第五节 糖化发酵控制
一、开窖鉴定
在滴窖期间,车间主任、班组长召集全组人员,对该窖的黄浆水、母糟,结合理化检验结果,进行技术鉴定。通过开窖鉴定,总结上排配料和入窖条件的优缺点,根据母糟(酒醅)发酵情况,确定下排配料和入窖条件。这是四川省泸州曲酒厂传统采用的方法,对保证酒的产量和质量有十分重要的作用。
开窖鉴定主要是用感官方法对母糟和黄浆水进行鉴定。
1.母糟的鉴定
(1)母糟疏松泡气,肉实有骨力,颗头大,红烧(即呈深猪肝色)。鼻嗅有酒香和酯香。黄浆水透亮,悬丝长,口尝酸味小,涩味大。
这种情况,本排母糟产量、质量都较正常。这是因为上排配料恰当,而且入窖条件也较适宜,窖池管理也搞得较好,母糟做到“柔熟不腻,疏松不糙”,发酵良好。下排应稳定配料,细致操作,才能保证酒的产量和质量。
(2)母糟发酵基本正常,疏松泡气,有骨力,呈猪肝色,鼻嗅有酒香。黄浆水透明清亮,悬丝长,呈金黄色,口尝有酸、涩味。这种情况母糟产的酒,香气较弱,有回味,酒质比前一种情况略差,但出酒率较高。
从母糟和黄浆水情况来看,上排配料和入窖条件基本恰当,但量水用量偏大,黄浆水增多。下排应在稳定其他配料的基础上,适当减少量水用量,以提高酒的香浓味。
(3)母糟显粑(软),没有骨力,酒香也差。黄浆水黏性大,呈白色(黄中带白),有甜味,酸、涩味少。这种黄浆水不易滴出。此种母糟因发酵不正常,故酒的产量低,质量也差。
这种情况一般发生在冬、春季,有时夏季也会发生。这是由于连续几排的配料中,稻壳用量少,量水多,造成母糟显粑,没有骨力。粮糟入窖后不能正常糖化发酵,造成出窖糟残余淀粉高。尤其是黄浆水中含糊精、淀粉、果胶等物质,使黄浆水白黏酽浓,不易滴出。解决的办法是,下排加糠(稻壳)减水,使母糟疏松,并注意入窖温度。要通过连续几排的努力,才能使母糟逐渐达到正常。
(4)母糟显腻,没有骨力,颗头小。黄浆水浑浊不清黏性也大。但比第3种情况稍好。这是因为连续几排配料不当,糠少水大,造成母糟显腻,残余淀粉高。下排配料时,可考虑加糠减水,以恢复母糟骨力,使发酵达到正常。
2.从黄浆水的味道判断母糟的发酵情况
(1)黄浆水现酸味 如果黄浆水现酸味,涩味少,说明上排粮糟入窖温度过高,并受醋酸菌、乳酸菌等产酸菌的感染,抑制了酵母的繁殖活动,因而发酵糟残余淀粉较高,有的还原糖还未被利用。这种情况,一般出酒率较低,质量也较差。
(2)黄浆水现甜味 黄浆水较酽,黏性大,以甜味为主,酸涩味不足,这是入窖粮糟淀粉糖化发酵不完全,使一部分可发酵性糖残留在母糟和黄浆水中所致。此外,若粮食糊化不彻底,造成糖化发酵不良,也会使黄浆水带甜味。这种情况一般出酒率都较低。
(3)黄浆水现苦味 如果黄浆水明显带苦味,说明用曲量太大,而且量水用量不足,造成粮糟入窖后因水分不足而“干烧”,就会使黄浆水带苦味。另外,若窖池管理不善,窖皮裂口,粮糟霉烂,杂菌大量繁殖,也会给黄浆水带来苦味。这种情况,母糟产酒质量低劣,出酒率也低。
(4)黄浆水现馊味 如果黄浆水带酸馊味,说明酿酒车间清洁卫生太差,连续把晾堂上残余的粮糟扫入窖内。有的车间用冷水冲洗晾堂后,把残留的粮糟也扫入窖内,造成杂菌大量感染,也会引起馊味。此外,若量水温度过低(冷水尤甚),水分不能被淀粉颗粒充分吸收,引起发酵不良,也是一个重要的原因。这种母糟产的酒,质量甚差。
(5)黄浆水现涩味 母糟发酵正常的黄浆水,应该有明显的涩味,酸味适中,不带甜味。这是上排粮糟配料比例适宜,操作细致,糖化发酵好的标志。这种母糟产酒质量好,出酒率高。
在开窖鉴定中,用嗅觉和味觉器官来分辨母糟和黄浆水的气味,从而分析判断发酵优劣,用以指导生产,是一个快速、简便而有效的方法,在生产实践中起着重要的作用。
二、应用化验数据指导生产
(一)找准、选定生产中的标准数值
在认真总结各名白酒的工艺操作的基础上,各自应找出生产中的各项标准数值。现在各名白酒厂的各项标准数值已经找出,如某厂老窖大曲酒生产中的各项标准数值如下。
1.入窖粮糟的标准数值
(1)粮、糟比 旺季是1∶(5~4.5),淡季是1∶(5~5.5)。
(2)粮、糠比 旺季为22%~26%,淡季为18%~20%。
(3)粮、水比 旺季为60%~80%,淡季为80%~100%。
(4)粮、曲比 旺季为20%~24%,淡季为18%~20%。
(5)入窖温度 旺季为13~20℃,淡季25℃左右。
(6)入窖粮糟各项化验数据的标准 淀粉含量旺季为18%~22%,淡季为15%~16%;水分旺季为53%~54%,淡季为55%~56%;酸度旺季为1.5~1.8,淡季为1.6~2。
2.出窖母糟(发酵糟)的正常标准数值
酸度旺季为2.5~3.1,淡季为3.0~3.5;淀粉含量8%~10%;水分60%(滴窖后,出窖前应为64%左右);酒精含量旺季为5%~7%,淡季为3%~5%。
(二)运用化验数据指导配料和操作
其基本原理是化验分析出窖糟(发酵糟)的淀粉含量、水含量、酸度,从而确定入窖粮糟的配料数(比例),使入窖粮糟达到各项标准正常数值,以利于正常发酵。怎样根据出窖糟的化验结果来确定配料,使之达到入窖粮糟的各项标准正常数值呢?现分别叙述如下。
1.根据出窖糟的淀粉含量确定入窖粮糟的糠壳配料用量
出窖糟淀粉含量在8%时,其糠壳用量采用标准数值。若出窖糟淀粉含量低于8%时,则应减少糠壳用量;出窖糟淀粉含量高于10%时,则应增加糠壳用量或减少投粮数。这是基本方法,用投粮量和投糠壳量来调节入窖粮糟的淀粉含量。
(1)准确计算出窖糟的淀粉含量 出窖糟淀粉含量以出窖糟含水分60%为基础计算,也就是说出窖糟淀粉含量要计算成出窖糟含水分为60%标准时的淀粉含量。例如,出窖糟的淀粉含量为9.2%,水分为61%,则换算成标准淀粉含量为:
(2)出窖糟的加糠量 一般窖下层的粮糟用糠比例大(用最高数),窖上面的粮糟用糠比例小(用最小数)。也就是说在这个范围内从窖下到窖上逐渐减少投糠量。根据母糟淀粉含量确定投糠量范围的参考数据如表4-3所示。
表4-3 根据母糟淀粉含量确定投糠量 单位:kg
用加糠或减糠的方法使入窖粮糟始终保持一定标准的淀粉含量,以保证入窖粮糟不腻不糙,提供微生物良好适宜的环境,使之发酵正常。如果不用糠壳用量来调节入窖粮糟的淀粉含量,则当出窖残余淀粉高时,母糟会越做越腻;当出窖淀粉含量低时,母糟会越做越糙,均会影响发酵的顺利进行。
用加糠或减糠来调节入窖粮糟淀粉含量有以下优点:操作方便简单,易于掌握;能降低入窖粮糟酸度(与减粮措施比较);效果也比较明显。
但是它也有以下缺点:①不能挽回损失。上排残存在母糟中的过剩淀粉(因上排发酵不良而造成的)不能利用,而被糠壳稀释后,转入红糟,增大了红糟的比例,红糟的甑口增加,因此下排丢掉的丢糟甑口也随之而增加,这不但会使丢糟的淀粉含量增高(由于红糟中的淀粉不易被发酵而造成),而且由于丢掉的甑口多,丢掉的淀粉总量也会更多。所以,用加糠的办法解决入窖粮糟淀粉高时,只考虑了本排加入的淀粉的利用而没有考虑上排残存的多余淀粉的利用问题,这样就使上排没有发酵的残余淀粉大部分被丢掉。②不利于提高劳动生产率。由于增加了糠壳,使红糟、丢糟比例增大,丢红糟的甑口增加,这样就要多蒸甑口,从而降低了劳动生产率。
(3)用加粮或减粮的办法来调节入窖粮糟淀粉含量,以利于正常发酵。根据实际经验总结和初步计算得出,每增加或减少入窖粮糟1%淀粉含量,每甑需增加或减少投粮15kg(与甑容有关),从而使入窖粮糟的淀粉含量在标准范围内。用加粮或减粮的办法来调节入窖粮糟的淀粉含量有以下的优缺点:
优点:能将上排因发酵不良而残剩下来的淀粉进行再发酵,以节约粮食,降低消耗;不增加丢红糟甑口,不影响劳动生产率;节约糠壳用量,有利于减少辅助料的消耗,降低成本。
缺点:做法比较麻烦,每个窖、每个甑投粮不一致,工人不易记清楚,保管人员核算困难,容易搞错;不利于降低入窖酸度。
用加粮调节入窖淀粉含量时应注意以下问题:不管是加粮或减粮,糠壳用量应按正常发酵窖的标准。用大曲量也应按正常发酵窖的用量。用水量应根据化验数据来确定。
用减粮的措施来调节入窖粮糟的淀粉含量,对挽回上排因发酵不良而造成的损失,效果是很显著的。如1961年泸州曲酒厂发生“倒窖”事故后,用减粮措施挽回了大部分损失。由原来正常每甑投粮140kg减到每甑投粮75kg左右(出窖糟残存淀粉在12%左右,最高的达14%)。若只按当排投粮(75kg左右)计算,出酒率可高达80%,大大超过了理论数据。1978年3月泸州曲酒厂3车间12组生产不正常,出窖糟残存淀粉在11%左右,他们对一部分窖采取加糠措施,一部分窖采取减粮措施(每层减少投粮20kg),4月底,5月初开窖,所有窖池都有了好转,粮耗比原来降低27%左右。尤其是减粮的窖效果更为显著,每甑单位产酒量比没有减粮的要多,或者与没有减粮的窖每甑单位产量一样,粮耗在85kg左右,不但没有降低劳动生产率,而且为国家节约了大量的粮食。所以遇到很不正常的窖池,采取减粮措施是完全必要的。
(4)加投粮投糠综合使用法 在正常生产中,一般应采取调节投粮量和投糠壳量两者综合的办法。当出窖残余淀粉含量在10%以下(不含10%)时,可用加糠或减糠的办法来调节入窖粮糟的淀粉含量。当出窖糟残余淀粉含量在10%以上时,就应用减粮的办法来调节入窖粮糟的淀粉含量(这应根据各厂的具体情况而定)。这样大多数窖用加糠或减糠的办法调节入窖粮糟的淀粉含量,而只有个别发酵很不正常的窖池或班组,才用减粮的办法来调节入窖粮糟的淀粉含量。从而不经常变动投粮数,相互吸取优点而克服各自的缺点。
当出窖糟残余淀粉高时,可根据酸度的大小来确定加糠还是减粮。酸度高应采取加糠措施;酸度小则应采取减粮措施。
(5)用糠量中应注意一个问题,即目前糠壳粗细很不统一,细糠的密度大,粗糠的密度相对小,因此单按质量分数来计量就会造成很大的差异。例如同样是用20%的糠壳,但糠壳粗的体积大,糠壳细的体积小,粗糠与细糠的体积差异高的可达l/3。近年来由于糠壳的来源紧张,细糠也必须用于生产。因此,在计算时,应先计算出粗糠的标准用糠量的体积,然后得出同一体积的不同细度糠壳的不同质量分数。如某名酒厂以粗糠28.5kg的体积为标准,经计算粗糠28.5kg的体积为0.25m3,与每甑母糟的体积比为1∶(4~5),甑子的体积约为1.4m3。也可以增大红糟的比率来观察用糠壳量是否适合,正常的红糟增长率为旺季30%,淡季20%(与粮糟甑口的比例,也就是说在旺季每10甑粮糟的发酵糟,下排除了再蒸10甑粮糟外,还要蒸3甑红糟;在淡季每10甑粮糟的发酵糟,下排除了蒸10甑粮糟外,还要蒸2甑红糟)。在当前糠壳来源紧张,细度很不一致的情况下,换算成标准糠壳的体积来计算加糠量,这一点是很重要的。另外,在用糠时,下层的粮糟多用些糠壳,而上层的逐渐少用些糠壳。其理由:一是窖下层的粮糟受力大,所以需要稍为疏松点,以抵抗上层的压力。二是窖下层的粮糟疏松点,以利于滴窖,而窖上层的粮糟略为紧实点,以利于保住水分,使上层的粮糟有一定的含水量,不致干烧或倒烧。
1964年曾采用过按出窖残余淀粉含量下粮的措施,收到了很好的效果,全年平均粮耗有显著下降,提高了出酒率。
2.根据出窖的含水量确定滴窖时应舀黄浆水数量和入窖粮糟的量水用量
(1)根据窖内母糟含水量确定滴窖时应舀黄浆水数量 窖内发酵良好的母糟含水量一般在64%左右(取窖内母糟上、中、下的混合样分析)。根据每个窖的粮糟甑口计算,每甑粮糟应舀黄浆水40kg左右。窖内母糟含水量若是63%,则每甑粮糟应舀黄浆水30kg。若窖内母糟含水量是65%,则每甑粮糟应舀黄浆水50kg。其全窖应舀黄浆水的量的计算公式为:
m=(ω1-ω2)×900n
式中 m——全窖应舀黄浆水质量,kg
ω1——窖内母糟含水量,%
ω2——理想母糟含水量,%
n——本窖粮糟甑口数,甑
例如,窖内母糟含水量为63.5%,所要求的母糟含水量(理想水分)为60%;本窖粮糟甑口是15甑,每甑装母糟的量为900kg,在滴窖中应舀多少黄浆水为正常?
