒后冷却,加曲,即做成回糟入窖发酵。两甑大渣按第二排操作,配成两甑大渣和一甑小渣。这样入窖发酵有四甑料,它们是两甑大渣,一甑小渣和一甑回糟,分层在窖内发酵。
第四排(圆排) 将上排的回糟酒醅,进行蒸酒后,作为扔糟,两甑大渣和一甑小渣,按第三排操作配成四甑。
从第四排起已经做到圆排了,以后可按此方式循环操作。每天出窖加入新料后投入甑中为五甑料,其中四甑入窖发酵,一甑为扔糟。
四甑醅在窖中的安排,各厂均有不同。有的厂回糟在窖池最底部,最上为三渣。而有的厂则采用三渣在窖池最底部,回糟在最上部。可简单表示如图4-1。
续渣发酵法具备以下的优点:
(1)原料经过多次发酵,淀粉利用率可大大提高,一般续渣法比清渣法淀粉利用率高,酒糟残余淀粉也低。
(2)原料经过多次发酵,有利于积累酒香味的前体物质,特别容易形成以己酸乙酯为主体的窖底香,有利于生产浓香型大曲酒。
(3)如采用混烧操作,新料和发酵酒醅一起蒸馏、蒸煮,生产中不配入大量酒糟,所以热能利用比较经济,劳动生产率也相对比较高。
(二)续渣法大曲酒工艺过程名白酒中除汾酒外,都采用续渣法生产工艺。泸型酒是典型的混蒸混糟、老窖续渣,其工艺操作类似于老五甑。各地名酒厂和优质酒厂将根据自身工艺特点和季节性来适当调整工艺。现将续渣法大曲酒生产工艺过程简介于下。其工艺流程如下:
1.酿酒原料 使用糯种高梁酿酒,原料要求成熟、饱满、干净和淀粉含量高。
大曲为高温曲,以感官检验、曲块质硬、内部干燥和富有浓郁的曲香味,不带任何霉臭味和酸臭味,曲断面整齐,边皮很薄,内呈灰白浅褐,不带其它颜色。大曲的成分和糖化力如表4-12所示。
稻壳作为填充料,要求新鲜干燥,不带霉味,呈金黄色。
酿造用水各酒厂都十分重视,要求使用无色透明,微酸性,硬度较低,金属离子及有机物含量均较低的水。水质的好坏、将会直接影响到糖化速度和发酵良好性,并影响酒质的优劣,故名酒酿造必要佳泉。
2.原料处理 高粱磨碎的粗细程度,以能通过20目筛,粗粒占28%为佳。大曲经钢磨磨成曲粉。
3.出窖配料 南方酒厂对酒醅及酒糟统称为糟。泸型酒厂采用经多次循环发酵的酒醅(母糟、老糟)叫“万年糟”进行配料。
正常生产时,老窖中有六甑材料(最上面一甑是回糟,下面有五甑粮糟)。出窖后加入新料做成七甑材料,其中六甑下窖,一甑为丢糟。由回糟所蒸得的酒称“丢糟酒”,须单独装坛。
窖底部分粮糟含水分多于上层。在把上部粮糟挖出进行配料上甑后,对窖下部的三甑粮糟要进行“滴窖降水”操作。即将窖中的粮糟移到窖底部较高的一端,让粮糟中黄水滴出,舀出黄水,以达到降低母糟酸度和水分的目的。亦可采用把粮糟移到窖外堆糟坝上进行滴黄水。滴窖时间至少在12小时以上。有的泸型酒厂还采用在起窖时,将已成熟的粮糟起到视黄水所能浸到母糟的位置为止,下面为黄水层,在窖角上挖约一公尺深的坑,进行滴窖操作,将黄水滴完舀尽。
黄水是窖内酒醅向下层渗漏的黄色淋浆水,一般含有酒精4.5-4.7%(容量)以及醋酸、腐植质和酵母菌体自溶物,而且还含有一些经过驯化的己酸菌等,并含有多种白酒香味的前体物质,故黄水是用作人工培窖的好材料。另外采用集中起来送入甑桶底锅蒸得黄水酒。如果滴出的黄水发黑,说明生产工艺发生了问题,这是由于窖温过高所引起的。
为便于掌握生产,做到“稳、准、细、净”,宜采用以甑为单位来计算用粮、用曲、用水、用稻壳的数量。并规定每日蒸几甑活。采用稳定的工艺,才能确保母糟质量,确保泥窖中菌类具有必要的营养来源。
有的酒厂,还采用“原出原入”的操作,即将由某一个窖的酒醅(母糟)挖出配料进行蒸粮蒸酒后,仍返回原窖发酵,这样便于以窖养醅,以醅养窖,使泸型酒的风格更为突出。
通常“配料蒸粮”的配料比规定为:
每甑母糟用量 500公斤加入高粱粉 120一130公斤稻壳 夏季为粮食的20一22%
冬季为22-25%
每甑在投料前,必须提前一小时将所投高梁粉和发酵糟拌和均匀,使料润透,然后装甑,使蒸煮与蒸馏同时进行。装甑前须掺够锅底水,在竹蓖子上撒稻壳一公斤左右。
上述配料比中配醅量较大,高梁∶母糟=1∶4-5。采用大回醅除了对醅中残余淀粉可充分再利用外,并可调节入窖淀粉浓度和入窖酸度。但其主要作用还在于增加母糟发酵轮次,使其有更多机会与窖泥接触,产生更多的香味物质,提高成品酒的酯、酸含量,使香味浓郁。
加入稻壳可使酒醅疏松,保持一定的空隙,为发酵和蒸馏创造较好的条件。另外亦能起到稀释淀粉浓度,冲淡酸度,吸收酒精分,保持浆水的作用。一般稻壳用量占粮的20-22%,尽管稻壳经过清蒸半小时的处理,但邪杂味仍除不尽,还是要带入酒中,故应通过加强“滴窖降水”,进行“增醅减糠(稻壳)”来提高产品质量。
4.装甑蒸粮蒸酒 在白酒生产中,发酵完毕后的酒醅除含一定量的酒精外,尚有其他一些挥发性与非挥发性的物质,其组成相当复杂。将酒精和其它挥发性物质从酒醅中提取出来,并排除杂质的操作过程称蒸馏。“造香靠发酵,提香靠蒸馏”。蒸馏是酿制白酒的一个重要操作阶段。
白酒的固态装甑蒸馏是我国劳动人民独创的一种蒸馏型式。它通过较矮的固体发酵酒醅料层进行水蒸汽蒸馏法,随加热,随装甑,水蒸汽和酒汽与酒醅相接触,层层浓缩,能从含酒精5度左右及含芳香成分的发酵酒醅中获得40-65度具独特风格的白酒。白酒甑桶相当于一个填料蒸馏塔,物质和热量的传递均在酒醅中进行,酒醅既是含有酒精成分的物料,又是蒸馏塔的填充料。为提高酒精及其他有益成分的蒸馏效率,必须使水蒸汽和酒醅得以充分接触,进行相互间物质和热量交换。白酒的香味物质,多是可挥发性物质,为此装入甑桶内酒醅必须疏松,加热用蒸汽必须缓慢,装甑操作要做到轻、松、匀,见潮就撤。还应掌握汽量,基本上做到不压汽、不跑汽。
在装甑操作上要求边高中低。 装甑时间,一般为35-45分钟。如装甑太快,料醅会相对压得实,高沸点香味成分蒸馏出来就少,如装甑时间过长,则低沸点香味成分损失会增多。另外装甑时间与出酒率也有一定关系。1976年某厂进行优选法实验,在20一45分钟之间进行装甑时间的优选,以45分钟为最好(流酒温度35℃),能使每甑多产酒5-14公斤。
掌握蒸汽汽压、温度和流酒速度是搞好蒸酒质量重要环节。在装甑及流酒时,进汽管压力一般为14.7千帕斯卡。流酒温度规定为35℃,接取酒头0.5公斤。流酒时间为15-20分钟,流酒速度一般为3-4公斤/分。在蒸馏(煮)过程中,前期(即初馏温度),甑内酒精分高,而温度低,一般在85-95℃,糊化作用效果并不显著,后期流酒尾时,蒸煮效果大,此时应加大蒸汽压力,促进糊化作用,并将一部分杂质排出。入库酒平均酒度要求控制在6l度。
在酒头中存在一些比酒精更容易挥发(即沸点比酒精低)的物质,如乙醛、乙酸乙酯、甲酸乙酯、甲醇等。另外高级醇(杂醇油)也存在于酒头,为什么高沸点的高级醇反而集聚在酒头呢?这是由于挥发系数K值和甑桶设备条件所致。高级醇中的戊醇,在酒精浓度55度(容量)时K=0.98,当酒精浓度低时,K值大于1(即在该情况时,戊醇比酒精更容易挥发);反之则小于1。在用甑桶蒸酒时,因为初期酒精度不高,高级醇的K值便大于1,这样高级醇会先被蒸到酒醅上层,气化后立即进入了过气管,冷凝后流出,这就造成了在酒头中的高级醇含量高。所以馏出来的新酒头邪味很大,但经长期贮存后香气大增,可用来勾酒。粮食酒的酒尾有大量香味物质,如乳酸乙酯聚集于酒尾,白酒中没有乳酸乙酯,就失去了白酒风味,但过多时则呈青草味,酒味发涩。通过气相色谱法测定,酒尾中的油状物不是高级醇,而是由亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯等高级脂肪酸酯类组成。由于它们分子量大,不溶和难溶于水,不溶于酒精和乙醚,这些高级脂肪酸乙酯和乳酸乙酯构成了酒尾的主要酸类,是呈口味的极好物质,故正确地进行蒸馏过程,去头去尾操作十分重要。如去尾过早,会使大量香味物质残存于酒糟中,从而损失了大量的香味,但去尾长,酒度会低。近年来粮食酒的酒尾已用来勾兑液态法白酒,以提高产品质量。
在整个蒸馏过程中,汽压不能忽大忽小,否则会破坏甑内各层汽液相平衡,降低蒸馏效果。
泸州、五粮液酒厂等为提高名酒质量,还采用“量质接酒”这一特殊工艺,即边接边尝,取流酒质量中某一段最佳者,单独入库,分级贮存,勾兑出厂。
传统使用的甑桶,高1米左右,直径是上口1.7米,下口为1.6米,呈“花盆甑”最好用。甑下部是一层竹制蓖子。甑桶外壁为木板,内壁铺以石板,石板间应彼此嵌合,在合缝处涂以防酸水泥,使之不渗漏。使用平板甑盖,认为这样能较好的控制每甑所蒸馏酒醅的数量。
甑桶与纯锡制立管式冷却器(图4-2)中间架一过汽管(通称大龙),以使两者相通。 在冷却器的侧面中上部,又设一支管与甑桶之蒸锅相通,在支管上设置有开关阀门,便于将冷却酒后的热水送入蒸锅,这样便使热的利用更臻合理,又在支管开关阀门下,装一分支管,用于酒尾回锅时流加之用。甑桶采用锅炉蒸汽或直接火加热,前者宜将蒸汽管通入底锅水,使成二级蒸汽,以避免锅炉带来的杂味,另外蒸馏效果好。锅内水位在装甑前必先检查,水位应保持距蓖子0.6米左右。
5.出甑加水撒曲 传统操作时,出甑的粮糟按100公斤高粱粉加入蒸酒时甑桶淌出的冷却水70一80公斤,进行热水泼浆,这种加水操作称“打量水”,所加水的温度在80℃以上,使粮醅能充分吸水保浆。每窖除窖底二甑不加水外,其余分层加入不同水量。一般控制入窖水分53-55%,容底有一定的黄浆水比没有的好。因水分大一些有利于酒醅中养料被水分溶解渗往窖壁、窖底,便于窖泥中细菌的吸收利用,另外有利于增加窖底部的密闭程度,便于嫌气性菌类发挥作用。黄浆水溶去过多的酸度,有利于酒的甘冽爽口。但入窖水分过大,会造成酒味平淡,酒精分损失过多。
将已加高温水的醅,放于帘子上,进行通风降温,当品温冬季降到13℃,夏季降到比气温低2-3℃时,即可加大曲粉。大曲粉的用量,粮糟为高梁粉的19-21%,而回糟每甑加曲量为粮糟的一半,因回糟中不再加入新料。用曲量要准确,用曲量过大,发酵升温过猛,不利于发酵并使酒味带苦。用曲量过小,升温太慢,发酵不彻底。入窖温度,粮糟为18-20℃,回槽为20一21℃。通常生产时,母糟的情况及分析数据如下:
入窖水分 53-54% 入窖酸度1.4-1.8°
出窖水分 55-58% 出窖酸度2.3-3.4°
入窖淀粉 14-16% 入容糟酯含量0.43一O.6克/100克出窖淀粉 8-10% 出窖糟酯含量0.6-0.8克/100克配料的水分 53-57% 母糟情况 较疏松配料后水分 48-49% 滴窖 较易
(注:配成粮糟上甑时取样)
6.入窖发酵
(1)发酵设备 泸型酒厂使用泥窖,其容积为8-12立方米。泸州酒厂经验的突出点是“千年老窖、万年糟”,意思是窖龄越老越好。泥窖是生产泸型酒的基地,适应在土壤中生活的己、丁酸菌的生命活动,生成了己、丁酸及其酸类,窖越芝,菌类及其代谢产物就越多,酒的泸香味就会越浓厚。发酵窖是采用黄土建成,最好窖底是黄土,窖壁上钉入楠竹头制成的竹钉,钉长约30厘米,宽约3厘米、竹节向上,竹头缠苎麻丝,钉入发酵窖壁约20厘米,钉与钉间的距离约20厘米,上下行要串空钉,以形成角尖向上的三角形。 另用发酵窖酒醅中流出的“黄水”,加在细腻、绵软、无夹砂的黄土里,踩柔后涂布在窖壁,厚约10厘米,窖底用净黄土夯实,厚约30厘米。新建的发酵窖经过七、八轮次后,黄土就由黄色变为乌黑色,约再经过一年半时间的发酵,又逐渐转变为乌白色,并变绵软为脆硬。产品质量也随着时间的增长和泥质的转变而逐渐提高。这样再经过二十余年,泥质又由脆硬而逐渐变得又碎(无粘性)又软,泥色由乌白转变为乌黑,并出现红绿等彩色,产生一种浓郁的香味,这就初步达到发酵老窖的标准,产品酒的质量也随之而显著提高。此后年复一年,产品质量越提越高,由于陈年发酵老窖对产品质量有决定性的影响,因此在出窖和滴窖等操作时都应特别小心,以避免损伤发酵窖泥。
从老窖的不同位置中取出酒醅进行蒸酒,其质量是发酵窖下层优于中层,中层又优于上层;发酵窖边的酒醅又较中心为好。这些说明泸型酒的香味成分是与窖泥分不开的。根据这个道理,在新建泥窖时应考虑窖形,达到最大限度地扩大窖体表面积(尤其是底面积),增加酒醅与泥面的接触以提高产品质量。窖的容积大小,应与甑桶容积相适应。甑桶容积又与投料量和工艺相关联。在生产上把泥窖容积相对地缩小一些,从酒的质量来考虑是有好处的。因为窖容越大,单位体积酒醅占有的窖体表面积就相对地减少。
A=m/v
式中 A--单位体积酒醅占有的窖体表面积,平方米/立方米
M--窖体总表面积,平方米(仅计算窖壁和窑底的表面积)
V--窖的总容积,立方米
今将三者关系列表于4-13。从表可知,窖容越大,单位体积酒醅占有的泥面积便越小。例如把12立方米的窖改为2个6立方米的小窖时,总表面积可增加26%。所以在一定范围内,窖容小些则A值就大些,产酒质量会好些。但实际上窖容不能太小(不便操作),所以设计时尽可能把窖容取在6-8立方米为好,不要用大窖。当窖容确定后,窖深应保证1.5-1.6米,因实践证明,这样的深度较合理,既可取得较大的底面积,又能满足嫌气性和其它方面的要求。当窖容确定后,窖长和宽的尺寸比例会影响窖体的总面积,当长宽比为1∶1(正方形)时,总面积最小,故不要建成正方形窖。但长宽比也不能无限加大,因过于狭长不便操作,一般长∶宽=2-2.2∶1为宜。这样建窖,窖形合理,能提供最大的表面积,在同等条件下,它可以比不合理的窑形多产好酒或出酒质量更好。
(2)入窖条件 在生产上应严格控制入窖淀粉浓度、温度、水分和酸度。
①入窖淀粉浓度 粮糟入窖淀粉浓度的高低是控制发酵的一项重要内容。这亦是粮醅配比的依据。入窖淀粉浓度过高,容易引起发酵升温过猛,造成酸败。而淀粉浓度过低,又会造成发酵不良,所产的酒缺乏浓郁、独特的香味。一般入窖淀粉浓度,夏季控制在14-16%,冬季控制在16-17%。
②入窖温度 温度是发酵正常的首要条件,如果入窖温度过高,会使发酵升温过猛,为杂菌的繁殖提供了有利条件,同时也打乱了糖化与发酵作用的协调,会使酒醅酸度过高,造成酒精产量减少,故应贯彻低温入窖的原则。一般入窖温度冬季18-20℃,夏季应掌握比此温低1-2℃。
③入窖水分 适当的水分是发酵良好的重要因素。但入窖水分过高,会引起糖化和发酵作用快,升温过猛,使发酵不彻底,出池酒醅会发粘不疏松。而水分过少,会引起酒醅发干,残余淀粉高,酸度低,醅不柔软,影响发酵的正常进行,造成减产。入窖水分夏季控制在57-58%,冬季控制在53-54%。
④入窖酸度 酸度来自原料本身、曲,酒醅是最主要的。在发酵过程中酸度增加的原因,主要是杂菌的影响。如入窖酸度过高,虽发酵升温缓慢,仍将促使酵母死亡,阻碍发酵作用的进行;而酸度过低,也影响糖化酶作用的速度,对糖化与发酵均不利。故应控制入窖酸度,一般规定夏季在2°以下,冬季为1.4-1.8°。
(3)发酵管理 每装完二甑粮糟就要踩窖一次,通过踩窖可压紧发酵醅子,以减少窖中空气,抑制好气性细菌繁殖,使形成缓慢的正常发酵,但如踩得太紧,容易踩成团块,对发酵也是有害的。
浓香型的名酒厂都将回酒发酵列入工艺操作规程,有的厂制订了完整的回酒尾操作。每甑回酒尾4-5公斤,冲淡至酒度为20度,均匀洒到醅子上,进行回酒发酵,有增香作用。微量的乙醇可供给己酸菌作为碳源,促进窖内己酸乙酯的生成,同时乙醇可供给产酯酵母菌以产生香味物质。
在发酵中酯类的生成过程是缓慢地进行的,一般发酵期长,产品酯含量高。泸州曲洒厂把发酵期规定为60天。发酵期长不仅可使本排酒的质量好,而且涉及母糟的质量,也关系到下一排酒的质量。
一、续渣法大曲酒生产工艺
(一)续渣法大曲酒生产特点白酒酿造分为清渣和续渣两种方法。续渣法又分为五甑(指甑桶或蒸馏器)、四甑等方法。所谓五甑是指每个生产班将窖中的酒醅分五次蒸馏的意思。续渣操作法是大曲酒和麸曲白酒生产上应用最广泛的酿酒方法。
续渣法将渣子(指粉碎后的生原科)蒸料后,加曲(大曲或麸曲和酒母),入窖(即发酵池)发酵,取出酒醅(又称母糟,指已发酵的固态醅)蒸酒,在蒸完酒的醅子中,再加入清蒸后的渣子(这种单独蒸料操作称清蒸);亦有采用将渣子和酒醅混合后,在甑桶内同时进行蒸酒和蒸料(这种操作称混烧),然后加曲继续发酵,如此反复进行。由于生产过程一直在加入新料及曲,继续发酵,蒸酒,故称续渣发酵法。续渣法适用于生产泸型酒和茅型酒。
第一次投产时,原料经蒸煮糊化,加曲,第一次入窖发酵称立渣;立渣应配酒糟或酒醅,以调节入窖的淀粉浓度和入窖酸度。
新原料经立渣发酵后,在蒸酒前先取出一部作为小渣(或称红糟),其余各甑作为大渣(或称粮糟)。小渣入窖发酵,进行蒸酒后的醅子中不在加入新料,只加曲,下窖发酵蒸酒后称回糟。回糟经加曲发酵蒸酒后,不再继续发酵为仍糟(又称丢糟),可作饲料。至第二排后,又在大渣中取出一甑作为小渣,其余按上述要求继续反复操作,这样每日进行蒸酒有一定的甑数,投入的新料和排出的酒糟数量相当,保持一定的平衡,每日产品数量相同,工作步骤一律,保持均衡生产。
白酒固态发酵时,对发酵完了含有一定量酒精的固体醅称酒醅(亦称香醅),续渣法常把酒醅分成几种,对加入新料多的酒醅称大渣(粮糟),加入少量新料的叫小渣(红糟)。
续渣法中老五甑操作法是目前白酒酿造中应用最广泛的操作,在传统上老五甑采用“蒸酒蒸料”混烧操作,它适用于高梁、玉米、甘薯干等含淀粉量在45%以上的原料,大曲酒生产亦常采用此操作法。新料大多数经过发酵三次以上才成为扔糟,淀粉利用率比较高。
续渣混烧法操作工艺流程图如下:
混烧操作法,具有如下优点:
(1)各种粮食本身含有其特有的香味物质,如含少量的酯类或可能含有芳香族酚类、香兰素等,在蒸酒和蒸料同时,会随酒的蒸汽带入白酒中,对酒起增香作用,这香称粮香。
(2)原料和酒醅混合后,能吸收酒醅的酸和水,有利于原料的糊化。
(3)在酒醅中混入新料,可减少蒸酒时加入填充料(小米壳或稻壳)的用量。
现把老五甑操作用图解法表示于下。
老五甑正常操作时,窖内有四甑材料[大渣1、大渣2(二渣)、小渣(三渣),回糟]。 出窖后加新料作成五甑材料(大渣1、大渣2、小渣、回糟、扔糟),分为五次蒸馏(料),其中四甑下窖,一甑扔糟。
第一排 根据甑桶大小,考虑每班投入新原料(高粱粉)的数量,加入为投料量30一40%的填充料,配入2-3倍于投料量的酒糟,进行蒸料冷却后加曲入窖发酵,立两渣料。
第二排 将第一排两甑酒醅,取出一部分,加入占用料总数20%左右的新原料,配成一甑作为小渣,其余大部分酒醅加入占用料总数80%左右的原料,配成两甑大渣,进行混烧(蒸酒和蒸料),两甑大渣和一甑小渣分别冷却,加曲后,分层入一个窖内进行发酵。
第三排 将第二排小渣不加新料蒸酒后冷却,加曲,即做成回糟入窖发酵。两甑大渣按第二排操作,配成两甑大渣和一甑小渣。这样入窖发酵有四甑料,它们是两甑大渣,一甑小渣和一甑回糟,分层在窖内发酵。
第四排(圆排) 将上排的回糟酒醅,进行蒸酒后,作为扔糟,两甑大渣和一甑小渣,按第三排操作配成四甑。
从第四排起已经做到圆排了,以后可按此方式循环操作。每天出窖加入新料后投入甑中为五甑料,其中四甑入窖发酵,一甑为扔糟。
四甑醅在窖中的安排,各厂均有不同。有的厂回糟在窖池最底部,最上为三渣。而有的厂则采用三渣在窖池最底部,回糟在最上部。可简单表示如图4-1。
续渣发酵法具备以下的优点:
(1)原料经过多次发酵,淀粉利用率可大大提高,一般续渣法比清渣法淀粉利用率高,酒糟残余淀粉也低。
(2)原料经过多次发酵,有利于积累酒香味的前体物质,特别容易形成以己酸乙酯为主体的窖底香,有利于生产浓香型大曲酒。
(3)如采用混烧操作,新料和发酵酒醅一起蒸馏、蒸煮,生产中不配入大量酒糟,所以热能利用比较经济,劳动生产率也相对比较高。
(二)续渣法大曲酒工艺过程名白酒中除汾酒外,都采用续渣法生产工艺。泸型酒是典型的混蒸混糟、老窖续渣,其工艺操作类似于老五甑。各地名酒厂和优质酒厂将根据自身工艺特点和季节性来适当调整工艺。现将续渣法大曲酒生产工艺过程简介于下。其工艺流程如下:
1.酿酒原料 使用糯种高梁酿酒,原料要求成熟、饱满、干净和淀粉含量高。
大曲为高温曲,以感官检验、曲块质硬、内部干燥和富有浓郁的曲香味,不带任何霉臭味和酸臭味,曲断面整齐,边皮很薄,内呈灰白浅褐,不带其它颜色。大曲的成分和糖化力如表4-12所示。
