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      清香型壓池酒工藝控制的實(shí)踐研究

      2024-05-03 00:40:56王秋月汪正峰呂輝輝鐘文韜
      釀酒科技 2024年3期
      關(guān)鍵詞:酒率正丙醇原酒

      王秋月,汪正峰,陳 存,孫 齊,呂輝輝,譚 航,董 頻,鐘文韜

      (勁牌有限公司釀造總廠楓林酒廠,湖北陽新 435204)

      傳統(tǒng)釀酒生產(chǎn)夏季環(huán)境溫度高,物料溫度難以滿足工藝要求,影響發(fā)酵環(huán)節(jié)微生物正常的生長代謝,容易出現(xiàn)“掉排”,嚴(yán)重影響出酒質(zhì)量,通常會(huì)停產(chǎn),待到秋季氣溫降低后再開始生產(chǎn)。這種夏季停產(chǎn)模式減少了投糧和出酒量,增加了生產(chǎn)成本。

      勁牌公司楓林酒廠采用固態(tài)法白酒機(jī)械化釀酒工藝,徹底擺脫了傳統(tǒng)釀酒工藝“怕冷怕熱”以及夏季易掉排停產(chǎn)的弊病,基本實(shí)現(xiàn)全年連續(xù)生產(chǎn)。但是,固態(tài)法機(jī)械化釀酒生產(chǎn)所用設(shè)備種類多、數(shù)量大,設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行是保證產(chǎn)酒質(zhì)量的前提。受部分設(shè)備停機(jī)檢修、員工春節(jié)集體放假等影響,存在臨時(shí)中斷生產(chǎn)的情況,出現(xiàn)壓池酒生產(chǎn)的現(xiàn)象。

      壓池酒酒醅在槽車內(nèi)發(fā)酵時(shí)間延長,停產(chǎn)期間發(fā)酵間通風(fēng)散熱不良,以及酵母菌衰亡增加酒醅中的蛋白質(zhì)含量,原酒正丙醇升高。正丙醇含量過高(超過高級(jí)醇總量的20 %)會(huì)給酒體帶來不良口味,并且易導(dǎo)致“上頭”[1],影響產(chǎn)酒質(zhì)量;發(fā)酵時(shí)間延長,酒醅中乙醇揮發(fā)損失增加,產(chǎn)酯時(shí)間延長,酯化反應(yīng)消耗乙醇增加,出酒量減少。此外,發(fā)酵期延長,酵母菌衰亡加劇,各類產(chǎn)酸菌活躍生酸多,酒醅酸度升高,壓池酒醅蒸酒后的酒糟活性差,復(fù)產(chǎn)使用壓池酒配糟出酒乙醛高。壓池酒生產(chǎn)除了決定本輪出酒質(zhì)量,其酒糟質(zhì)量以及復(fù)產(chǎn)工藝控制得當(dāng)也為生產(chǎn)的連續(xù)和穩(wěn)定打下基礎(chǔ)。生產(chǎn)中通過固化糧食品種,降低熟糧水分,開嫩箱,調(diào)整配糟用量、谷殼用量、入槽車溫度,重點(diǎn)實(shí)施發(fā)酵管理等措施可實(shí)現(xiàn)壓池酒提質(zhì)增產(chǎn)。強(qiáng)化復(fù)產(chǎn)發(fā)酵保溫可減控出酒乙醛含量,提高復(fù)產(chǎn)出酒質(zhì)量。

      1 材料與方法

      1.1 材料、試劑及儀器

      1.1.1 材料

      使用楓林酒廠紅高粱與兩糯一號(hào)糯高粱,秈稻谷殼,山泉水,桂花曲(糖化率不低于26 g/100 g,發(fā)酵率不低于33%)。

      1.1.2 試劑及耗材

      還原糖測定所用試劑:斐林試劑甲液:15 g硫酸銅、0.05 g 次甲基藍(lán),用水溶解并稀釋至1000 mL;斐林試劑乙液:50 g 酒石酸鉀鈉、54 g 氫氧化鈉、4 g 亞鐵氰化鉀(黃血鹽),用水溶解并稀釋至1000 mL;0.1%(w/v)標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液:準(zhǔn)確稱取已烘干的無水葡萄糖1 g,用水溶解,加約5 mL 濃鹽酸(防腐),并用水溶液稀釋至1000 mL。

