小曲酒新工藝澳洲高粱吸水特性研究

葉川，沈永祥，劉懷臣，胡浩，史小兵，陳帆，王新平

（毛鋪健康酒業有限公司楓林酒廠，湖北陽新435204）

小曲酒新工藝澳洲高粱吸水特性研究

葉川，沈永祥，劉懷臣，胡浩，史小兵，陳帆，王新平

（毛鋪健康酒業有限公司楓林酒廠，湖北陽新435204）

小曲酒生產原料以高粱為主，但目前國內高粱價格較高，且受地區限制嚴重。澳洲高粱價格低廉，不受區域限制，來源充足，淀粉含量高且出酒率好。但其顆粒大、皮厚、直鏈淀粉含量高的特點會造成糧食吸水速率較為緩慢，小曲新工藝存在同一泡糧桶上下層溫差大、吸水速率差異大、燜糧時間長等缺點，嚴重影響了單鍋糧食蒸煮的一致性，因此泡糧以及蒸煮過程吸水特性的研究迫在眉睫。實驗采取加長泡糧水管至泡糧桶底部的措施，同時在泡糧過程中啟動壓縮空氣氣動攪拌15 min，不同位置糧食溫差由最初的30℃縮小至6.0℃，泡糧結束時水分差異由最初的5.2%減小至2.0%；蒸煮前利用56℃熱水進行洗糧并帶壓排水，糧食吸水速率加快，燜糧時間由最初的65～75 min縮短至8～10 min。蒸煮后熟糧水分控制在55.0%～57.0%之間，蒸糧米粒感官軟硬適中，表皮干爽，符合生產工藝要求，單鍋熟糧一致性明顯改善。

小曲酒新工藝；澳洲高粱；吸水特性

小曲酒是中國白酒的主要酒種之一，年產量約占白酒總產量的三分之一[1]。廣泛分布于四川、云南、貴州等地區，在我國南方、西南地區遍及城鄉，其中四川小曲酒因產量大，歷史悠久，工藝獨特，被稱為“川法小曲酒”。其生產多以高粱為原料，以根霉曲為糖化發酵劑，經過潤料蒸煮、攤晾下曲、糖化培菌、糧糟混合、入池發酵、固態蒸餾而成[2-3]。主要特點為：使用整粒原料，用曲量小（根霉曲用量在0.3%～0.5%之間），發酵周期短（5～7 d），原料出酒率高（以57%vol計，可達到50%～53%）[4]。經四川省酒類科研所立項研究，成品酒具有“醇香清雅，酒體醇和，回甜爽口，純凈怡然”的風格特點，并將其確定為“小曲清香型白酒”，與麩曲清香、大曲清香同屬清香型大類[5]。

小曲酒的生產原料范圍廣，高粱、玉米、小麥、蕎麥、大麥、青稞、稗子、稻谷、薯類（鮮或干）等均可用來進行小曲酒的釀造[6]。但是以其他原料進行釀酒時，酒的風格會出現很大差異，故小曲酒的生產還是以高粱最受青睞。澳洲高粱直鏈淀粉含量約為12%，支鏈淀粉含量約為58%，總淀粉含量高達70%左右，淀粉含量較東北高粱高出約5%。但由于澳洲高粱本身顆粒大，種皮厚，直鏈淀粉含量高，造成其吸水速率慢和糧食難蒸煮，為保證出酒率、酒質穩定必須解決澳洲高粱的泡糧和蒸煮吸水問題。

毛鋪健康酒業有限公司楓林酒廠開創了固態法小曲白酒機械化釀造工藝先河，設備達到“五化一度”標準（機械化、自動化、智能化、信息化、智慧化及美觀度），率先采用不銹鋼組合系統泡糧、帶壓球鍋蒸糧、保溫箱床糖化、低溫入槽車、恒溫發酵間、機器人智能化上甑等先進技術，徹底擺脫了傳統工藝“怕冷怕熱”的弊病，實現了“全年生產桂花酒”的目標。

但是，目前以澳洲高粱作為原料進行小曲白酒釀造的相關研究較少，可以借鑒的經驗不多，生產過程缺乏理論知識指導。本實驗就澳洲高粱泡糧和蒸糧中關鍵吸水過程，探究澳洲高粱吸水特性，并采用氣動攪拌、加長泡糧水管道、蒸煮前洗糧以及帶壓排水等保證糧食蒸煮后效果，為澳洲高粱泡糧和蒸煮提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

實驗材料：九江港進口澳洲紅高粱（楓林酒廠糧倉內高粱）。

主要設備：泡糧組合系統（PLZHXT-1500，南通裕盛食品機械有限公司）、球型帶壓旋轉蒸鍋（XZZG-4500，南通裕盛食品機械有限公司）、電子分析天平（AL104，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）、電熱鼓風恒溫干燥箱（YLD-2402V，黃石市恒豐醫療器械有限公司）、數顯溫度計（JM624，天津今明儀器有限公司）。