稻壳作为填充料,要求新鲜干燥,不带霉味,呈金黄色。
酿造用水各酒厂都十分重视,要求使用无色透明,微酸性,硬度较低,金属离子及有机物含量均较低的水。水质的好坏、将会直接影响到糖化速度和发酵良好性,并影响酒质的优劣,故名酒酿造必要佳泉。
2.原料处理 高粱磨碎的粗细程度,以能通过20目筛,粗粒占28%为佳。大曲经钢磨磨成曲粉。
3.出窖配料 南方酒厂对酒醅及酒糟统称为糟。泸型酒厂采用经多次循环发酵的酒醅(母糟、老糟)叫“万年糟”进行配料。
正常生产时,老窖中有六甑材料(最上面一甑是回糟,下面有五甑粮糟)。出窖后加入新料做成七甑材料,其中六甑下窖,一甑为丢糟。由回糟所蒸得的酒称“丢糟酒”,须单独装坛。
窖底部分粮糟含水分多于上层。在把上部粮糟挖出进行配料上甑后,对窖下部的三甑粮糟要进行“滴窖降水”操作。即将窖中的粮糟移到窖底部较高的一端,让粮糟中黄水滴出,舀出黄水,以达到降低母糟酸度和水分的目的。亦可采用把粮糟移到窖外堆糟坝上进行滴黄水。滴窖时间至少在12小时以上。有的泸型酒厂还采用在起窖时,将已成熟的粮糟起到视黄水所能浸到母糟的位置为止,下面为黄水层,在窖角上挖约一公尺深的坑,进行滴窖操作,将黄水滴完舀尽。
黄水是窖内酒醅向下层渗漏的黄色淋浆水,一般含有酒精4.5-4.7%(容量)以及醋酸、腐植质和酵母菌体自溶物,而且还含有一些经过驯化的己酸菌等,并含有多种白酒香味的前体物质,故黄水是用作人工培窖的好材料。另外采用集中起来送入甑桶底锅蒸得黄水酒。如果滴出的黄水发黑,说明生产工艺发生了问题,这是由于窖温过高所引起的。
为便于掌握生产,做到“稳、准、细、净”,宜采用以甑为单位来计算用粮、用曲、用水、用稻壳的数量。并规定每日蒸几甑活。采用稳定的工艺,才能确保母糟质量,确保泥窖中菌类具有必要的营养来源。
有的酒厂,还采用“原出原入”的操作,即将由某一个窖的酒醅(母糟)挖出配料进行蒸粮蒸酒后,仍返回原窖发酵,这样便于以窖养醅,以醅养窖,使泸型酒的风格更为突出。
通常“配料蒸粮”的配料比规定为:
每甑母糟用量 500公斤加入高粱粉 120一130公斤稻壳 夏季为粮食的20一22%
冬季为22-25%
每甑在投料前,必须提前一小时将所投高梁粉和发酵糟拌和均匀,使料润透,然后装甑,使蒸煮与蒸馏同时进行。装甑前须掺够锅底水,在竹蓖子上撒稻壳一公斤左右。
上述配料比中配醅量较大,高梁∶母糟=1∶4-5。采用大回醅除了对醅中残余淀粉可充分再利用外,并可调节入窖淀粉浓度和入窖酸度。但其主要作用还在于增加母糟发酵轮次,使其有更多机会与窖泥接触,产生更多的香味物质,提高成品酒的酯、酸含量,使香味浓郁。
加入稻壳可使酒醅疏松,保持一定的空隙,为发酵和蒸馏创造较好的条件。另外亦能起到稀释淀粉浓度,冲淡酸度,吸收酒精分,保持浆水的作用。一般稻壳用量占粮的20-22%,尽管稻壳经过清蒸半小时的处理,但邪杂味仍除不尽,还是要带入酒中,故应通过加强“滴窖降水”,进行“增醅减糠(稻壳)”来提高产品质量。
4.装甑蒸粮蒸酒 在白酒生产中,发酵完毕后的酒醅除含一定量的酒精外,尚有其他一些挥发性与非挥发性的物质,其组成相当复杂。将酒精和其它挥发性物质从酒醅中提取出来,并排除杂质的操作过程称蒸馏。“造香靠发酵,提香靠蒸馏”。蒸馏是酿制白酒的一个重要操作阶段。
白酒的固态装甑蒸馏是我国劳动人民独创的一种蒸馏型式。它通过较矮的固体发酵酒醅料层进行水蒸汽蒸馏法,随加热,随装甑,水蒸汽和酒汽与酒醅相接触,层层浓缩,能从含酒精5度左右及含芳香成分的发酵酒醅中获得40-65度具独特风格的白酒。白酒甑桶相当于一个填料蒸馏塔,物质和热量的传递均在酒醅中进行,酒醅既是含有酒精成分的物料,又是蒸馏塔的填充料。为提高酒精及其他有益成分的蒸馏效率,必须使水蒸汽和酒醅得以充分接触,进行相互间物质和热量交换。白酒的香味物质,多是可挥发性物质,为此装入甑桶内酒醅必须疏松,加热用蒸汽必须缓慢,装甑操作要做到轻、松、匀,见潮就撤。还应掌握汽量,基本上做到不压汽、不跑汽。
在装甑操作上要求边高中低。 装甑时间,一般为35-45分钟。如装甑太快,料醅会相对压得实,高沸点香味成分蒸馏出来就少,如装甑时间过长,则低沸点香味成分损失会增多。另外装甑时间与出酒率也有一定关系。1976年某厂进行优选法实验,在20一45分钟之间进行装甑时间的优选,以45分钟为最好(流酒温度35℃),能使每甑多产酒5-14公斤。
掌握蒸汽汽压、温度和流酒速度是搞好蒸酒质量重要环节。在装甑及流酒时,进汽管压力一般为14.7千帕斯卡。流酒温度规定为35℃,接取酒头0.5公斤。流酒时间为15-20分钟,流酒速度一般为3-4公斤/分。在蒸馏(煮)过程中,前期(即初馏温度),甑内酒精分高,而温度低,一般在85-95℃,糊化作用效果并不显著,后期流酒尾时,蒸煮效果大,此时应加大蒸汽压力,促进糊化作用,并将一部分杂质排出。入库酒平均酒度要求控制在6l度。
在酒头中存在一些比酒精更容易挥发(即沸点比酒精低)的物质,如乙醛、乙酸乙酯、甲酸乙酯、甲醇等。另外高级醇(杂醇油)也存在于酒头,为什么高沸点的高级醇反而集聚在酒头呢?这是由于挥发系数K值和甑桶设备条件所致。高级醇中的戊醇,在酒精浓度55度(容量)时K=0.98,当酒精浓度低时,K值大于1(即在该情况时,戊醇比酒精更容易挥发);反之则小于1。在用甑桶蒸酒时,因为初期酒精度不高,高级醇的K值便大于1,这样高级醇会先被蒸到酒醅上层,气化后立即进入了过气管,冷凝后流出,这就造成了在酒头中的高级醇含量高。所以馏出来的新酒头邪味很大,但经长期贮存后香气大增,可用来勾酒。粮食酒的酒尾有大量香味物质,如乳酸乙酯聚集于酒尾,白酒中没有乳酸乙酯,就失去了白酒风味,但过多时则呈青草味,酒味发涩。通过气相色谱法测定,酒尾中的油状物不是高级醇,而是由亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯等高级脂肪酸酯类组成。由于它们分子量大,不溶和难溶于水,不溶于酒精和乙醚,这些高级脂肪酸乙酯和乳酸乙酯构成了酒尾的主要酸类,是呈口味的极好物质,故正确地进行蒸馏过程,去头去尾操作十分重要。如去尾过早,会使大量香味物质残存于酒糟中,从而损失了大量的香味,但去尾长,酒度会低。近年来粮食酒的酒尾已用来勾兑液态法白酒,以提高产品质量。
在整个蒸馏过程中,汽压不能忽大忽小,否则会破坏甑内各层汽液相平衡,降低蒸馏效果。
泸州、五粮液酒厂等为提高名酒质量,还采用“量质接酒”这一特殊工艺,即边接边尝,取流酒质量中某一段最佳者,单独入库,分级贮存,勾兑出厂。
传统使用的甑桶,高1米左右,直径是上口1.7米,下口为1.6米,呈“花盆甑”最好用。甑下部是一层竹制蓖子。甑桶外壁为木板,内壁铺以石板,石板间应彼此嵌合,在合缝处涂以防酸水泥,使之不渗漏。使用平板甑盖,认为这样能较好的控制每甑所蒸馏酒醅的数量。
甑桶与纯锡制立管式冷却器(图4-2)中间架一过汽管(通称大龙),以使两者相通。 在冷却器的侧面中上部,又设一支管与甑桶之蒸锅相通,在支管上设置有开关阀门,便于将冷却酒后的热水送入蒸锅,这样便使热的利用更臻合理,又在支管开关阀门下,装一分支管,用于酒尾回锅时流加之用。甑桶采用锅炉蒸汽或直接火加热,前者宜将蒸汽管通入底锅水,使成二级蒸汽,以避免锅炉带来的杂味,另外蒸馏效果好。锅内水位在装甑前必先检查,水位应保持距蓖子0.6米左右。
5.出甑加水撒曲 传统操作时,出甑的粮糟按100公斤高粱粉加入蒸酒时甑桶淌出的冷却水70一80公斤,进行热水泼浆,这种加水操作称“打量水”,所加水的温度在80℃以上,使粮醅能充分吸水保浆。每窖除窖底二甑不加水外,其余分层加入不同水量。一般控制入窖水分53-55%,容底有一定的黄浆水比没有的好。因水分大一些有利于酒醅中养料被水分溶解渗往窖壁、窖底,便于窖泥中细菌的吸收利用,另外有利于增加窖底部的密闭程度,便于嫌气性菌类发挥作用。黄浆水溶去过多的酸度,有利于酒的甘冽爽口。但入窖水分过大,会造成酒味平淡,酒精分损失过多。
将已加高温水的醅,放于帘子上,进行通风降温,当品温冬季降到13℃,夏季降到比气温低2-3℃时,即可加大曲粉。大曲粉的用量,粮糟为高梁粉的19-21%,而回糟每甑加曲量为粮糟的一半,因回糟中不再加入新料。用曲量要准确,用曲量过大,发酵升温过猛,不利于发酵并使酒味带苦。用曲量过小,升温太慢,发酵不彻底。入窖温度,粮糟为18-20℃,回槽为20一21℃。通常生产时,母糟的情况及分析数据如下:
入窖水分 53-54% 入窖酸度1.4-1.8°
出窖水分 55-58% 出窖酸度2.3-3.4°
入窖淀粉 14-16% 入容糟酯含量0.43一O.6克/100克出窖淀粉 8-10% 出窖糟酯含量0.6-0.8克/100克配料的水分 53-57% 母糟情况 较疏松配料后水分 48-49% 滴窖 较易
(注:配成粮糟上甑时取样)
6.入窖发酵
(1)发酵设备 泸型酒厂使用泥窖,其容积为8-12立方米。泸州酒厂经验的突出点是“千年老窖、万年糟”,意思是窖龄越老越好。泥窖是生产泸型酒的基地,适应在土壤中生活的己、丁酸菌的生命活动,生成了己、丁酸及其酸类,窖越芝,菌类及其代谢产物就越多,酒的泸香味就会越浓厚。发酵窖是采用黄土建成,最好窖底是黄土,窖壁上钉入楠竹头制成的竹钉,钉长约30厘米,宽约3厘米、竹节向上,竹头缠苎麻丝,钉入发酵窖壁约20厘米,钉与钉间的距离约20厘米,上下行要串空钉,以形成角尖向上的三角形。 另用发酵窖酒醅中流出的“黄水”,加在细腻、绵软、无夹砂的黄土里,踩柔后涂布在窖壁,厚约10厘米,窖底用净黄土夯实,厚约30厘米。新建的发酵窖经过七、八轮次后,黄土就由黄色变为乌黑色,约再经过一年半时间的发酵,又逐渐转变为乌白色,并变绵软为脆硬。产品质量也随着时间的增长和泥质的转变而逐渐提高。这样再经过二十余年,泥质又由脆硬而逐渐变得又碎(无粘性)又软,泥色由乌白转变为乌黑,并出现红绿等彩色,产生一种浓郁的香味,这就初步达到发酵老窖的标准,产品酒的质量也随之而显著提高。此后年复一年,产品质量越提越高,由于陈年发酵老窖对产品质量有决定性的影响,因此在出窖和滴窖等操作时都应特别小心,以避免损伤发酵窖泥。
从老窖的不同位置中取出酒醅进行蒸酒,其质量是发酵窖下层优于中层,中层又优于上层;发酵窖边的酒醅又较中心为好。这些说明泸型酒的香味成分是与窖泥分不开的。根据这个道理,在新建泥窖时应考虑窖形,达到最大限度地扩大窖体表面积(尤其是底面积),增加酒醅与泥面的接触以提高产品质量。窖的容积大小,应与甑桶容积相适应。甑桶容积又与投料量和工艺相关联。在生产上把泥窖容积相对地缩小一些,从酒的质量来考虑是有好处的。因为窖容越大,单位体积酒醅占有的窖体表面积就相对地减少。
A=m/v
式中 A--单位体积酒醅占有的窖体表面积,平方米/立方米
M--窖体总表面积,平方米(仅计算窖壁和窑底的表面积)
V--窖的总容积,立方米
今将三者关系列表于4-13。从表可知,窖容越大,单位体积酒醅占有的泥面积便越小。例如把12立方米的窖改为2个6立方米的小窖时,总表面积可增加26%。所以在一定范围内,窖容小些则A值就大些,产酒质量会好些。但实际上窖容不能太小(不便操作),所以设计时尽可能把窖容取在6-8立方米为好,不要用大窖。当窖容确定后,窖深应保证1.5-1.6米,因实践证明,这样的深度较合理,既可取得较大的底面积,又能满足嫌气性和其它方面的要求。当窖容确定后,窖长和宽的尺寸比例会影响窖体的总面积,当长宽比为1∶1(正方形)时,总面积最小,故不要建成正方形窖。但长宽比也不能无限加大,因过于狭长不便操作,一般长∶宽=2-2.2∶1为宜。这样建窖,窖形合理,能提供最大的表面积,在同等条件下,它可以比不合理的窑形多产好酒或出酒质量更好。
(2)入窖条件 在生产上应严格控制入窖淀粉浓度、温度、水分和酸度。
①入窖淀粉浓度 粮糟入窖淀粉浓度的高低是控制发酵的一项重要内容。这亦是粮醅配比的依据。入窖淀粉浓度过高,容易引起发酵升温过猛,造成酸败。而淀粉浓度过低,又会造成发酵不良,所产的酒缺乏浓郁、独特的香味。一般入窖淀粉浓度,夏季控制在14-16%,冬季控制在16-17%。
②入窖温度 温度是发酵正常的首要条件,如果入窖温度过高,会使发酵升温过猛,为杂菌的繁殖提供了有利条件,同时也打乱了糖化与发酵作用的协调,会使酒醅酸度过高,造成酒精产量减少,故应贯彻低温入窖的原则。一般入窖温度冬季18-20℃,夏季应掌握比此温低1-2℃。
③入窖水分 适当的水分是发酵良好的重要因素。但入窖水分过高,会引起糖化和发酵作用快,升温过猛,使发酵不彻底,出池酒醅会发粘不疏松。而水分过少,会引起酒醅发干,残余淀粉高,酸度低,醅不柔软,影响发酵的正常进行,造成减产。入窖水分夏季控制在57-58%,冬季控制在53-54%。
④入窖酸度 酸度来自原料本身、曲,酒醅是最主要的。在发酵过程中酸度增加的原因,主要是杂菌的影响。如入窖酸度过高,虽发酵升温缓慢,仍将促使酵母死亡,阻碍发酵作用的进行;而酸度过低,也影响糖化酶作用的速度,对糖化与发酵均不利。故应控制入窖酸度,一般规定夏季在2°以下,冬季为1.4-1.8°。
(3)发酵管理 每装完二甑粮糟就要踩窖一次,通过踩窖可压紧发酵醅子,以减少窖中空气,抑制好气性细菌繁殖,使形成缓慢的正常发酵,但如踩得太紧,容易踩成团块,对发酵也是有害的。
浓香型的名酒厂都将回酒发酵列入工艺操作规程,有的厂制订了完整的回酒尾操作。每甑回酒尾4-5公斤,冲淡至酒度为20度,均匀洒到醅子上,进行回酒发酵,有增香作用。微量的乙醇可供给己酸菌作为碳源,促进窖内己酸乙酯的生成,同时乙醇可供给产酯酵母菌以产生香味物质。
在发酵中酯类的生成过程是缓慢地进行的,一般发酵期长,产品酯含量高。泸州曲洒厂把发酵期规定为60天。发酵期长不仅可使本排酒的质量好,而且涉及母糟的质量,也关系到下一排酒的质量。
粮糟在发酵过程中大体升温幅度为10-15℃。
为提高产品质量,泸型曲酒厂已普通开始试验和推广“双轮底”发酵技术。所谓“双轮底”就是在充分利用发酵设备的情况下,延长窖底酒醅发酵期,部分酒醅连续发酵两次,使更具有浓郁芳香。由“双轮底”酒醅所产酒,香味浓郁,质量比较好,供勾兑酒时作为精华酒使用。某厂所创造的“每排双轮底”操作法,就是作“每排双轮底”发酵的窖池,第一次起窖时,在窖底留约一甑半的母底糟不起,进行再次发酵,在所留底糟上面放两块隔蓖,以便区分底糟和母糟,然后再在底糟上面装入粮糟,待第二排开窖时,起窖快到放有隔蓖的留底处时,就把双轮底上面约一甑半母糟量的糟子,扒到黄水坑内堆高,等双轮底糟起完后,再把留在黄水坑内的母糟拉平,作为下排的底糟,放上隔蓖再装粮糟。以后每排均按此操作进行,每排蒸酒都有双轮底的酒。
“双轮底”酒质好,而且入窖母糟也越做越香,质量越来越好。“双轮底”酒质量分析如表4-14所示。
发酵材料入窖后,即将踩柔的黄泥封在窖顶上。定时检查窖温,冬季应加盖稻壳保温。封窖的目的是杜绝空气和杂菌的侵入,并抑制好气性产酸菌作用。五粮液酒厂在1966年前后曾研究不同封窖材料对白酒质量的影响,经多次对比试验认为:
①泥封的窖,酒醅呈黄金色,不干、不粘,利于滴黄水,开窖时香气浓郁味正。塑料布封窖的酒醅,开窖时有烧臭味,香味短。由于塑料布存在着不易发现的轻微破损,致使密封不良,酒醅往往出现霉变现象。
②从常规化验得出,一般用泥封窖产的酒,其酸、酯含量都比塑料布封的高,有的酒虽较塑料布的酸、酯量低,但品尝仍是泥封的好。
③泥封窖的上层和底层因接触泥,适于已酸菌繁殖,使已酸乙酯和丁酸乙酯含量比中层为高。而塑料布封窖的上、中层含酯量不如泥封窖的高。
④经多次封窖使用的黄泥称窖皮泥,是人工培养老窖的好材料,它为发展新窖提供了好的原料。综合以上事实说明,发酵窖池采用传统的密封材料--黄泥比塑料布封窖为好。
(4)人工培养老窖 泸型酒的生产,窖子是基础,操作是关键。随着对微生物在白酒工业应用研究的深入,“老窖”的秘密巳逐步为人们所认识,其实质是在窖泥中栖息有以细菌为主的多种微生物,以香醅为养料来源,以窖泥与香醅为活动场所,经过微生物所进行的缓慢生化变化,产生了泸型酒的以己酸乙酯为主体的香气成分。从1963年以来,五粮液酒厂和古井贡酒厂等开展了科学实验,利用老窖泥所存在的大量细菌,接入到窖外泥中培养,使其在新泥中经短时间达到一定的种类和数量。用这种发酵的香泥涂在新建窖的窖壁和窖底上,再通过酒醅的发酵作用,产生出来的泸型酒的香气成分相当于几十年窖龄所产酒的质量水平,这就是人工培养老窖。采用这种新工艺,各名酒厂已生产出合格的产品,说明采用“人工老窖”对提高泸型酒质量起到了一定作用。全国绝大多数生产泸型酒的酒厂都已采用了这一新工艺。
就目前的认识,为保证新泥中有足够类别的菌,还是采用以多年老窖泥接种扩大自然发酵的方法来培养香泥为好。目前虽已初步了解,老窖泥中存在的梭状芽孢杆菌属中的己酸菌与丁酸菌起有益作用,与香气成分的生成有主要关系。但其它有益菌,以及哪些菌是无用的,哪些菌起反作用,则尚未完全了解。所以只好采取多用一些菌类,尽量使有益菌的种类和数量多一些,那些无用的菌种,大部分会在窖内的发酵过程中,因条件不适合而被自然淘汰。
现介绍几种比较成功的人工培养老容的操作方法。
①混合泥加坛内培养液堆积培养 五粮液酒厂利用老窖泥作为菌种,在坛内进行扩大培养,然后将培养液加到混合泥中,进行堆积培养,以逐步扩大培养老窖泥中的有益菌,最后使用培养好的香泥,进行筑窖。其培养液配方如表4-15。
拌料及培养 将风干黄土,粉碎投入陶瓷坛,然后加入85℃热水搅拌均匀,立即封坛,盖糠保温,目的是杀死黄泥带来的微生物,保温一天,再继续加热水使坛温达42-45℃,继续加入老窖泥(磨细并调成浆状),加大曲粉,再按量配入黄水、母糟、酒尾,搅拌均匀,以内衬塑料布外涂泥封坛,封坛温度在38-42℃之间,保温发酵7-8天。正常发酵液呈浅黄色,带悬丝,发酵液比较浓,气味与老窖泥相似。显微镜检查,杆茵多,均匀一致,有个别酵母,基本无其它杂菌。
新泥堆积发酵 先将新黄泥捣碎,用黄水均匀泼上至湿透为度,润1-3天后,平铺成30一40厘米厚,再泼上母液,使其渗入泥内,用脚踩紧,如有老窖泥可在上面薄薄地撒一层。然后再以同样方法,再在上面垒新泥泼母液,可垒数层,一坛母液可发酵约3000公斤新泥。新泥堆积后,在上面放蓖席或草帘保温保湿,发酵时间一般7-8天,长些更好。发酵成熟后,便可以此香泥筑窖。
②混合泥加老窖泥培养液堆积培养 泸州曲酒厂创造了一种比较成功的操作,即使用优质泥(合腐植质较多的微酸性粘性熟土,如黑塘泥、田间泥等)或窖皮泥4000公斤,加过磷酸钙60公斤,尿素13公斤,腐植质50公斤,大曲粉50公斤,黄水适量,加老窖泥培养液250公斤。边加边踩,边睬边翻,直至拌和均匀,堆积(或窖内发酵),密封发酵15天以上即可供使用。在搭窖前、还需加适量黄水和尾酒,踩柔后抹在新泥窖的四壁和底部。为了增加香泥与窖壁的粘着力。搭窖前先以约5%的低度酒均匀喷洒窖壁四周,使香泥紧贴于窖壁。一般窖壁厚7.5-10厘米,窖底厚10-12.5厘米,搭好后喷酒尾,最后磨平,撒曲粉少量。窖建好后盖上塑料布,随即进行投产,即成人工培养的窖池。
发酵窖泥是一个培养老窖微生物的过程,使人工培养的窖泥中有更多的老窖微生物,从而更加接近特、头曲窖泥的成分和风格。实践证明,经过发酵后的窖泥在色泽、气味和氨态氮、腐值质、有效磷等各方面都很明显地向特曲窖泥方面转变。泸州曲酒厂曾对老窖泥和新窖泥进行对比分析,其结果如表4-16。
7.勾兑与贮存 新蒸馏出来的酒只能算半成品,具辛辣味和冲味,饮后感到燥而不醇和,必须经过一定时间的贮存才能作为成品。经过贮存的酒,它的香气和味道都比新酒有明显的醇厚感,此贮存过程在白酒生产工艺上称为白酒的“老熟”或“陈酿”。名酒规定贮存期一般为三年。而一般大曲酒亦应贮存半年以上,这样对提高酒的质量是有一定好处的。
白酒在贮存过程的变化大致分为物理变化和化学变化两方面。白酒含量最大的成分是酒精和水,其香味和辣味虽同微量成分有关,但主体还是酒精。白酒经长期贮存,不但会由于化学变代而形成香味物质,也由于物理变化而改变白酒中酒精的辣味和冲鼻味,如贮藏了30一40年的威士忌酒,虽然洒精浓度在40%以上,但在味觉上只相当于10一15%酒精含量所引起的刺激味,这主要是在长期贮存中改变了酒精分子的排列的缘故。水和酒精那是极性分子,有很强的缔合能力,它们都可以通过氢键缔合成大分子。