      1.1.3 儀器設(shè)備

      楓林酒廠釀造車間機(jī)械化釀酒用304 不銹鋼材質(zhì)的泡糧桶、蒸鍋、攤涼機(jī)、加曲機(jī)、箱床、槽車、翻轉(zhuǎn)機(jī)、酒甑、上甑機(jī)器人、冷凝器、輸送板鏈/網(wǎng)鏈。

      1.2 試驗(yàn)方法

      選用楓林酒廠釀造車間壓池酒生產(chǎn)批次,調(diào)整糧食品種(粳高粱和糯高粱)、熟糧水分、開箱還原糖量、入池溫度、配糟用量、谷殼用量、發(fā)酵間通風(fēng)控溫、發(fā)酵時(shí)間,對(duì)比壓池酒出酒率(折55 %vol)、正丙醇含量。物料水分檢測采用烘干法,還原糖檢測采用滴定法,GC分析升溫程序[3]。

      表2 機(jī)械化釀造主要儀器/設(shè)備[2]

      2 結(jié)果與分析

      壓池酒和復(fù)產(chǎn)選用合適的高粱品種,采取必要的工藝措施保證壓池酒緩慢發(fā)酵,發(fā)酵過程加強(qiáng)通風(fēng),促進(jìn)酒醅散熱,減少正丙醇產(chǎn)生,使原酒正丙醇含量≤1.5 g/L。同時(shí),蒸酒后酒糟活性好,復(fù)產(chǎn)發(fā)酵均衡,穩(wěn)定壓池酒以及復(fù)產(chǎn)原酒質(zhì)量。

      2.1 發(fā)酵期

      壓池酒發(fā)酵期受到客觀因素影響長短不一。楓林酒廠不同發(fā)酵期實(shí)踐證明,發(fā)酵期26 d、30 d、37 d,原酒正丙醇含量<1.5 g/L,其隨著發(fā)酵期延長有升高趨勢,產(chǎn)酒優(yōu)級(jí)率和出酒率整體較高,變化規(guī)律不明顯;發(fā)酵期72 d、80 d、86 d,原酒正丙醇含量大幅升高,遠(yuǎn)超1.5 g/L,且隨著發(fā)酵期的延長正丙醇呈升高趨勢,產(chǎn)酒優(yōu)級(jí)率為0,出酒率呈下降趨勢。隨著壓池酒發(fā)酵期的延長,酒醅中的乳酸菌增加,菌體死亡也增加了酒醅中的蛋白質(zhì)含量,通過酸代謝途徑和蛋白質(zhì)分解途徑產(chǎn)生的正丙醇積累,增加了原酒正丙醇含量。

      2.2 糧食品種

      使用粳高粱和糯高粱釀造的清香型原酒各有特點(diǎn)。壓池酒及復(fù)產(chǎn)不同品種的高粱采用不同的搭配方式,出酒率、配糟質(zhì)量、理化指標(biāo)方面存在差異。

      使用糯高粱壓桶出酒率61.93 %,原酒正丙醇含量1.31 g/L,優(yōu)級(jí)率57.01 %,出酒配糟酸度0.54 mmol、水分69.12 %;使用粳高粱壓桶平均出酒率59.91 %,優(yōu)級(jí)率39.65 %,原酒正丙醇含量為1.37 g/L,配糟酸度0.57 mmol、水分70.01%。對(duì)比兩種高粱壓桶,糯高粱壓桶配糟酸度略低、水分低,出酒率和優(yōu)級(jí)率高,原酒正丙醇含量略低。

      復(fù)產(chǎn)使用糯高粱出酒率61.27%,原酒乙醛含量為0.48 g/L,優(yōu)級(jí)率44.01 %,配糟酸度0.46 mmol、水分69.72 %;使用粳高粱出酒率60.37 %,原酒乙醛含量為0.37 g/L,優(yōu)級(jí)率40.38 %,配糟酸度0.46 mmol、水分70.02 %。對(duì)比兩種高粱復(fù)產(chǎn),使用糯高粱復(fù)產(chǎn)出酒率和優(yōu)級(jí)率高,理化指標(biāo)乙醛高,配糟水分略低。