m=(63.5%-60%)×900×15=472.5kg
(2)根据堆糟坝母糟含水量确定每甑应打量水数量
①根据粮、糠、糟比例,计算出拌料后的粮糟含水量:
式中 ω——拌糟后的粮糟含水量,%
ω1——堆糟坝母糟含水量,%
ω2——高粱含水量,%
ω3——糠壳含水量,%
m1——每甑粮糟用堆糟坝母糟质量,kg
m2——每甑粮糟用粮量,kg
m3——每甑粮糟用糠壳量,kg
m——每甑粮糟在蒸馏前的总质量(包括母糟、粮食、糠壳,不包括量水和大曲),kg
例如,堆糟坝母糟含水量为60%,每甑粮糟用母糟650kg,高粱含水量为12%,每甑粮糟用高粱130kg,糠壳含水量为13%,每甑粮糟用糠壳为35kg,则拌料后的粮糟含水分应为:
从计算结果和无数次的实验,得出了这样的一个规律,即,拌料后的粮糟含水量等于堆糟坝母糟含水量减去10%。若堆糟坝母糟含水量是60%,则拌料后粮糟的含水量为50%;若堆糟坝母糟含水量为61.5%,则拌料后粮糟的含水量为51.5%;若堆糟坝母糟含水量为58%,则拌料后的粮糟含水量是48%;其差值均在10%左右。
为了便于计算每甑粮糟的量水数量,必须进一步弄清拌料后的粮糟水分与蒸粮后出甑时的粮糟水分的关系。通过无数次化验分析,得出的规律是:拌料后的粮糟水分和蒸馏出甑时的粮糟水分是基本一致的。即拌料后的粮糟水分是多少,蒸馏后出甑时的粮糟水分也是多少。从总量来说,蒸馏后出甑的粮糟略比拌料后的粮糟重25kg左右,其增重的主要原因是水蒸气代替了母糟中的酒精。
②根据堆糟坝母糟的含水量,确定应打量水的量:先计算出1kg粮食用1kg量水,能增加入窖粮糟多少含水量。其计算公式如下:
式中 ω——打量水后入窖粮糟含水量,%
m——拌料后粮糟质量,kg
ω1——拌料后粮糟含水量,%
m1——加入量水质量,kg
例如,每甑下粮130kg,拌料后的粮糟含水量为50%(即堆糟坝母糟含水量为60%),现按投粮量打100%的量水(即打量水130kg),其入窖粮糟的含水量为:
实际化验结果为56%,其0.8%则是在冷却过程中挥发损失。因无数次的化验分析结果和实际相吻合,故可按投粮比计算每增加10%的量水数就增加入窖粮糟水分0.6%。其计算结果和实际水分如表4-4所示。
表4-4 计算结果和实际水分
从表4-4的结果可以清楚地看出,每打10%的量水,刚好增加入窖粮糟含水量0.6%。假如拌料后的粮糟含水量是50%,打60%的量水,就等于增加水分60×0.6% =3.6%。如果列成公式,即用打入量水的百分比(对粮食而言)×0.6就是入窖粮糟增加的水分。若换算成增加入窖粮糟1%的含水量需打多少量水,则为:
这就是说打量水13kg增加入窖粮糟水分0.6%,打量水21.67kg,就可以增加入窖粮糟1%的水分。
另外又做了其他条件不变而投粮量增加时对入窖粮糟含水量的影响。从计算结果可见,影响也不大。例如,每甑投粮数140kg时,若打100%量水,则增加粮糟水分6.1%,如果每甑投粮量变为120kg,量水仍打100%,则增加入窖粮糟水分为5.7%。
从实际化验的分析结果看,投粮量对入窖粮糟含水量的影响更小,基本上仍符合“加10%的量水,增加粮糟含水量0.6%”的规律。其原因是当粮食增加后,糠量也会随之增加,相反,母糟数量则会有一定数量的减少,这样实际的含水量则比计算含水量偏低。同理,当投粮减少时,投糠壳量也随之减少,而母糟用量则稍有增加。所以,粮糟实际的含水量就会比计算结果略高。因此投粮数的增减,对“加10%的量水,增加粮糟含水量0.6%”的规律无影响,只是母糟含水量变化,对入窖粮糟水分有影响。其计算结果如表4-5所示。
表4-5 母糟含水量变化对入窖粮糟水分的影响
从表4-5可以看出,当母糟含水量逐渐减少时,实际用水量逐渐加大,这与化验结果也是吻合的。在大生产中,拌料后的粮糟含水量一般均在48%~51%,超出这个范围者很少,尤其是在48%以下的情况更少,所以都很少考虑这个因素。当拌料后的粮糟含水量在48%以下(不包括48%),即堆糟坝母糟的含水量在58%以下时,粮糟中的粮粉就吸不足水分(从感官上看拌料后的粮糟不转色,现灰白色),则将严重影响糊化。所以在这种情况下,应于加粮粉前在母糟中添加适当的冷酒尾,以提高母糟的含水量达到60%左右为宜。从生产实际和计算结果,都证实了每添加19kg冷酒尾,可以提高拌料粮糟1%的含水量。例如,堆糟坝母糟含水量57.5%,拌料粮糟的水分为47%,若在加粮粉前,往一甑量的母糟中撒入19kg冷酒尾,再倒入粮粉和糠壳,则拌料后的粮糟水分可提高1%,而实际含水量为48.5%。以此类推,即可算出各种不同母糟含水量应加入的冷酒尾数量。
为什么当母糟含水量不够时,宜加冷酒尾,而不加生水或加黄浆水呢?加冷酒尾是传统工艺,从理论上讲,因为冷酒尾中无杂菌(没有微生物或微生物很少)且含有部分有益物质,如酸、酯和高级醇等,酸度也不高,故有利于提高酒质或至少不影响酒质(因为酒尾按工艺操作规定,也回到底锅中重蒸回收),有利于粮粉糊化。若加生水,则容易导致母糟倒烧(或产生不利于质量的因素)。因生水中有较多的杂菌,所以一般都不主张加生水。若加黄浆水,则因黄浆水酸度大,虽有利于糊化,可以增加部分有益物质,但同时会增大入窖粮糟酸度而不利于发酵,所以一般也不主张加黄浆水。若采用新窖,母糟酸度又偏低,则加老窖黄浆水代替冷酒尾更为有利。因此,是加冷酒尾还是加老窖黄浆水,应根据母糟酸度的具体情况而定。
(3)在用量水中,应注意以下几个问题
①量水温度宜高,一般都应严格要求在95℃以上。
②目前采用打梯梯水的办法,即窖下层的粮糟少打量水,而窖上层的粮糟多打量水。
其具体做法是将全窖总的量水用量分成三个不同的数值来分配,称为三截打水。例如一个窖粮糟甑口是26甑,计划打量水80%,前10甑按80%计算后,每甑少打15~30kg量水,第11甑到16甑(即中间部分),可按80%计算打入量水;第17甑到26甑,按80%计算外,每甑还增加5~30kg量水(一般是窖最下面的两甑少用30kg量水,窖最上面的4~6甑多用30kg量水),但全窖平均量水用量仍为80%。为何采取这种分配法?这是传统工艺,目前认识也不尽一致。采用这样分配法有以下三点理由。
A.堆糟坝母糟的含水量由于逐渐挥发和流失而减少,所以刚开始蒸粮时,母糟含水量要大些,出甑粮糟的含水量就会大些。但由于母糟含水量逐渐减少,因此,出甑粮糟的含水量也逐渐减小,这就需要在分配量水时予以调整。
B.从窖内粮糟发酵产热情况来分析,热气往上走,因此越是上面的糟子受热越大,所以需要的水分要多些,才能适应。在传统工艺中打梯梯水(尤其是窖最下层的一二甑粮糟打量水最少),控制“宝塔式温度”(窖下层高,尤其是刚入窖的一二甑粮糟的温度要比窖最上面的粮糟温度高4~5℃,以后逐甑降低,即下高上低),可能也是这个原因。
C.窖下面的粮糟水分的挥发损失较小,而窖上层的物料,尤其是平窖口后的入窖粮糟,其水分挥发损失较大,所以应在量水分配上进行适当的调整。
③梯梯水的各甑粮糟化验数据:小窖(14甑以下)1甑,大窖2甑底糟粮糟的含水量,比计划应打量水的含水量低1.0%~1.5%。第1、2甑以后的1/3的粮糟水分比标准水分低0.5%;1/3的粮糟为标准水分;上层1/3的粮糟水分比标准水分高0.52%,最后两甑可高1.5%。堆糟坝母糟含水量的损失,没有规律性,出入很大。如果有条件,最好是每8h左右分析化验1次,以便调整量水用量。若每窖只开头分析化验1次,就只能凭经验来调整,一般也较好掌握。
④水分挥发损失系数为0.8%左右;因季节和气候条件不同而略有变化,在实践中可进一步的探索。
⑤以上数据不是绝对统一的,各个酒厂应根据自己生产的工艺特点、设备条件等找出各自的适宜数据,以指导生产,不能完全照搬。
⑥为了正确地控制入窖粮糟含水量,起窖倒在堆糟坝的母糟必须干湿均匀,即须认真严格地做好分层堆糟工作,否则将影响入窖粮糟水分的准确性或给化验分析工作带来不必要的困难。
3.酸度的控制
酸度分出窖母糟酸度、入窖粮糟酸度以及发酵生酸等几种。
(1)出窖母糟酸度 在正常情况下,出窖母糟酸度旺季是2.5~3,淡季是2.8~3.5。若出窖母糟酸度的化验分析结果接近或者超过了不同季节的最高正常值时(即旺季2.8,淡季3.5),就应采取加强滴窖勤舀的措施来降低母糟酸度。经计算和实践证明,每降低母糟1%的含水量,即每甑多舀10kg黄浆水,就可以降低入窖粮糟酸度0.1;黄浆水的酸度比母糟的酸度几乎大1倍,因为母糟中的酸是溶解在黄浆水之中的。再加上降低母糟1%的含水量,就可以增加入窖粮糟21.5kg左右的量水,用量水代替了黄浆水,可以达到明显降低酸度的目的。因此,当出窖母糟酸度超过正常值时,应尽量设法降低母糟含水量,从而降低入窖粮糟酸度。目前有效的措施是提前打洞滴或打黄浆水坑勤舀黄浆水等。有人提出用洒冷酒尾以挤出黄浆水(当窖不易滴时)的办法,滴出更多的黄浆水,以更有效地降低酸度。加入酒尾后,可以把黄浆水挤出来,而酒精以及溶解在酒精中的香味成分不受影响。
加粮加糠拌料后,可以降低酸度0.2左右。如出窖糟酸度是3.0,则可降低酸度0.6左右。在蒸馏过程中,每流5kg 65%酒精度的酒可降低母糟酸度0.1左右。若流40kg酒可降低酸度0.8左右,通过加粮、加糠,蒸馏后可降酸1.4左右,使入窖酸度控制在理想的标准范围内。
(2)入窖粮糟酸度 正常入窖粮糟酸度是:旺季1.0~1.6,淡季1.5~1.7。如入窖粮糟酸度超过各季不同的正常值时,则应采取如下措施:①大火冲酸;②进一步提高量水温度,有条件的可以用100℃的开水;③以加糠来适应酸度较大的特点,每超过酸度0.1可加2%的糠壳,加5%的量水。例如入窖粮糟酸度1.9,则可在标准用糠量上加4%的糠,在标准用水量上加10%的水。这个方法在入窖糟酸度2.0以内都可采用;④入窖粮糟酸度在2.2以上,应采用以石灰水中和的措施来降酸(有人提出用NaOH代替石灰水效果更好)。入窖粮糟酸度超过正常值时,可以用增加酒精酵母的办法来提高出酒率(用干酵母更好)。
(3)发酵生酸(也称升酸幅度) 正常的发酵生酸一般是1.0~1.2。如没有达到1.0,则为发酵和微生物生长不良。若超过了1.5,则为有杂菌感染,这是因窖池管理不善或因发酵周期延长等原因所致,会给下排降低酸度带来困难。如果是因为发酵周期延长而增大了酸度,则在加糠壳时,可在标准用量的基础上增加5%~10%的糠,以扭转被动局面,水一般不添加,可适当沿边踩窖。
4.温度的控制
温度分入窖温度和发酵升温两种。
(1)入窖温度 入窖温度是指入窖粮糟在入窖时的温度。近年来都一致强调低温入窖,低温入窖的标准是当地温在13℃以下时,入窖温度控制在13~15℃;若地温上升到15℃以上后,则尽量做到平地温或降地温入窖,这就要根据设备条件而定,能降地温就尽量降地温。原则是入窖粮糟入窖后不返烧,不能因降温而侵入杂菌,不能降地温的就平地温入窖或高于地温1℃入窖。按上述温度入窖的就称为低温入窖。因为入窖温度受到气温等因素的影响,故各酒厂还不可能做到一致。例如泸州大曲酒目前的低温极限是13℃,这是根据四川的气候和大曲酒发酵周期长的特点,经过长期的实践而摸索到的。各种酒应根据当地的气候特点和工艺条件正确地决定低温极限和低温入窖的温度范围,不能简单搬用。另外,在收温时每个窖的最下两甑窖底粮糟要比一般粮糟高1~2℃,其他粮糟的温度应尽量做到一致,尤其是在窖上面的粮糟温度不宜高。
(2)发酵升温 发酵升温是封窖后,粮糟在发酵时放出的热量使窖内母糟温度逐渐升高所致。因此可从发酵升温情况初步判断粮糟的发酵好坏。正常发酵升温是:淡季每天上升1~2℃,升温幅度为10℃左右,直至发酵期7d左右。旺季每天上升0.5~1℃,升温幅度12℃左右,主发酵期10~15d。如果升温速度快,升温幅度大,主发酵期短,则证明入窖粮糟糙了,一般是糠多,或是杂菌侵入感染等原因所致。若升温速度慢,升温幅度不大,主发酵期不明显(倒吹快或没有吹),则是入窖粮糟淀粉含量高,糠壳少,母糟做腻了,或是大曲质量不好等原因所致。若发酵后期或发酵中期升温,则是因窖池管理不好,窖皮有裂口而漏气,浸水或入窖温度低,母糟腻等原因所致。
5.根据母糟(发酵糟)酒精含量计算蒸馏效果、挥发损失
(1)根据出窖母糟酒精含量计算蒸馏效率 正常出窖母糟的酒精含量淡季为4.5%~5%;旺季为5.5%~6%,用化验分析数据,结合甑子的容量就可以算出蒸馏效率。例如,出窖母糟的酒精含量是5.2%,而每甑装母糟650kg,拌料粮糟所产酒平均为51.5kg(以酒精含量60%计),则蒸馏效率为:
列公式为:
式中 η——蒸馏效率,%
m——每甑实际产酒量(酒精含量以60%计),kg
φ ——母糟酒精含量,%
60——换算成酒精含量,%
m1——每甑装母糟的量,kg
(2)挥发损失的计算 用出窖时母糟酒精含量减去拌料时母糟酒精含量或拌料后粮糟的酒精含量,以得出挥发损失,从而计算出经过各个工序后母糟酒精含量的损失。
①起窖过程中,母糟酒精含量损失的计算:
例如,起窖前窖内母糟的酒精含量为5.2%,含水量是65%;经过滴窖,堆糟坝时的母糟酒精含量是5%,含水量为59.5%。经过起窖、滴窖,在起窖过程中母糟挥发损失了多少酒精含量(黄浆水酒精含量是4%)?