当酒精和水混合时,由于相同分子间的距离增大,故同分子间氢键便减弱,从而形成了酒精和水的缔合物,此过程的相互作用很复杂。洒精分子与水分子间形成的氢键被认为起了显著的作用。
酒精-水分子间的缔合,大大改变了它们的物理性质如折光率、粘度等,当混合水和酒精时,其体积缩小,并放出热量。如用无水酒精53.94毫升和水49.83毫升混合时,由于分子间的缔合作用,其体积不是103.77毫升,而是100毫升,这表现出最大的收缩度,这就是由于分子间的缔合力,使分子间靠得紧。在饮酒时,在口味上只有自由酒精分子才和味觉、嗅觉器官发生作用,在白酒中存在自由酒精分子越多,刺激性就越大。随着白酒贮存时间的增长,酒精与水分子通过缔合作用构成大分子结合群数量就增加,更多的酒精分子受到束缚,这样自由酒精分子数量就会减少,就必然缩小了对味觉和嗅觉器官的刺激作用,在饮酒时就感到柔和,这就是白酒在贮存过程所发生的物理变化。茅台酒的酒度传统上规定为53-55度,而这个酒度,正是酒精和水混合时,收缩度最大的区域,这时酒精分子受到水分子的强力束缚,自由酒精分子数目少,因此在口味上柔和绵长,这就是茅台酒醇和浓郁,味长回甜,刺激性小的一个原因。故茅台酒酒度规定为52-54度是符合科学道理的。
白酒在贮存过程,所起的缓慢化学变化主要有氧化、酯化和还原等作用,使酒中的醇、醛、酯等成分达到新的平衡,其反应通式可表示如下:
例如乙醛和乙醇缩合后的产物,又名乙醛缩二乙醇
CH3CHO十2CH3CH20H─→CH3CH(OC2H5)2十H2O
白酒经贮存后,其风味会有良好的改变,因此各白酒厂都比较重视贮存期,不轻易变动。
采用瓦坛贮酒,首先要量质定级,根据入库酒质量等级分别装坛,好坛装好酒,不可混级乱装。规定特曲贮存三年,头曲贮存一年,二曲贮存半年。瓦坛用无毒塑料布密封,上面再加泥头。这对保持酒精浓度,加速酒的老熟,提高产品质量都起良好效果。贮存期间要严加检查,发现渗漏及时换坛。
成品酒在出厂前必须经过勾兑操作,这样才能使名酒质量统一和提高。现把某泸型酒厂的经验和做法介绍于下:
(1)“产好优质酒” 是进行勾兑工作的根本 首先必须加强生产技术管理,加强细致操作,“量质接酒”。务求各班组生产的原酒要质量好,口味正。规定6l°以下的酒和丢糟酒、黄水酒以及倒烧、怪杂味重的酒均不能入库,须重新回窖发酵。
(2)“选好基础酒” 量质接酒后再按口味差异分别装坛,再由车间尝评验收,按质分别定为特曲、头曲、二曲酒,并作好风格口味的标记。然后按相同等级不同口味的酒分别打入大桶内调成基础酒,为勾兑调味做好准备。
(3)“精心勾兑酒” 基础酒的醇、香、甜、回味等各有突出之点,不够全面统一,再针对弱点,适当增加“特制调味酒”,用来勾兑以求全面达到该等级酒的要求。
(4)“特制调味酒” 特制调味酒是专门进行生产的,将少数老窖和部分双轮底糟进行化验分析,模到其优异特点,采取必要的技术措施,有意识的分别延长发酵时间半年甚至一年。产出的特制酒专为调味用的精华酒。用这来调味,就可以把基础酒所存在某一不足处加以弥补。
(5)把好质量关 应层层重视产品质量,把好质量关,这样才能产出优质名酒
(6)应“先勾兑后贮存” 通过对比试验,说明应先勾兑再贮存,这样对酒的酯化和酒精与水分子间的缔合作用都优于先贮存后勾兑的酒。
二、清渣法大曲酒生产工艺
(一)清渣法大曲酒生产特点采用清渣法工艺生产大曲酒的数量较少,其中汾酒较为典型,汾酒采用传统的“清蒸二次清”,地缸、固态、分离发酵法,所用高梁和辅料都经过清蒸处理,将经蒸煮后的高梁拌曲放入陶瓷缸,缸埋土中,发酵28天,取出蒸溜。蒸馏后的醅不再配入新抖,只加曲进行第二次发酵,仍发酵28天,糟不打回而直接丢糟。两次蒸馏得酒,经勾兑成汾酒。由此可见,原料和酒醅都是单独蒸,酒醅不再加入新料,与前述续渣法工艺是显著不同,汾酒操作在名酒生产上是独具一格。
汾酒的主体香是乙酸乙酯和乳酸乙酯,而己酸乙酯、丁酸乙酯没有或痕迹。因为它采用了清渣法,设备用陶瓷缸,封口用石扳,场地、晾堂用砖或水泥地,刷洗很干净,这就保证了汾酒具清香、醇净的显明特点。
(二)清渣法大曲酒工艺过程其工艺流程为:
1.原料 原料主要有高梁、大曲和水。
高梁是应用晋中平原出产的“一把抓”品种,其主要化学成分如下:
水分 11.2-12.84% 淀粉 62.57-65.74%
蛋白质 10.3-12.5% 脂肪 3.60-4.38%
粗纤维 1.8-2.88% 灰分 1.70一2.30%
水的质量密切地影响到酒的质量,应选用优质的水。
所用大曲计有清茬、红心和后火三种中温大曲,按比例混合使用。一般为清茬∶红心∶后火=30%∶30%∶40%。所用大曲除注意曲质生化指标如糖化力、液化力、蛋白质分解力和发酵力等外,比较注重大曲的外观质量,如清茬曲要求断面茬口为青白色成灰黄色,无其它颜色掺杂在内,气味清香。后火曲断面呈灰黄色,有单耳、双耳,红心呈五花茬口,具有曲香或炒豌豆香。红心曲断面中间呈一道红、点心的高梁糁红色,无异圈、杂色,具有曲香味。
所使用的高梁和大曲必须经过粉碎后才投入生产,粉碎度要求随生产工艺而变化。原料粉碎越细,越有利于蒸煮糊化,也有利于和微生物、酶的接触,但由于大曲酿造一般发酵周期比较长,醅中所含淀粉浓度较高,若粉碎过细会造成升温快,醅子发粘,容易污染杂菌等缺点,故高梁要求粉碎成4-8瓣/粒,细粉不得超过20%。对所使用大曲粉碎度,第一次发酵用大曲,要求粉碎成大者如豌豆,小者如绿豆,能通过1.2毫米筛孔的细粉不超过55%;第二次发酵用大曲,要求大者如绿豆,小者如小米粒,能通过1.2毫米筛孔的细粉为70-75%。粉碎细度和天气有关,夏季应粗一些,防止发酵时升温太快,冬季气温低可以细一些。
2.润糁 粉碎后的高梁原料称红糁,在蒸科前要进行用热水润糁,称高温润糁。
润糁的目的,是使高梁吸收一定量的水分以利于糊化。而原料吸收水分的速度和能力,是与原科的粉碎度和水温有关。根据有关资料介绍,红糁浸泡半小时,水温40℃,吸水率78%,水温70℃,吸水宰100%,水温90℃,吸水率170%,采用高温润糁吸水量大,易于糊化。高温润糁时,水分不仅是附着于原料淀粉颗粒的表面,而且易渗入到淀粉颗粒内部。曾进行过高温润糁、蒸糁分次加水和在蒸糁后一次加冷水的对比试验,当采用同样的粮水比,其测定结果,是前者入缸时,发酵材料不淋浆,使前者发酵升温较缓慢,而后者淋浆,采用高温润糁所产成品酒比较绵、甜。另外高粱中含有少量果胶,高温润糁会促进果胶酶分解果胶形成甲醇,在蒸糁时即可排除,降低成品酒中甲醇含量,这些说明高温润糁是提高产品质量的一项措施。
高温润糁是将粉碎后的高梁,加入为原料重量55-62%热水。夏季水温为75-80℃,冬季为80-90℃。拌匀后,进行堆积润料18-20小时,这时料堆品温上升,冬季能达42-45℃,夏季47-52℃,料堆上应加盖复盖物,中间翻动2-3次。如糁皮干燥,应补加水2-3%(对原料比)。在这过程中侵入原料中的野生菌(好气性微生物)能进行繁殖和发酵,会使某些芳香和口味成分在堆积过程中积累,对增进酒质的回甜,起一定效果。润糁后质量要求:润透、不淋浆、无干糁、无异味、无疙瘩,手搓成面。
3.蒸料 蒸料使用活甑桶。红糁的蒸料糊化是采用清蒸,认为这样可使酒味更加纯正清香。在装入红糁前先将底锅水煮沸,然后将500公斤润料后的红糁均匀撒入,待蒸汽上匀后,再用60℃的热水15公斤(所加热水量为原料的26-30%)泼在表面上以促进糊化(称加闷头量)。在蒸煮初期,品温在98-99℃,加盖芦席,加大蒸汽,温度逐渐上升到出甑时品温可达105℃,整个蒸料时间从装完甑算起需蒸足八十分钟。红糁上部复盖辅料,一道清蒸。经过清蒸的辅料应当天用完。
红糁蒸煮后质量要求达到“熟而不粘,内无生心,有高梁糁香味,无异杂味”为标准。
4.加水和扬晾(晾渣) 糊化后的红糁趁热由甑中取出堆成长方形,即泼入为原料重量28-30%的冷水(18-20℃的井水),立即翻拌使高梁充分吸水。即可进行通风晾渣,冬季要求降温至20-30℃,夏秋季气温较高,则要求品温降至室温。
5.加大曲(下曲) 红糁扬晾后就可加入磨粉后的大曲粉,加曲量为投料高梁重的9-11%,加曲的温度主要取决于入缸温度,因在加曲后应立即拌匀下缸发酵。
加曲温度根据经验采用:春季20-22℃;夏季20-25℃;秋季23-25℃;冬季25-30℃。
6.大渣(头渣)入缸 所用发酵设备和一般白酒生产不同,不是用窖而是用陶瓷缸。采用陶瓷缸装酒醅发酵是我国的古老传统。缸埋在地下,口与地面平。缸的容量有255公斤或127公斤两种规格。
每酿造1100公斤原料需8只或16只陶瓷缸。缸间距离为10-24厘米。陶瓷缸在使用前,必须用清水洗净,再用花椒水洗刷一次。
水分和温度是控制微生物生命活动的最重要因素,是保证正常发酵的核心,是提高酒的质量的关键,故入缸温度和水分应准确。
大渣入缸的温度一般为10-16℃,夏季越低越好,应做到比自然气温低1-2℃。
大渣入缸水分控制在52-53%。控制入缸水分是发酵好的首要条件,入缸水分过低,糖化发酵不完全,相反水分过高了,发酵不正常,酒味寡谈不醇厚。
入缸后,缸顶用石板盖子盖严,使用清蒸后的小米壳封缸口,盖上还可用稻壳保温。
7.发酵 要形成清香型酒所具独特风格,就要做到中温缓慢发酵。通过多年来对发酵温度变化规律的模索,证明:只要掌握发酵温度前期缓升,中期能保持住一定高温,后期缓落的所谓“前缓、中挺、后缓落”的发酵规律,就能实现生产的优质、高产、低消耗。原传统发酵周期为2l天,为增加酒质芳香醇和,现已延长到28天。
整个发酵过程,大致分为三个阶段:
(1)前期发酵 低温入缸是保证发酵“前缓、中挺、后缓落”的重要一环。入缸温度高,前期发酵升温迅猛;入缸温度过低,前期发酵会过长。发酵前缓期为6-7天,在这阶段应控制发酵温度,使品温缓慢上升到20-30℃,这时微生物生长繁殖,霉菌糖化较迅速,淀粉含量急剧下降,还原糖含量迅速增加,酒精分开始形成。酸度也增加较快。
(2)中期发酵 一般指入缸后第7-8天。至17-18天是中期发酵,为主发酵阶段,共10天左右,微生物生长繁殖以及发酵作用均极旺盛,淀粉含量急剧下降,酒精分显著增加,酒精分最高可达12度左右。由于酵母菌旺盛发酵抑制了产酸菌的活动,所以酸度增加缓慢。这时期温度一定要挺足,即保持一定的高温阶段。若发酵品温过早过快下降则会使发酵不完全,出酒率低而酒质较次。
(3)后期发酵 这是指出缸前发酵的最后阶段,约11-12天,称后发酵期。此时糖化发酵作用均很微弱,霉菌逐渐减少,酵母逐渐死亡,酒精发酵几乎停止,酸度增加较快,温度停止上升。这阶段一般认为主要是生成洒的香味物质过程(酯化过程)。
如这阶段品温下降过快,酵母发酵过早停止,将会不利于酯化反应。如品温不下降,则酒精分挥发损失过多,且有害杂菌继续繁殖生酸,便会造成产生各种有害物质,故后发酵期应做到控制温度缓落。大渣发酵期化学成分的变化可见表4-17。
要达到上述发酵规律,除按要求做到入缸水分和温度准确外,还必须做好发酵容器的保温工作冬季在缸盖上加盖保温材料(稻皮),夏季对发酵前期保温材料少用些尽量延长前发酵期。中、后发酵期要适当调整保温材料用量。另外在习惯上,夏季还可以在缸周围土地上扎眼灌凉水,促使缸中洒醅降温。
在28天的发酵过程中,须隔天检查一次发酵情况,一般在入缸后l一12天内检查,以后则不进行。在发酵室中能闻到一种类似苹果的芳香味,这是发酵良好的象征。醅子在缸中会随着发酵作用的进行逐渐下沉,下沉愈多,则产酒愈多,一般在正常情况下酒醅可以沉下全缸深度的四分之一。
8、出缸、蒸馏 把发酵28天的成熟酒醅从缸中挖出,加入为原料重量22-25%的辅料-糠(其中稻壳∶小米壳=3∶1),翻拌均匀装甑蒸馏。辅料用量要准确。
根据生产实践总结出“轻、松、薄、匀、缓”的装甑操作法,以保证酒醅材料在甑桶内疏松,上汽均匀。并要遵循“蒸汽二小一大”、“材料二干一湿”,缓汽蒸酒,大汽追尾的原则。即装甑打底时材料要干,蒸汽要小,在打底基础上,材料可湿些(即少用辅料),蒸汽应大些,装到最上层材料也要干,蒸汽宜小,盖上甑后缓汽蒸酒,最后大汽追尾,直至蒸尽酒精分。蒸馏操作时,控制流酒速度为3-4公斤/分钟,流酒温度一般控制在25-30℃,认为采用这流酒温度既少损失酒又少跑香,并能最大限度地排除有害杂质,可提高酒的质量和产量。
一般每甑约截酒头1公斤,酒度在75度以上。此酒头可进行回缸发酵。截除酒头的数量应视成品酒质量而确定。截头过多,会使成品酒中芳香物质去掉太多,使酒平淡;截头过少,又使醛类物质过多地混入酒中,使酒味暴辣。
随“酒头”后流出的叫“六渣酒”,这种酒含酯量很高。蒸馏液的酒精度随着酒醅中酒精分的减少而不断降低,当流酒的酒度下降至30度以下时,以后流出的酒称尾酒。也必须摘取分开存放,待下次蒸馏时,回入甑桶的底锅进行重新蒸馏,尾酒中含有大量香味物质,如乳酸乙酯。有机酸是白酒中呈口味物质,在酒尾中含量亦高于前面的馏分。因此在蒸馏时,如摘尾过早,将使大量香味物质存在于酒尾中及残存于酒糟中,从而损失了大量的香味物质。但摘尾长,酒度会低。在蒸尾酒时可以加大蒸汽量“追尽”酒醅的尾酒。在流酒结束后,抬起排盖,敞口排酸10分钟。
9.入缸再发酵 为了充分利用原料中的淀粉,提高淀粉利用率,大渣酒醅蒸完酒后的醅子,还需继续发酵利用一次,这叫做二渣。
二渣的整个酿酒操作原则上和大渣相同,简述如下:
首先将蒸完酒的秕子视干湿情况泼加25-30公斤(35℃)温水,即所谓“蒙头浆”。然后出甑,迅速扬冷到30一38℃时,加入大渣投料量10%的大曲,翻拌均匀,待品温降到规定温度。即可入缸发酵。二渣入缸温度,春、秋,冬三季为22-28℃,夏季为18-23℃,二渣入缸水分控制在59-61%。
由于三渣含淀粉量比大渣低,糠含量大(蒸酒时拌入),所以比较疏松,入缸时会带入大量空气,对发酵不利,因此二渣入缸发酵必须适当地将醅子压紧,喷洒少量酒尾,使其回缸发酵,二渣发酵期现在亦为28天。二渣发酵期间酒醅的化学成分的变化可见表4-18。
二渣酒醅出缸后,加少量的小米壳,即可按大渣酒醅一样操作进行蒸馏,蒸出来的酒叫二渣汾酒,二渣酒糟则作饲料用。
10、贮存勾兑汾酒在入库后,分别班组,由质量检验部门逐组品尝,按照大渣、二渣,合格酒和优质酒分别存放在耐酸搪瓷罐中,一般定存放三年,在出厂时按大、二渣比例,混合优质酒和合格酒,勾兑小样,送质量部门核准后,再勾兑大样,品评出厂。
第四节 麸曲白酒生产工艺麸曲白酒是以高梁、薯干、玉米及高梁糠等含淀粉的物质为原料,采用纯种麸曲酒母代替大曲(砖曲)作糖化发酵剂所生产的蒸馏酒。目前,这类白酒正在向液态法生产的方向发展,随着液态法白酒质量的不断提高,液态发酵法有可能成为这类白酒的主要生产方法。
一、麸曲白酒的生产工艺流程当前麸曲白酒的生产,主要采用清蒸法和混烧法两种生产方法,其工艺流程如下:
1.混烧法工艺流程
2.清蒸法工艺流程
二、麸曲白酒生产工艺
(一)原料的粉碎
1,原料粉碎的目的 原料粉碎可以促进淀粉的均匀吸水,加速膨胀,利于蒸煮糊化。通过粉碎又可增大原料颗粒的表面积,在糖化发酵过程中以便加强和曲、酵母的接触,使淀粉尽量得到转化,利于提高出酒率。原料粉碎后可使其中的有害成分易于挥发排除出去,有利于提高成品酒的质量。
2.粉碎要求 一般薯干原料经过粉碎应能通过直径为1.5—2.5毫米的筛孔,高梁、玉米等原料也不应低于这个标准。
3.粉碎设备及操作 薯干原料可用锤式粉碎机粉碎,高梁等粒状原料可用磙式粉碎机破碎。目前许多工厂的粉碎设备已和原料的气流输送设备配套,劳动强度和劳动条件得到极大的改善(气流输送详细内容请参阅酒精工艺 第二节)。
(二)配料
1.配料的目的和要求 配料是白酒生产工艺的重要环节,其目的是要通过主、辅原料的合理配比,给微生物的生长繁殖和生命活动创造良好的条件,并使原料中的淀粉在糖化酶和酒化酶 的作用下,尽可能多地转化成酒精。同时使发酵过程中形成的香味物质得以保存下来,使成品白酒具备独特的风格。配料时要根据原料品种和性质、气温条件来进行安排,并考滤生产设备、工艺条件、糖化发酵剂的种类和质量等因素,合理配科。
2.配料的主要依据 麸曲白酒的生产一般都在水泥池、石窖或大缸内进行,发酵过程中无法调节温度,只有适当控制入池淀粉浓度和入池温度,才能保证整个发酵过程在适宜的温度下进 行。但入池温度往往受到气温的限制,因此只有通过控制入池淀粉浓度来保证发酵过程中产生的热量和酒精浓度,使不超过微生物正常活动所能忍受的限度。
(1)热量问题 酒精发酵是个放热过程,热量的产生有两种途径,即呼吸热和发酵热。产生呼吸热的反应式如下:
C6H12O6十6O2 ——→ 6CO2十6H2O十热量(2817千焦耳)
在麸曲白酒发酵时,因为氧气少,所以呼吸热在总热量中占的比例很小,而是以发酵热为主 的,其反应式如下:
C6H12O6 ——→2C2H5OH十2 CO2十热量(83.6—96.1千焦耳)
根据测定,每100克葡萄糖在酒精发酵时生成下列主要产物:
发酵产物
数量(克)
热能(千焦耳)
酒精
51.1
1500
甘油
3.1
60.2
琥珀酸
0.56
8.35
酵母残渣
1.3
21.55
二氧化碳
49.2
0
合计
1590.1
每100克葡萄糖具有1660千焦耳热量,因而在发酵过程中每100克葡萄糖能释放出70千焦耳的热量,相当于每克葡萄糖放出700焦耳的热。根据淀粉水解生成葡萄糖的数量,即每克淀粉在酒精发酵时能放出770焦耳热量。若以酒醅中含60%的水分计算,当酒醅中淀粉浓度由于发酵而降低1%时,酒醅温度应升高约2.4℃。考虑到热量散失和发酵过程中产生其它成分的影响,发酵过程中当淀粉浓度下降1%时,酒醅温度实际约升高2℃左右。
发酵温度的高低与酵母的发酵力有着密切的关系。当温度升高,又有酒精存在时,酵母的发酵力会受到很大抑制。较高温度(例如36℃左右)会使酵母发酵到一定程度就停止。较低温度下发酵(例如28℃左右),酵母的酶活力不易被破坏,发酵持续性强,对糖分的利用比较彻底,因而出酒率也较高。麸曲白酒在发酵过程中,由于固体酒醅的传热系数较小,无法采取降温措施,只能靠控制入池温度和入池淀粉浓度来调节发酵温度,其中入池温度又往往受到气温的影响,所以主要是利用适当的入池淀粉浓度来控制池内发酵温度的变化,使发酵温度在整个发酵过程中不超过一定的限度,保证发酵的正常进行。根据酵母的生理特性,要求发酵温度最高不超过36℃6,若入池温度控制在18—20℃左右,也就是在发酵过程中允许升温在16—18℃左右的范围,根据每消耗1%淀粉浓度醅温约升高2℃计算,那末在发酵过程中可以消耗淀粉浓度9%左右,而一般酒醅的残余淀粉浓度为5%左右,说明入池淀粉浓度应控制在14—15%左右。如果采用续渣法生产,因为酒醅反复发酵,入池淀粉浓度可以适当提高一些,可控制在15—16%左右。如果采用配糟一次发酵法生产,因为配糟量较大(一般在1∶5左右),大多数酒糟可参与反复发酵,因此入池淀粉浓度可控制在13—14%左右。当然还要考虑到气温条件,原料品种和质量等其它因素的影响,应该根据具体情况进行灵活掌握。
(2)酒精浓度的问题 淀粉是产生酒精的源泉,在发酵过程中,当酒精达到一定的浓度时,会对微生物产生毒性,对酶起抑制作用,所以要在配料时注意适宜的淀粉浓度,使形成的酒精不超过微生物能忍受的限度。
根据淀粉经水解形成葡萄糖,又经酵母发酵转化成酒精的反应式计算,淀粉的理论出酒率为56.78%,或者说,每消耗1.53克淀粉可产生1毫升纯酒精。
酵母的品种不同,耐酒精的能力也不一样,一般在8.5%(容量),就明显阻碍酵母繁殖,酒精浓度达到12—14%(容量)时,酵母逐步开始停止发酵。但对酵母发酵而言,还受到温度、糖度、酵母品种等因素的影响。固体发酵白酒,酒醅所含水分较少,相对酒精浓度就较大,成熟酒醅中若含70%的水分,酒精浓度达7%(容量)时,那么相对酒精浓度就是10%(容量),这样的酒精浓度对酵母发酵还不致造成很大影响。