      2.3 工藝執(zhí)行

      壓池酒生產(chǎn)發(fā)酵期延長,一方面,酒醅產(chǎn)酸產(chǎn)酯期長,部分乙醇揮發(fā)、發(fā)生酯化反應(yīng)等使產(chǎn)酒率下降;另一方面,酒醅酸酯含量大、水分高、骨力下降,酒醅散熱不良,酵母菌、乳酸菌無氧發(fā)酵產(chǎn)生的正丙醇多,出酒后配糟質(zhì)量下降、活性不足,影響復(fù)產(chǎn)。需要調(diào)整蒸糧參數(shù)減少熟糧水分、開嫩箱減少出箱還原糖量、降低入池溫度、強(qiáng)化發(fā)酵醅通風(fēng)散熱等減緩壓池酒醅發(fā)酵進(jìn)程,并適當(dāng)增加輔料谷殼用量提高酒醅骨力,穩(wěn)定本排酒質(zhì)酒率。復(fù)產(chǎn)前幾個(gè)批次強(qiáng)化發(fā)酵保溫,可減控產(chǎn)酒乙醛含量,提高復(fù)產(chǎn)出酒質(zhì)量。

      2.3.1 蒸糧

      降低入池醅水分可以減緩發(fā)酵,而熟糧水分是影響入池醅水分的重要因素之一。此外,糧食若蒸煮過度外皮受損、骨力差,淀粉大量溢出成團(tuán),加曲和攤涼降溫不均勻,出現(xiàn)花箱,發(fā)酵不均衡;反之,若糧食蒸煮不透心開口率低、糊化不徹底,淀粉利用率低,都會(huì)影響出酒,所以熟糧的水分和感官都需要控制。楓林酒廠清香型機(jī)械化釀酒生產(chǎn)中,整粒高粱經(jīng)過泡糧后水分達(dá)到40 %左右,再放入蒸鍋內(nèi)經(jīng)過初蒸、燜水、復(fù)蒸完成蒸糧。糧食在初蒸和復(fù)蒸環(huán)節(jié)主要是淀粉的糊化,在燜水環(huán)節(jié)進(jìn)行吸水。蒸好的熟糧要求粳高粱無淀粉外溢、開口率高、水分52 %~57 %,糯高粱泫輕、干板、水分50%~54%。

      表3 壓池酒發(fā)酵期酒質(zhì)酒率

      表4 壓池酒及復(fù)產(chǎn)不同投糧品種酒質(zhì)酒率、配糟質(zhì)量

      2022 年壓池酒生產(chǎn)中對(duì)初蒸、燜水、復(fù)蒸參數(shù)進(jìn)行探究。壓池酒用粳高粱時(shí),初蒸0.10 MPa/40 min、60 ℃水燜水17 min,復(fù)蒸0.04 MPa/40 min 較適宜,熟糧水分53.06 %,感官柔熟透心,表皮干爽,原酒正丙醇含量1.16 g/L、優(yōu)級(jí)率44.52 %、出酒率59.76 %。提高初蒸壓力0.01 MPa、降低燜水溫度5 ℃、延長燜水時(shí)間5 min,熟糧水分提高0.57 %,原酒正丙醇含量下降0.34 g/L、優(yōu)級(jí)率下降21.43%、出酒率下降0.72 %;提高初蒸壓力0.01 MPa、延長燜水時(shí)間5 min、延長復(fù)蒸時(shí)間10 min,熟糧水分提高1.13 %,熟糧淀粉外溢、表皮欠干爽,原酒正丙醇含量下降0.11 g/L,優(yōu)級(jí)率下降24.80 %,出酒率下降0.68 %。壓池酒使用糯高粱時(shí),初蒸0.03~0.04 MPa/20~40 min、53 ℃水燜水4 min 30 s~5 min、復(fù)蒸0.03 MPa/30~40 min 較適宜,熟糧水分51.46%,感官柔熟透心、泫輕、干板,原酒正丙醇含量1.16~1.2 g/L、優(yōu)級(jí)率43.20%~47.87%、出酒率61.38 %~62.22 %。延長燜水時(shí)間4 min 26 s、縮短復(fù)蒸時(shí)間15~25 min,熟糧水分提高0.63%,感官泫絲稍長,欠干板,原酒正丙醇含量升高0.46~0.50 g/L,優(yōu)級(jí)率下降35.50 %~40.17 %,出酒率下降0.80%~1.64%。