列公式为:
式中 ρ——母糟酒精含量的挥发损失,%
ω——起窖前窖内母糟含水量,%
φ——起窖前窖内母糟的酒精含量,%
ω1——起到堆糟坝时的母糟含水量,%
φ1——起到堆糟坝后母糟的酒精含量,%
φ2——滴出来的黄浆水中的酒精含量,%
②母糟酒精含量在堆糟坝上的损失的计算:
例如,母糟起到堆糟坝时的酒精含量是5%,每隔8h或24h再分析化验1次堆糟坝母糟的酒精含量:8h是4.95%,24h是4.85%等,然后用前者减去后者就可以计算出酒精的损失,根据各种不同的要求和目的,可以计算出各个时间的损失量。
③拌料时母糟酒精含量的挥发损失计算:
例如,拌料前,母糟的酒精含量为4.85%;质量是650kg,加高粱粉130kg,糠壳30kg,拌料后的粮糟酒精含量是3.7%,问拌料过程中酒精挥发损失是多少?
列公式为:
式中 ρ——母糟拌料后酒精含量的损失,%
m——每甑拌粮糟用母糟量,kg
m1——每甑拌粮糟用高粱粉量,kg
m2——每甑拌粮糟用糠壳量,kg
φ——拌料前母糟的酒精含量,%
φ1——拌料后粮糟的酒精含量,%
前述蒸馏效率实际上包括了挥发损失在内,为了避免数据复杂,减少分析化验项目,以利于迅速得出结果,及时指导生产,故将全部挥发损失和蒸馏损失统一列为蒸馏效率来计算。因此要提高蒸馏效率,不但要注意上甑工序,而且还必须注意减少开窖后母糟酒精含量的损失。但是确切的蒸馏效率应是上甑时拌料粮糟的酒精含量的理论产酒数除以实际产酒数。例如,拌料粮糟的酒精含量是3.7%,每甑产60%酒精的酒45.5kg,每甑母糟650kg,投粮130kg,下糠30kg,则蒸馏效率为:
(三)关于化验分析问题
为了用化验指导生产,逐步走向科学酿酒,化验分析工作必须做到:取样要具有代表性,分析结果准确、及时。这样才能起到指导生产的作用,并不断总结经验,推动生产向前发展,从而实现酿酒科学化的目标。根据化验分析应准确、及时、有代表性的原则,目前的具体做法如下。
1.窖内发酵粮糟(即母糟)的取样和分析
(1)取样 取样采用竹片取样法,在本窖入窖装粮糟时,就将预先准备好的竹片放入窖内,让粮糟逐层均匀地装入竹片内,装完粮糟后,使竹片上端刚露出粮糟表面,并做一记号(以便开窖时好找)。再装入红糟,然后让竹片封入窖内发酵。待开窖前的1~2d,从窖内抽出竹片,窖内上、中、下层发酵粮糟由竹片带出,然后混合均匀,取样进行化验分析。
(2)化验分析项目和作用
①化验分析窖内发酵粮糟的含水量,以确定该窖应舀多少斤黄浆水,并将化验结果通知单提前告诉班组。
②化验分析窖内发酵粮糟酸度,以确定滴窖方法和采取的降酸措施等,使班组在开窖前就知道本窖粮糟的酸度情况,以便提前做好必要的准备工作。
③化验分析窖内发酵粮糟的淀粉含量,并折算成在60%的含水量时的淀粉含量,使班组提前知道本窖的发酵情况,残余淀粉的情况,初步决定本排的投糠量。
④化验分析窖内发酵粮糟的酒精含量,通过计算,可以初步了解本窖的原料出酒率和粮耗,以便分析研究发酵好坏的原因。
⑤必要时可化验分析窖内发酵粮糟的总糖含量或微生物数量、活动情况等,以了解窖内发酵状况。
取样分析的主要目的是解决窖内发酵粮糟的水分和酸度问题,其次是初步了解本窖本排的发酵情况,预计粮耗和原料出酒率,研究确定配料等。
2.堆糟坝母糟的取样和分析
(1)取样 当窖内发酵粮糟起到堆糟坝后,在踩拍整理堆糟坝母糟时,要在堆糟的上、中、下三层母糟均匀取样,尽量使样品具有代表性。取样完后,要立即进行化验分析,因为母糟起到堆糟坝后,很快就要配料蒸馏入窖,所以化验分析结果应在配料前通知班组。一般可在取样后2h内得出化验分析结果,用以指导生产。
(2)化验分析项目和作用
①堆糟坝母糟含水量的化验分析:根据化验分析结果,确定本窖全窖用量水的比例(与投粮量的比)和每甑应打量水的量。使入窖粮糟达到理想的标准含水量。
②化验分析堆糟坝母糟的残余淀粉含量,并与窖内发酵粮糟的淀粉含量比较,是否一致。然后较正确地得出母糟的残余淀粉含量,结合母糟酸度的大小和水分的多少,确定本排本窖的用糠比例,和每甑粮糟用糠壳的量,使入窖粮糟达到柔熟不黏、疏松不糙的标准,使淀粉含量达到合理的标准。
③化验分析堆糟坝母糟的酸度,并与窖内发酵粮糟的酸度比较,了解滴窖降酸情况,确定冲酸时间以及是否采用提高量水温度等降酸措施;同时提供确定用糠壳量和用量水量的参考依据。
④化验分析堆糟坝母糟酒精含量,并与窖内发酵粮糟的酒精含量相比较,了解起窖和滴窖时的挥发损失程度,进一步确定本窖、本排粮耗和原料出酒率;还可确定每甑粮糟或高粱应产酒的数量,计算其蒸馏效率,了解蒸馏过程中的损失情况。
⑤堆糟坝母糟的化验分析结果应与窖内发酵粮糟的各项化验分析数据相符合,出入不能过大,否则应重新取样,以确保结果的准确。
3.入窖粮糟的取样和分析
(1)取样 入窖粮糟应按每甑入窖粮糟,即不同甑次的粮糟进行化验分析。这种粮糟应在入窖时均匀取样,尽量做到具有代表性,并应记下该甑粮糟的量水用量和该甑拌料粮糟是否刚好装完。如果有余或不足,以及前一甑遗留有尚未装完的拌料粮、料等,均会影响分析结果的准确性。
若为全窖粮糟,应在开始装粮糟时就放入事先准备好的竹片,等该窖粮糟装完后准备装红糟时,把竹片抽出,取出粮糟,拌匀后取样化验分析,或用特制取样器取样分析。
(2)化验分析项目和作用
①不同甑次入窖粮糟(每甑入窖粮糟)应化验分析水分、酸度、淀粉含量等是否符合理想的标准含量,如果不符合,在下一甑就要进行调整。若水分不适合,就应根据计算结果增加或减少量水数量,使之达到入窖水分的标准含量。又如酸度大了,冲酸和提高量水温度后仍没有达到理想的入窖酸度,就应采取相应措施,使入窖酸度达到标准。化验分析不同甑次的入窖粮糟,主要是检验各项指标是否符合标准,不适宜就要再进行调整。必要时可测定糊精含量,以了解糊化程度是否完全,以指导蒸馏工艺,同时也可供下排分析研究生产参考。
②化验分析全窖入窖粮糟的水分、酸度、淀粉含量等,也可以化验分析含糖分和糊精,以供下排分析研究发酵情况作参考。
4.化验分析结果要与生产结合,并能及时指导生产
现举一个简单的实例:某年4月某车间某组某号窖,每甑投粮130kg,全窖共装粮糟25甑,窖池深度为2.7m。
(1)开窖前2天,在打有记号处将塑料薄膜揭开,或将窖泥扒开,抽出事先放入的竹片后,再将窖泥封好窖池。然后将竹片内的发酵粮糟取出,拌和均匀后取样化验分析,分析结果为:水分65.4%,酸度3.2,残余淀粉8.3%,酒精含量5.4%。根据窖内发酵粮糟的上述化验分析结果,应提出以下指导生产的初步意见:
①含水分较大,全窖应舀黄浆水1350kg,其计算公式为:
(65.4%-60%)×1000×25=1350kg
②窖内发酵粮糟酸度偏高,应加强滴窖勤舀工作,尽量降低母糟含水量,从而降低酸度。经过滴窖措施舀出1350kg黄浆水后,母糟含水量降到60%,酸度可以下降0.54。经过加粮加糠拌料后,酸度还可下降1.0左右。再加强冲酸,入窖酸度可望降到1.4左右。
③根据母糟残余淀粉含量和酒精含量分析,本窖发酵正常,原料出酒率达52.3%~58.1%,其计算方法为:
如果有上一排的入窖粮糟的化验分析数做比较,就可以计算出:在发酵过程中消耗用了多少淀粉,增加了多少酸度和增加了多少水分等。例如上一排入窖粮糟水分是55.5%,淀粉是17.5%,酸度是1.5。那么,发酵过程中耗用淀粉为17.5%-8.3% =9.2%,增加的酸度为3.2-1.5=1.7,增加的水分为65.4%-55.5%-5.4% =4.5%。由此可以确定发酵是比较正常的。
(2)母糟起到堆糟坝后,立即按化验分析结果,提出指导生产的初步意见。堆糟坝母糟的水分是60.8%,酸度2.53,残余淀粉含量8.5%,酒精含量5.4%。
①根据堆糟坝母糟的含水量和理想标准水分56%,可确定本窖应打量水的比例为85%,其计算依据为:
平均每甑粮糟实际应打量水110kg。第1、2甑每甑打量水82.5kg;第3~6甑每甑打量水90~105kg;第10~16甑每甑打量水112kg;第17~23甑每甑打量水119~134kg;最后两甑粮糟每甑打量水142.5kg。
全窖量水总量为
112×25=2800(kg)
各班组可根据上述原则,结合母糟具体状况分配量水的量,但全窖用量水应在2800kg左右,即85%左右。
②根据堆糟坝母糟的残余淀粉含量,用糠的标准范围,并参考堆糟坝母糟的酸度和水分,确定投糠数量。例如残余淀粉是8.5%时,用糠量为30.25~33kg,由于母糟酸度过大,含水分偏高,糠壳用量应略偏大一点,可确定全窖平均每甑用糠为32.5kg(即为25%糠量)。又依据深窖窖下面多用,窖上面少用的原则,确定前12甑粮糟,每甑用糠34kg(或相当34kg粗糠的体积数),后面13甑每甑用糠31kg(或相当于粗糠31kg的体积数)。
③根据堆糟坝母糟酸度为2.53,确认滴窖状况不太理想,酸度和水分均未降到理想标准,即酸度仍偏高,水分略高。为确保入窖酸度达到理想标准,应采取大火冲酸,提高量水温度等降酸措施,继续解决酸度问题。否则将不利于生产,影响发酵的正常进行。
④根据堆糟坝母糟酒精含量,计算每甑粮糟应产60%vol酒精度的酒的质量,并进一步核实窖内发酵粮糟酒精含量是否正确,所算结果有无差异等。堆糟坝母糟的酒精含量为5.4%,每甑粮糟应产60%vol的酒58.5kg。其计算方法为:
然后根据班组每甑粮糟的实际产酒数量,就可以计算出蒸馏中的损失量和蒸馏效率等情况,从而促进班组提高蒸馏效率,减少蒸馏中的损失,总结蒸馏过程中的操作经验等,以利于提高操作技术水平。
(四)注意事项
(1)为了使化验分析结果能正确地指导生产,实现稳产高产、优质低耗的目的,除了化验分析结果必须准确、及时、无误外,在生产操作上应严格做好以下几点:
①堆糟坝的母糟必须认真地做到分层堆糟,使每甑母糟干湿基本均匀一致。
②拌和粮糟时,挖糟必须稳定,所拌和的粮糟每甑要达到规定的粮糟比。只有这样,才能保证配料稳准,入窖粮糟淀粉、酸度、水分达到标准。否则甑与甑间就会有较大差异,影响发酵正常和一致。
③每甑粮糟的大曲一定要加够,并拌和均匀;要做到低温入窖,使每甑入窖粮糟的温度都能达到标准。
(2)化验分析方法要统一,标准溶液须严格校正,尽量克服分析误差。
(3)生产设备力求做到标准化,尤其是每甑的体积要一致。只有这样,才能统一计算方法,克服计算上的误差。
化验指导生产的前提是首先找准入窖糟各项配料的指标和各项化验项目的标准以及达到这些标准的措施。由于各厂的工艺操作和设备条件、气候等的差异,各项标准和各种计算中的常数都是不相同的。
三、影响酒产量、质量的因素
(一)入窖发酵条件与酒产量、质量的关系
入窖条件包括:水分、酸度、淀粉、温度等。
1.入窖水分
水是窖内一切生化反应的媒介,但过多或过少均不适宜。生产实践和我们在名酒厂试验的结果表明,入窖水分少,酒体浓厚,己酸乙酯生成量多;入窖发酵水分多,己酸乙酯生成量少,酒味淡薄。根据四川浓香型名酒厂的经验,入窖水分一般为53%~55%。但省内外不少酒厂为了追求出酒率,将入窖水分加大,所谓“糠大水大,产酒不怕”,有的将入窖水分增至57%~60%,谓之“保产量”。据我们查定,入窖发酵水分增大到56%以上的,酒味较淡,香味物质含量少,己酸乙酯生成亦受影响。若入窖水分过低,酒醅发干或起疙瘩,窖内黄浆水少,亦不能正常发酵。
2.入窖发酵酸度