霉菌的蛋白酶在酒精浓度达4—6%(容量)以上时,酶活力就会损失一半,而霉菌的淀粉酶在酒精浓度高达18—20%(容量)以上时,酶活力才开始受到抑制。
从以上分析中可以看出,只要控制一定的酒精浓度(例如一般8%),对霉菌糖化和酵母发酵不会产生多大的影响。
(3)pH值问题 入池淀粉浓度过高,发酵过猛,前期升温过快,则因产酸细菌的生长繁殖,造成了酒醅酸度升高,影响出酒率和酒的质量。但各种微生物和各种酶都是由蛋白质所组成,微生物的生长和酶的作用都有适宜的pH值范围,如果pH值过高或过低,就会抑制微生物的生长,使酶活性钝化,影响发酵过程的正常进行。而适当的pH值可以增强酶活性,并能有效地抑制杂菌的生长繁殖。例如酵母菌繁殖的最适pH值为4.5—5.0,再低一些对酵母菌的生长繁殖影响也不大,但这样低的pH值对杂菌会产生很大的抑制力,若培养基的pH值为4.2或更低一点时,仅酵母可以发育,而细菌则不能繁殖,所以用调节培养基的pH值,来抑制杂菌的生长是个有效的方法。目前工厂里根据长期实践的经验,常用滴定酸度的高低来表示培养基或发酵醪中含酸量的多少。pH值是表示溶液中的H+浓度高低,而滴定酸度表示溶液中的总酸量,包括离解的酸和未离解的酸,它在某些情况下和pH值有一定的关系。麸曲白酒生产中,酸度最主要的来自酒醅,其次来自曲和酒母。在发酵过程中引起酸度增加的主要原因是杂菌的污染。
3.填充材料 酿制麸曲白酒,在配料时往往需要加入填充料,目的是为了调整淀粉浓度,增加蔬松性,调节酸度,以利于微生物的生长和酶的作用,并能吸收浆水和保持酒精,为发酵和蒸馏创造良好的条件。常用填充材料的种类和特性见表4—20。选用填充科要田地制宜,注意其特点和所含有害成分的影响。
常用作填充料的是稻壳、小米壳、花生壳等。以吸水性讲,玉米芯最大,这对出酒率有利。高梁壳含单宁较多,会影响糖化发酵。对酒的质量来讲,玉米芯含有较多的聚戊糖,生成的糠醛量较多。稻壳含有大量的硅酸盐,用量过多,会影响酒精的饲料价值。所以在选用各种填充料时要全面考滤,合理使用。
固态法麸曲白酒生产中,目前配料时均配人大量酒糟,主要是为了稀释淀粉浓度,调节酸度和疏松酒醅,并能供给微生物一些营养物质,同时酒糟通过多次反复发酵,能增加芳香物质,对提高成品白酒的质量有利。虽然酒糟经化验还含有5%左右的残余总糖,但主要是一些纤维素、淀粉l,6键结构的片段以及其它一些还原性物质,这些物质较难形成酒精,而被残留在酒糟中。
4.配料的比例和方法 由于原料性质不同、气温高低不同、酒糟所含残余淀粉量不同及填充料特性的不同,配料比例应有所变化。如果原料淀粉含量高,酒糟和其它填充料配入的比例也要增加;如果酒糟所含残余淀粉量多,则要减少酒糟配比而增加稻壳或谷糠用量。填充料颗较粗,配入量可减少。根据经验计算,一般薯类原料和粮谷类原料,配料时淀粉浓度应在14—16%左右为适宜。填充料用量占原料量的20—30%,根据具体情况作适当调整。粮醅比一般为1∶4—6。
例如以薯干粉为原料(以含淀粉为65%计算),采用清蒸一次发酵法生产,原料配比为:
冬天 薯干粉∶鲜酒糟∶稻壳=1∶5∶0.25—0.35
夏天 薯干粉∶鲜酒糟∶稻壳 =1∶6—7∶0.25—0.35
配料时要求混和均匀,保持疏松。拌料要细致,混蒸时拌醅要尽量注意减少酒精的挥发损失,原料和辅科配比要准。
(三)蒸煮
1.蒸煮的目的 蒸煮是利用水蒸汽的热能使淀粉颗粒吸水膨胀破裂,以便淀粉酶作用,同时借蒸煮把原料和辅料中的杂菌杀死,保证发酵过程的正常进行。在蒸煮时,原料和辅料中所含的有害物质也可挥发排除出去。
2.蒸煮过程中的物质变化
(1)淀粉 淀粉在蒸煮时先吸水膨胀,随着温度的升高,水和淀粉分子运动加剧,当温度上升到60℃以上,淀粉颗粒会吸收大量水分,三维网组织迅速扩大膨胀,体积扩大50—100倍,淀粉粘度大大增加,呈海绵状糊,这种现象称为糊化。这时淀粉分子间的氢键就被破坏,使淀粉分子变成疏松状态,最后和水分子组成氢键,而被溶于水,有效地被淀粉酶糖化。
原料不同淀粉颗粒的大小、形状、松紧程度也不同,因此蒸煮糊化的难易程度也有差异。麸曲白酒是采用固体发酵,原料蒸煮时一般都采用常压蒸煮。由于要破坏植物细胞壁,又考虑到淀粉受到原料中蛋白质和盐类的保护,以及为了达到对原料的杀菌作用,所以实际蒸煮温度都在100℃以上。
(2)蛋白质及含氮有机物质 由于常压蒸煮,温度不太高,蛋白质在蒸煮过程中主要发生凝固变性,极少分解。而原料中氨态氮在蒸煮时便溶解于水,使可溶性氮增加,有利于微生物的作用。
(3)糖分 蒸煮过程中使戊糖脱水成糠醛。
(4)果胶质 薯类原料中含果胶质较多,果胶质在蒸煮过程中加热分解成果胶酸和甲醇。
(5)单宁 原料和辅科中的少量单宁,在蒸煮过程中可形成香草醛、丁香酸等芳香成分的前体物质,可以赋予酒香,但原料中单宁太多,则对糖化发酵都带来害处。
3.蒸煮工艺条件的分析
(1)蒸煮压力和蒸煮时间 蒸煮时既要保证原料中淀粉充分糊化,达到灭菌要求,又要尽量减少在蒸煮过程中产生有害物质,特别是固态发酵,淀粉浓度较高,比较容易产生有害物质,因此蒸煮压力不宜过高,蒸煮时间不宜过长,一般均采用常压蒸煮。蒸煮时间要视原料品种和工艺方法而定,例如薯类原料,由于组织松软,容易糊化,若用间歇混蒸法,需要蒸煮35-40分钟。粮谷原料及野生原料由于其组织坚硬,蒸煮时间应在45—55分钟。若薯干原料采用连续常压蒸煮只需15分钟即可。各种原料经过蒸煮都应达到“熟而不粘、内无生心”的要求。
(2)水分和酸度对原料蒸煮的影响 原料中水分大、酸度高可促进糊化,为了使糊化彻底,原料在蒸煮前可预先润料,可以缩短蒸煮时间。薯干原科利用新鲜酒糟的余热润科2—4小时,控制润料温度50℃,润料水分为50—54%左右,则连续蒸煮时间可缩短为7—8分钟,既节约了蒸汽,又利于排杂。因为原料通过润料,吸水均匀,有害杂质也可溶解于水中,蒸煮时传热速度加快,促进了淀粉的糊化,有害杂质也容易随水分一起挥发出来。
(3)清蒸和混烧 混烧是原料蒸煮和白酒蒸馏同时进行的,在蒸煮时,前期主要表现为酒的蒸馏,温度较低,一般为85—95℃,糊化效果并不显著,而后期主要为蒸煮糊化,这时应该加大火力,提高温度,可以促进糊化,排除杂质。
清蒸是蒸煮和蒸馏分开进行的,这样有利于原料糊化,又能防止有害杂质混入成品酒内,对提高白酒质量有益。
随着固态白酒机械化生产的发展,较多工厂采用连续蒸煮。采用连续蒸煮,在设计设备和进行操作时,要注意进出料的平衡,、热量的均衡,保证原料糊化彻底、均匀。
使用土甑蒸煮,应该注意撒料均匀、疏松、防止产生跑汽、压气等现象。
麸曲白酒的生产由于采用常压蒸煮,蒸煮温度又不太高,所以生成的有害物质少,在蒸煮过程中不断排出二次蒸汽,使杂质能较多地排掉,因此固态发酵生产的白酒,其质量相对地比液态法白酒要好。
4.蒸煮设备 目前主要采用土甑和连续蒸料机。连续蒸科机多数是用锥底或平底连续蒸料机。
(四)凉渣冷却
1.凉渣的目的 凉渣主要为了降低料醅温度,以便接入麸曲和酒母,进行糖化发酵。通过凉渣又可使水分和杂质得以挥发,以便吸收新鲜桨水。在凉渣过程中,由于渣醅充分接触空气,可使它所含的还原性物质得到充分氧化,减少了还原性物质对发酵的影响。在凉渣时,可使渣醅吸入新鲜空气,以供给微生物生长繁殖之用。
2.凉渣方法 以前都用手工扬冷,目前普通采用通风冷却,利用带式凉渣机进行连续通风冷却,所用的空气最好预先经过空调,调节风温在10—18℃,冷却带上的料层不宜太厚,可在25厘米以下。为避免冷风走捷路,冷风应成3—4°的倾斜角度吹入热料层中。风速不宜过高,以防止淀粉颗粒表面水分迅速蒸发,而内部水分来不及向外扩散,致使颗粒表面结成干皮,影响水分和热量的散发。凉渣时要保持料层疏松、均匀,上下部的温差不能过大,防止下层料产生干皮,影响吸浆和排杂。
考虑到不同气温对散热快慢的影响以及保证能在适当的温度范围内进行发酵,凉渣后,料温要求降低到下列范围:气温在5—10℃时,料温降到30—32℃;气温在10—15℃时,料温降到25—28℃;气温高时,要求料温降低到降不下为止。
(五)加曲、加酒母、加浆渣醅冷却到适宜温度即可加入麸曲、酒母和水(浆水),搅拌均匀,入池发酵。
1.加曲
(1)加曲温度 加曲温度一般在25—35℃左右,可比入池温度高2—3℃,加曲温度过高,会使入池糖分过多,为杂菌繁殖提供条件,易引起渣醅发粘结块,影响吸浆,并使发酵前期升温过猛,对出酒不利。
(2)加曲量 曲的用量应根据曲的质量和原料种类、性质而定。曲的糖化酶活力高,淀粉容易被糖化,可少用曲,反之则多用曲。一般用曲量为原料量的6—10%,薯干原料用6—8%,粮谷原料用8—10%,代用原料用9—11%。随着曲的糖化力的提高,用曲量可以相应地减少。用曲量太少,固然会降低出酒率。用曲太多,也会引起发酵前期升温过猛,升酸过高,酵母早衰,降低出酒率,并使酒带上苦味。同时随着用曲量的增加,由麸曲带入的杂菌也增多,对发酵不利,还会造成人力物力的浪费。
(3)曲的质量要求 应尽量使用培养到32—34小时左右的新鲜曲,少用陈曲,更不要使用发酸带臭的坯曲。加曲时为了增大曲和料的接触面,麸曲可预先进行粉碎。
2.加酒母、加水 目前各厂酒母和浆水往往是同时加入的,可把酒母醪和水混合在一起,边搅拌边加入。
加浆的目的主要是补充渣醅中的水分;使霉菌和酵母的酶以水为媒介,对淀粉和糖分进行生物化学作用。并让生成的酒精溶解于水,及时均匀地分散开来,减少酒精对酵母的毒害。营养物质也要溶解于水以后,才能被霉菌和酵母菌吸收利用。水分对调节酸度、温度也起着重要的作用。
酒母用量以制酒母时耗用的粮食数来表示,一般为投料量的4—7%,每公斤酒母醪可以加入30—32公斤水,拌匀后泼入渣醅进行发酵。加浆量应根据入池水分来决定。
所用酒母醪酸度应为0.3—0.4度,酵母细胞数为1—1.2亿/毫升,出芽率为20—30%,细胞死亡率为l—3%。
(六)入池条件的控制固体发酵是通过控制入池淀粉浓度和入池温度来调节发酵温度的,入池条件极为重要。
1.入池温度 低温入池是保证发酵良好的重要手段。低温时,酵母能保持活力,耐酒精能力也强,酶不易被破坏。并可有效地抑制杂菌的繁殖,所以麸曲白酒生产极注意低温入池。在其它条件确定后,入池温度的高低直接影响着发酵的好坏。一般入池温度应在15—25℃之间,根据气温、淀粉浓度、操作方法的不同而异。
2.入池淀粉浓度 淀粉和糖分在发酵过程中可以产生热量,淀粉浓度的大小支配着池内发酵温度的高低。麸曲白酒生产 利用入池淀粉浓度来控制发酵过程中的升温幅度,保证发酵正常进行。入池淀粉浓度一般在14—16%左右较好,冬季可偏高,夏季可偏低。
3.入池酸度 微生物的生长和繁殖以及酶的作用都需要一个适当的pH值。酵母繁殖最适pH值为4.5—5.0,发酵最适pH值为4.5—5.5。麸曲的液化酶最适pH值为6.0,糖化酶的最适pH值为4.5左右,而一般杂菌喜欢在中性或偏碱性条件下繁殖。一般白酒厂用滴定酸度来表示含酸量的大小,为了抑制杂菌繁殖,保证发酵正常进行,一般入池酸度:粮谷原料为0.6—0.8度,薯类原料为0.5—0.6左右。
4.入池水分 水分对麸曲白酒的生产关系极大,一般入池 水分高,出酒率也高些;入池水分低,发酵困难,出酒率也低 些。但入池水分过高会使酒醅发粘,升温过猛,升酸过大,给发酵和蒸馏造成因难,并会带来淋浆现象,使有效成分流失。薯料原料入池水分在58—62%左右,粮谷原料入池水分在57—58%左 右,冬天可偏高,夏天可偏低。考虑到发酵过程中的水分淋降,池上层可比池下层多1%的水分。
(七)发酵白酒生产的发酵不但要求能产生多量的酒精,还要求得到多 种芳香物质,使白酒成为独具风格的饮料。固态法麸曲白酒是采用我国传统的边糖化边发酵的工艺,在发酵温度下,糖化发酵同时并进。这种发酵工艺由于在较低温度下进行,糖化速度比较缓慢,代谢产物不会过早地大量积累,升温也不会过快,酵母不会早衰,发酵比较完善,芳香物质也易保存,酒的质量较好,发酵过 程中气、液、固三态同时并存,相互交织,生化变化极其复杂。
1.发酵过程中的池内变化 麸曲白酒发酵时间较短,发酵期仅3—5天,和大曲酒相比,出酒率较高,大曲酒发酵期一般为15—60天左右,它在长时间发酵中,后期酒精发酵很少,而主要是形成酒的芳香成分。麸曲白酒生产正常时,池内发酵变化有一定的规律性,人们可以用这些规律来指导生产。
从表4—21可看出发酵温度,前期上升稍慢,中期平稳,后期不再上升,基本符合“前缓、中挺、后缓落”趋势。
酒精分随发酵温度上升而增加。入池后24小时内由于酵母数少而酒精发酵极弱,这期间主要表现为酵母菌的大量繁殖,24小时后已达到足够的酵母数,便开始酒精发酵的主发酵阶段,24小时至48小时内酒精度上升较多,72小时后酒精度上升较少。而开始出现池内升酸较快的现象。这说明酒精发酵基本停止,这时产酸菌把糖分和酒精转化成酸,应该及时出池蒸馏。出池酒精浓度一般为5—6%左右。
在发酵过程中,酸度会升高,这是由于在酒精发酵时,伴随产生有机酸和磷酸的游离,更主要的是杂菌感染而引起酸度的升高,特别在发酵后期,酒精发酵基本结束,杂茵会大量生酸,常见的杂菌有乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌等,一般当酸度每升高1°,相应损耗糖分0.3%,相当少产酒精0.18°。
在发酵过程中,酵母菌在入池后第一天,由于醅中还含有空气,有利于酵母生长,酵母数大量增长,第二天稍有增加,第三天以后,停止繁殖,开始衰老死亡。
白酒生产中的酒精浓度对糖化酶的影响不大,入池后第一、二天糖化酶活力出现加强现象,以后下降不大。还原糖在入池后第一天有可能迅速上升,这是由于淀粉酶已开始作用,而酵母菌处于迟缓期或开始繁殖的阶段,对还原糖的发酵作用比较弱而引起的。以后随着酒精发酵的加剧,还原糖迅速下降。
淀粉在发酵过程中是逐步下降的,麸曲白酒生产中,酒糟的残余总糖较高,一般在5%左右,一方面由于所用的糖化剂中的酶对淀粉l,6键作用缓慢,支链淀粉的分枝点糖化较难进行;另外,原料中包含的纤维素等物质不能被淀粉酶分解而遗留下来,造成酒糟中残余糖分偏高的现象。
在麸曲白酒发酵过程中,伴随着淀粉的糖化和酒精的形成,还会生成其它的物质,如杂醇油、有机酸、酯类、甲醇、甘油、双乙酰、醋翁(酉翁)、2,3-丁二醇等。
2.发酵条件的讨论
(1)发酵期的决定 由于应用纯种麸曲和酵母,麸曲白酒的发酵时间较短,一般为3—5天,发酵期的长短和入池淀粉浓度、气温条件、池内变化情况有关系。入池淀粉浓度低的原料,发酵期应该短,13—14%的入池淀粉浓度,发酵期一般为三天;15—16%的入池淀粉浓度,发酵期一般为四天。气温高时,应缩短发酵期,气温低时,应适当延长发酵期。在麸曲白酒发酵过程中,池内温度随着酒精度逐渐升高而上升,当温度达到一定程度(例如35℃)时,酵母便容易衰老,发酵力降低,酵母死亡率升高,而产酸菌开始大量活动,使池内酒度不再上升而出现下降的趋势,酸度出现迅速升高,这时若盲目拖长发酵时间,反而会降低出酒率,应该及时出池蒸烧。烟台麸曲白酒操作法总结了“定温蒸烧”这条经验,用来确定合理的发酵期,当发酵温度升高一定程度时,即应着手蒸馏。
(2)表面封闭 酒精发酵是厌氧发酵,发酵池表面需要封闭,防止空气和外界微生物的侵入,也可减少酒精和芳香成分的挥发损失。可采用泥巴封池,也有些厂采用塑科薄膜封池。在气温高时,更应严密封池,并可适当进行踩醅。
(3)发酵设备及其消毒灭菌 麸曲白酒一般多采用水泥池发酵,便于清洗灭菌。池子容积不宜太大,一般为10—30立方米,目的是为了便于散发热量。在按排发酵池时,应考虑池壁间的传热因素,同时要考虑到实现机械化生产的需要。
发酵池的清洁灭菌工作十分重要,每次出池后要用热水清洗,定期用石灰水涂刷或1%漂白粉洗刷,也可用甲醛硫磺定期熏蒸。
(八)蒸馏麸曲白酒的蒸馏是要把酒醅中的酒精成分提取出来,使成品酒具有一定的酒精浓度。同时通过蒸馏要把香味物质蒸入酒中,使成品酒形成独特的风格。通过蒸馏还应驱除有害杂质,使白酒符合卫生指标。
固态白酒蒸馏和酒精蒸馏是不同的,在白酒蒸馏中,乙醇在被蒸溶液中占的量较低,水占绝大部分,水分子有极强的氢键作用力,可以吸引其它分子,例如,在对乙醇和异戊醇分子吸引时,由于异戊醇分子大,且具有侧链空间结构,妨碍它和水分子之间的氢键缔合,在这种情况下,异戊醇就比乙醇容易挥发。同样道理,水分子对甲醇的缔合力比对乙醇的缔合力强,因此异戊醇等一类高级醇在酒精精馏时是尾级杂质,而在白酒蒸馏中成为头级杂质;甲醇在酒精精馏时是头级杂质,而在白酒蒸馏时成为尾级杂质。这说明影响组分在蒸馏时分离的决定因素不是组分的沸点,而是物质分子间的引力不同所表现出来的蒸馏系数的大小。沸点高低在蒸馏过程中所起的作用缺乏普遍意义。白酒中水分子对醇、酸、酯各种成分的氢键作用力,一般是酸>醇>酯。
麸曲白酒一般采用间歇蒸馏,在蒸馏时,被蒸溶液和馏液的浓度随时在变化,因此组分的挥发系数也在变化,固态间歇蒸馏和精馏塔的板效率就有不同的概念,因而一些组分的挥发系数K=1的分布区和酒精精馏时的K=1的分布区也不同。例如异戊醇在酒精精馏时集中在酒精浓度55%(容量)左右的区域内,而在固态白酒间歇蒸馏时,则集中在酒精浓度为75—80%(容量)的区域内。
麸曲白酒常采用土甑间歇蒸馏,这种固态蒸馏又和填料塔不完全相同,酒醅的特殊性不能用工业瓷圈、铜网相比拟,酒醅这种特殊“填料”在蒸馏时存在着吸附和解吸的平衡过程,在开始蒸馏时,酒醅中已均匀分布着被蒸液体,这就使蒸馏过程中各种组分的分布情况变得十分复杂,同时在蒸馏时水蒸汽还会发生“拖带”作用,使有些成分随着水汽雾沫带入成品中去。 白酒蒸馏过程中一些成分的分布情况大体如下:
酒头中以乙醛、丙酮、甲酸乙酯、乙酸乙酯、杂醇油为多。 酒身中除乙醇以外,较多地集中着乙酸至己酸的乙酯类物质。酒尾中以甲醇、有机酸、糠醛及金属离子较多。
1.麸曲白酒酒醅的组成分及土甑蒸馏时的馏分变化情况:麸曲白酒酒醅中所含的挥发性成分主要是酒精、水、杂醇油、醛、酮、酯、酸等类物质。非挥发性成分主要是酒糟、干物质、蛋白质、甘油、琥珀酸、乳酸、无机盐等类物质。
由表4-22看出:总酸的含量随酒度降低而增加。总醛随着酒 度降低而降低。杂醇油含量酒头中最多,酒属中少;糠醛和甲醇又是酒尾中多于酒头中,总酯在酒头中多,酒身中最少,酒尾中又回升。说明酒头中低沸点酯类多,酒尾中高沸点酯类多。
2.蒸馏设备和操作要点 麸曲白酒蒸馏,目前主要用土甑及罐式连续蒸酒机进行。使用土甑蒸馏,操作要点和大曲酒蒸馏相同,要“缓汽蒸酒”、“大汽追尾”,流酒速度3—4公斤/分钟、流酒温度控制在25—35℃左右,并根据酒的质量采取掐头去尾。酒头的量一般为成品的2%左右,掐头过多,芳香物质损失太多,酒味淡薄,掐头过少,酒味暴辣。成品酒度在50°以下,高沸点杂质增多,应除去酒尾。间歇蒸馏对保证白酒质量起着极为重要的作用。
罐式连续蒸酒机目前没有标准化,由于在蒸馏时整个操作是连续进行的,因此在操作时应注意进料和出料的平衡,以及热量的均衡性,保证料封,防止跑酒。添加填充料要均匀,池底部位的酒醅要比池顶部位的酒醅多加填充料,一般添加填充料的量为原料的30%,由于蒸酒机是连续运转,无法掐头去尾,成品酒质量比土甑间歇蒸馏要差。
(九)人工催陈刚生产出来的新酒,口味欠佳,一般都需要贮存一定时间,让其自然老熟,可以减少新酒的辛辣味,使酒体统软适口,醇厚香浓。为了缩短老熟时间,加速设备和场地回转,可以利用人工催陈的办法促进酒的老熟。
新酒在贮存过程中,可能发生以下几种有利于质量的变化:酯化反应、氧化反应、缩合反应和酒中分子的重新排列,因此新酒人工老熟也应根据这些原理采取措施。
1、热处理 对新酒采用加热保温或冷热处理,可增强酒分子的运动,强化反应条件,增加反应机率,有利于加速酒的老熟。新酒在50—60℃保温三天,香味无大变化,口味略见平和。如果在60℃和-60℃环境中各保持24小时,其效果更为显著,经处理后,香柔醇和,尾子净。另外采用在40℃环境中贮藏一个月的新酒和对照样品相比,也有一定的好转。