泡糧桶：采用不銹鋼材質，上部為立方體結構，底部為倒四棱錐結構，糧食通過上方刮板機和氣閘進入泡糧桶，泡糧水通過泵組和管道添加，糧食泡好后通過下方糧管道進入蒸鍋。

蒸鍋：采用不銹鋼材質，為帶壓旋轉球形蒸鍋，底部安裝篩網，通過兩側電機轉軸進水、進汽、排水和排氣。

1.2 實驗方法

泡糧：實驗采用先糧后水，泡糧桶內放入1.1 t澳洲高粱，再加入約1.4 m378℃泡糧水，浸泡18 h±4 h。

蒸糧：糧食蒸煮過程主要分為初蒸、燜糧、復蒸3個步驟，初蒸壓力維持在0.14～0.16 MPa，保壓時間約為30 min；燜糧水溫為58℃，燜糧時間65～75 min（具體以糧食感官為主），燜糧結束后帶壓排燜糧水；復蒸壓力維持在0.03～0.06 MPa，保壓時間約為20 min；蒸糧結束攤晾至23～25℃時進行撒曲操作。

水分檢測：電子分析天平稱得玻璃稱量瓶的質量m1，歸零，向稱量瓶中加入約10 g(10.0～10.5 g)樣品后稱量記為m2，于電熱恒溫鼓風干燥箱105℃干燥120 min至恒重，取出放入干燥器冷卻至室溫并稱取質量記為m3。樣品水分百分率計算公式為：

式中：m1——稱量瓶的質量；

m2——所測樣品烘干前的質量；

m3——烘干后稱量瓶和樣品的質量。

2 結果與分析

2.1 泡糧吸水特性研究

糧食進入泡糧桶后，添加78℃泡糧水浸泡約18 h，有效除去糧食中灰塵、秸稈和糧殼等雜質。同時澳洲高粱顏色深，單寧含量高，熱水能夠有效溶解高粱表皮中的單寧物質，降低單寧濃度，防止其含量過高抑制微生物生長代謝，進而影響出酒率和酒質。

泡糧的主要目的是促使糧食均勻吸水，便于后續蒸煮過程中高粱淀粉糊化。通過檢測，澳洲高粱泡糧前水分為11%～12%，泡糧結束水分基本達到35%～40%，水分增加23%～29%，為糧食的主要吸水過程。

2.1.1 糧食和泡糧水溫度變化

為探究泡糧過程中糧食吸水和溫度之間的關系，實驗對整個泡糧過程的溫度進行了測量，結果見圖1。

由圖1可知，泡糧水剛添加后糧食上（upper）、中（middle）、下（lower）層溫度相差較大，溫度分別為76.9℃、75.3℃、46.7℃，泡糧水溫度約為69.6℃，且向外界散熱較快，溫度整體呈現下降趨勢；15 h左右糧食、泡糧水和外界環境之間熱量交換基本達到平衡，溫度呈現緩慢下降并有逐漸達到穩定的趨勢，泡糧結束后上、中、下層糧食溫度為52℃、45℃、30℃，泡糧水溫約為43℃，總體表現為T上層糧食＞T中層糧食＞T泡糧水＞T下層糧食。

泡糧桶內各位置糧食及泡糧水溫度存在明顯差異，原因是中上層糧食受擠壓程度小且較為疏松，泡糧水容易滲透進上層糧食，熱量交換更為迅速；同時中上層糧食的保溫效果較好，所以溫度較高。隨深度增加糧食受到的擠壓力也逐漸增加，糧食之間縫隙變小，泡糧水難滲透，熱量傳遞遲緩；且泡糧桶底部結構為倒四棱錐結構，比表面積大，熱量散失快，其溫度長期維持在35℃左右。

2.1.2 泡糧結束糧食水分差異

由于溫度和壓力等因素影響，不同位置糧食吸水速率上存在一定差別，泡糧結束檢測糧食水分，結果見圖2。

由圖2可知，泡糧結束以后由于上、下層糧食之間溫度等差別，上層糧食平均水分含量為36.1%，下層糧食平均水分含量為30.9%，上層糧食水分較下層糧食水分含量高出約5.2%，吸水速率明顯好于下層糧食。

泡糧桶各位置之間溫度差異以及泡糧水滲透難易程度成為影響泡糧結束水分一致性的重要因素。溫度較高且泡糧水容易滲透的位置吸水性好，溫度較低且泡糧水難以滲透的位置吸水性差。要解決泡糧水分一致性問題，必須要使泡糧水和高粱充分攪拌混合，促使各位置溫度和水分的統一。