白酒在固态发酵过程中,除生成酒精外,也产生许多物质,有机酸是其中之一,它是淀粉变糖、由糖变酒的中间产物。浓香型白酒中的有机酸主要是乳酸、乙酸、己酸和丁酸等,乳酸菌消耗糖经糖酵解途径生成丙酮酸,丙酮酸经乳酸脱氢酶催化还原生成乳酸。醋酸菌消耗酒将其氧化变成乙酸。丁酸菌将葡萄糖或含氮物质发酵变成丁酸,也可由乙酸及乙醇经丁酸菌作用脱水生成丁酸,还有的菌可将乳酸变成丁酸。己酸菌可从葡萄糖发酵生成己酸、乙酸、CO2和放出氢,也可将酒精和乙酸结合生成丁酸,丁酸再与酒精结合生成己酸。从有机酸生成的机理来看,是葡萄糖作底物,所以,有机酸的生成必然要消耗淀粉。据计算,在发酵过程中,发酵糟增加酸度1度,每100kg高粱粉因生酸分解淀粉4.5kg,相当于降低原料出酒率3.68%(以酒精含量60%vol计)。
入窖酸度高低,直接影响糖化、发酵的速度和酶活力。在适宜的入窖酸度范围内,酸度大的酒质好,己酸乙酯生成也多。可有的厂为了提高出酒率,千方百计降低入窖酸度,将入窖酸度降到1.0以下,试问酒质如何提高?据四川名酒厂的经验,浓香型曲酒的适宜入窖酸度为1.7~2.2。入窖酸度过高,会影响正常发酵,发酵不正常,己酸乙酯的生成量也会减少。入窖酸度在1.8左右比入窖酸度在1.0左右增加己酸乙酯30~50mg/100mL,酒的口感也更丰富。适当的入窖酸度既保证出酒率,又能出好酒,见表4-6。
表4-6 入窖温度、酸度与出窖酸度和粮耗的关系
入窖酸度高,粮耗升高,出酒率下降,这是正常现象,但酒质提高。入窖发酵酸度适当升高,与出酒率并无矛盾,入窖酸度1.7~2.2,只要母糟正常,操作细致,出酒率仍可在45%以上,这是浓香型曲酒生产正常的出酒率范围。有的厂,习惯控制入窖酸度在1.0左右,稍一升高出酒率就下降,应从母糟情况、其他入窖条件(如水分、糠壳用量、温度、淀粉等)、操作等多方面找原因,解决酸度与出酒率之矛盾。
3.入窖淀粉
淀粉在发酵过程中,除主要产物为酒精外,还产生CO2和酒中的香味成分。此外,还供给微生物生长的需要,适当控制淀粉含量,与产量、质量的提高有密切关系,见表4-7。
表4-7 入窖淀粉含量与粮耗的关系
据四川名酒厂的经验,入窖淀粉含量高,生成的己酸乙酯也多,即要“高进高出”,使糟醅“肉头”更好。入窖淀粉18%比15%左右的己酸乙酯可增加10~30mg/100mL,酒更厚实、丰满。
入窖淀粉含量应随季节不同而增减。冬季气温低,入窖温度低,淀粉含量可高达18%~20%;夏季气温高,淀粉含量宜降低到13%~15%。
4.糠壳用量
酿造中加入糠壳(稻壳),是为了增加酒醅的疏松度,以利发酵和蒸馏。但糠壳用量过多(不少厂没有具体规定)有以下弊病:①发酵时糟醅内含空气过多,窖内升温猛而高,生酸也多;②糟醅太糙,保不住黄浆水,黄浆水过早下沉,上部糟醅显干,发酵不正常,己酸乙酯等香味物质生成少,酒质差;③蒸馏时带来更多异杂味。因此,应严格控制糠壳用量。据经验,一般单用高粱酿酒的,糠壳用量为20%~22%;采用多粮酿酒,因大米、糯米等黏性强,糟醅易起疙塔,糠壳用量可增至23%~25%。若糟醅酸度较低,出窖糟酸度在2.5以下,可采用“加回减糠”的办法,即加大回醅量以减少糠壳用量,这样既能提高入窖酸度,又能减少用糠量,一举两得。
5.入窖发酵温度
参与浓香型曲酒发酵的微生物,其生长繁殖最适温度因微生物种类而异,例如酵母生长最适温度为28~30℃,而己酸菌、丁酸菌等窖泥功能菌的最适温度为32~34℃。若入窖温度高,淀粉液化和糖化加速,酵母过早钝化和衰老,造成有糖不能变酒,而醋酸菌、乳酸菌等细菌在此情况下迅速繁殖,将糖和酒变酸,以致降质减产。泸州传统入窖温度是“热平地温冷13℃”。但20世纪80年代后有人认为“热平地温”可以,“冷13℃”太低,建议将入窖温度适当提高,冬季入窖温度以16~18℃最为适宜,这样既能使发酵缓慢进行,窖内升温幅度最高为32~35℃,有利于正常发酵,也有利于生香产酯,酒质优良,杂味减少,但出酒率比“冷13℃”略低。夏季入窖温度一般在25℃以上,出酒率低,浓香味杂,即己酸乙酯生成量虽然增加,但醛类、高级醇类等杂味也随之增加,酒质变差。
(二)工艺操作条件与产量、质量的关系
浓香型大曲酒的酿造,千百年来世代相传,积累了丰富的经验,生产技术不断发展。如熟糠拌料、轻撒上甑、量质摘酒、低温流酒、大火蒸粮、滴窖减糠、回酒回醅等,这些工艺操作都有着深刻的理论依据。但综观不少酒厂的操作人员,在具体操作时与传统工艺的要求相距较大,应该说这不是技术进步,而是认识不足或“偷工减料”。为了企业的生存发展,“以质量求生存”是人所共识。浓香型曲酒是我国民族传统食品,生产过程多数为手工操作,尽管在技术上、工艺上、设备上已有不少改进,但最基础的东西还是要把“母糟”搞好,发酵控制好了,还要把“香”提出来。因此,工艺操作与产量、质量的关系,就显得更加重要。
1.合理润料与熟糠拌料
浓香型大曲酒系采用混蒸续糟法酿制。在蒸酒蒸粮前都先经润料,即母糟(酒醅)与粮粉(单粮或多粮)混合均匀后堆积一段时间,使粮粉从母糟中吸取一些水分和有机酸,以利于糊化。笔者在20世纪60年代就曾在某名酒厂做过试验,润料方式、润料时间与粮食糊化程度关系密切,润料时间以40~50min为宜。
笔者发现,在“润料”操作中存在以下问题:
(1)润料时,将母糟、粮粉、糠壳一起拌和,有些粮粉装入糠壳的“窝窝”中,不能直接从母糟中吸取水分和酸,这些干粉不易糊化好。
(2)润料时间过长,有些一上班就起糟拌粮上甑,头一甑没有润料,影响糊化,常发现“生心”;而另外几甑亦开始润料,润料时间常达到5~6h,粮粉吸足水分和酸,并变软,蒸酒蒸粮后,增加黏性,采用多粮尤甚,只好加大稻壳用量。热天润料时间过长,还会发“倒烧”。
(3)加水润粮,有些厂沿用生产大路白酒操作方法,加水润粮,每天下班时将第二天要用的粮粉加水(有的还用温水)润粮。加水润粮对酒质影响更大,其一,加水润粮后再与酒醅、稻壳拌和上甑蒸馏,降低了酒醅中酒精含量,不利于己酸乙酯及其他香味成分的提取;其二,加水润粮,时间长达10多个小时,粮粉吸足水分,变软,酒醅黏度增加(或称发腻),势必增加辅料(填充料)用量,酒质下降,发酵升温猛,又影响下排酒质,造成“恶性循环”;其三,遇上天气炎热,润料过夜,粮粉带馊味、酸味,全部带入酒中,酒的味道可想而知。
拌料用熟糠,没有很高的技术要求,但有的酒厂确实太马虎:①只蒸十多分钟甚至只有几分钟即出甑,糠腥味、异杂味未去除。有的酒厂糠壳保管不善,日晒雨淋,鸟粪鼠屎狼藉,清蒸又不彻底,将异杂味带入酒中;②下班前将糠壳倒入甑内,蒸汽不关尽,让其蒸一夜,稻壳上水,变软,如何起“疏松”之作用?③稻壳不是现蒸现用,蒸一次用数日。④稻壳清蒸后,不摊晾吹干就堆在一起。
2.蒸馏操作
“生香靠发酵,提香靠蒸馏”,因此,认真细致的蒸馏操作是丰产又丰收的关键。蒸馏操作要求:拌料均匀,轻撒匀铺,探汽上甑,边高中低。蒸馏操作好的,可将酒醅中80%的香味物质转移到酒中;若蒸馏操作粗糙,酒和芳香成分的提取损失就大,严重时损失近一半。
(1)蒸馏时糟醅的含水量 若出窖糟醅的水分为61%,通过加粮润料,糟醅、粮粉、糠壳混合后,水分若减少10%,即上甑糟醅之水分只有51%左右,这种情况有利于酒精、己酸乙酯和其他香味成分的提取;若滴窖不净,上甑糟醅水分超过51%,己酸乙酯的提取量减少10%~20%,酒精的提取亦受影响,这种情况不但造成酒中己酸乙酯含量下降,而且乳酸乙酯含量增加,从而造成己、乳比例失调,影响酒质。
(2)上甑技巧 上甑技巧非常重要,凡严格按工艺操作上甑的,可以多出酒,降低粮耗,而且酒质好。实践证明,上甑技术好的,可使酒提高近一个等级,酒中己酸乙酯可增加5%~10%,蒸馏效率也提高10%~20%。可是,两三个人用铲子一起上甑,轻一铲重一铲,糟子在甑内呈“鸡屎堆”,一些地方已经穿汽,另一些地方还是冷的,穿汽不匀,造成“夹花流酒”,接出来的酒高达70度,酒中仍带“尾子味”,对酒质造成严重影响。
(3)上甑时间 上甑时间与上甑时火力或蒸汽大小密切相关。曲酒中的芳香成分十分复杂,有数百种之多,其沸点相差极为悬殊,低的只有几十摄氏度,高的近300℃。在甑桶中各种物质相互混溶在一起,沸点也发生变化,形成特有的蒸发系数,各种香味成分相伴馏出。如果缓慢蒸馏,酒精在甑桶内最大限度地浓缩,并有较长的保留时间,其中溶解的香味成分就增多。反之,大汽快蒸,上甑时间短,酒精快速流出,酒醅中即使高产己酸乙酯及其他香味物质也难丰收于酒中。实践证明;上甑时间(甑容为1.8m3左右)40~45min的比上甑时间20min或50min以上的己酸乙酯高10%左右。而且,大火快蒸,因酒精浓度迅速下降,乳酸乙酯却大量馏出,使香味成分失调,酒质下降。
3.打量水
若出窖母糟水分为60%,经加粮、加糠拌和后,水分降为50%左右,蒸酒蒸粮后出甑,粮糟水分仍为50%左右,为了补充发酵必要的水分,就有“打量水”的操作。这个操作,本来并不复杂,只在出甑粮糟堆上均匀泼入95℃的热水便可。
(1)量水温度不够或使用冷水 有的厂对量水温度要求不严格,只要是热水,哪怕只有40~50℃,就往粮糟里泼。量水温度越高,淀粉颗粒越容易吸收,利于糊化糖化,有利于发酵正常进行;量水用高温还可使水中的杂菌钝化。出甑粮糟温度甚高,若即泼入冷水,膨胀的淀粉颗粒迅速收缩,水分附至表面成“水沽沽”的,发酵期间这些水很快下沉,造成上、中层酒醅缺水发酵,酒醅发干,发酵不正常。
(2)在甑内打量水 为了减少工作量,很多酒厂如此。直接在甑内打量水,除不够均匀外,更重要的是增加淀粉的流失。现在许多酒厂使用金属甑篦,上面布满圆孔,粮糟易往底锅里掉,要出甑的粮糟经水一泼,增加了粮糟中淀粉的流失。若每甑由甑篦掉下损失的粮糟10kg(实际上有些还超过此数),设粮糟中含淀粉20%,每窖以10甑粮糟计,则损失淀粉20kg,折合成原料约为30.77kg(原料淀粉以65%计),若一个窖每年周转6次(发酵期以60d计,很多厂发酵期只有40多天,此数就更大),则每个窖由此造成的原料损失为184.62kg,若全厂1000个窖池,则损失原粮184.62t,这个数目相当惊入,若原粮以每吨3000元计(若用多粮工艺,还要高),则损失55.4万元。
(3)量水用量 量水用量视季节、窖池、糟醅情况而不同。一般出甑粮糟的含水量为50%左右,打量水后,入窖粮糟的含水量(摊晾蒸发损失应考虑在内)应符合入窖条件,一般为53%~55%。老师傅的经验是夏季多点,冬季少点;老窖少点,新窖多点。一般每100kg粮粉,打入量水80~90kg,便可达到粮糟入窖水分的要求。量水用量应灵活掌握,但要记住:“用量不足,发酵不良;用量过大,酒味淡薄”。
四、酿酒安全度夏措施
(一)酿酒夏季掉排减产的原因
夏季掉排减产是大曲酒生产中一直没有解决的老大难问题。进入夏季后,入池温度随气温上升,糖化发酵旺盛,窖内升温猛,杂菌繁殖迅速,糟醅酸度大幅度上升,有益菌生长异常,致使出酒率及酒质下降,有时甚至不出酒。实践证明:入池温度每上升1℃,原料出酒率下降1%。如果入池温度在30℃以上,出酒率便在24%左右徘徊。此外,由于温度高,在起窖、堆糟、拌和、蒸馏、勾兑、包装等工序中,酒精大量挥发,也造成了相当大的损失。因此,如何采取有效措施防止夏季掉排,将损失减少到最低限度,对稳定出酒率,降低粮耗,增加企业经济效益和社会效益,具有重要意义。为了攻克“夏季掉排”这个难关,我国大曲酒生产第一线的工人和工程技术人员,在长期的生产实践中不断摸索,积累了丰富的经验;特别是随着对酿酒机理研究的逐步深入,又产生了许多较之传统方法更为有效的新措施。现根据有关资料综合介绍一下我国白酒行业缓解“夏季掉排”的一些方法和经验,这些方法基本上反映了我国大曲酒“夏季掉排”防治的现状和动态。
夏季入窖温度高,升温猛,为什么会造成降质减产呢,可以从下面几个方面分析。
(1)入窖温度高,升温猛,酸度大,使糖化发酵很快进行,酶活力受到抑制。经化验证明,由于升温快,发酵糟含酒精量一般到5~6d即可达到高点。到出窖时含酒精量反而下降。