2、微波处理 微波之所以能促进酒的老熟,因为它是一种高频振荡,若把这种高频振荡的能量加到酒体,酒也要作出和微波频率一样的分子运动,这种高速度的运动,改变了酒精水溶液的分子排列,促使酒的物理性能上的变化,使酒醇和,同时由于酒精水分子作高速度的运动,必然产生大量的热,酒温急速升高,加速酒的酯化,增加酒香。经过微波处理后的酒,口味醇和,总酯含量微增,总醛、杂醇油、甲醇含量略见减少。
用微波处理白酒加速新酒老熟,目前正在进一步深入研究,因为它具有简单易行、稳定可靠等特点,微波机发出的微波能一出来,就被酒吸收,利用系数较大。微波对于新酒的老熟效果明显,即使老酒,如果再经微波处理,酒体也会更软绵滑润。微波处理不但能加速新酒老熟,而且能除掉一部分杂味。微波应用在 酒的老熟方面,必将得到发展。
三、麸曲的生产麸曲是麸曲白酒生产中的糖化剂。它是以麸皮为主要原料,加入适量的新鲜酒糟和其它疏松剂,接入纯种曲霉菌培养而制成。目前,国内白酒厂大多采用通风制曲。
1.麸曲在固态法白酒生产中的作用
(1)作为淀粉的糖化剂 淀粉质原料酿制白酒,首先必须经过曲霉所产生的淀粉酶对淀粉的分解作用,形成可发酵性糖,才能供酵母利用转化成酒精,因此在白酒生产中,麸曲质量的高低,具有重要意义。
(2)作为白酒生产原料之一 麸曲的主要原料麸皮中,一般含有20%左右的淀粉,在发酵过程中也能被分解成糖而产生酒精。
(3)提供酵母所需要的营养物质 麸皮中含有微生物所需的营养物质,尤其对于那些氮素含量较低的原料,加入麸曲后,相对增加了酵母所需要的氮源和其它营养盐和生长素。
(4)提供形成白酒芳香成分的前体物质 麸皮与大曲一样能提供形成白酒芳香成分的前体物质。
综合以上所述,麸曲在麸曲白酒生产中,不能单纯地看作是一种糖化剂,而应该看到它的多方面作用。
2.麸曲制造的工艺条件讨论 麸曲制造的具体方法和工艺在酒精生产工艺第四节中已详细论述,这里仅就固态法白酒中有关制曲的某些问题作简要说明。
(1)菌种问题 在麸曲白酒的生产中,使用黑曲或白曲作糖化剂出酒率较高,这是因为黑曲的糖化力强,持续性好并耐酸(PH4.5—5.5左右最好)。而黄曲液化快,不耐酸(最适pH5.5—6.0左右),糖化持续性差。因此在固态法生产白酒中选用黑曲作糖化剂有利于出酒率的提高,尤其是在采用野生原料酿酒时,由于黑曲具有较多的单宁分解酶,能分解原料中的单宁,以减少单宁对发酵的影响,因此选用黑曲作糖化剂更为适宜。
若从白酒的质量来考虑,因为黑曲和白曲中含果胶酶较多,致使成品白酒中的甲醇含量较高。黑曲霉所含的酶系较杂,因此成品白酒的口味较差。米曲霉蛋白质分解酶较多,使成品酒产香好,酒的质量比黑曲霉作糖化剂的高。
因此从出酒率考虑宜用黑曲作糖化剂,从白酒风味考虑,应用黄曲作糖化剂较好。为了兼顾两者的特点,最好把黑曲和黄曲混合使用,但黑曲的用量不得低于70%。
(2)配料问题 麸皮是理想的制曲原科,它能满足霉菌生长繁殖所需要的营养和生长素。在麸曲白酒生产中,为节约麸皮用量,降低成本,可利用新鲜酒糟代替部分麸皮作为制曲原料进行制曲。利用酒糟有以下优点:
①调节制曲酸度,起疏松作用。
②提供蛋白质、核糖核酸及微量成分。
③进一步利用酒糟中的产香前体物质和残余淀粉。
酒糟添加量应在20—30%为适宜,过多会使曲料酸度过高而造成制曲困难,同时容易感染杂菌,还会使酒糟中的有害代谢物过多地带入制曲原科中而妨碍霉菌生长。
(3)制曲的目的要得到酶活性高的糖化剂,为达到这一目的,必须在制曲过程中,调节好温度、湿度、空气三者之间关系,保证霉菌在最适条件下生长繁殖。
①空气 曲霉菌是好气性微生物,培养时要供给它充分的空气。在曲霉菌生长最旺盛时期,以每公斤麸皮计算,每小时大约需要18—20立方米空气。
②温度 曲霉菌最适生长温度为30—40℃,高过45℃要发生烧曲现象,低于30℃时,曲霉生长很慢。菌种不同,其最适生长温度也不同,黄曲以37℃左右为好,黑曲以38—39℃为好。实际培养时温度控制在30—32℃,以便于控制。
③水分和湿度 曲霉菌喜潮湿,培养基中要有足够的水分,黑曲培养基水分控制在53—54%左右,黄曲在50—52%左右(均指堆积水分),曲室中相对湿度控制在95%左右(干湿球温差1—2℃)。
④酸度 培养曲霉菌时,曲料应略偏酸性,pH5左右较适宜。
以上各项条件,应根据原料性质、菌种类型和具体环境作灵活掌握四、酒母的制备
(一)麸曲白酒酿造时所用的酵母菌种麸曲白酒生产常用拉斯12号酵母、南阳102号酵母及K字酵母等菌种来制备酒母。目前各厂一般都用单独一种酵母菌来制备酒母,这样便于操作,容易管理,也有些厂用数种酵母菌制成混合酒母,这样可以取长补短;有利于提高酒的质量和淀粉利用率。
例如南阳酵母发酵力一般,而成品酒口味较好,拉斯12号酵 母发酵力高,但成品酒口味不及前者,如果把它们分别培养,混合使用,可以取长补短。若要将不同酵母菌混合培养,必须经过试验,摸清各菌种的特性后才能使用。
(二)酒母的制造我国白酒厂所用酒母有两种培养方法,一种是和酒精生产中的酒母制备工艺相同,白酒厂称之为机制酒母。另一种是在大缸内加曲后即添加酵母的非连续培养方法,叫做大缸酒母。一些小酒厂普遍采用这种方法来制备酒母。
大缸洒母制造工艺的主要特点是,制酒母醪的原料,经润水后在固态下进行糊化,糊化后不制成糖化醪,而将原料、曲子,水直接混合成悬浮液,并加入适量的浓硫酸调整其pH值,接入卡氏罐酒母种,在适于酵母繁殖的温度下,糖化与酵母的繁殖同时进行。本工艺所用设备简单、操作方便,酒母醪内所含的糖分和其它营养物质均能满足酵母菌繁殖的需要,适用于生产麸曲白酒。由于培养液未经高温杀菌,酒母醪中的淀粉酶在入池后,大部分仍可继续起作用。另外在配料时添加适量酒糟,可以调节酒母醪液的酸度并增加部分营养,还可以防止原料在蒸煮时结成疙瘩,采用黑曲做酒母料的糖化剂,黑曲糖化的持续性强,杂菌少,有机酸多,有利于酒母质量的提高。
酒母制备的工艺流程如下:
酵母原菌→固体斜面→液体试管→液体三角瓶→卡氏罐→酒母缸从酵母固体斜面到卡氏罐阶段的培养方法和酒精生产中的酵母培养基本相同,但扩大培养的接种时间必须和制酒生产密切配合,按生产需要准时接种,以免影响酒母质量。液体试管、第一代三角瓶、第二代三角瓶扩大培养的条件,如下表所列,以供参考。
卡氏罐培养时,所用糖化醪的原料与大缸酒母相同,大多采用玉米粉或薯干粉,发霉变质的原料不得使用。原料加约5倍的水,先将其中三分之二的水放在锅里加热到50—60℃,然后加入用温水调好的玉米粉或薯干粉,边加边搅拌,消除疙瘩,加热煮沸,糊化40分钟,应不断搅拌,防止糊锅,以免生成焦糊黑色素,妨碍酵母生长,糊化结束,加入剩余水量,冷却到60℃左右,加入原料量的10—15%左右的糖化曲,在55—58℃保温糖化3—4小时,使糖化醪的滤液浓度达到7—8波美。在糖化醪滤液中加入原料重量的0.6—0.8%的浓硫酸,使醪液酸度达到0.45-0.55°,然后将滤液加热至沸,趁热加入已灭菌好的卡氏罐中,装入量不超过罐容量的三分之二。经灭菌后冷却到接种温度进行接种,接种量为二十分之一,在25—28℃培养15—18小时,气温高时可缩短到12—14小时,每隔6小时摇罐一次。
卡氏罐酒母经培养后要求糖液的糖度消耗不超过原来的三分之二,升酸幅度不超过0.1°,不得有酸馊异味,镜检时每毫升培养液酵母数在0.8—1.2亿个,出芽率在25%以上,死亡率不得超过2%,细胞整齐健壮,应无杂菌。
大缸酒母的培养过程如下:
1.原料的选择和处理 制备酒母醪的原料要注意质量,以使用玉米为好,如果采用薯类原料,不应采用坏薯于。在以高梁、高梁糠、玉米等原料制白酒时,千万不要用坏薯干为原料制作酒母,避免成品白酒带有薯干味,影响白酒质量,酒母用粮占投料量的4—7%,在配料时可添加原料量的15—20%鲜酒糟,将原料混合均匀,堆积润料1—2小时,然后常压蒸煮40分钟,蒸后的原料要及时使用,不宜久放,以防止大量杂菌侵入,影响酒母质量。
2.接种培养 蒸熟的料分装入缸,每公斤料加3—4公斤清洁卫生的酿造用水,再加硫酸调整酸度为0.3左右。先用其中三分之二的水和粉碎的曲投入缸里,后将熟料加入,拌匀,再用剩余的水调节品温,一般夏季控制在25—26℃,冬季在26—27℃。将卡氏罐酒母液接入缸中,接种量为l/12—l/15,拌匀后加盖保温培养,室温保持25—26℃。接种后4小时左右,缸内形成盖,可打耙一次,再隔3小时左右,缸内有大量C02逸出,此时可以进行第二次打耙。培养期间,品温不得高于30℃,自接种开始,培养8—10小时即成熟,可供使用。
3.酒母加酸问题 大缸酒母的培养液没有经过杀菌,又在敞口条件下培养,酒中会有杂菌混入,为了抑制杂菌的繁殖,可用控制培养品温和加酸的方法来防止杂菌污染。在大缸下料时加入硫酸,调整酸度,抑制杂菌生长,并驯养了酵母的耐酸能力,有利于生产。根据经验,每公升醪液加浓硫酸2.72毫升,可使酸度增加0.1°。为了抑制杂菌的生长,除用温度和酸度控制外,要做好无菌操作和清洁卫生工作,才能克服酒母的杂茵污染问题。
4.大缸酒母的质量
(1)酸度 成熟的酒母醪酸度为0.3—0.4°,正常情况下,酒母培养过程中酸度应该基本不变,如果在不调酸时,酸度超过0.5°或上升幅度在0.3°以上,说明酒母已被杂菌所污染。
(2)出芽率 一般用出芽率来衡量酵母的老嫩,老酵母出芽率低,对外界适应能力差,发酵前期缓迟,后期容易衰老。嫩酵母适应性强,进入发酵池易出芽繁殖,发酵力强,但幼嫩的酵母比较脆弱,一殷要求出芽率为20-30%最适宜。
(3)酵母细胞数和死亡率 一般要求每毫升培养液为1—1.2亿个细胞,但有o.8亿左右也足够了。要求酵母死亡率小于4%,一般为1-3%,如果超过4%,应分析研究其原因。
(4)杂菌 要求杂菌极少,应该没有杆菌。
成熟的大缸洒母,酵母细胞应大小整齐、丰满,细胞中没有空泡。如果发现异常酵母,如瘦小、大小不整齐,卵形细胞拉长变形、产生空泡等,均是由于营养不良(缺乏氮源或生长素)或是培养基含有抑制酵母生长的毒素(如霉烂薯干或含单宁过高的原料),酸度过大,培养温度过高等原因所造成,还原糖低于2%也会促使酵母变形。要及时检查,采取相应措施。成熟酒母应立即使用,不可久存。酒母容器应经常刷洗,保持清洁,以免带入杂菌。
五、麸曲白酒生产机械化的改革趋向麸曲白酒生产,长期以来一直是手工操作,设备原始落后,劳动强度大,生产效率低,不能适应日益发展的形势要求,为了改变这种面貌,许多工厂采用液体发酵工艺生产白酒,这成为白酒工业方向性的一项技术革新。在大力提高液态白酒质量的同时,积极开展固态法白酒机械化生产的改革,是极为必要的。几年来,实践证明,白酒机械化生产,能提高生产效率,降低劳动强度,改善劳动条件。
1.蒸料设备 目前许多工厂采用罐式连续蒸料机代替土甑蒸料。罐式连续蒸料机,外形为一直立圆柱形罐,用普通钢板制成,直径一般为1—1.2米,高为直径的2.5倍左右,罐上部为一锥形顶,设置加料口和排汽管,罐内有多层蒸汽管,通以直接蒸汽,二次蒸汽由排汽管排出,罐下部设有下料固定盘和活动盘,盘上开有平行的长条形孔,调节两盘上孔的相对位置,可控制下料速度。为了防止料的积聚堵塞,特按上旋转刮刀和排料拨子,蒸熟的料由底部经排料绞龙送出蒸料机。
罐式连续蒸料机能连续作业,处理量较大,但内部结构较繁杂,在排除杂质方面不如土甑。
2.凉渣设备 以往白酒生产都采用手工扬冷,现在基本上改为鼓风凉渣,广泛利用履带式鼓风凉渣机。此设备和小曲酒生产中采用的卧式连续蒸饭机相似,主要由绕在两端鼓轮上的平托金属带所组成,由电动机经减速器带动链轮,链轮和鼓轮装在同一根轴上,因此可驱动平托带不断缓慢移动。带下鼓入冷风,冷风最好先经空调。平托带上所载的料层厚度一般为25—30厘米左右,由平料器控制,料层太厚,上部料层散热困难,使料闷热发粘,下部料层易生干皮。两鼓轮间距在5—10米左右。平托带由薄铁皮或鱼鳞板所制成,带上开有许多小孔,热料由于冷风通入内部而冷却,实行连续进出料。
3.出池设备 目前主要使用行车抓斗、刮板出池机和拨料出池机。后两种设备虽然简单,投资少,但使用时酒精挥发损失较大,影响出酒率,尤其刮板出池机在操作时,水平倾角不可大于45°,否则操作困难。当前认为使用行车抓斗完成出入池作业较为理想。
桥式行车抓斗具有可移动的桥架,跨度;般为10—20米,桥架上行走着起动机构和行动机构的抓斗设备,整个桥架可在车间突梁的轨道上行走。此设备是间歇操作,可自动抓料和运料;操作灵便,基本上解决了出入池问题,酒精挥发损失少。使用这种设备,厂房要有一定的高度,房屋顶架要坚固,出池最后阶段要人工辅助,在新建车间时,应优先考虑使用这种设备。
4.蒸酒设备 土甑蒸酒、装料、卸料都靠人力,现在主要使用蒸酒机来蒸酒。
(1)罐式连续蒸酒机大多数工厂采用此类设备蒸酒,各厂所用的设备结构基本相同,内部略有差异。蒸酒机为一直立罐,直径1—1.6米左右,顶部设有贮料斗,料斗内的酒醅经绞龙输入蒸酒机内,由分料盘均匀散下。机身内还设有匀料帽和多孔花板,加热蒸汽管有4—6根,有单层或多层,每根蒸汽管上向斜下方开两排孔眼,两排互成90—120°的夹角。加热蒸汽管上方料层厚度应保持在70—75厘米,料层过薄,成品酒度不易达到要求,料层过厚,阻力太大,操作困难。蒸汽管下部料层应保持40—50厘米厚度,起到料封作用,减少糟内逃酒。转盘速度在4—7转/分,均匀排糟。
在设计和操作蒸酒机时,要考虑进出料平衡和热量平衡,才能保证蒸酒机正常运转。操作要仔细。酒醅在进入蒸酒机之前要和填充料搅拌均匀,以防蒸酒时料层“搭棚”或“穿孔”。加料斗中始终要保持有料,保证料封,减少逃酒损失。成品酒浓度通过机顶酒汽温度控制在88—90℃来保证。
此设备能连续蒸酒,处理量较大,但填充料用量太大,一般达30%左右。影响酒的风味,同时无法掐头去尾,量质取酒。
(2)三甑旋转间歇蒸酒机 此设备是间歇蒸酒。在旋转圆盘上安装三个甑桶,同时进行操作,其中一个装料,一个在蒸酒,另一个在出料,三个甑桶固定在一个旋转圆盘上,依靠旋转圆盘定时旋转一个角度轮流进行以上操作,装料由机械手操作,排料内旋转翼轮配合绞龙出料,每次蒸酒约需20-30分钟,在这时间内,其它两甑分别完成进出料作业。
此设备蒸酒时工艺不受变动,可以掐头去尾,节省填充斜,操作稳定,能保证白酒质量,也适用于优质酒蒸馏,其缺点是不能连续操作,处理量比罐式蒸酒机小,有些操作需要人工辅助。
以上所介绍的各种设备,目前没有统一标准,各厂因地制宜自行制造,随着形势发展,必将不断更新改进。
第五节 提高固态发酵法白酒质量和出酒率的讨论白酒的质量应从“色、香、味、体、卫生”五个方面来判别。究竞哪些因素支配着白酒质量并影响出酒率呢?白酒的质量与出酒率是受原料、曲的种类、生产工艺、设备及容器等多因素的影响。
一、原料的影响白酒酿造,原料是基础。用甘曹干酿酒则呈薯干昧,所以它只能用来酿造一般白酒。玉米酒很香,味道也浓,特别是玉米中含有较多的植酸(C6H18O20P6),在发酵过程中分解为环己六醇(肌醇)和磷酸,前者使酒呈醇甜味,后者可促进甘油的形成。因之白酒的风味是深受原料的影响。五粮液酒采用五种粮食为原料酿制而成,对增加酒的香气和改善酒的风味起到较好的作用。
大曲酒生产传统使用高梁为原料,高梁中蛋白质、脂肪含量都较少,而尤其是所含少量的单宁(约含0.5-2.0%)是酒中芳香族物质的主要来源。高梁所合单宁大部分集中在种皮上,经蒸煮和发酵后,其中部分的单宁可转变成芳香物质,赋予高粱酒以特殊的芳香。
高粱单宁的分解物主要是丁香酸等一类物质,认为来自单宁的R基。在生产工艺上高梁经蒸煮后,疏松适度,粘而不糊,适于团体发酵。
酿酒原料的化学组成,对酒的质量是有影响的。一般地讲原料中蛋白质含量高则生成的杂醇油多,而杂醇油过高的酒遇冷容易生成乳白色沉淀。原料中如脂肪含量高(如用玉米制酒)则生成高级脂肪酸酯的量多,在低温下容易产生白色混浊。五碳糖含量多则生成糠醛量多会使酒带焦苦味。甘薯干中果胶质含量高,故所产酒中甲醇含量亦高。单宁含量过高的原料(如用橡子制酒)则会使酒带苦涩味。
不同品种的原料,由于结构上及化学组成上的差异,会影响产品质量与出酒率。如用杂交高梁作酿酒原料时,因它皮壳厚、质硬、单宁和生物碱含量高,对糖化、发酵作用将起阻碍作用而影响出酒率和酒的质量。而在用糯高梁时,几乎全是支链淀粉,吸水性强,容易糊化,出酒率也较高。因此在名酒生产时,还应考虑高梁的品种。在用野生植物和代用粮来酿制一般白酒时,野生原料往往组织坚硬,难以粉碎,且有害成分含量高。例如橡子里的单宁,木薯中的氢氰酸,都能影响微生物的生长繁殖和糖化发酵作用。另外原科的霉变病害,除了使原料中甘薯酮量增加,
严重影响酵母的发育和发酵作用,并会促使酵母死亡,影响出酒率,使酒呈恶苦味。因此在白酒生产中应掌握原料的组成和性质,采取措施,消除不利因素,如在不影响操作的前提下加强对原料的粉碎,还可采用润料、清蒸操作等,以减少有害成分的影响。另外可采用对不同性质原料进行混合发酵,以削弱有害成分对发酵微生物的影响,例如使单宁含量高的原料和蛋白质含量丰富的原料混合使用,以抵消单宁对蛋白质的收敛作用。对淀粉含量较低的原料,可安排在气温较高的季节生产,这都有利于淀粉的充分利用。
二、生产工艺的影响用曲种类不同的白酒,风味不同。大曲酒、麸曲酒及小曲酒的风味显然不一样。因为各种曲子所含微生物不尽相同,而各种菌产生的酶类不尽一样,所以生成的代谢产物也不完全相同。
大曲酒生产时,如发酵温度控制适宜,发酵时间适当延长,则产品酯量较高而味浓郁;如发酵温度偏低,时间短,酒味就谈薄。所以各种名酒、优质酒的发酵周期都比较长。在麸曲白酒生产时,发酵期不宜过长,当发酵温度达到一定程度,酵母基本停止酒精发酵时,即应着手蒸酒(即定温蒸烧)。否则发酵期过长会使酒精变成醋酸,并生成各种阻碍发酵的物质,不但酒精分损失,并影响到下一排的出酒率。
大曲酒生产时,如用曲量过多,酒醅中蛋白质量过高,在窖内发酵时必然产生大量的酪氨酸,经酵母作用脱氨而生成酪醇,遂造成苦味,其延续性也长。,曲大苦大”就是这个道理。
麸曲白酒生产时如用曲量过多除造成浪费外,并使发酵前期糖化过快,升温过猛,促使酵母早衰,降低了发酵率,且有利于杂菌繁殖,影响出酒率。如用曲太少,使糖化速度跟不上发酵速度,也会影响酒的出率。所以应合理使用麸曲与酒母的用量,控制糖化和发酵作用,并使两者间紧密配合,是提高麸曲白酒出酒率的重要条件。又麸曲白酒生产时,要求曲霉菌能最大限度地把淀粉转化成为可发酵性的糖分,酵母才能把它进一步发酵为酒精。曲霉菌种类不同,所含的酶系也不一样。目前白酒厂都采用黑曲霉及其变种白曲霉来制造糖化剂,因为它们都含有丰富的糖化酶,并且耐酸能力强,比米曲霉优越,更适用于固态发酵。
在麸曲白酒生产时,要使霉菌和酵母菌在整个发酵中充分发挥作用,必须给它们创造适宜的条件。合理配料是重要基础,投料过多,往往使淀粉浓度超过限度,淀粉得不到充分利用,反而造成多投料而少出酒;而入窖淀粉过低,出酒率提高不多,浪费劳力。因此准确掌握入池淀粉浓度是配料是否合理,出酒率能否提高的关键。又入窖水分的高低,也会影响到出酒率的提高,为了多产酒,应当在不淋桨的前提下,增加用水量,以利于出酒率的提高。入窖温度的高低是影响出酒率的重要环节,低温入窖可以控制适宜的发酵温度,酵母不易衰老,杂菌也不易繁殖,糖化发酵彻底,使淀粉得以充分利用。因此采用低温入窖,可以保证生产的均衡性,多产酒。但低温入窖受外界气温条件的限止,在高温季节宜采用人工调温和使用冰镇水来降低入窖温度,并采取调整配料比例,降低淀粉浓度,减少麸曲和酒母用量,以缩短发酵期,调整工作时间等措施,尽量达到低温入窖的要求。
发酵温度过高,侵入的杂菌大量繁殖,通过细菌的作用,便会生成较多的苦味和异味。白酒发酵中各种菌的相互作用是极其错综复杂的,详细情况尚有待进一步研究。
在发酵过程中,卫生管理不善,侵入大量杂菌也能影响酒味。如由于细菌作用的结果,酒味发臭、发苦;或生成丙烯醛(CH2CHCHO),辣眼流泪;或使酒的酸度增高。麸曲白酒生产是利用纯种微生物,因此在制备麸曲和酒母时,特别要做好各项灭菌工作,以防止感染大量杂菌,否则往往会严重影响出酒率。此外,经验证明,凡是曲、酒醅、材料上感染青霉菌时,酒就必然发苦,且苦味的延续性也强。窖子管理不善,透入空气而烧包(上层发干或长了大量霉菌。其中包括有青霉菌)的酒醅,在蒸馏时,邪杂味会移入酒内,不但酒具苦味,并且有霉味。因此,搞好环境卫生和生产卫生,是保证产品质量和提高出酒率的重要措施。