      2.3.2 糖化培菌

      降低入池醅還原糖量可以減緩發(fā)酵,楓林酒廠清香型機(jī)械化釀酒生產(chǎn)中,熟糧經(jīng)過攤涼降溫后加曲,再通過移動(dòng)設(shè)備輸送進(jìn)入箱床進(jìn)行糖化培菌。糖化培菌是酒曲中微生物擴(kuò)大培養(yǎng)的過程。在充足的營養(yǎng)物質(zhì)(淀粉),以及適宜的溫度、水分、氧等條件下,微生物(主要是酒曲中的根霉和酵母,也包括細(xì)菌)快速繁殖代謝,產(chǎn)生一定量發(fā)酵所需的酶,并將淀粉轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵的還原糖。固態(tài)法清香型酒是復(fù)式發(fā)酵,發(fā)酵初期也有一定的糖化作用,故糖化培菌環(huán)節(jié)產(chǎn)生的酶、還原糖并非越多越好,微生物量也并非越多越好(過多意味著淀粉的過度消耗和浪費(fèi))。糖化后的糖化醅要求粳高粱有汗露,不沾手、手捏無硬心,鼻聞?dòng)星?,口嘗有淡甜味,還原糖1.0~5.0 g/100 g;糯高粱松散、有光澤、略有汗露,手捏無粉心硬心,鼻聞略有曲香,口嘗有淡甜味,還原糖0.5~5.0 g/100 g。

      楓林酒廠對(duì)壓池酒生產(chǎn)中入箱溫度、糖化時(shí)間、開箱溫度、開箱還原糖量等參數(shù)進(jìn)行探究。壓池酒用粳高粱時(shí),入箱溫度24.5 ℃,糖化24.3 h,開箱溫度37 ℃,開箱還原糖1.57 g/100 g 較適宜。提高入箱溫度或延長糖化時(shí)間,開箱糖化醅溫度提高至42~43 ℃,還原糖提高至2.5~3.5 g/100 g,甜味明顯,出酒優(yōu)級(jí)率下降至0,出酒率下降至55 %~58%。壓池酒使用糯高粱時(shí),入箱溫度26.05 ℃,糖化25.48 h,開箱溫度36.58 ℃,還原糖1.56 g/100 g較適宜。提高入箱溫度至28 ℃,糖化時(shí)間縮短0.5 h,開箱糖化醅溫度提高2.42 ℃,還原糖含量提高1.19 g/100 g,口嘗大甜味,出酒優(yōu)級(jí)率下降43.28 %,出酒率提高0.42 %。

      表5 壓池酒不同蒸糧參數(shù)對(duì)應(yīng)的酒質(zhì)酒率

      2.3.3 入池條件

      適當(dāng)降低入池溫度、增加配糟用量降低槽車內(nèi)酒醅淀粉濃度、減少谷殼用量降低酒醅氧含量可以減緩發(fā)酵。入池是控制發(fā)酵酒醅起始溫度、淀粉濃度、氧含量為發(fā)酵做準(zhǔn)備,楓林酒廠清香型機(jī)械化釀酒生產(chǎn)發(fā)酵容器為2 m3的槽車,開箱糖化醅拌入谷殼與初步降溫后的酒糟進(jìn)行混合,再對(duì)混合后的物料進(jìn)行降溫入槽車,使用料位計(jì)控制單個(gè)槽車物料量,并控制單批次入槽車個(gè)數(shù)以控制配糟用量及淀粉濃度。入槽車要求物料溫度控制在10~16 ℃,糧糟配比1∶(1.65~2.4)。