(2)入窖温度高、发酵升温快,给杂菌繁殖造成适宜的条件,使糖或酒精变成酸,造成发酵糟的酸度增加,影响发酵正常进行,从而降低出酒率。例如,醋酸杆菌在代谢中,将乙醇氧化产生醋酸。又如,乳酸菌在发酵过程中能把葡萄糖变成乳酸。
在发酵过程中,发酵糟增加酸度1度,每100kg糟子损失淀粉量(酸度以乳酸计),可按下述方法计算:
酸度一般以滴定1g糟子中的酸,消耗0.1mol/L NaOH溶液的体积(mL)表示。又因1分子葡萄糖在乳酸菌作用下,可发酵生成2分子乳酸。所以:
式中 0.1——滴定用的氢氧化钠溶液浓度,mol/L
90——乳酸摩尔质量,g/mol
0.9——换算系数,162/(2×90)=0.9,162为淀粉摩尔质量
设该窖投入高粱粉1690kg(13甑),粮糟比为1∶4.6,则全窖损失淀粉为:
1690×(1+4.6)×0.81% =76.66(kg)
故每100kg高粱粉因生酸损失淀粉量为:
设高粱淀粉出酒率为75%,则每100kg粮粉因生酸损失淀粉相当于降低原料出酒率(以酒精体积分数60%计)为:
式中 1.0908——换算系数,即56.82/52.09 =1.0908
56.82——淀粉理论产酒率,%
52.09——60%vol酒精度的酒的质量分数,%
(3)入窖温度高,发酵温度很快超过酵母最适温度范围(28~32℃),造成高沸点副产物增多,而影响粮耗和酒质。例如,杂醇油是在酵母的蛋白代谢中,经过氨基酸的脱羧及脱氨,从氨基酸的分解而产生的。
(4)夏季气温高,空气中的杂菌也多,由于摊晾时间的延长,带入窖内的杂菌也增多,从而升酸快,酸度高,影响发酵正常进行。
(5)由于气温高,在生产过程中,如起窖、堆糟、拌和等工序中,酒精大量挥发而损失。
(二)酿酒安全度夏措施
为了防止或缓和上述各种反常现象的产生,可以采取以下措施。
1.调整配料
曲酒生产的配料包括:粮粉、填充料、母糟、曲药、水等,调整的主要对象是入窖淀粉浓度、曲药和用水量。
(1)适当降低入窖淀粉浓度 淀粉在糖化发酵过程中,有一定的热量产生:
所产生的226kJ热量中有2×48.1kJ热量贮存在2个ATP(三磷酸腺苷)中,多余热量(即129.8kJ)散失在周围。即1mol葡萄糖(180g)产生约129.8kJ热量于周围,1g葡萄糖产生0.72kJ(129.8/180)热量,也即可以大致认为1g淀粉进行酒精发酵时产生0.72kJ左右热量于周围。
设发酵酒醅为100g,当酒醅中淀粉含量降低1%,即1g时:发热0.72kJ,酒醅的比热容сp为:
сp=(ω水×с水+ω干×с干)×4.1868
=(60%×1+40%×0.3)×4.1868=3.01 [J/(g·℃)]
若1g酒醅温度升高1℃,需要3.01J热,则使100g酒醅升高l℃,需301J热,现在产生720J热,可使100g酒醅升温720/301=2.4(℃)。
考虑到热损失及发酵产生其他成分的影响,实际产生热量小于720J/g淀粉。因此,品温升高实际上小于2.4℃,与实际测定的,当淀粉消耗1%时,在固态发酵中一般品温升高2℃的结果相近。
根据经验,窖内最高温度(窖心)以35℃较为适宜,一般窖边温度与窖心温度相差2~4℃。
夏季入窖温度一般为26~28℃,则窖内应升温35-27℃ =8℃,即消耗4%淀粉。
设出窖糟残余淀粉含量为9%,则入窖淀粉应为9% +4% =13%。
由此可见,夏季减粮,使淀粉含量为13%~14%为宜。
(2)掌握适当的入窖水分 若水分过大,糖化发酵快,升温猛,发酵糟酸度大,酒质差。水分过低,糟子发干,窖内黄浆水少,糟子起疙瘩,也不能正常发酵。因此,夏季入窖糟水分可适当高些,一般为54%~56%。
(3)适当减少用曲量 夏季糟醅入池温度较高,如果仍保持冬季较高的用曲比例,则会导致糖化发酵速度过快,升温过猛,特别是杂菌生长繁殖更快,造成温高酸大、发酵不良。减少用曲量,既可控制缓慢发酵,又可减少杂菌数量,同时减轻了曲房负荷,有助于保证曲子质量。夏季减曲比例需视曲质优劣而定,一般用曲比例应减少3%以上。
(4)酌情增减用浆水比例 减少用浆水比例可控制杂菌生长繁殖速度,使糟醅缓慢糖化发酵。一般情况,夏季用浆水比例比冬季减少5%~10%。但如果水分过低,糟子发干起疙瘩,也不能正常发酵,这时又要增加浆水用量。因此,需视粮醅具体湿度来确定用浆水比例。
(5)减少热浆水、增加凉浆水 夏秋季泼热浆水会延长糟醅降温时间,不利于降低糟醅入池温度。因此,配料时须减少热浆水,增加20℃左右的深井地下水的使用。如果入窖操作迅速干净,一般可使醅子温度低于气温5℃以上。
(6)添加弱碱性物质 在糟醅中加入适量的碳酸氢铵(NH4HCO3)水溶液共酵。碳酸氢铵水溶液呈碱性(pH8.2~8.4),可中和过量的酸,补充碳、氮源,有利于发酵产酒,减轻酒的苦味。有时也可添加少量石灰水来中和酒醅中过多的酸。上述物质具体用量均须根据入池酸度确定。
2.调整工作时间,加强通风降温
夏季气温高,给通风晾糟散热造成了困难。因此,夏季将工艺操作安排在1d中气温较低的午夜12点到第2天早上10点这段时间里,可使糟醅入窖温度比白天降低3~5℃,以尽量接近工艺要求的温度。另外,采用通风晾糟机、晾糟床、通风箱等,可缩短摊晾时间,降低入窖温度2~3℃。
3.选用合适的制酒原料
夏季因杂菌较多,生产上使用的制酒原料极易感染杂菌。因此,必须使用质量好的原料,防止霉变、腐烂原料混入。此外,还可以把淀粉含量较低的原料及代用料安排到用于夏季生产。
4.踩好曲、管好曲、用好曲、把好制曲关
夏季生产中使用质量低劣的曲酿酒,因杂菌过多,酵母菌数量偏少,加快了酒醅升温升酸速度,致使酒醅酸败,严重影响出酒率。因此,必须做到:①避免用生芽、霉烂变质的原料制曲,防止有害杂菌繁殖;②严格制曲工艺管理,采取适当降低淀粉浓度,减少接种量,缩短制曲时间,加强灭菌等措施,防止曲坯出现卧曲、干皮、裂缝、黑圈、生杂菌等现象,提高成品曲质量;③将成品曲贮存在干燥、通风的环境中,防止因潮湿、通风条件差而感染较多杂菌。
5.入池糟醅做到甑甑踩窖
糟醅内因含有大量的糠壳,比较疏松,醅中含有空气,加上温高,给杂菌创造了一个有利的生活繁殖条件,造成糟醅发酵猛,升温快,淀粉酸败严重,不利于产酒。所以,糟醅每入池1甑,要摊平踩1遍,踩到不陷脚边为止。这样可减少空气含量,限制好气性杂菌繁殖,防止淋浆过快,对缓慢发酵有一定作用。
6.杜绝地上窖
当投料多或回醅量大时,会出现入窖糟醅超出地面的情况,超出地面的这部分糟醅受环境温度影响很大,不利于正常发酵。冬天温度低会造成塌顶,温度上不来,发酵不彻底;夏季气温高,发酵加快,升温过猛,有益菌早衰,杂菌侵入,淀粉被破坏,酒醅酸败,造成烧窖顶现象,严重影响出酒率。
7.加强池头管理,严防杂菌感染
盖糟易接触空气,同时由于气温高,水分易挥发,且易感染杂菌,糟醅易霉烂。因此,夏季对池头的管理应比冬季更严格,最好采取泥塑结合的方法覆盖池头,窖池封顶泥厚度不低于20cm,经常换新土,经常适当喷洒开水,踩池边沿,防止干裂,杜绝翻边透气现象,让糟醅隔绝空气,严防感染杂菌及霉烂。
8.搞好环境卫生,减少杂菌侵入
夏季气温高,湿度大,给一些细菌和青霉菌的大量繁殖提供了有利条件,这些杂菌通过工具和周围环境传染给酒醅,引起母糟酸败发臭。所以,每天生产结束后,都应把抛散在配料场地、晾糟机及运输、蒸馏等各种生产设备和工具上的原料,曲面、糟子清扫干净;扔糟和窖皮子彻底排出车间远放;工具、晾场使用完毕后,用80℃以上浆水冲洗干净;班与班之间交接制度严明,做到班班清、班班净;定期用石灰水冲洗晾堂及工具,或将各种工具经常放在蒸料甑上杀菌;每月用石灰粉刷车间墙壁1次,以杜绝杂菌繁殖生息的机会。
9.适当缩短发酵周期
浓香型大曲酒发酵周期一般为60d左右,对提高酒质有一定益处。但夏季气温高、淀粉浓度小,如果仍保持原发酵周期,则酒醅中升酸幅度大,损耗有效淀粉和生成的酒精流失,影响酒质和产量,给下排生产带来困难。实践表明,夏季宜缩短发酵周期至35~40d。
10.适当提前抽黄浆水
黄浆水的酸度高达5以上,夏季生产中为降低糟醅酸度,减水,提高出酒率,必须适当提前抽黄浆水,但也不可过早,避免酒醅发干不利产酒。生产中,一般在发酵阶段不要抽黄浆水,开窖前1~2d抽取黄浆水,过早抽出会影响酒质。
11.大汽冲酸、挖桶甩酸、鼓风排酸
粮糟蒸酒后,加大汽可将配糟中过多的有机酸蒸发出来,从而降低糟醅入池酸度;同样,上排部分红糟,不加新料,蒸酒后大汽冲酸,可降低盖糟酸度。挖桶甩酸主要指粮醅被木锨抛出的高度、距离以及挖桶耗时,应使糟醅中部分有机酸挥发。鼓风排酸,关键是掌握时间,过长会把底醅吹僵,不利于糖化发酵,同时又相当于在通风培菌,使入窖杂菌数目增大,导致将来生酸多。一般只要使酒醅达到适宜的入窖温度就够了。
12.利用回降酸增产
(1)用回糟铺底盖顶续混蒸浓香型老五甑操作法为提高优质品率,一般将大下在池底,回放在池顶,这样,回中的酸浆水大部分控入子糟内,增加了糟子的酸度,影响了糟醅正常发酵。因此,可把一半回糟铺底,一半回糟盖顶,使子糟酸度适当降低,这对秋季加料扩大生产,下排提高出酒率有利。
(2)适当加大回量,养挤回在回中增加部分大曲和活性干酵母的量,以强化糖化发酵作用,提高回酒的产量,相应提高出酒率;同时,回厚度增大,保养了三,使其发酵正常。这种方法在夏季可提高出酒率3%左右。
13.新方法及特殊措施
夏季掉排的主要原因在于:入窖温度高,淀粉液化、糖化加速,发酵升温快,使酵母早衰,造成有糖不产酒。而杂菌大量繁殖,增加了母糟酸度。因此,必须补充酵母,抢占生长优势。这就使将酒母、酒精活性干酵母、耐高温酵母等用于夏季生产成为很有发展前景的方法。此外,必须加强企业内部管理,调动职工生产积极性,在夏季生产中,多法并举,多管齐下,搞好安全度夏综合治理。
(1)采用制冷设备 在夏季生产中,使用冷冻设备,虽成本较高,但效果明显,一般可降低入窖温度5~7℃。山东兰陵美酒厂的粮食酒生产由于受气候影响,每年只有气温适宜的4个月能出好酒。针对这个老问题,该厂技术人员大胆创新,将冷冻技术用于酿酒生产中,使粮食酒暑期发酵不减料,不增酸,不掉排,为白酒行业稳定周期生产闯出了新路子。
(2)喷雾隔热降温法 该方法的原理是利用大量水雾吸热降温,是条件有限的中小型企业较为可行的度夏方法。贵州省习水县某酒厂所在地区,夏季月平均气温35℃,最高时达43℃,给生产带来极为不利的影响。为安全度夏,该厂除从配料、操作方面调整外,还在不改变原建筑的情况下,投资5000万元,建立了喷雾流水降温系统。该系统主要由水泵、喷嘴、连接管等组成,对酿酒车间实行以屋脊为喷射线的全房外层水雾笼罩;对勾兑、包装车间除实行房外层水雾覆盖外,还对门窗的局部通道进行喷雾全封闭。喷雾用水一部分用洗瓶废水,不足时用高位水池补充。该系统喷出的雾滴蒸发后,从周围空气中吸收热量;浮于空气中的雾滴能吸收太阳光的辐射热及车间屋面、地面的热量,并能湿润空气和降尘。于是,形成了在车间屋面周围的喷雾和流水的吸热、隔热、隔尘、隔虫的降温保护层,可使室温从36℃降至26℃,保证了发酵和操作的适宜温度,提高了出酒率,与无降温设施的同期相比,平均提高出酒率5%。
(3)减少糖化剂用量 目前,国内许多白酒生产厂家将糖化酶添加在曲子中,增强曲子的糖化能力,取得了显著成效。但夏季入窖温度高,如果糖化酶用量仍不变,在发酵过程中势必加速升温,酵母早衰快,窖内残糖过多,给杂菌迅速繁殖造成机会。因此,夏季在减曲的同时,少用或不用糖化酶,以减缓糖化速度,降低糖化酶作用淀粉时产生的热量,对缓温、阻酸有很好的作用,同时又能降低成本,减少浪费。黑龙江青冈制酒厂的实践表明,冬季糖化酶(5万单位)用量为0.4%~0.45%,春秋两季须减至0.35%~0.4%,夏季则应减至0.3%~0.35%。