三、蒸馏方法的影响白酒蒸馏时当采用同样的甑桶,但由于蒸馏时蒸汽气压、流酒温度和流酒速度的不相同,酒的味道也有很大的差别。玉泉白酒试点组进行玉泉大曲酒蒸馏试验的结果,就说明了这个问题。该试验采用同样酒醅(料醅比1∶4.5,即高粱料225公斤,酒醅1100公斤),进行快火蒸馏与慢火蒸馏(缓慢蒸馏)的对比试验。
蒸馏操作条件为,快火 慢火
装甑及流酒时进汽管压力 19.6千帕斯卡 9.8千帕斯卡装甑时间 20分钟 30分钟;流酒时间 10分钟 20分钟;流酒温度 30-40℃ 10-20℃;流酒通度 5公斤/分 2.5公斤/分通过常规分析,得出快火、慢火蒸饭出来的酒,其香味成分的含量有很大不同(见表4-24)。产品品评结果见表4-25。
从上述对比试验结果可看到慢火蒸馏产品酯含量高于快火2%多,而且蒸馏效率也高于快火10%左右。分析此试验结果,进一步认识到慢火蒸馏时,由于它蒸馏缓慢,蒸汽压力低,上气均匀,从而使酒内香味成分被水蒸汽和醇蒸气拖带于酒中,使酒的香味成分含量高,酒的质量也较优。根据各名酒厂的经验,认为应采用缓汽蒸酒、大汽追尾、可以提高产品质量,流酒温度一般均控制在25-35℃左右。流酒温度过高,对排醛及排出一些低沸点臭味物质--含硫化合物,是有好处的,流酒温度30一40℃比16-21℃所接酒中含硫化氢量低2-6倍。但这样也能挥发损失一部分低沸点香味物质,如乙酸乙酯等,又会较多的带入高沸点杂质,使酒味粗糙不醇和。
四、设备及容器的影响虽然原料抖及生产工艺都控制得很好,但由于设备及容器的不良也会造成酒味变坏而引起产品质量的降低。如使用的冷却器(锡锅)及贮运酒容器的锡质不纯,在与酒接触时,则酒中的有机酸如醋酸等则与其作用而生成可溶性的醋酸铅盐,使酒中混入了有害人体健康的成分。溶于酒中的铅量,又会因酒含酸量的高低、流酒温度和流酒的先后而有所不同。一般是酒内含酸量愈高,则含铅量也愈高;流酒的温度越高含铅量也愈高;酒头酒尾的含铅量较酒身为高。又酒醅在蒸馏加热过程所产生的硫化氢与铅作用会生成黑色的硫化铅沉淀。白酒中溶入铅,如侵入人体会引起慢性中毒。故白酒生产上应采取预防措施,如冷却器采用九九锡、或不绣钢、铝等,导管使用不锈钢管、无毒塑料管,贮运酒的容器应用九九锡、酒篓或搪瓷桶,而不用含铅量高的金属容器。在生产工艺上应采用缓慢蒸馏,定期刷洗冷却器,保持生产过程清洁卫生,以减少产酸细菌的污染。
此外,如所用“酒海”在制造时使用了变质的血料,则会使白酒产生腥臭味。酒醅接触了新制木器会产生松脂味和苦涩味。铁质容器含硫化物遇酒中的酸会产生硫化氢臭味及铁锈的鱼腥味。用橡皮管输酒会产生橡胶味等。容器如不清洁会导致酒发生混浊及沉淀,如酒接触了铁锈会产生黄色沉淀;接触了铜锈会产生蓝色沉淀等等。这些都会损坏酒的质量。
第二章 半固态发酵法白酒生产工艺第一节 半固态发酵法白酒生产的特点半固态发酵法生产白酒,是我国劳动人民创造的一种独特的发酵工艺,具有悠久的历史,主要盛行于南方各省,特别是福建、广西、广东等地区,素为劳动人民所喜爱,东南亚一带的华侨与港澳同胞均习惯饮用。此外,还习惯用米酒作“中药引子”或浸泡药材,以提高药效。因此,米酒出口数量也较大。
半固态发酵法白酒的生产方法是以大米为原料,小曲作为糖化发酵剂,采用半固态发酵法并经蒸馏而制得,故又称为小曲酒。解放后,小曲酒生产有较大的发展,生产技术水平,酒的质量以及出酒率都不断有所提高。1963年轻工业部召开的全国评酒会议上,广西桂林三花酒(58°)和全州县酒厂的湘山酒(58°)两种小曲酒被评为优质酒。近年来各地小曲酒厂均较重视生产技术的改进,小曲酒质量普遍提高。
半固态发酵的小曲酒与固态发酵的大曲酒相比,无论在生产方法上还是成品风味上都有所不同。它的特点是饭粒培菌,半固态发酵,用曲量少,发酵周期较短,酒质醇和,出酒率高。
黄酒与糯米酒的生产,也属于半固态发酵法。如我国著名的浙江绍兴香雪酒,福建龙岩的沉缸酒,九江的封缸酒等,均属酿造酒内容,本章从略。
我国西南地区四川、云南、贵州等地的小曲酒生产,尽管原料是采用粮谷原料,曲子仍采用小曲,也主要借根霉作糖化剂,出酒率较高。但其发酵工艺是采用在箱内固态培菌糖化后,配醅进行固态发酵。蒸馏方法也与固态大曲酒的蒸馏操作相同,因此这部分内容本章不再重复论述。
第二节 小曲的生产工艺一、小曲的特点及生产概况小曲是生产半固态发酵法白酒的糖化发酵剂,具有糖化与发酵的双重作用。它是用米粉或米糠为原料,添加中草药并接种曲种培养而成。小曲的制造为我国劳动人民创造性利用微生物独特发酵工艺的具体体现。小曲中所含的微生物,主要有根霉、毛霉和酵母等。就微生物的培养来说,是一种自然选育培养。在原料的处理和配用中草药料上,能给有效微生物提供有利繁殖条件,且一般采用经过长期自然培养的种曲进行接种。近来还有纯粹培养根霉和酵母菌种进行接种,更能保证有效微生物的大量繁殖。
小曲的品种较多,按添加中草药与否可分为药小曲与无药白曲;按用途可分为甜酒曲与白酒曲;按主要原料可分为粮曲(全部大米粉)与糠曲(全部米糠或多量米糠,小量米粉);按地区可分为四川药曲、汕头糠曲、厦门白曲与绍兴酒药等;按形状可分为酒曲丸、酒曲饼及散曲等。
小曲酿制在我国具有悠久的历史。由于配料与酿制工艺的不同,各具特色,其中以四川邛崃米曲和糠曲、厦门白曲、汕头糠曲、桂林酒曲九、浙江宁波酒药和绍兴酒药等较为著名。
小曲生产在应用中草药问题上,不少酒厂各施各法。有的只添加一种,有的添加许多名贵药材,药方从十几种到百余种。但生产实践证明,少用药或不用药,也能制得质量较好的小曲,也可酿出好酒。例如桂林三花酒的酒曲丸从过去添加十多种中草药改为仅用一种桂林香草制成,小曲质量较过去还好。又如著名的绍兴酒酿造用的绍兴酒药和宁波酒药,仅用价格低廉到处可取的辣蓼草粉制成,质量也相当好。此外如厦门白曲、四川永川的无药糠曲等,则不添加中草药,既节省药材,也节约了粮食,降低了成本。例如四川省推广无药糠曲后,可节约大米8000吨以上,中药材1500吨,成本降低50%以上。
近年来,还有纯粹培养根霉和酵母制造纯种无药小曲,也取得良好效果。例如广西全州县酒厂利用纯根霉和酵母,以米粉制造纯种无药小曲酿制湘山酒,酒质较芳香醇和。并在实践中,从过去单一纯种曲改为多种纯种根霉培养,进一步提高了小曲的质量和酒的香味。又如贵州省也有利用纯种根酶,用麸皮制成散曲,应用于白酒生产,也获得良好的效果。此外,上海工业微生物研究所和上海藕粉食品厂,1972年曾协作采用液体深层通风培养法试制成浓缩甜酒药,并投入生产。这种浓缩甜酒药的功效,相当于老法酒药3倍以上。为国家节约大量粮食,也为小曲生产机械化开辟了道路。
二、小曲中的霉菌及其酶系特性
1.小曲中的霉菌 小曲中的霉菌一般包括根霉、毛霉、黄曲酶、黑曲霉等,而主要是根霉(Rhizopus)。根霉是藻状菌纲根霉属,单细胞,菌丝没有横隔膜,借孢子囊孢子进行繁殖,在孢子囊梗下方长出假根,孢子囊梗不分枝,直立二、三条孢子囊梗,丛生于蔓丝带上。孢子囊呈球形,并有囊托、孢子囊内产生许多孢子囊孢子,孢子呈不定形,有棱角,有皱纹。成熟时孢子囊破裂,散出孢子,孢子再继续繁殖。如图5—1所示。
根霉在固体培养基培养,除了生长葡萄菌丝外,气生菌丝丛生,呈棉絮状,长出不分技孢子囊柄,形成孢子囊,生出孢子。可是在液体深层通风培养时,则难形成气生菌丝,也看不到孢子囊与孢子,只看到菌丝体绕合在一起。
小曲中常见的根霉有河内根霉(Rhizopus Tonkinesis);米根霉(Rhizopus oryzae);爪哇根霉(Rhizopus Jaυanicus);白曲根酶(Rhizopus peka);中国根霉(Rhizopus Chinesis);黑根霉(Rhizopus nigricans)等。它们的特征如表5—l所示。
表5—1 小曲中常见根霉的特性菌 名
生长适温
(℃)
作用适温
(℃)
最适PH值
一般特征
河内根霉
(Rh.Tonkinesis)
25-40
45-50
5.0-5.5
菌从白色,孢子囊较少,糖化力较强,具有液化力,产酸能力较强,特别能生成乳酸等有机酸
白曲根酶
(Rh.peka)
30-40
45-50
4.5-5.0
菌从白色,呈棉絮状,有极少的黑色孢子囊孢子,糖化力强,有微弱发酵能力,产酸能力强,但适应能力差
米根霉
(Rh.oryzae)
30-40
50-55
4.5-5.0
菌丝灰白色呈黑褐色,孢子囊柄2—3厘米,孢子囊褐色至黑褐色,球形,50—200微米,孢子灰白色,长球形,8.5—10微米,糖化力强,能生成乳酸,使小曲酒中含乳酸乙酯
中国根霉
(Rh.Chinesis)
37-40
45-50
5.0-5.5
菌丝纯白色至灰褐色,孢子囊柄长100—450×7—10微米,假根短小,孢子囊细小,孢子鲜灰色,卵圆形,8×10微米,糖化力强,产乳酸等有机酸能力强
黑根霉
(Rh.nigricans)
30-37
45-50
5.0-5.5
菌丛疏松,粗壮,孢子囊大,黑色,能生成反丁烯二酸
爪哇根霉
(Rh.Jaυanicus)
37
50-55
4.5-5.5
菌丛黑色,孢子囊较多,糖化力强
2.根霉酶系的特点 根霉含有丰富的淀粉酶,一般包括液化型和糖化型淀粉酶,两者的比例约为1∶3.3,而米曲霉则为1∶1,黑曲霉为1∶2.8。可见小曲的根霉中糖化型淀粉酶特别丰富。尽管由于液化型淀粉酶的活性较低而使糖化反应速度降馒,但它的最大特点是糖化型淀粉酶丰富,能将大米淀粉结构中的α-l,4键和α-l,6键打断,最终较完全地转化为可发酵性糖,这是其它霉菌无法相比的。
根霉细胞中还含有酒化酶,具有一定的酒化酶活性,能边糖化边发酵。这一特性是其它霉菌所没有的。由于根霉具有一定的酒化酶,可使小曲酒整个发酵过程中自始至终能边糖化边发酵连锁进行,所以发酵作用较彻底,淀粉出酒率进一步得到提高。
根霉中含有丰富的糖化型淀粉酶和酒化酶系,仅仅对提高小曲酒的淀粉出酒率有利,而对于提高小曲酒质量和风味的关键性酶系,还在于生成小曲酒主体香前体物质的酶系。
根据对小曲酒的感观品尝和气相色谱检验结果来看,构成优质小曲酒主体香组分的醋酸乙酯与乳酸乙酯含量均较高。而当乳酸乙酯含量高时,小曲酒的醇厚感特别浓,入口醇和,回味悠长。可见作为小曲米酒成香的前体物质的积聚是相当重要的。而小曲根霉细胞中,能否具有产生这些前体物质(乳酸等有机酸)的酶系,以及在发酵过程中能否积聚这些成香的前体物质,对提高小曲酒的风味和保证具有小曲酒的独特风格起着重要的作用。小曲中不少根霉具有产生乳酸等有机酸的酶系。特别是3866(河内根霉)与中国根霉产生乳酸等有机酸能力较强。
三、小曲的生产工艺小曲是用米粉或米糠为原料,添加或不添加中草药,接种曲种式接纯粹根霉和酵母培养而成。
小曲的品种较多,归纳起来可分为药小曲(酒曲丸)、酒曲饼、无药白曲、纯种混合曲及浓缩甜酒药等。现分别介绍如下:
(一)药小曲的制造药小曲又名酒药或酒曲丸。它的特点是用生米粉作培养基,添加中草药及种曲(曲母),有的还添加白土泥作填充料。至于添加中草药的品种和数量各地有所不同,有的只用药一种,称为单一药小曲,如桂林酒曲丸;有的用药十多种,称为多药小曲,如广东五华长乐烧的药小曲;有的还接种纯粹根霉和酵母,用药多种,混合培养而成,称为纯种药小曲,如广东澄海县酒厂的药小曲。现分别简述其生产过程如下:
1.单一药小曲 桂林酒曲丸是一种单一药小曲,它是用生米粉,只添加一种香药草粉,接种曲母培养而成。
(1)工艺流程
(2)原料配比
①大米粉 总用量20公斤,其中酒药坯用米粉15公斤,裹粉用细米粉5公斤。
②香药草粉 用量13%(对酒药坯的米粉重量计)。香药草是桂林特产的草药,茎细小,稍有色,香味好,干燥后磨粉即成香药草粉。
③曲母 是指上次制药小曲时保留下来的一小部分酒药种,用量为酒药坯的2%,为裹扮的4%(对米粉的重量计)。
④水 60%左右。
(3)生产工艺
①浸米 大米加水浸泡,夏天约为2—3小时,冬天约为6小时左右,浸后滤干备用。
②粉碎 浸米滤干后,先用石臼捣碎,再用粉碎机粉碎为米粉,其中取出1/4,用180目细筛筛出约5公斤细米粉作裹粉用。
③制坯 每批用米粉15公斤,添加香药草粉13%,曲母2%,水60%左右,混合均匀,制成饼团,然后在制饼架上压平,用刀切成约2厘米大小的粒状,以竹筛筛圆成酒药坯。
④裹粉 将约五公斤细米粉加入0.2公斤曲母粉,混合均匀,作为裹粉。然后先撒小部分裹粉于簸箕中,并洒第一次水于酒药坯。倒入簸箕中,用振动筛筛圆成型后再裹扮一层。再洒水,再裹,直到裹完裹粉为止。洒水量共约o.5公斤。裹粉完毕即为圆型的酒药坯。分装于小竹筛内扒乎,即可入曲房培养。入曲房前酒药坯含水量为46%。
⑤培曲 根据小曲中微生物的生长过程,大致可分三个阶段进行管理。
前期:酒药坯入曲房后,室温宜保持28—3l℃。培养经20小时左右,霉菌繁殖旺盛,观察到霉菌丝倒下,酒药坯表面起白泡时,可将盖在药小曲上面的空簸箕掀开。这时的品温一般为33—34℃,最高不得超过37℃。
中期:24小时后,酵母开始大量繁殖,室温应控制在28—30℃,品温不得超过35℃,保持24小时。
后期:为48小时,品温逐步下降,曲子成熟,即可出曲。
出曲:曲子成熟即出房,并于烘房烘干或晒干,贮藏备用。药小曲由入房培养至成品烘干共需5天时间。
(4)质量要求
①感观鉴定 外观带白色或淡黄色,要求无黑色,质松,具有酒药特殊芳香。
②化验指标水分:12—14%。
总酸:不得超过0.6克/100克。
发酵力:用小型试验测定得58°桂林三花酒在30公斤以上。
2.纯种药小曲 纯种药小曲的特点是原料采用米粉,添加十几种中草药,接种纯种根霉和酵母,混合培养而制成。它的生产过程如下:
大米预先浸渍2—3小时,淘洗干净,磨成米浆,用布袋压干水分,至可捏成粒状酒药坯为度。中草药配方(对大米用量计)如下:桂皮0.3%、香菇0.1%、小茴0.1%、细辛0.2%、三利0.1%、苾发0.1%、红豆菀0.1%、无菌0.2%、苏荷0.3%、川椒0.2%、皂角0.1%、排草0.2%、胡椒0.05%、香加皮0.6%、甘草0.2%、甘松0.3%、良姜0.2%、九本0.05%、丁香0.05%。中草药预先干燥后,经粉碎、过筛、混合、即为中草药粉。压干的粉浆,按原料大米的用量加入4-5%面盆米粉培养的根霉菌种,2.6—3%米曲汁三角瓶培养的酵母菌种,中草药粉1.5%,拌掺均匀,捏成酒药坯。坯粒直径为3—3.5厘米,厚约1.5厘米,整齐放于木格内。木格的底垫以新鲜稻草。装格后,即移入保温房进行培养,培养过程要注意温度和湿度的控制。培养58—60小时,即可出房干燥,贮存备用。贮存时间雨季和夏天以一个月为宜,秋、冬季可适当延长。
(二)酒曲饼的制造酒曲饼又称大酒饼,它是用大米和大豆为原料,添加中草药与白癣土泥,接种曲种培养制成。酒曲饼呈方块状,规格为20×20×3厘米,每块重量为0.5公斤左右。它主要含有根霉和酵母等微生物。例如广东米酒和“豉味玉冰烧”的酒曲饼。它的生产过程如下:
原料配比为大米100公斤,大豆20公斤,曲种1公斤,曲药10公斤(其中串珠叶或小桔叶9公斤,桂皮1公斤),填充料白癣土泥40公斤。大米宜采用低压蒸煮或常压蒸煮。加水量为80-85%(按大米重量计),大豆采用常压蒸煮16-20小时,务须熟透。大米蒸熟即出饭,摊于曲床上,冷却至36℃。C左右,即加入经冷却的黄豆,并撒加曲种、曲药及填充料等。拌匀即可送人成型机,压制成正方形的酒曲饼。成型后的品温为29-30℃,即入曲房保温培养7天。培养过程中要根据天气变化和原料质量的情况适当调节温度和湿度。酒曲饼培养成熟,即可出曲,转入60℃以下低温的焙房,干燥三天,至含水分达到10%以下,即为成品。
(三)无药白曲的制造无药白曲是采用纯种根霉和酵母菌种,用大米糠和少量大米粉为原科,不添加中草药所制成的一种糠曲,俗称颗粒白曲。它的优点是不需添加中草药和节约粮食,降低了成本。由于纯种培养,杂菌不易感染,小曲的质量较稳定。它的生产过程如下:
原料配比为新鲜米糠(通过40目筛)80%,新鲜米粉(通过40目筛)20%,原料需经100℃灭菌1小时。凉冷的曲料,按原料的重量加入4%的米粉面盆培养的根霉菌种,2-3%米曲汁酒饼培养的酵母菌种,充分拌匀,捏成直径4厘米的球型颗粒,分装于已灭菌的竹筛上,入曲房保温培养。培养过程中要注意调节温度和湿度。培养30-90小时左右,菌体己基本停止繁殖,即出房进行低温干燥,烘干温度不宜超过40℃,干燥至水分10%以下,便可保藏备用。如果保藏得好,半年以后的颗粒白曲仍可使用。
(四)浓缩甜酒药的制造固体培养法生产甜酒药的传统工艺,耗用粮食多,劳动强度大。上海藕粉食品厂利用纯种根霉采用液体深层通风培养法生产浓缩甜酒药,或称浓缩小曲。它比老法可节约用粮80%以上,产量增加近一倍,效率提高了三倍,大大节省占地面积,减轻劳动强度,降低成本。产品质量比较稳定,产品体积小,方便运输。为今后实现机械化、连续化、自动化生产开辟了道路。它的生产过程如下:
菌种是从安徽野草中分离而得的根霉。种子罐与发酵罐培养基的配方为粗玉米粉7%,黄豆饼水解物3%。黄豆饼粉水解的工艺条件是:黄豆饼粉加水浓度为30%,加入食用盐酸调节pH值为3.0,通蒸汽使温度在90一100℃,水解1小时。或加压24.5×10000帕斯卡,保压水解15分钟。水解后不中和。种子罐容积为400公升,装填系数为60%。发酵罐容积为2.3吨,装填系数为70%。种子罐与发酵罐培养的工艺条件:培养基浓度10%,9.8×10000—12.8×10000帕斯卡蒸汽压力下实消35—40分钟,冷却到33±1℃1接种,接种量为16%左右,于33±1℃通风培养18—20小时左右。种子罐通常培养18小时,pH值降至3.8便可移种。种子罐内搅拌转速为210转/分,通风量为1∶0.35。发酵罐内搅拌转速为210转/分,通风量为1:0.35—1:0.4。发酵罐培养成熟后,通过70目孔振动筛,弃去醪液,水洗,收集菌体。再于离心机(1000转/分)脱水,并以清水冲洗数次。取出菌体,按重量加入2倍米粉作为填充料,充分搅拌,加模压成小方块,分散放在筛子上,即可送入二次培养室,进行低温培养。二次培养室温度为35—37℃,培养10—15小时。待根霉菌体生长,品温达到40℃,即翻动几次,使其停止生长,并同时转入低温干燥室。低温干燥室温度为48—50℃,继续干燥直到含水分达到10%为止,即可出室。经粉碎包装即为成品。
第三节 小曲酒的生产工艺小曲酒是一种主要的半固态发酵法白酒。在我国具有悠久的历史。特别是在南方各省,产量相当大。由于各地制曲工艺和糖化发酵工艺的不同,小曲酒的生产方法也有所不同。概括来说可分为先培菌糖化后发酵,和边糖化边发酵两种典型的传统工艺。
一、先培菌糖化后发酵工艺先培菌糖化后发酵的半固态发酵法是小曲酒生产典型的传统工艺。例如广西桂林三花酒,它的特点是采用药小曲半固态发酵法。前期是固态,主要进行扩大培菌与糖化过程,约20—24小时左右。后期为半液态发酵,发酵周期约为七天,再经蒸馏而制成。
1.工艺流程
2.生产工艺
(1)原料 大米的淀粉含量为71.4—72.3%,水分含量为13—13.5%。碎米的淀粉含量71.3—71.6%,水分含量13—13.5%。
(2)生产用水 水质情况为:pH7.4,钙42.084ppm,镁1.0ppm,铁0.1ppm,氯0.0028ppm,无砷、锌、铜、铝、铅等,总硬度6.605°,钙硬度5.894°,镁硬度0.230°,氢化物3.788
ppm,硫酸盐3.0019ppm,磷酸盐无,高铁(Fe+++)0.05ppm,硝酸盐0.004ppm,亚硝酸盐0.005ppm,固形物66.0pPm,总硷度1.52°。
(3)蒸饭 将浇洗过的大米原料倒入蒸饭甑内,扒平盖盖,进行加热蒸煮,待甑内蒸汽大上,蒸约15—20分钟,搅松扒平,再盖盖蒸煮。上大汽后蒸约20分钟,饭粒变色,则开盖搅松,泼第一次水。继续盖好蒸至饭粒熟后,再泼第二次水,搅松均匀,再蒸至饭粒熟透为止。蒸熟后饭粒饱满,含水量为62—63%。目前不少工厂蒸饭工序已实现机械化生产。