      楓林酒廠對(duì)壓池酒生產(chǎn)中入池溫度、配糟用量、谷殼用量等參數(shù)進(jìn)行探究。入池溫度13~14.5 ℃,糧糟配比1∶2.2,30 t 糧谷殼用量1500 kg 時(shí)原酒正丙醇含量1.04 g/L,優(yōu)級(jí)率24.62 %,出酒率60.54%,整體較好。在入池溫度10~14.5 ℃、糧糟比1∶(1.9~2.2)、谷殼用量1100~1500 kg 范圍內(nèi),隨著入池溫度升高、用糟量增加和谷殼用量的增加,原酒正丙醇含量變化規(guī)律不明顯,出酒率呈升高趨勢。

      2.3.4 發(fā)酵間管理

      發(fā)酵是產(chǎn)熱過程,楓林酒廠通過管理發(fā)酵間門、調(diào)整發(fā)酵間風(fēng)機(jī)使用時(shí)間來促進(jìn)空氣流通,控制發(fā)酵間環(huán)境溫度和通風(fēng)。通風(fēng)可以避免局部高溫影響散熱,但是過度通風(fēng)又會(huì)增加酒精揮發(fā)造成損失。實(shí)踐證明,每日開啟風(fēng)機(jī)4 h 有利于降低壓池酒原酒正丙醇含量,提高優(yōu)級(jí)率和出酒率。

      2.3.5 復(fù)產(chǎn)出酒乙醛含量控制

      乙醛是乙醇的前體物質(zhì),發(fā)酵正常時(shí)殘留在酒醅中的含量極低。實(shí)踐表明,清香型壓池酒生產(chǎn),復(fù)產(chǎn)后發(fā)酵環(huán)境溫度低,初期3~7 個(gè)生產(chǎn)批次出酒乙醛升高約1 倍,部分出酒乙醛超過0.75 g/L,醛味露頭,影響產(chǎn)酒質(zhì)量。入池之前提高發(fā)酵環(huán)境溫度至22~24 ℃,槽車表面蓋帆布保溫,出酒乙醛降至0.75 g/L以下。

      表6 壓池酒不同糖化培菌參數(shù)對(duì)應(yīng)的酒質(zhì)酒率

      表7 壓池酒不同入池參數(shù)的酒質(zhì)酒率

      表8 壓池酒不同發(fā)酵間管理的酒質(zhì)酒率

      3 結(jié)論

      發(fā)酵期方面,隨著壓池酒發(fā)酵期的延長,酒醅中的乳酸菌增加,菌體死亡也增加了酒醅中的蛋白質(zhì)含量,通過酸代謝途徑和蛋白質(zhì)分解途徑產(chǎn)生的正丙醇積累,增加原酒正丙醇含量。對(duì)比不同發(fā)酵期的正丙醇含量和產(chǎn)酒質(zhì)量,壓池酒發(fā)酵期控制在26~37 d時(shí)產(chǎn)酒質(zhì)量較高。

      投糧品種方面,壓池酒及復(fù)產(chǎn)使用不同的投糧品種搭配方式,在出酒率、配糟質(zhì)量、理化指標(biāo)方面存在差異。對(duì)比兩種高粱壓桶,糯高粱壓桶配糟酸度略低、水分低,原酒正丙醇含量略低,出酒質(zhì)量高;對(duì)比兩種高粱復(fù)產(chǎn),復(fù)產(chǎn)使用糯高粱出酒質(zhì)量高,理化指標(biāo)乙醛高,配糟水分略低。壓池酒及復(fù)產(chǎn)使用糯高粱出酒質(zhì)量較高。

      工藝執(zhí)行方面,控制初蒸壓力和時(shí)間、縮短燜水時(shí)間、適當(dāng)降低熟糧水分(熟糧水分粳高粱53%左右、糯高粱51.5 %左右);降低入箱溫度、延長糖化時(shí)間,降低開箱溫度和還原糖含量至1.5 g/100 g左右;增加配糟用量(糧糟比為1∶2.2),配合提高入池溫度(13~14.5 ℃)和增加谷殼用量(30 t 糧用谷殼1500 kg 左右);控制發(fā)酵間溫度在22 ℃左右,每日通風(fēng)4 h,可以有效控制原酒正丙醇含量,提高壓池酒質(zhì)量。復(fù)產(chǎn)入池之前提高發(fā)酵環(huán)境溫度至22~24 ℃,槽車表面蓋帆布保溫,出酒乙醛降至0.75 g/L以下,可提高復(fù)產(chǎn)出酒質(zhì)量。

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