(4)采用抗生素控酸 在酒精、氨基酸等发酵产品的生产中,早已用抗生素来解决杂菌污染问题,并取得了理想效果。近几年来,山东御思香酒厂的有关人员在固态白酒夏季生产中,采用青霉素控制窖内生酸。通过大量实验表明,青霉素用量为1u/g原料。与同期其他窖池相比,出池酒醅酸度降低0.4~0.8,出酒率提高2.5%以上。
(5)上丢改底丢 在大曲酒夏季生产中,将传统的上丢改底丢是控制窖内酸度的又一有效途径。安徽古井酒厂采用的是传统的老五甑操作法,过去是丢上入底,由于窖底厌氧度高,窖泥中富含己酸菌等产酸菌,因而底糟中厌氧产酸菌较多,加上淋浆作用,使底糟酸度较高,天长日久,造成窖泥酸度过高,抑制窖泥中生香菌的生长,使窖泥早衰。相比之下,上层糟酸度小,下层糟酸度大,乳酸及其酯含量高。针对这种情况,安徽古井酒厂大胆革新,由上丢改底丢,延缓或防止了窖泥早衰,并降低了酒醅酸度,对糖化发酵及己酸菌的作用,产生了有利的影响。
(6)洗糟降低累积酸 夏季生产中,酒醅生酸量大,增加了发酵阻力,使出酒率下降,由此而产生了简单易行的洗糟降酸法。河南省信阳市酿酒公司的做法是:在活底甑中浸洗蒸完酒的酒醅,根据酒醅入池酸度和酒醅用量来决定酒醅浸洗程度和数量。这样大大降低糟醅中的有机酸含量,有利于发酵,提高了酒质及出酒率,节约了糠壳和蒸汽,降低了生产成本。
(7)增加酵母用量 大曲质量低劣,再加上气温高,污染大,使得酒醅中杂菌多而酵母菌少,酵母菌生长繁殖处于劣势,发酵环境恶劣,造成糟醅发酵不彻底,严重影响出酒率。因此,必须增加酵母量,使其占优势。河南省信阳市酿酒公司的做法是:往部分窖池的盖糟和粮糟里加一定量的酒母或酒精活性干酵母及产酯酵母,抢占生长优势,使杂菌处于劣势,使发酵向着有利于生成酒精的方向发展。这项措施的实施使该厂1990年淀粉出酒率由8月份的35.68%上升到10月份的51.31%。
(8)生产夏季“专用曲” 夏季气温高,利于细菌和霉菌生长,不适宜酵母菌生长。因此,加大酵母接种量,减少细菌和霉菌的接种量,趁发酵温度未升高之前,让酵母菌占据生长优势,可有效防止夏季掉排。安徽古井酒厂生产的夏季专用曲,将原大曲配方中含淀粉多的原料比例提高,含蛋白质多的原料比例下降,以降低氮源,提高碳源,水分、小火和大火的控制也分别比原来有所降低,从而给酵母菌的生长创造了一个有利的环境,使专用曲感官“一块玉”。用曲量依据酒醅发酵至平衡期,由取样测定酵母菌数的多少来确定,控制酵母菌数不比其他季节少,同其他菌类的量比关系与其他季节接近为宜。
(9)筛选耐高温酵母。
(10)应用耐高温、耐酸、耐糖的酒精活性干酵母。
(11)酌情调整发酵周期 发酵周期四季不同,夏季与其他季节相比,发酵快、猛,从适应期至平衡期的时间缩短,酯化时间延长。酵母菌及某些细菌由于温度、酸度过高,缺氧及酒精度增高而很快衰退,而霉菌、乳酸菌等由于条件适宜,仍停留在衰退期,使酒醅酸度不断升高,乳酸及其乙酯含量上升,影响酒质及产量。安徽古井酒厂根据具体问题做具体分析的原则,在浓香型大曲酒生产中,对名优比率较低的泥窖,将发酵期由原来的40~70d调到30d,减少乳酸及其乙酯的生成量;对名优比率高的池子,则将发酵期延长到120d,提高己酸及乙酯的含量。大致立夏开始调整,至处暑结束。
(12)加强管理,调动职工生产积极性。
(13)多管齐下,安全度夏 大曲酒生产夏季掉排减产与温度、杂菌、操作等诸多因素有关,而每一种防止夏季掉排的措施都只能在一定程度上减缓某种不利因素的影响,这使得单一实施任何一种方法均不能达到理想的效果。因此,必须根据具体情况,同时运用多种方法,多管齐下,综合治理。
例如,河南汝阳杜康酒厂在夏季生产中改传统三班工作制为两班工作制,避开了中午的高温时间;其次采用“气温高时蒸丢糟,气温低时蒸粮糟,入池晾糟冷风吹,防止干燥用水浇”的方法,科学调整降温时间,做好机械降温工作,同时合理掌握发酵期,严格定温蒸烧。锦州凌河酒厂的主要度夏措施有:做到科学合理配料,入窖淀粉浓度控制在12.5%~14%;适当减少用曲量;加大回醅量(料醅比1∶5),入窖酸度控制在0.8~1.0。降低入窖温度,多用冷浆水浇量;工艺操作安排在夜间或清晨;用制冷设备通冷风。保证原料、曲子、酒母质量,缩短发酵期,搞好卫生,减少杂菌感染,加强窖池管理。
五、白酒中的异杂味及解决措施
白酒中的臭、苦、酸、辣、涩、油味等与白酒众多微量成分如酸、酯、醛、醇、酚等类物质含量的多少,相互间的比例有着密切的关系;而其他怪、杂味物质则是由于白酒发酵管理不善,蒸馏不清洁,容器、设备、工具不干净,污染影响而造成的。酒是一种非常敏感的物质,稍微有一点杂质,就会影响到酒质的纯净,白酒中的异杂味较严重时,就会影响到产品质量。因此,应认真在白酒生产及管理中加以防止、解决。
在白酒众多的微量成分中,既有香味物质,又有一些异味物质,而且两者很难准确地区分开来,它们是相互掩盖、互相补充的。有的甚至是同一成分,因其浓度不同,加上人们的习惯和爱好不同,对香、异味的判断也不一样。
白酒中的异杂味如臭、苦、酸、辣、涩、油味等,主要是由于酸、酯、醇、酚等类物质在酒中含量失调之故,即失去了在白酒中的正常比例或某一种、几种物质含量偏多所致。
例如酸味是由乙酸、酒石酸、柠檬酸等形成的;涩味是由乳酸、芳香族(酚类)化合物形成的;辛辣味是由醛类形成的;苦味主要是由醇类形成的。在生产过程中用曲量过大,发酵温度过高,就会使酒发生苦味。因用曲量过大,酒醅中蛋白质过剩,在高温发酵作用下,必然会分解出大量的酪氨酸,酪氨酸经酵母脱氨而生成酪醇,遂造成苦味,其延续性也大。
丁酸及其酯含量过高,失去协调比例,酒就会发生臭味。由此可以看出,当酸、酯、醛、醇、酚等类物质在酒中含量适合、比例恰当时,就会产生独特的、愉快而优美的香味,形成白酒各自固有的风格;但当含量不适、比例失调时,则会发生异杂味,这就是物质的两重性。这些异杂味,可以用勾兑技术,调整它们之间的比例和含量,从而尽可能地使异杂味变成香味,使怪味变成好味,但重要的还是应该在生产中下功夫,多生产好的酒基,尽量减少和消灭异杂味酒,这才是提高产品质量、档次,增加经济效益的关键。
白酒中有些异味是来自生产、贮存、运输过程,某些是不容易转变和克服的。例如,窖池管理不善,密封不严,上层酒醅发倒烧,酒会发苦,若曲子受潮,大量长青霉,酒也会发苦。当糟子大量生长霉菌,酒会带霉味;底锅水不洁净或烧干,酒带煳味;辅料用量大或未经清蒸处理,酒带辅料腥臭味;使用劣质橡胶管流酒或输酒,酒带橡胶臭;滴窖不净,酒带黄浆水味;蒸馏时装甑不匀或摘酒不当,酒会带尾子味。此外,容器工具不清洁,则会发生各种各样的怪杂味,把本来的好酒也搞坏了。所以清洁卫生、窖池管理与酒质、酒味有密切的关系。
从理论上讲,酸、酯、醛、醇、酚等类物质,大部分对人的身体都有一定的妨碍,有的还比较严重。因此,从卫生角度来说,这些物质以适中为好,既保证了白酒的风味特征,对人体又无大的妨碍。我国对白酒(蒸馏酒)和配制酒的卫生标准有严格规定,理化指标中的各种物质,如超过规定含量,则将危害饮用者的健康,要坚决禁止出厂。白酒中的这些有害物质,许多也是异杂味的成分,有的是从原料中带入的。有的是在生产过程中产生的,有的是受设备的影响而带入酒中的,和上述异杂味物质的产生不无关系。因此,必须弄清楚其危害性和产生原因,找到切实可行的防止解决措施,降低其含量,使之符合国家标准,提高白酒质量。
(一)白酒中臭气成分的生成和防止、解决的措施
白酒中带有臭味(气),当然是不受欢迎的,但是白酒中都含有臭气成分,只是被香味物质及刺激性物质所掩盖而不突出罢了。不过有两种情况例外,一是质量次的酒及新酒有明显的臭味(气),二是当某种香味成分过浓和突出时,有时也呈臭味。一般说臭味有三个特点:
一是臭味是嗅觉的反应,和味觉关系极小,如臭豆腐,闻着臭,吃着香,就是这个道理。因此讲臭味,倒不如说是臭气更确切些。
二是臭气和香气都是通过鼻的嗅觉传到大脑的,一般很难区分。就是同一成分,浓度不同,呈味也不同。例如丁酸乙酯浓时是汗臭味,极稀薄时却是水果香;又如硫化氢,是以臭鸡蛋味闻名的,但是在极稀薄的情况下,却是米饭、酱油、松花蛋的重要香气;还有双乙酰,在啤酒和葡萄酒中是馊味,但在白酒中又成为重要的香气成分了。
三是臭气是很难除掉,因为人们的嗅觉很灵敏,即使是臭味物质基本上已除去,但在感觉上尚能闻出残留的气味。例如,窖泥臭,若臭窖泥沾在手上,虽经多次洗涤,仍然会留余臭,其原因即在于此。
1.臭气成分的生成及其气味特征
(1)硫化氢 硫化氢呈臭鸡蛋、臭豆腐的臭味。刺激阈为0.18μg/L空气,味阈值极低(味阈值愈低愈敏感)。不但发酵时生成硫化氢,在酒醅酸度大、特别是含有大量乙醛的情况下,蒸煮、蒸馏过程中也能产生硫化氢。另外,不同菌种产生硫化氢能力强弱有别,球拟酵母生成能力最强;汉逊酵母及31号、3号细菌的生成能力也强;南阳酒精酵母及乳酸菌属中等程度;曲霉的生成能力最差,根霉未检出。另外,硫化氢主要是由胱氨酸、半胱氨酸和它的前体物质——含硫蛋白质产生而来的。随着原料中含硫蛋白质含量不同,经发酵后生成硫化氢的量也有差异。
(2)硫醇 硫醇(一般指乙硫醇)是萝卜辣味成分。浓厚时,是吃萝卜的打嗝的臭味;稀薄时是水煮萝卜的香味。此外,它还有韭菜及卷心菜的腐败臭,但与其他物质的复合作用,又常是酿造食品及酱菜的主要香气。
(3)乙硫醚 乙硫醚呈焦臭,是化学酱油呈不快焦臭味的成分。
(4)丙烯醛 丙烯醛俗称甘油醛,具有催泪辣眼的气味,似蜡烛燃烧不完全时冒烟或烧电线时发出的刺激臭。白酒无论是固态或液态发酵,在发酵不正常时,常在蒸馏操作中有刺眼的辣味,蒸出来的新酒燥辣,这是酒中有丙烯醛的缘故,但经贮存后,辣味大为减少。因为丙烯醛的沸点只有50℃,容易挥发,致使酒在老熟过程中辣味减轻。白酒发酵过程中生成丙烯醛,是异乳酸菌作用甘油的结果,尤其是当它与酵母共栖时,就会产生丙烯醛。
实验证明,在葡萄糖液中添加甘油,用酵母和乳酸菌发酵,竟生成丙烯醛达50mg/L。但菌种不同,丙烯醛生成能力差别很大。
(5)游离氨 游离氨呈氨臭、氨水臭气。
(6)丁酸、戊酸、己酸及其酯类 丁酸、戊酸、己酸及其酯类都属汗臭味,而丁酸尤为突出(正丁酸为奶酪的腐败臭,味阈值为0.09mg/mL)。新蒸出来的白酒出现臭味,主要就是来自丁酸及其醇、酯、醛类。如丁酸乙酯,有甜菠萝香,微辣微酸,但多了不愉快的臭味,主要是失去谐调比例所致。
2.白酒臭味(气)的防止方法及解决措施
(1)控制蛋白质 白酒酿造中,蛋白质不足时,发酵不旺盛,白酒香味淡薄。然而蛋白质过剩时,其危害性更大,它促使窖内酸度上升,在发酵过程中为产生大量的杂醇油及硫化物提供了原料。加之生酸大,在蒸馏过程中产生大量硫化氢。因此,白酒生产中,蛋白质过剩是有害而无利的。
(2)加强工艺卫生工作 搞好卫生,防止杂菌大量侵入,是减少白酒臭味的有效方法。如工艺卫生差,杂菌大量侵入,使酒醅生酸多。而有些杂菌,如嫌气硫化氢菌,生成硫化氢能力很强,使酒醅又黏又臭,给酒带入极重的邪臭味。
(3)掌握正确的蒸馏方法 除臭的有效措施是在蒸馏上做文章,即采取缓慢蒸馏。如蒸馏时大火大汽,使酒醅中的硫氨基酸在有机酸的影响下产生大量硫化氢,同时,一些高沸点的物质(如番薯酮)也被蒸入酒中,使臭味增加。
(4)合理贮存 合理贮存是排除白酒臭气行之有效的方法。新蒸出来的酒是暴辣、冲鼻、刺激性大等特点。这主要是由于新酒中有低沸点的醛类、硫化氢、丙烯醛、硫醇等挥发性物质,同时新酒的酒精活度大,对味觉的刺激大,给人以暴辣的感觉,这就是所谓的新酒臭。通过合理的贮存,由于白酒中氧化-还原、分子排列、适当的挥发(低沸点物质排出)等三大作用,有力地推动了白酒的老熟。
(二)白酒中苦味成分的生成和防止、解决的措施
1.苦味成分的生成及味觉特征