(4)拌料 蒸熟的饭料,倒入研科机中,将饭团搅散扬凉,再经传送带鼓风摊冷,一般情况在室温22—28℃时,摊冷至品温36—37℃,即加入对原料量0.8—1.0%的药小曲粉拌匀。
(5)下缸 拌料后及时倒入饭缸内,每缸约15—20公斤(原料计),饭的厚度约为10—13厘米,中央挖一空洞,以利有足够的空气进行培菌和糖化。通常待品温下降至32—34℃时,将缸口的簸箕逐渐盖密,使其进行培菌糖化,糖化进行时,温度逐渐上升,约经20—22小时,品温达到37—39℃为适宜,应根据气温,做好保温和降温工作,使品温最高不得超过42℃,糖化总时间共约20—24小时左右,糖化达70—80%左右即可。
(6)发酵 下缸培菌,糖化约24小时后,结合品温和室温情况,加水拌匀,使品温约为36℃左右(夏天在34—35℃,冬天36—37℃),加水量为原料的120—125%,泡水后醅料的糖分含量应为9—10%,总酸不超过0.7,酒精含量2—3%(容量)为正常,泡水拌匀后转入醅缸,每个饭缸装入两个醅缸,入醅缸房发酵,适当做好保温和降温工作,发酵时间约6—7天。成熟酒醅的残糖分接近于0,酒精含量为11—12%(容量),总酸含量不超过1.5克/100克为正常。
(7)蒸馏 传统蒸馏设备多采用土灶蒸馏锅,桂林三花酒除了土灶蒸馏外还有采用卧式或立式蒸馏釜设备,现分述如下:
①土灶蒸馏锅蒸馏 土灶蒸馏锅设备结构如图5—2所示,采用去头截尾间歇蒸馏的工艺。先将待蒸的酒醅倒入蒸馏锅中,每锅装5个醅子,将盖盖好,接好气筒和冷却器即可进行蒸馏。酒初流出时,杂质较多的酒头,一般应除2—2.5公斤,然后接入酒坛中,一直接到酒度58°为好。58°以下即为酒尾,可渗入第二锅蒸馏。蒸酒时火力要均匀,以免发生焦锅或气压过大而出现跑糟现象。冷却器上面水温不得超过55℃,以免酒温过高酒精挥发损失。酒头颜色如有黄色现象和焦气、杂味等,应接至合格为止。
②卧式与立式蒸馏釜的蒸馏 卧式蒸馏釜设备结构如图5—3所示;立式蒸馏釜设备结构如图5—4所示。采用间歇蒸馏工艺,先将待蒸馏的酒醅倒入酒醅贮池中,用泵泵入蒸馏釜中,卧式蒸馏釜装酒醅100个醅子,立式蒸馏釜装酒酷70个醅子。通蒸汽加热进行蒸馏,初蒸时,保持蒸汽压力39.2266×10000帕斯卡左右,出酒时保持4.9×10000—14.7×10000帕斯卡,蒸酒时火力要均匀,接酒时的酒温在30℃以下,酒初流出时,低沸点的头级杂质较多。一般应截去5—10公斤酒头,如酒头带黄色和焦杂味等现象时,应接至清酒为止,此后接取中流酒,即为成品酒,酒尾另接取转入下一釜蒸馏。
(8)陈酿 酒中主要组分是酒精和一定量的酸、酯及高级醇类,成品经质量检查组鉴定其色、香、味后,由化验室取样进行化验,合格后入库陈酿。成品入库指标为:
①感官指标 无色透明,味佳美,醇厚,有回甜。
②理化指标(克/100毫升)
酒度 58%(容量); 总酯 0.12以上;总酸 0.06-0.10 ;甲醇 0.05以下;总醛 0.01以下; 总固形物 0.01以下;杂醇油 0.15以下 ;铅 1毫克/升以下;混浊度 50°以下;
成品入库陈酿存放一段时间使酒中的低沸点杂质与高沸点杂质进一步起化学变化,如醛氧化成酸,酸与醇在一定的条件下起化学变化生成酯类,构成了小曲酒的特殊芳香,同时使酒质醇厚。
桂林三花酒陈酿独特之处在于一年四季保持恒定较低温的岩洞中贮藏陈酿,合格入库的酒是存放于“象鼻山”岩洞里的容量为500公斤的大瓦缸中,用石炭拌纸筋封好缸口,存放一年以上,经检查化验,勾兑后装瓶即为成品酒。
二、边糖化边发酵工艺边糖化边发酵的半固态发酵法,是我国南方各省酿制米酒和豉味玉冰烧酒的传统工艺。豉味玉冰烧酒,为广东地方的特产,历史悠久,很受广大群众和华侨以及港澳同胞的欢迎,生产量和出口量均相当大。现将边糖化边发酵半固态发酵法白酒的生产过程介绍如下:
1.工艺流程
2.生产工艺
(1)蒸饭 以大米为原料,一般要求无虫蛀,霉烂和变质的大米,含淀粉在75%以上。蒸饭采用水泥锅,每铅先加清水110—115公斤,通蒸汽加热,水沸后装粮100公斤,加盖煮沸时即行翻拌,并关蒸汽,待米饭吸水饱满,开小量蒸汽焖20分钟,便可出饭。蒸饭要求熟透疏松,无白心,以利于提高出酒率。目前广东石湾酒厂等已采用连续蒸饭机连续蒸饭,效果良好。
(2)摊凉 将熟透的蒸饭,装入松饭机,打松后摊于饭床或用传送带鼓风摊凉冷却,使品温降低,一般要求夏天35℃以下,冬天40℃左右,摊凉时要求品温均匀,尽量使饭耙松,勿使成团。
(3)拌料 持凉放至适温,进行拌曲,酒曲的用量,每100公斤大米用酒曲饼粉18—22公斤,拌料时先将酒曲饼磨碎成粉,撤于饭粒中,拌匀后装埕。
(4)入埕坛发酵 装埕时每埕先注清水6.5—7公斤,然后将饭分装入埕,每埕5公斤(以大米量计),装埕后封闭埕口,入发酵房进行发酵,发酵期间要适当控制发酵房温度(26—30℃),注意控制品温的变化,特别是发酵前期三天的品温,一般在30℃以下,不超过40℃为宜,发酵周期夏季为15天,冬季为20天。
(5)蒸馏 发酵完毕,将酒醅取出,进行蒸馏。蒸馏设备为改良式蒸馏甑,用蛇管冷却,蒸馏时每甑投科250公斤(以大米量计),截去酒头酒尾,减少高沸点的杂质,保证初馏酒的醇和。
(6)肉埕陈酿 将初馏酒装埕,加入肥猪肉浸泡陈酿,每埕放酒20公斤,肥猪肉2公斤,浸泡陈酿三个月,使脂肪缓慢溶 解,吸附杂质,并起酯化作用,提高老熟度,使酒香醇可口,同时具有独特的豉味。
(7)压滤包装 陈酿后将酒倒入大池或大缸中(酒中肥肉仍存于埕中,再放新酒浸泡陈酿),让其自然沉淀20天以上,待酒澄清,取出酒样,经鉴定,勾兑合格后,除去池面油质及池底沉淀物,用泵将池中间部分澄清的酒液送入压滤机压滤,最后装瓶包装,即为成品。
3.成品质量指标
(1)感官指标色泽:澄清、透明、无色或略带微淡黄色,无悬浮物及沉淀物。
香气:醇香,具有豉味玉冰烧酒独特的豉香味。
滋味:入口醇滑,有豉肉香味,无苦涩味及其他怪杂味。
(2)理化指标酒精度:埕装29.5%(容量);瓶装30.5%(容量)
总酸:0.08克/100毫升以下总 酯:0.15克/100毫升以上总醛:0.1克/100毫升以下氨基酸:0.002克/100毫升以上甲 醇:0.06克/100毫升以下杂醇油:0.2克/1oo毫升以下固形物:0.02克/l00毫升以下氰化物:0.5ppm以下含铅量:1ppm以第四节 影响小曲酒质量和出酒率的主要因素讨论一、原料的有效组成分
(1)从小曲酒酿制机理来看,酿制小曲酒主要是利用原料中所含的淀粉,经过小曲中根霉的淀粉酶作用,将淀粉转化为葡萄糖,然后再利用根霉与酵母细胞中的酒化酶系,在适宜条件下作用将葡萄糖转化生成酒精。
根据酿酒机理,可见酿制小曲酒原料的有效组分是淀粉。
(2)从小曲酒香味的前体物质来源来看,小曲酒中香味的前体物质也是来源于原料中的淀粉。
根据气相色谱仪对小曲酒分析检验及感官鉴定综合分析结果,认为小曲酒主体香的组成分主要是醋酸乙酯和乳酸乙酯。它们的前体物质是醋酸、乙醇和乳酸。醋酸乙酯是由醋酸与乙醇超生物化学变化而生成,乳酸乙酯是由乳酸与乙醇起生物化学作用而生成,可见构成小曲酒香味的前体物质,例如醋酸、乙醇和乳酸等,主要是经过下列途径转化而来:
由此可清楚看出,小曲酒香味的前体物质,主要来源于原料中的淀粉,而由小曲中根霉与酵母细胞中酶的催化作用,使在发酵过程中产生一定的香味物质,构成小曲酒的香味和独特的风格。
(3)从小曲酒的酿制机理与成为香味前体物质的来源看,选择小曲酒生产原料的主要依据在于原料中的淀粉含量要求。大米的组成分中,淀粉为71—74%;水为12—13%,大米不仅淀粉含量丰富,而且不带皮壳,因此纤维、灰分、单宁、脂肪等组成分甚少,杂质较少,同时大米的淀粉是由17%直链淀粉和83%支链淀粉组成,粘度也较适宜。因此大米是配制小曲酒较合适的原料,由此可见原料的组成分与小曲酒的质量及出酒率有着密切的关系。
二、小曲的质量大米作为小曲酒生产原料较为适合,但不能看成作为小曲酒具有酒质醇正、出酒率高的唯一依据。小曲酒酿制发酵过程中复杂的生物化学变化,还依赖于小曲中所含微生物及其酶系特性的作用结果,因此,小曲酒的质量和出酒率的高低,很大程度上还受到小曲质量及小曲制造工艺和发酵工艺所制约。小曲酒能具有独特的风格和用曲量少,出酒率较高的特点,不仅由于原料淀粉含量高、杂质少,粘度较适宜等因素,更重要的因素还在于小曲的质量。从本质上来讲是在于小曲中根霉与酵母细胞中酶系特性的直接作用结果,要求获得质量较好的小曲,下面一些因素值得重视。
1.纯种根霉及酵母的培养 小曲酿制传统工艺大多数采用自然培养过程,但从根霉本身的酶系特性来看,根霉细胞中含有丰富的糖化型淀粉酶,可以将淀粉较完全地转化为葡萄糖,含有一定的酒化酶系,可以边糖化边发酵,同时含有产生小曲酒香味前体物质的酶系。因此可以清楚看到根霉本身具有酿制优质小曲酒和典型风格的酶系,不仅可保证提高小曲酒风味和质量,同时也保证用曲量少,淀粉出酒率高,可节省大量粮食,降低劳动强度。因此,目前不少酒厂采用纯种根霉与酵母培养来酿制小曲,制出的小曲酒质量较传统工艺小曲酒的质量好,且为实现小曲酒生产机械化、连续化、自动化创造了条件。这是酿制小曲值得注意的方向。
2.优良菌种的选育 小曲作为小曲酒生产的糖化发酵剂,配制小曲时纯种培养较自然培养更能保证小曲的质量,因此要制出好的纯种培养小曲,必须注意选育根霉与酵母的优良菌种,不仅要求菌种纯粹,适应性强,繁殖力快,糖化力强,发酵力也较高,同时还要求菌种具有产生小曲酒香味前体物质的酶系,能给予酿制出的小曲酒以应有的香味和独特的典型风味,因而必须重视选育优良的根霉与酵母菌种。
(1)选育根霉菌种的依据
①含多种淀粉酶,淀粉酶活性较高,特别是糖化型淀粉酶活性高,要求能将淀粉较彻底转化为可发酵性糖,
②含有一定的酒化酶系,具有一定的酒化酶活性,能边糖化边发酵;
③含有产生小曲酒香味前体物质的酶系;
④对外界环境(如糖浓度、酸度、酒精及温度等)的适应性强。
(2)选育酵母菌种的依据
①酒化酶系活性较高,成熟酒醅酒精含量高,而且发酵迅速;
②具有产生小曲酒香味前体物质的酶系;
③发酵完全,成熟酒醅残糖少;
④变异性小,抗杂菌能力强。
为了提高小曲酒质量和出酒率,酿制小曲必须首先按上述要求选育优良菌种,目前国内酒厂配制小曲常采用的根霉菌种有3866、河内根霉、白曲根霉和中国根霉等,常用酵母菌种有米酒酵母、2300、1271和酒精酵母12#(RasseⅦ)等。3866属河内根霉,不仅糖化型淀粉酶活性高,糖化力强,同时有一定液化型淀粉酶,具有一定的液化力,而且产有机酸能力也较强。中国根霉的特点是糖化型淀粉酶活性强,糖化力强,液化型淀粉酶活性也较强,液化力强,同时具有产生小曲酒香味前体物质的酶系,所以产乳酸能力也较强,因此作为小曲纯粹培养菌种较合适。
3.小曲中根霉与酵母混合培养条件的控制 小曲的主要菌种是根霉和酵母,两种不同的微生物共同生长在相同的米粉培养基上,各有各的特征和各自适宜的生活环境。根霉比较娇嫩,生长速度慢,适宜的培养温度为33—34℃,酵母菌比较粗犷,生长速度快,适宜的培养温度27—30℃。因此,在培养过程中,两者必须兼顾,才能使制成的小曲,既有糖化力,又有发酵力,同时又能赋予小曲酒特有的香味和典型的风格。小曲进房后的室温和品温应该控制在31—32℃为宜,如果前期温度控制过低,以致根霉未能及早繁殖,而由于酵母先繁殖,则会影响根霉的生长,使小曲的糖化力偏低,从而影响小曲酒的质量和出酒率。
此外,根霉和酵母的接种量要适宜,小曲配制过程中一般根霉接种量为4—5%,酵母用量为2—3%。若根霉接种量过少,则曲块中根霉繁殖及品温上升较慢,根霉生长不良则小曲的糖化力降低。至于酵母菌的接种量,随着生产季节略有不同,一般夏天较多,冬天较少。由于冬天气温低,小曲中根霉繁殖慢,而酵母繁殖速度较快,这样会使小曲中的糖化力降低,因此,冬天配制小曲要适当加大根霉的接种量,同时应注意控制好前期培养的温度和湿度,以免造成干皮现象,影响根霉的繁殖。
4.根霉扩大培养的控制 为了适当增大培养基的表面积,原料米粉的粉碎度要细,因此米粉都应通过60目/吋的筛子,以保证粉碎度要求。而培养基要松,因此米粉应先经过1.5小时的干蒸(即不加水蒸料),使大米中蛋白质等达到变性凝固,这样加水后再蒸就不会结团。同时,培养基的水分不能过多,一般控制为米粉量的20-25%(冷开水)较适宜。为了消除培养基结团,使吸水更匀,于加水拌匀后应过筛一遍,然后分装试管、三角瓶内,再经间歇杀菌两次,每次1-1.5小时,冷却至品温不高于36℃,即可接种。控制加水量十分重要,如果水分过大,则后期糖化发酵时会使培养基中积聚了过多的酒精,而影响菌种进一步繁殖。小曲酿制过程中一般加水量为曲料量的25-28%,经入室测定含水分大约在50-55%。
5.添加中草药问题 小曲的制造方法很多,围绕小曲酿制是否必须添加中草药,应添加哪些种类的中草药,以及其对小曲酒质量和出酒率的影响等问题是值得探讨的课题。
小曲制造在应用中草药问题上,应根据生产实际的情况作具体分析。从微生物与生物化学的观点来看,小曲酿制过程中添加中草药的目的,就是为了抑制或杀灭有害的微生物,促进有益微生物的生长繁殖及其酶系合成,并可作为酶的激活剂,甚至可作为小曲酒香味前体物质的促进剂。因为,一些中草药所含成分尽管是微量物质,对微生物的生长繁殖及其酶的合成均有促进作用或抑制作用,对某些微生物甚至有杀菌作用,同时还可成为小曲酒香味的前体物质,促进小曲酒的香味和典型风格的形成。因而不能一概否定添加中草药对小曲质量的作用。实践证明,有些使用十多种中草药酿制小曲,质量也很好,小曲酒的质量和出酒率也较高。如广东五华的长乐烧酒与广东澄海的狮泉玉液等便是例证。但应该看到传统工艺酿制小曲在应用中草药问题上往往存在不少繁琐哲学,用药繁多,作用较小,效果较差,名贵稀罕的中草药也滥以使用,很不适应小曲生产发展的需要。因此在应用中草药时,应通过一些对比试验,进行一些去粗取精,去伪存真的优选工作,尽可能因地制宜,有针对性地消除在应用中草药方面的繁琐哲学。从目前不少酒厂生产实践来看,小曲酿制传统工艺在添加中草药方面大有潜力可挖,象桂林三花酒小曲配制在添加中草药方面由十多种减至一种这样的改进措施是值得推广的。
三、传统糖化发酵工艺酒的质量与淀粉出酒率是有矛盾的。传统工艺固体发酵法生产大曲酒的香味浓郁,风味独特,但淀粉出酒率却很低,且用曲量大,粮耗大,发酵周期长,而小曲酒能够较好地解决酒的质量与淀粉出酒率的矛盾,原因除了小曲中根霉酶系特性与原料大米组成分中淀粉含量丰富起一定作用外,还与小曲酒生产采用半固态半液态发酵法的传统工艺有着密切的关系。主要就下面几方面进行探讨。
1.“先培菌糖化后发酵”与“边糖化边发酵”传统工艺的特点,先培菌糖化后发酵”的传统工艺,它的特色是饭粒下缸,固态培菌,糖化后即转半固半液状态,然后“投水发酵”,即加水移入瓦埕进行半液态发酵。例如桂林三花酒、湘山酒、五华长乐烧及狮泉玉液等。而“边糖化边发酵”的传统工艺是糖化与发酵同时进行,同在瓦埕内同一条件下进行。例如广东米酒和豉味玉冰烧等。
两种传统糖化发酵工艺,各具特色,对洒的质量和出酒率也有着密切的关系。
(1),先培菌糖化后发酵”工艺
①饭粒培菌,可保证用曲量少,而糖化发酵效率较高。,下缸”这一操作实质上是根霉与酵母在固体饭粒扩大培养并合成酶系的过程,随着根霉与酵母的繁殖,糖化酶、酒化酶活性的增长,同时随即进行糖化和发酵,甚至边糖化边发酵。但“下缸”这一阶段,要求控制品温32—36℃,不宜超过38℃,因为根据根雷最适的培养温度为32—34℃,酵母最适培养温度为27—30℃,根霉最适的糖化温度为50—55来看,这阶段主要是创造良好的条件,使根霉与酵母迅速生长和繁殖并合成酶系,而不要求彻底完成糖化任务。
“下缸”培菌糖化20—24小时,这一传统工艺,为保证小曲酒生产具有用曲量少,酒质醇正,出酒率高的特点创造条件。由于根霉在固体培养基与在液体深层通风培养时,其形态、生理特性和酶系均有所不同,固体培养根霉时,无性繁殖,酶系丰富多样,糖化型淀粉酶活性特别高,而液体深层通风培养时根霉气菌丝不易形成,糖化型淀粉酶活性较低,但当液体深层培养的根霉菌丝体,在米粉固体培养基内培养几小时至十几小时后,便可清楚看到根霉无性繁殖各生理阶段的正常形态立即恢复,孢子囊孢子典型形态清晰,同时糖化型淀粉酶活性迅速提高。由此可见,传统工艺将根霉与酵母在饭粒固体培养20一24小时,使其迅速繁殖并合成酶系,特别是糖化型淀粉酶活性明显增高,这样,尽管小曲酒生产用曲量很少(一般小曲的用量为0.8—1.3%),但糖化发酵效率仍较高。如果不采用饭粒固态培菌糖化的传统工艺,而采用“边糖化边发酵”的传统工艺,尽管原料同样是大米,用曲量则高达18—22%.可见采用饭粒固体培菌糖化20—24小时的工艺,能较合理地为酿制优质小曲酒创造有利的条件,也是辩证地解决好小曲酒质量与出酒率矛盾的重要措施。
②适时“投水发酵”使酒醅从固态转为液态进行糖化发酵,有利于发酵效率和淀粉出酒率的提高。饭粒固体培菌糖化20—24小时后,如果继续保持原来的固态或半固半液状态下来进行糖化发酵,尽管酒醅中根雷与酵母的酶系活性较高,但由于酒醅的渗透压较高,发酵基质与酶的扩散速度势必减慢,因而影响酶催化反应速度减慢,最终导致发酵效率降低,因此小曲酒生产传统工艺中“投水发酵”这一工序,要求适时加水,将固态或半固半液态的酒醅迅速转变为液态发酵,使酒醅的淀粉浓度降低,相应的渗透压降低,这样不仅有利于发酵基质葡萄糖的扩散并通过根霉与酵母的半渗透性细胞质膜,也有利于糖化酶的扩散并通过菌体的细胞质膜,也就有利于边糖化边发酵的连锁进行。使成熟酒醅获得较高的酒精浓度,而残糖较低,进一步提高淀粉出酒率。例如狮泉玉液的成熟酒醅中酒精含量高达15—16%,淀粉出酒率也较高。桂林三花酒与湘山酒的成熟酒醅中酒精含量为12—13%,残糖0.5%以下,酸度0.8—1.0%。
如果把“下缸”工序理解为主要彻底完成糖化任务,过分延长糖化时间,则发酵结果反而使成熟酒醅的酒精含量降低,残糖增高,酸度增大,淀粉出酒率降低,小曲酒的香味和风味也不好。过去广东某一酒厂就有这个经验教训。在小曲米酒生产时,饭粒下缸后,培菌糖化延长到36—48小时,已有酒娘出现,糖液量也相当多量时才加水,这便导致高温过程持续过长,酒醅升酸过大,发酵效率下降,出酒率低,酒风味也不好。后改为控制在20—24小时左右,未见酒娘时便投水发酵,出酒率便明显提高酒醅酸度降低,小曲酒的香味增加,酒质也较醇正。但是过早投水发酵,根霉繁殖和合成酶不充分,就会导致发酵效率低,出酒率和酒的风味也均有影响。可见适时加水转入瓦埕发酵的传统工艺,对减少用曲量,提高淀粉出酒率,降低酒醅酸度,增加口味质量等均起着重要的作用。
(2),边糖化边发酵”工艺 由于糖化发酵同时在瓦埕中同一条件进行,与“先培菌糖化后发酵”工艺相比,用曲量明显增大。例如广东石湾酒厂豉味玉冰烧酒的用曲量为18—22%(对大米重量计)。由于用曲量大,加水处于半固半液状态下,有利于糖化酶与发酵基质的扩散,并利于透过菌体细胞质膜,更有利于边糖化边发酵连锁进行,因此发酵效率与出酒率均较高。为了获得较稳定的淀粉出酒率,关键在于控制酒醅的品温,特别是夏天,由于用曲量大,气温又高,根霉与酵母繁殖过快,前期糖化发酵太快,使酒醅品温迅速上升,致使根霉与酵母受酒醅中高温、高糖度、高酒精浓度的影响而容易衰老,难于保持后发酵期的正常发酵,因而使成熟酒醅中残糖较高,酒度下降,酸度增高,酒的风味也淡薄。
“先培菌糖化后发酵”与“边糖化边发酵”的传统糖化发酵工艺各有特点,其酿制出的产品各具独特的风格,而“先培菌糖化后发酵”传统工艺用曲量少,酒质醇正,出酒率较高,更符合辩证地解决酒的质量与出酒率相矛盾的要求,因而酿制优质小曲酒多采用“先培菌糖化后发酵”的传统工艺。
2.瓦埕发酵与大容器发酵的发酵方式着重注意下面两点。
(1)发酵温度的控制 从酿酒机理来看,小曲酒传统工艺采用瓦埕密封发酵,是一种因地制宜,因陋就简的好办法。