苦味在白酒中同臭味一样,不受欢迎.但在某些食品中又必须具有一定的苦味,如烟、茶、啤酒、葡萄酒、黄酒、咖啡、巧克力等.如果没有苦味,这些食物就要偏格,影响它们特有的风味。一般地说,苦味有两个特点:一是苦味食品经长期食用,消费者久而习惯之,对苦味的感觉就会迟钝。如饮用啤酒,最初感到很苦,日久则苦味大减,甚至感觉不到苦。二是苦味反应慢,且有很强的持续性,不易消失,所以常常使人不快,如评酒时,都是说酒有后苦而不是前苦,就是这个原因,当其他味都消失时,苦味仍然存在,并感到比较突出。根据我们的体会,苦也有两种类型:一种是持续性的苦,苦的时间长,消失极慢,这是人们所不喜欢的;另一种,如高质量的啤酒和茶,开始时苦味重,但较快消失,即瞬间性的苦,使人有清爽之感,人们反而喜欢它(不少有名的酱香型白酒就是具有瞬间性味苦的特征)。
那么白酒的苦味,究竟是什么物质呢?据分析和品尝,主要有:
(1)糠醛 糠醛有严重的焦苦味,它是由稻壳辅料及原料皮壳中含有的多缩戊糖,在微生物的作用下生成的。它还可能是“糟香”或“焦香”的重要组成部分之一,这个问题还有待深入研究。
(2)杂醇油 由氨基酸分解脱氨而产生的杂醇油是苦的。其中正丁醇苦味小,正丙醇苦味较重,异丁醇苦味极重,异戊醇则微带甜苦。其反应通式为:
(3)酪醇 由酪氨酸生成的酪醇,其香气虽很柔和,但苦味重而长(白酒中含有万分之0.5的酪醇时,尝评时就会有苦味)。
(4)丙烯醛 酵母菌和乳酸菌共同作用生成的丙烯醛,不但有辣的刺激臭,而且具有极大的持续性苦味。
(5)酚类化合物 由原料中的单宁等分解而来的某些酚类化合物,也常常带有苦涩味。
酒苦的因素很多,主要来自酵母,另外是原料,还有工艺上的问题。原料及辅料发霉,曲子或窖泥感染青霉,酒醅倒烧都是造成苦味的原因。含油量高的原料,脂肪被氧化或发霉,不但使酒有油的哈喇味,苦味也大。杂醇油多的酒苦,其中异丁醇最苦。糠醛、二乙基羟醛、丙(丁)烯醛的苦味极重。酒母用量过大,新踩大曲用量过大,填料多、窖内空隙大,酵母繁殖过量,大量酵母自溶后,生成酪醇,它不但苦味重,持续性也强,并影响酵母的发酵作用。“曲大酒苦”就是这个道理。相同的苦味物质,当酸度越大时,苦味感也越突出,这说明“降温控酸”对于白酒质量有着重大意义。蒸馏时,大火大汽会把邪杂味及苦味成分蒸入酒内。大多数呈苦味物质成分是高沸点的,居于酒尾部分较多,蒸馏时,温度高、压力大,把本来蒸不出来的苦味成分也蒸出来而混入酒中,致使酒味发苦,邪杂味也大,尤其是燥辣味重。有时苦味物质并不多,因其失去平衡而显得苦味突出。苦味物质因多是高沸点物质,故在贮存过程中不易消失,但在苦味较轻的情况下如能合理勾兑,苦味是可以减轻和消失的。但根本的是在生产工艺中,消除苦味物质的大量产生,这才是关键。
2.白酒苦味的防止方法及解决措施
(1)加强辅料的清蒸处理 加强辅料清蒸借以排除其邪杂味。清蒸时火力要大,时间要够,清蒸完毕后,应及时出甑摊晾,收堆装袋后备用.对于出现生霉现象的酿酒原料也要经过清蒸处理后使用。
(2)合理配料 为了保证糖化发酵正常进行,适宜的用曲量和酒母量是必要的。保持一定数量的蛋白质,对于发酵旺盛及白酒的风味是有好处的,但不能过量,如过量危害性很大。蛋白质含量高,必然产生酪醇多,造成酒苦,杂醇油超过标准,且出酒率也必然下降。
(3)控制杂菌 必须搞好车间环境卫生,减少杂菌污染.低温发酵,降低酸度,这对产品质量是很重要的。
(4)掌握好蒸馏 采取合理上甑,缓慢蒸馏,才能丰产又丰收,同时避免了苦味物质及燥辣味大量进入酒中。另外,还要根据原料及酒质要求控制摘酒度数。
(5)加强勾兑 白酒中的多种苦味物质是客观存在的,只是量的多和少而已。故而除严格掌握工艺条件、减少苦味物质生成外,应用勾兑与调味技术来提高酒质量也是不容忽视的。勾兑酒主要是使香味保持一定的平衡性,在香味物质谐调的情况下,有适量的苦味物质,其苦味也就不突出了。
(三)白酒中酸味成分的生成和防止、解决的措施
1.白酒酸味成分的生成及味觉特征
白酒必须有一定的酸味物质,并与其他香味物质共同组成白酒固有的芳香。但它与其他香味物质一样,含量要适宜,不能过量。如过量,则香味物质也就成了异味了,不仅酒味粗糙,不谐调,影响了风味,降低了质量,而且影响酒的“回甜”。反之,酸量过少,酒味寡淡,后味短。
白酒的有机酸主要有甲酸、乙酸、乳酸、丁酸、己酸、戊酸、琥珀酸等。有机酸是糖的不完全氧化物。但糖并不是形成有机酸的唯一原始物质,因为其他非糖化合物也能形成有机酸。另外,氨基酸也可生成有机酸,如霉菌培养在蛋白胨中可以形成大量的有机酸。酵母可使谷氨酸转化为琥珀酸,丙氨酸可转化为丙酮酸。此外,乳酸菌生成乳酸,醋酸菌将乙醇氧化成乙酸。挥发性脂肪酸,当前检出的有甲酸、乙酸、丙酸等。甲酸、乙酸是由醇氧化生成的,乙酸以上的酸是由某种菌作用,使乙酸与乙醇结合的产物。
酒在闻香上有刺激性酸气时,若饮时酸气突出,则是乙酸含量大,这是因为乙酸比乳酸味阈值低的缘故,同一浓度乙酸比乳酸影响较小。凡是酸味重者,其酒醅酸度必然大,不但酒的质量差,而且出酒率也低。主要是生产卫生差,或配料淀粉浓度高,蛋白质过多,下窖温度过高,曲子、酵母杂菌过多,使用出房不久的新曲、生料与熟料混杂,发酵期过长或糊化不彻底所致。
2.白酒酸味的防止方法及解决措施
(1)蛋白质切勿过剩 选择原料时,注意原材料的蛋白质含量要适宜,切勿过剩,否则将分解成氨基酸脂肪酸。
(2)减少杂菌污染 白酒生产是开放式生产,尽管工艺上尽量控制,但仍然不可避免地侵入大量野生微生物。酸是微生物的代谢产物,因此,在各种微生物的共同作用下,使酒醅中存在大量各种有机酸。由于产酸量增加,不但造成糖分损失,而且还将酒精转化为醋酸,直接造成酒精损失。
(3)控制酸度的方法
①根据季节变化,严格入窖温度、酸度、淀粉浓度的管理,控制好发酵品温。特别是在盛夏季节,除做好卫生工作外,控制好发酵品温也很重要。温度对微生物活动影响很大,对酒醅酸度升高与否有极密切的关系。酒精酵母繁殖温度为28~30℃,发酵品温30~35℃,如果品温高于40℃,则酵母发酵很难进行。产酸细菌繁殖温度为37~50℃,因此,高温发酵易被细菌污染。
②辅料用量切勿过大,避免窖内酒醅疏松,空气含量较多,造成微生物繁殖迅速,而发酵升温快。这不仅会使酵母过早衰老,也利于杂菌繁殖生酸。
③摊晾时间不能过长,过长易感染空气和场地中的杂菌。
④滴窖时间要够,且滴窖勤舀,尽量滴尽酒醅中黄浆水,否则酒醅酸度必然增高。
⑤加强发酵时间内的窖内管理,严禁窖皮因裂口而造成杂菌大量侵入生酸。
⑥消毒法:用1%漂白粉漂洗消毒生产用具。也可按每立方米空间用福尔马林(市售甲醛溶液)8~10mL和少量高锰酸钾消毒,或者用硫磺熏蒸。
⑦防腐剂使用:在发酵醪中加入0.01%防腐剂(氟化钠或氟硅酸钠),对抑制发酵过程中酸度上升有一定效果,但缺点是酒味略有苦涩之弊。
⑧抗生素:据有关资料介绍,青霉素G钾可抑制醋酸菌、乳酸菌的繁殖。用量为1~2IU/mL(对醪液计)。它的作用机理是干扰细菌细胞壁的生物合成,对革兰阳性细菌特别敏感,并破坏其细胞膜和核蛋白体。乳酸菌就属革兰阳性菌。抗生素应用于白酒生产,不但能抑制醋酸菌、乳酸菌的繁殖,而且不会抑制酵母菌的生长,甚至对酵母菌还有促进生长的作用。
⑨保持一定的贮存期。白酒在贮存过程中,使酒味芳香而谐调柔和,有助于防止酸味突出。
(四)白酒中辣味成分的生成和防止、解决的措施
1.辣味成分的生成
辣味不是味觉,而是在鼻腔黏膜产生的一种痛觉。白酒的辣味是不可避免的,适度的辣味可以增进食欲。有人说:“喝白酒就应该有点辣才够味,如果没有辣味,而像白开水一样平淡,就没有意思了”。这说明辣味在白酒微量成分中,也是必不可少的,关键是不要太辣,白酒中辣味大了不好,令人生畏。另外,从卫生角度出发,辣味过重有损饮用者的健康。所以白酒中的辣味成分应在符合白酒卫生指标的前提下,含量适中,并与其他诸味谐调配合好。
白酒中辣味成分主要有糠醛、杂醇油、硫醇和乙硫醚,还有微量的乙醛,优质白酒中的阿魏酸也有极低的辣味。一般认为,有刺激性的辣味,是低级醛过多。乙醛有刺激性黄豆臭,过浓呈微黄绿色。酒精是甜的。但与乙醛相遇则呈辣味,辣味的大小与醛量成正比关系。当大量乳酸菌与酵母共栖时,产生的甘油变成丙烯醛、丁烯醛,有刺激眼睛流泪的辣气,其辣味特别大,可以称为辣味大王了。含杂醇油过多的酒辣而苦。低沸点醛含量高,多是流酒温度过低、贮存期过短、卫生管理不善、感染大量乳酸菌所造成的。原料含蛋白质过多,则生成大量杂醇油。酒精与乙醛相遇时发生加成反应而生成乙缩醛,呈辣味。刚蒸出来的酒中乙缩醛含量较高,经过一定时间的贮存,则乙缩醛分解一部分,酒的辛辣味减少。
2.白酒辣味的防止及解决措施
(1)正确使用辅料 白酒酿造用辅料,又称填充料,常用的有稻壳、谷壳(小米或黍米的外壳)、玉米芯、高粱壳等,它们的使用可以调整入窖淀粉浓度、冲淡酸度、吸收水分,在蒸馏时可以减少原料相互粘结,避免塌气,在酒醅中起疏松作用,保持粮糟柔熟不腻。所以要求它的质量,应该新鲜、干燥、无霉烂。使用时必须经过清蒸预处理,避免在酿酒过程中生成糠醛和甲醇而影响质量。
(2)严格卫生管理 如操作现场卫生差,酒醅易被大量杂菌感染,发酵温度高,尤其是异乳酸菌作用于甘油后,产生刺激性极强的丙烯醛,同时酒的酸味也必然增大。
(3)保证发酵正常进行 如果工艺条件掌握不当,酒醅入池后,升温猛,落火快,发酵周期不适当地延长,使酵母早衰,酵母在衰老时能生成较多的乙醛,致使酒的辣味增强。
(4)掌握正确的流酒温度 根据不同香型酒生产工艺的要求,掌握适当的流酒温度。流酒温度过高,不利于酒精在甑内最大限度地浓缩,影响了出酒率和酒质。温度过低,影响低沸点辣味物质的逸散,未经贮存的新酒辣味也大。当然摘酒时还应注意摘头去尾及摘酒的度数。
(5)合理贮存 酒库要保持一定室温,促进酯化作用。乙醇分子和水分子缔合成大分子,并有效地排出低沸点的辣味和其他异味物质,使酒变得更加绵软。
(五)白酒中涩味成分的生成和防止、解决的措施
1.涩味成分的生成
涩味是因麻痹神经而产生的,它可凝固神经蛋白质,给味觉以涩味,使口腔里、舌面上和上腭有不润滑感。有人认为它不能成为一种味而单独存在,其理由是,涩味是由于不谐调的苦辣酸味共同组成的,并常常伴随着苦、酸味共存。但是不管怎么说,白酒中都有涩味,不过好的白酒,一般涩味不露头,否则会使饮者不快。据测定,白酒中呈涩味的物质主要有:乳酸及其酯——乳酸乙酯(它是白酒涩味之王)、单宁、糠醛、杂醇油(尤以异丁醇和异戊醇的涩味重)。实践证明,凡是用曲及酒母量大的,也都容易使酒中出现涩味和苦味。现将主要涩味成分介绍如下。
(1)乳酸和乳酸乙酯 进行乳酸发酵的主要微生物是细菌,这些乳酸菌利用糖经糖酵解途径生成丙酮酸,丙酮酸在乳酸脱氢酶催化下还原而生成乳酸。乳酸乙酯的生物合成途径与其他脂肪酸乙酯合成类似,即乳酸在转酰基酶作用下生成乳酰辅酶A,再在酯酶催化下与乙醇合成乳酸乙酯。
白酒是开放式生产,在酿造过程中将不可避免地感染乳酸菌,并进入窖内发酵,乳酸及其酯也是白酒的重要香味成分,含量适中,能赋予白酒独特风味,其发酵是属于混合型(异)乳酸发酵。目前,白酒中较普遍地有乳酸及其酯类过剩,从而影响酒的质量。
(2)单宁 酿酒主要原料高粱中的单宁属邻位苯酚单宁,在高粱皮壳中含量较多。单宁遇铁生成黑色沉淀,含有单宁的发酵糟,颜色带黑(还有其他原因)。单宁有收敛性,能凝固蛋白质,对微生物细胞、酶都有不同程度的钝化作用,所以要严格控制单宁的含量,否则会影响白酒发酵,使酒体发涩。当然,在微量单宁存在时,单宁经发酵后也能赋予白酒特有的香气。原因是单宁经发酵转化为丁香酸。
(3)糠醛和杂醇油 糠醛和杂醇油含量高后不仅使酒产生刺激性的辣味,也伴随着涩味。
2.白酒涩味的防止及解决措施
(1)降低白酒乳酸及其酯,使之含量适中,与白酒诸味谐调.