小曲酒发酵过程中,产生相当的热量,这些热量的来源有两方面,一种是呼吸热,一种是发酵分解热。由于小曲酒传统工艺是采用瓦埕密闭发酵,酒醅中的溶解氧比较少,酵母呼吸作用实际上比较弱,因此放出热量主要是酒精发酵分解热为主。小曲酒发酵过程中产生大量的热量,使酒醅品温不断升高,尤其是主发酵阶段,品温升高迅速,如果发酵温度过高,超过40℃,就会抑制根霉和酵母的生长,发酵减慢甚至停止,从而使成熟酒醅残糖较高,酒精含量较低,发酵率降低。特别是南方地区,夏季天气炎热,小曲酒生产时尽管采用容量小的瓦埕密封发酵,依靠瓦埕周壁的表面积向四周放热,可自然调节酒醅品温,但由于气温较高,发酵车间也必须采取措施,如通冷风或洒水降温,适当控制发酵温度。如果采用大容器发酵,由于酒醅的容量增大,发酵过程中特别是主发酵阶段放出的热量大大增加,因此发酵设备必须要有足够冷却面积的冷却装置,或发酵车间要有空气调温装置,才能保证大容器发酵顺利进行,才能使大容器发酵生产的小曲酒质量和出酒率达到传统工艺的要求。
(2)密封发酵的作用 酒精发酵是不需氧的生物氧化过程,在嫌气性条件下,通过酵母与根霉细胞内酒化酶的作用将葡萄糖转化,反应形成中间代谢产物丙酮酸,再通过脱羧酶作用,将丙酮酸脱羧放出CO2并生成乙醛,再经反应过程中生成的NAD·2H将乙醛还原为酒精,这就是酒精发酵氢的传递过程。而开放发酵时酵母与根霉在有氧的情况下,由于进行呼吸作用,抑制了发酵作用,在单位时间内糖的消耗速度便减慢,出酒率也明显下降。
传统工艺瓦埕密封发酵,酒醅中的溶解氧减少,呼吸抑制发酵的作用减少。因此能较彻底将可发酵性糖转化为酒精,出酒率明显提高,同时成熟酒醅中乳酸乙酯含量也较高,使小曲酒的香味和典型风格能衬托出来,增加酒的醇厚感。因此,小曲酒的香味和风味也较好。
3.原料的常压蒸煮或低压蒸煮 原料相同,采用的蒸煮方法与蒸煮工艺不同,则成品酒的香味与风味也绝然不同,同时出酒率也有影响。根据生产实践证明,常压蒸煮或低压蒸煮有利于发挥半固态发酵法,用曲量少,酒质醇正、出酒率高的特点。小曲酒的生产宜采用常压蒸饭,不宜采用高压蒸煮。
大米高压蒸煮时,如果蒸煮工艺条件适当,液态发酵法生产白酒的出酒率也较高,但如果高压蒸煮的压力、温度时间等工艺条件控制不适当,温度过高,容易产生局部过热现象,则可发酵性糖易被焦化生成焦糖,或葡萄糖脱水生成α-羟甲基糠醛,再与蛋白质降解的氨基酸化合易生成黑色素。这样,不仅损失一部分可发酵性糖,影响到出酒率降低,同时由于焦糖、α-羟甲基糠醛及黑色素的存在,会抑制酵母的发酵作用,出酒率下降,更严重的是直接影响成品酒的色香味。由此可见,半固态发酵法生产小曲酒不宜采用高压蒸煮,只宜采用低压蒸煮或常压煮饭,要求蒸饭的有效组分变化小,杂质少,颗粒状态而不粘糊结团,这样的饭粒,固体培菌时糖化力较高,酿制出的成品能具有小曲酒香味和独特的风格。
第五节 小曲酒技术改革与机械化生产的趋向半固态发酵法传统工艺生产小曲酒,尽管具有用曲量少,酒质醇正,出酒率较高的特点,但毕竞存在劳动生产率较低,手工操作多,劳动强度大,厂房占地面积广等问题,需要进行研究解决。使得传统特产能够机械化生产,大大减轻工人繁重的体力劳动,同时在提高产品质量,增加产量,降低成本,降低损耗,提高劳动生产率等方面都收到良好的效果。
目前,国内一些工厂正在研究试验或已经取得成效的小曲酒技术改革和机械化生产的改革措施,归纳起来有下列几个方面:纯粹菌种生产小曲;机械化连续输送;连续蒸饭机与凉饭机;大容器糖化发酵;釜式蒸馏;人工催陈以及成品包装流水作业线等等。
一、纯粹菌种生产小曲传统工艺生产小曲,向来采用自然培养法,因而小曲中含微生物种类较多、较杂,根据从广东各地生产的酒饼及饼种分离的初步结果来看,大多含有酵母、霉菌及细菌等各几十种。小曲中的酵母有酵母菌属(Saccharomyces),汉逊酵母属(Henseenu-la),拟内孢霉属(Endomycopsis),假丝酵母属(Condida-Barkhout),丝孢酵母属(Trichosporon),及白地霉(Geo-trichum Candidum)等,既含有酒精发酵力强,生香效果好的菌种,但也有不少野生酵母。小曲中的霉菌既含有糖化能力强的根霉(Rhizopus),也含有毛霉(Muccor),米曲霉(Aspergil-lus oryzae),黑曲霉(Aspergillus usamii 及 Asp·niger),红曲霉(Monascus),犁头霉(Absidia)及青霉(penicil-lium)等。小曲中细菌有醋酸菌及乳酸菌等。由于酿制小曲的原料配方与工艺的不同,小曲中的菌类也有所不同。
实践证明酿制小曲酒所用小曲中有益的微生物,主要是根霉与酵母,因此有些酒厂选择糖化力强的根霉和发酵力强的酵母,进行纯粹培养生产小曲。例如湘山酒的生产,便是采用纯粹菌种限制小曲,不仅用曲量少,出酒率高,且成品酒的香味和风味均有明显的提高。目前不少酒厂正向着这方向进行技术改革。
二、连续蒸饭及连续冷却传统工艺生产小曲酒,不论蒸饭、冷却及添加小曲拌料均是间歇操作,工人在高温高湿条件下操作,劳动强度大,生产周期长,醅料不够均匀,存在着许多缺点。采用连续蒸饭机,便可使大米输送,蒸煮,冷却及加曲拌料等工艺过程,全部实现机械化连续生产。我国工厂目前使用的连续蒸饭机可分为横卧式与立式两大类型。
1.横卧式连续蒸饭机
(1)横卧式连续蒸饭机的特点 横卧式连续蒸饭机包括连续蒸煮,连续冷却及连续加曲拌料等工艺过程,主要分为蒸饭机和凉饭机两部分。它具有机械化连续操作,设备结构紧凑,使用及维修方便,降低劳动强度,提高劳动生产率,缩短生产周期等优点。同时连续蒸饭可使饭粒熟度适中且均匀,连续冷却的温度调节方便,添加小曲拌料均匀,有利于操作控制,入埕(或发酵罐)温度稳定,从而可提高成品的质量和出酒率。与间歇操作相比可提高生产效率60%以上。
(2)横卧式连续蒸饭机的生产流程 横卧式连续蒸饭机的生产流程包括大米提升机,热水塔,蒸饭机,松饭器,凉饭机,添加酒曲饼粉器及拌料机等。设备结构如图5-5所示。
它的生产流程为:大米由斗式提升机送入蒸饭机主体的米斗上,筛带以一定的速度传送一定厚度的米层,经过密闭的蒸汽室受热,同时吸收由热水塔喷洒的定量热水,使大米蒸熟成饭后,经松饭器和鼓风机冷却,达到品温的要求,然后按比例添加酒曲饼扮,再经拌料器搅拌混和,然后定量送入发酵罐进行发酵。
(3)描卧式连续蒸饭机设计,安装及使用应注意的问题首先要考虑大米进入连续蒸饭机之前,是否需要预先浸米,如果需要预先浸米,则要设计浸米槽,否则,连续蒸饭机设计时,需设置一热水塔,通过喷洒80℃热水使大米充分吸水膨化。
连续蒸饭机传动装置的转速与线速度的确定,要以保证饭粒熟透且熟度均匀为依据,同时要求蒸汽加热室,特别是两端不漏汽,以保证足够的蒸煮温度,使饭粒熟透且熟度均匀。
选择传送筛带,要求易于通过蒸汽,耐机械摩擦性能好,并易于脱落熟透的饭粒,使能保证饭粒的质量和均匀输送。
合理确定传送筛带上米层厚度和蒸煮时间,以利于决定筛带的传送速度和长度,以及设备的大小和能力等。
连续蒸饭机的蒸饭机主体和冷却部分的传送速度和流量,以及大米斗式提升机和热水塔的容量和流量,均应平衡配套,根据小曲酒生产工艺的要求进行合理设计,这样才能提高连续蒸饭机的生产效能。
(4)横卧式连续蒸饭机主要技术数据和指标大米斗式提升机:马达 1千瓦;
大米提升能力,1500公斤/小时;
热水塔:容积,0.5立方米;水温,80℃;流量,1000公斤/小时;
蒸饭机主体:变速马达,28千瓦;打饭器马达,1千瓦;洗饭扫马达,1千瓦;
传动滚筒中心距,8米;筛带速度,0.2米/分;筛带宽度:695毫米;
供汽压力,2.5公斤/厘米2;蒸饭时间:30分钟;米层高度:10厘米;
生产能力,625公斤/小时;
松饭器:马达,28千瓦;转速,600转/分;
冷却部分:变速马达,28千瓦;
传动滚筒中心距,4.7米;
带速度,0.6米/分;
鼓风马达,45千瓦;风量 3000升/分;
饭层厚度,6厘米;
饭表面层温度,28℃;
通风凉饭时间,4分钟;
添加酒曲饼器:马达,0.6千瓦;
添加酒曲饼粉量,2公斤/分;
拌料机:马达,1千瓦;
转速,600转/分;
2.立式连续蒸饭机
(1)立式连续蒸饭机的特点 立式连续蒸饭机具有设备结构简单,节省大量钢材;节省蒸汽和电;占地面积小,投资少;操作简单,设备不易损坏,维修方便等优点。同时可缩短大米蒸煮时间,蒸熟的饭粒质量较好,熟度适中且均匀,有利于发酵温度的稳定。其设备结构例如上海白鹤酒厂设计及安装使用的立式连续蒸饭机,如图5—6所示。圆筒直径750毫米,锥体底部直径450毫米,筒体高度(圆柱加圆锥)1360十340=1700毫米,设备容量500公斤(大米)。筒体材料为6毫米铝板,加热方式直接蒸汽加热,蒸汽从夹层的蒸汽孔眼进入筒体内,蒸汽孔眼为φ2× 330个,均匀分布。设备生产能力为1000—1400公斤/小时(大米)。
(2)立式蒸饭机的生产控制 大米浸渍后直接加入立式蒸饭机的料斗1中,加料量一般到达温度计2为止,然后用蒸汽加热,先开阀7,将冷凝水放尽,再开阀8与9,送入蒸汽将大米:加热,待底部出料器冒汽几分钟后,上部米层温度也达到90℃以上,筒体内部大米已蒸熟,抽出插板10,关小蒸汽阀8,并向料斗连续添加大米.由于米饭的重量和周边冷凝水的润滑作用,米饭顺利地自然落下,从出料口排出,就开始连续蒸煮。大米不断从上项均匀加入,米饭从出料口12连续排出,筒体内保持一定的米层。蒸饭过程中,视米饭的质量和温度计的温度变化,及时地调节出料控制门11或蒸汽量(蒸汽压力),在正常情况下,温度计的指示温度,蒸煮粳米必须保持在90℃以上,蒸煮糯米可低些,蒸汽压力为0.5—1公斤/平方厘米。米饭产量粳米为1—1.4吨/小时,糯米约2吨/小时,蒸饭结束立即洗刷干净,出料控制门调节好后,不宜经常开闭,特别是将门关闭或关得过小,低层米饭受压挤紧,影响米饭顺利流动。大米的蒸煮过程,在筒体内,大致可分三个阶段,大米从料斗到温度计处是大米的预热阶段,温度计到简体的圆柱底部为蒸煮阶段,以下是米饭的后熟阶段。
(3)立式连续蒸饭机设计、安装及使用应注意的问题 立式连续蒸饭机的生产能力与设备的容量和蒸煮时间有关,而各种米的蒸煮时间是一定的,设备的容量又与简体的直径和高度有关,因此若要增高设备的生产能力,可适当增大简体的直径和高度。按日本的资料介绍,为了使蒸汽在圆筒内米饭的各部分能均匀供给,圆简直径不能大于1米,米层的厚度一般为1—1.5米,米层过高,必须多处进入蒸汽。
为了便于出料和有效地利用蒸汽,筒体底部要逐渐缩小,形成圆锥体。控制α角度(见图5—7)大小十分重要,α角度要求大于70°,才能保证米饭的顺序下落。α角度过小靠近圆筒周边的米饭流动不畅,影响蒸饭质量,甚至由于中间部分米饭流动过快,发生不熟的现象。多次实践证明,米饭能否顺序流动是立式连续蒸饭机蒸煮成败的关键。圆锥体D2/D1一般约为0.6。
为了使筒内的米饭很好的顺序流动和清洗方便,圆管内尽量不设置管件。
为了防止指近圆筒周边米饭的粘糊,蒸汽进入夹层的蒸汽孔前,必须放尽蒸汽中夹带的冷凝水。
为了防止少量米饭粘壁,筒体部分的材料,选用光滑的金属材料或进行涂料,尤其是加层的蒸汽孔眼,加工必须做到平滑。
为了保证米饭的质量,要合理设置洒水的装置和热水喷射装置,以满足工艺要求,可以随意的调节米饭的软硬程序,保证米粒吸水均匀。
为了有效地利用蒸汽和进一步提高设备的生产能力,可适当增高筒体的圆柱和圆锥部分。
为了使进料、出料、冷却和拌曲等操作连续进行,立式连续蒸饭机设计安装使用,还需配备大米斗式提升机,连续凉饭机,连续加曲器以及拌料机等设备,配套形成一条连续生产作业线。
三、大容器糖化发酵小曲酒传统工艺的瓦埕发酵劳动强度大,厂房占地面积广,为了解决这些矛盾,考虑到工艺中“先培菌糖化后发酵”或“边糖化边发酵”的要求不同,区分别进行大容器糖化发酵试验。
1.长槽培菌糖化,大容器密封发酵,先培菌糖化后发酵”的传统工艺,是先下缸培菌糖化20—24小时后,再加水转入瓦埕发酵7天的过程。按培菌糖化后投水发酵的要求,广西桂林三花酒进行大容器发酵试验时,采用敞开式不锈钢板制的长槽,先培菌糖化20小时,然后加水,对大米的加水比1∶1.2,即流送入中间贮罐,用压缩空气压送至钢板制密封的发酵罐进行发酵5天。发酵结果成熟酒醅酒精含量较高,残糖较低,出酒率较高,但成品酒的香味和风味稍差。
(1)试验流程
(2)试验设备规范长槽,规格9000×600×600,敞开式不锈钢扳制长槽2个。
中间贮罐,规格φ41700×2600,总容量为6立方米钢板制,内用生漆作涂料,密封贮罐1个。
发酵罐,规格φ1700×2600,总容量为6立方米,钢板制,内用生漆作涂料,具有夹套冷却装置。密封的发酵罐4个,设备结构如图5—8所示。
空气压缩机:
型号,V-3/8—1 型式:V型水冷式排汽量:3立方米/分钟 电机,22千瓦蒸馏设备:横卧式蒸馏釜。
(3)试验工艺条件糖化长槽装饭量,450公斤饭/每个长槽发酵罐装饭量,900公斤饭/每个发酵罐每批试验饭量,900公斤饭装入两个长漕长槽饭层厚度,300毫米长槽培菌糖化温度,32—35℃
长槽培菌糖化时间,20小时长槽培菌糖化20小时后对大米加水比=1∶1.2
大容器发酵温度控制,32—34℃(不超过38℃)
大容器发酵时间,5天成熟酒醅酒精含量,12—13%(容量)
成熟酒醅残糖,0—0.1%
(4)存在问题 长槽培菌糖化大容器密封发酵,尽管与传统工艺相比出酒率较高,但小曲酒的香味和风味较差。原因在于长槽培菌糖化20小时后,添加120%水量流送入中间贮罐,再用压缩空气压送至密封发酵罐,其酒醅与传统工艺的酒醅相比,较粘糊,因而发酵、蒸馏所得的小曲酒的香味和风味较差,这方面还需今后进一步试验研究和探讨。
2.主发酵和后发酵分开的大容器发酵,边糖化边发酵”工艺,是蒸饭装入预先加有水的瓦埕中,糖化与发酵均在同一条件下进行。但进行大容器发酵时,由于发酵醪容量大,主发酵阶段,发酵旺盛,放出热量较多,使酒醅品温迅速升高。主发酵时间约为二天左右,后发酵时间较长,一般约8—12天。后发酵阶段,发酵缓慢,酒醅温度较稳定,根据这一特点,广东石湾酒厂采用主发酵与后发酵分开的工艺路线进行大容器发酵试验,使用铝板制密封的主发酵罐,总容量为6立方米,发酵罐内装有冷却蛇管,罐外有喷淋冷却装置,以便调节控制酒醅的温度,至于后发酵阶段,则只采用普通的水泥池进行后发酵。通过多年来反复试验结果,平均大米出酒率65°计算为52.53%,比小埕发酵提高5—10%,节约粮食5—10%。产品质量也没有降低,其总酯含量略有提高。
(1)试验流程
(2)试验设备规范主发酵罐规格,φ1700×6000
总容量,6立方米材料,铝板制构造:内装冷却蛇管(铝管),罐外有喷淋冷却管数量,1个密封发酵罐后发酵罐规格,φ1700×2600
总容量,6立方米材料,水泥制构造,没有冷却装置的水泥发酵罐数量,4个水泥后发酵罐
(3)试验工艺条件主发酵罐装料量,100公斤大米/罐添加酒曲饼粉量(对大米计),20—24%
加水量(对大米计),120—140%
强加酒曲饼粉时品温,27—29℃
主发酵品温,28—34℃(不超过34℃)
主发酵时间,2—3天后发酵品温,27—28℃
后发酵时间,10—15天发酵周期,12—18天成熟酒醅酒精含量,12.5—13%(容量)
成熟酒醅残糖,0.1—0.26%
成熟酒醅酸度,0.042—0.059
(4)大容器发酵试验成品酒理化指标项 目
白酒部颁标准
大容器发酵白酒
总? 酸(克/100毫升)
0.1以下
0.059
总? 酯(克/100毫升)
0.15以上
0.146
总? 醛(克/100毫升)
0.02以下
0.005
甲? 醇(克/100毫升)
0.08以下
0.012
杂醇油(克/100毫升)
0.3以下
0.16
铅? (PPm)
1以下
0.3
四、小曲酒蒸馏设备的改革小曲酒蒸馏的传统工艺,多采用土甑间歇蒸馏,产品香味和风味均较好,但手工操作多,劳动强度大,生产周期长,生产效率低。目前有些酒厂,采用釜式或双釜式蒸馏,虽然与土甑蒸馏传统工艺相比,酒的质量在香味与风味上稍有差别,但从理化指标来鉴定,均符合部颁标准的要求。为了适应小曲酒产量迅速发展的需要,广西桂林三花酒,就是大部分采用卧式蒸馏釜与立式蒸馏釜蒸馏。多年生产实践证明产品质量能保持稳定。广东石湾酒厂也是采用釜式蒸馏代替土甑蒸馏,酒的质量和出酒率均有所提高,劳动强度大大降低。小曲酒的蒸馏能否采用效率较高的连续蒸馏,既要保证小曲酒的质量又能提高出酒率和劳动生产率,是当前值得探讨的课题。
五、人工催陈为了使小曲酒的酒质更加醇香,具有独特风味,通常蒸馏出的小曲酒还需入库陈酿存放一年或半年,例如桂林三花酒规定贮存一年以上才能出厂,湘山酒规定贮存六个月至九个月才能出厂。陈酿容器为600公升的大陶瓷缸,这样不仅需要大量的陶瓷缸,而更主要的是劳动强度大,陈酿车间占地面积多,同时也延长生产周期,造成资金积压,不利于扩大生产。因此采用人工催陈老熟的方法,来缩短小曲酒的陈酿期,是目前各厂关心的课题。
小曲酒中除主要含酒精外,还含有一定量的酸、醛、酯及高级醇类,陈酿贮存期间,可使醛逐渐氧化成酸,酸与醇在一定的条件下起化学作用,生成酯类,构成了小曲酒的特殊芳香,使酒质醇厚。
目前有些酒广,根据国内外一些关于葡萄酒、白兰地、兰姆酒以及大曲酒人工老熟的方法,采用肉埕陈酿,冷热处理、超声波处理、微波处理以及紫外线辐射处理等方法进行试验,探索缩短小曲酒的陈酿贮存时间,有些已取得一定的效果。
此外,小曲酒传统工艺陈酿贮存时都是采用500—600升大陶瓷缸贮存的,若根据330—350公斤小曲酒/缸计,如果3000吨小曲酒/年,就需用大陶瓷缸900口。按每口缸占地面积为1平方米,则小曲酒陈酿车间需占地面积为9000平方米,这样就需要修建很大的厂房用来配酒。
为了减少陈酿车间的占地面积,降低厂房基建投资,降低劳动强度,目前有些酒厂采用建在地下的100吨钢筋水泥池,内涂’过氯乙烯喷漆,大池陈酿,按3000吨小曲酒/年,则只需贮酒池30个。也有采用建在地下的50吨水泥池,内涂过氯乙烯喷漆,按3000吨小曲酒/年,则需要贮酒池45个。分两排排列,用泵管道输送,既节约占地面积,又降低劳动强度,也方便管理。
六、装瓶与包装机械化小曲酒生产,过去大多数采用手工装瓶及包装,需要大量的劳动力,光是成品装瓶及包装,占了整个小曲酒生产所花费劳动力的1/3。如果按3000吨小曲酒/年,即10吨小曲酒/日,装量为0.5公斤小曲酒/瓶,包装数量为20000瓶/日,按24瓶/箱计算,则包装箱数为834箱/日。根据工厂实际数据,平均每个工人每日包装21—23箱,则需要包装工人38—40人,再加上辅助与运输工人,则总共约需50工人左右。可见手工包装花费劳动力很大,而且劳动强度大,要改善这种现状,就必须实现小曲酒装瓶包装机械化,目前国内不少酒厂已实现小曲酒装瓶包装机械化生产流水作业线,现介绍如下:
1.小曲酒装瓶包装机械化生产流程
2.小曲酒装瓶包装机械化措施 小曲酒装瓶包装机械化生产流水作业线包括下列设备:连续浸洗酒瓶机、连续灌酒机、封盖机、贴标机、酒瓶装箱机等。小曲酒装瓶包装机械化应包括下列项目:
(1)连续浸洗瓶 采用连续浸洗瓶机,先用碱液浸泡,再用热水浸泡,然后洗擦瓶的外部和内部,要求浸洗瓶48—72瓶/分。
(2)连续灌酒 机械化连续灌酒的方法很多,实际生产较常用的有真空连续灌酒和定位灌酒两种方法。真空连续灌酒机目前国内工厂普遍使用,它的特点是抽真空减压定量装酒,每瓶酒量均匀,连续操作稳定,但设备要求严格密封,并且所用的玻璃瓶规格也要严格的选择。定位连续灌酒机:上海中国酿酒厂等使用这种型式的连续灌酒机,它的特点是设备简单,操作容易,玻璃瓶规格不需严格要求。
(3)灌酒前的处理 经陈酿贮存一年理化指标符合要求的小曲酒,用泵将上清液泵上勾兑酒池,经勾兑,品尝后,静置沉淀2—3天,即可将清的小曲洒泵上连续灌酒机的高位贮酒罐,连续灌酒装瓶。
(4)封盖 连续灌酒装瓶后,经过检查,酒质透明无色,无杂质,即可采用连续封盖机连续封盖。
(5)贴标 贴标也可采用连续贴标机连续贴标。
(6)酒瓶装箱 可采用连续装箱机进行连续装箱成品出厂。