①适当控制入池淀粉的含量(旺季18%~20%,淡季16%~18%),尽量降低入池温度,控制用曲量,防止升温猛升酸大,防止糖化与发酵不协调,造成残糖偏高,形成大量乳酸。
②严格使用90℃以上的热水打量水,保持酒醅发酵一致,不淋浆,达到缓慢糖化、发酵。
③坚持缓慢装甑,缓火蒸馏。一般情况下,在20min内保持甑内升温不高于最高点100℃。糟醅内共沸物的沸点降低,可使各微量成分缓慢流出。试验证明,发酵良好的酒醅,在正常蒸馏20min时,酒中乳酸乙酯的含量为150mg/100mL,而大汽蒸馏10min时,乳酸乙酯的含量升至300mg/100mL。由此可见缓火蒸馏不仅可以提酯增香,尤为重要的是起到了“增香控乳”的作用。根据实践经验,可将缓火蒸馏的压力规定为正常流酒时不超过60kPa,大汽追尾时可提高蒸汽压力至80kPa,蒸煮糊化时可达100kPa。
④量质摘酒,截头去尾,防止低酒精度酒中乳酸乙酯进入半成品酒中。
⑤重视窖泥的养护工作,用新的优质人工老窖泥及时更换老化板结的窖泥。
⑥提高大曲质量,严格控制杂菌侵入糟醅。另外,提倡使用陈曲,理由是大曲经一定时间贮存后,一些产酸菌(乳酸菌等)在长期干燥条件下,失去生存能力而死掉,投入发酵时便会减少酒醅杂菌和产酸,并减少乳酸乙酯的生成。
⑦切实搞好环境卫生,做到文明生产,随时清扫车间内的残余糟子,尤其是在夏季,以防止霉菌、细菌等杂菌的污染。
⑧利用抑制剂控制乳酸乙酯的生成。使用抑制剂(富马酸,又名延胡索酸,反丁烯二酸,无臭、无毒)抑制乳酸菌生成,从而达到“控乳”的目的。试验证明,入池糟醅内加入0.03%~0.05%的富马酸,降乳效果较明显。
(2)降低酒醅内单宁的含量 高粱壳含单宁1.2%~2.8%。使用前加强高粱除杂工作,除去多余的高粱外壳。采用耐单宁的酵母及能分解单宁的黑曲霉AS3.758,酒母和曲子的用量可略多些。另外,延长蒸煮时间及采用混合原料,均可降低酒醅中单宁的含量。
(3)严格工艺操作,减少糠醛和杂醇油的生成。
(六)白酒中油味成分的生成和防止、解决的措施
1.油味成分的生成
白酒风味与油味是不相容的,酒内如果含有微量的油味,特别是腐败的“哈喇味”,会严重地损害白酒质量。一般地说,含脂肪较高的原料,如没有脱胚的玉米,发酵后特别容易产生高级脂肪酸及其酯,使酒出现油味,同时也是冬季造成白酒浑浊的原因之一。
2.白酒油味的防止及解决措施
(1)避免使用含脂肪高的原料和辅料。如使用未脱胚的玉米、小黄米糠等,加之保管不善,在温度高、湿度大的情况下腐烂变质,脂肪分解而产生讨厌的油腥气味。
(2)正确地截头去尾,量质摘酒。如果截尾方法不当,也可致使酒尾中含量较多的高级脂肪酸、酯进入半成品酒,产生油味。
(3)避免使用涂油或涂蜡的容器贮存酒。
(七)白酒中辅料味和其他异杂味的生成和防止、解决的措施
关于白酒辅料味,还有其他异杂味、霉味等,只要在生产上坚持不用霉烂变质的原料,辅料严格清蒸除杂后使用是可以解决的。在生产、加浆、贮存或运输过程中,有时也出现不正常现象,产生异杂味,常发生的有如下几种。
(1)加浆用水的影响 加浆用水不洁时产生污水的腥味;加浆用水含有大量漂白粉或过硬水,钙被析出而出现亮晶晶的颗粒状钙盐。
(2)贮存容器、管道的影响 如酒篓血料中的色素及油质,血色素中的铁质被溶出,会使酒发黄,并有血腥味。使用铁器盛酒,铁锈也能使酒发生黄色沉淀及铁腥味。
(3)蒸馏设备材质的影响 如冷凝器的材料不纯,含铅或其他杂质较多,与酒中的酸作用产生醋酸盐,出现异味,另外,如果冷凝器不洁,残存有含酸量高的酒及酒泥,与冷凝器产生了作用,使冷凝器中的部分其他金属被溶解,酒泥及金属氧化物则随之脱落而进入酒中,产生沉淀和异杂味。
(4)酒库卫生管理的影响 酒库卫生差,由绿色木霉等杂菌产生的绿色色素,使酒带绿色和霉味。
(八)白酒异杂味成分中有害物质的生成和防止、解决的措施
在白酒异杂味成分中,有一些是有害物质,这些有害物质,有的是从原料带入的,有的是在生产过程中产生的,有的是受设备的影响而带到酒中的。对于这些有害物质,我们必须给以足够的重视,弄清楚其危害性和产生原因,相应地采取措施,降低它们在白酒中的含量,使之符合国家规定的标准,以确保消费者的健康不受损害。
1.国家对白酒卫生标准的规定
(1)感官指标 应符合相应产品标准的有关规定。
(2)理化指标 见表4-8。
表4-8 理化指标
2.白酒有害成分的性能、毒性及防止、解决措施
(1)甲醇 甲醇是一种麻醉性较强的无色液体,密度为0.791g/cm3,沸点64℃,它能无限地溶于酒精和水中。甲醇有酒精一样的外观,气味也和酒精差不多。甲醇对人体的危害性较大,对神经系统和血管的毒害作用十分严重,对视神经危害尤甚。甲醇可经消化道、呼吸道以及黏膜渗透浸入人体而导致中毒。若饮入甲醇5~10mL,可致严重中毒,10mL以上即有失明的危险,30mL即可引起死亡。甲醇进入人体内后,在一定的程度上进行缓慢的积累,不易排出体外,在血液中循环。另一方面,据研究证实,甲醇在体内的代谢产物是甲酸和甲醛,两者毒性大于甲醇。甲酸的毒性比甲醇大6倍,而甲醛的毒性比甲醇大30倍,所形成的甲醛会危害人的视网膜,严重时可导致失明。所以,国内外对食用和药用酒精饮料中的甲醇含量均严加控制,并尽可能在生产中降低和排出。
为了保证成品酒中甲醇不超过卫生标准的规定,可采取以下一些措施:
①选择质量高的原料,避免使用腐败的薯干及野生植物,它们的果胶含量高,而果胶是产生甲醇的物质基础。
②控制蒸煮压力不要过高。如果是采用间歇蒸煮,则可以考虑放乏汽的操作方式,以排出醪液中的甲醇。固态法以薯干为原料时,同样也可以采用在蒸粮时敞盖排汽的方法降低甲醇含量。
③在酒精-水溶液中,甲醇的精馏系数随酒精含量的增高而增大。所以甲醇在酒精浓度高时,有易于分离的特点,可以通过增加塔板数或提高回流比的方法,提高酒精浓度,把甲醇从酒精中分离出来。在固态法酿酒蒸馏过程中,甲醇既可以是头级杂质,也可以是尾级杂质,所以采取截头去尾的方法,可以略微降低其含量。
④当成品酒中甲醇含量超标时,可选用吸附甲醇的天然沸石或人造分子筛[上海试剂厂生产的A型(4A型)分子筛(条状φ3~4mm),吸附甲醇量每次可达140mg以上]进行处理,甲醇的排除率可达35.7%~81.6%。
(2)杂醇油 杂醇油是一类高沸点的混合物,是淡黄色至棕褐色的透明液体,具有特殊的强烈的刺激性臭味。白酒中含量过高,对人体有毒害作用。它的中毒和麻醉作用比乙醇强,能使神经系统充血,使人头痛。其毒性随分子质量增大而加剧,杂醇油在体内的氧化速度比乙醇慢,在机体内停留时间长。杂醇油的主要成分是异戊醇、戊醇、异丁醇、丙醇等。其中以异丁醇、异戊醇毒性较大。杂醇油含量过高,不仅对人体有害,而且给酒带来邪杂味。
(3)氰化物 氰化物有剧毒,中毒时轻者流涎、呕吐、腹泻、气促,严重时则呼吸困难,全身抽搐、昏迷,在数分钟至2h内死亡。白酒中的氰化物主要来自原料,以木薯、野生植物酿制的酒,氰化物含量较高,而一般谷物原料酿制的酒,氰化物含量都极微。
使用木薯为酒精原料时,蒸煮时尽量多排汽,使木薯块根外表含的氢氰酸随汽排出,也可用水充分浸泡原料,使氰化物大部分溶出,还有预先在原料中加入2%左右的黑曲,保持10%左右的水分,在50℃左右搅拌均匀,保温堆积12h后,清蒸45min,排除氢氰酸。
(4)铅 铅是一种毒性很强的金属,含量0.04g即能引起急性中毒,20g可以致死。在人们吃的水果、蔬菜、粮食以及各种动物性食品中,都可能含有一定的铅,因此在制定白酒的卫生标准时,考虑了铅通过各种途径进入人体的因素。白酒中的铅主要是由蒸馏器、冷凝器、导管和贮酒容器中的铅经溶蚀而来的。这些设备的铅含量越高,酒的酒精含量越高,则设备的铅溶蚀越大。
预防酒中含铅超标的措施:
①改进生产设备:冷凝器、蒸馏器、导管、贮运酒容器等采用食品级不锈钢制品。
②生产技术方面:采取低温入池发酵,定温蒸馏,保持适宜冷凝温度,定期刷洗蒸馏冷却器,保持各个环节的清洁卫生,尽量减少产酸细菌的滋长。因为酒中酸度越高,越有利于产生铅蚀作用。
(5)锰 锰是人体正常代谢必需的微量元素,但过量的锰进入机体可引起中毒,特点是中枢神经系统功能紊乱,表现出头晕,记忆力减退、嗜睡和精神萎靡等症状,有的是头痛、头晕和口内有金属味。白酒中的锰,主要来源是用高锰酸钾处理酒而带入的,所以高锰酸钾用量应限制。另外,可采用活性炭等处理方法提高酒质,尽量避免使用高锰酸钾。