瀝青混凝土的生產對于溫度的要求十分嚴格，過高的溫度或者過低的溫度都會對瀝青混凝土成品質量有一定的影響。如果瀝青的溫度高于標準溫度，在高溫作用下瀝青很容易碳化，碳化的瀝青屬于工業廢料不能繼續在工程中加以使用，而如果瀝青的溫度過低則會嚴重降低瀝青的黏合性，如果瀝青的黏合度不夠或者不均勻同樣也屬于工業廢料無法進行使用，這兩種情況無一例外都會造成大量原材料的浪費，在增加了工程的原材料成本的同時也嚴重影響了工程的施工效率和質量，增加了工程的實際工期。

2.1.3 壓縮空氣氣動攪拌

針對泡糧桶內部不同位置糧食和泡糧水溫度、糧食松散度等存在差別，泡糧效果存在差異的現象，在進完糧并添加泡糧水以后，實驗通過從泡糧桶底部通入壓縮空氣一定時間，促使糧食和水充分混合進而縮小溫度差異，提高泡糧吸水一致性，實驗結果見圖3—圖5。

由圖3—圖5可看出，No stirring表示泡糧水添加后未進行壓縮空氣氣動攪拌，Stirring表示泡糧水添加后利用壓縮空氣進行氣動攪拌。數據顯示，氣動攪拌5 min上層糧食溫度下降4.2℃，中層溫度上升0.8℃。由于攪動時間短，熱傳遞還未達到平衡，下層溫度反而下降1.8℃，上、下層糧食最大溫差為29.3℃，氣動攪拌5 min對泡糧桶內溫度均一性改善效果不明顯。

氣動攪拌15 min，隨著攪拌時間延長，糧食上層溫度下降7.2℃，中層溫度上升8.7℃，下層糧食溫度上升幅度較大為15.4℃，泡糧桶內部上、下層糧食溫度差為17.1℃，氣動攪拌15 min對增加泡糧桶內部糧食溫度均一性效果顯著。

氣動攪拌25 min，隨著攪拌時間的繼續延長，糧食上、中、下層溫差縮小較15 min效果更為顯著，最大溫差為9.1℃，但是攪拌時間過長能耗顯著增加。綜上所述，氣動攪拌能有效降低泡糧桶內部上、中、下層糧食之間溫度差，且隨氣動攪拌時間延長泡糧桶內溫度一致性效果越好，考慮效果、能耗、生產時間等問題，攪拌時間以15 min為宜。

氣動攪拌主要原理為壓縮空氣從泡糧桶底部通入，空氣帶動底部的糧食和水上升，造成泡糧桶底部壓力減小，上層糧食和熱水延泡糧桶壁沉入底部并被壓縮空氣再次帶起，如此循環15 min整個泡糧桶內部糧食和泡糧水混合較為均勻，糧食浸泡吸水一致性顯著提高。

2.1.4 泡糧水管加長至泡糧桶底部

由圖6、圖7可知，S表示正常長度的泡糧水添加管道，L表示加長的泡糧水添加管道，U（upper）表示泡糧桶上層糧食，M（middle）表示泡糧桶中層糧食，L（lower）表示泡糧桶下層糧食。正常長度的泡糧水管泡糧水添加結束后，泡糧桶內糧食縱向溫度差異較大，上、下層溫差平均約為25℃，影響泡糧吸水一致性；泡糧水管加長至接近泡糧桶底部位置后，泡糧桶內糧食橫向溫度差異變化不大，縱向溫度差明顯縮小，上、下層溫度差平均約為6℃。

通過對泡糧結束后糧食取樣進行水分檢測，數據顯示正常長度的泡糧水管添加泡糧水，泡糧結束后上、下層糧食水分差約為5.2%；泡糧水管加長后添加泡糧水，泡糧結束后上、下層糧食水分差控制在2.0%以內，效果顯著。

綜上所述，泡糧水管加長至接近泡糧桶底部位置并深入糧食內，泡糧水添加結束后糧食橫向溫度差變化不大，縱向溫度差由25℃縮小至6℃，泡糧水分的上、下層差異由5.2%縮小至2.0%以內。

2.2 蒸煮吸水特性研究

燜糧是糧食的二次吸水過程，且經過初蒸以后的高溫糧食（90℃以上）在遇到56～58℃的低溫泡糧水，表皮迅速收縮破裂。燜糧過程主要以人為感官為主，評判標準為破皮率達到90%以上，糧食明顯膨脹，且無翻花和淀粉外溢現象。

2.2.1 燜糧糧食水分變化

實驗探究了糧食水分隨燜糧時間的變化關系，結果見圖8。

由圖8可知，初蒸過程基本不吸水，僅僅起到加熱糧食和部分糊化作用（內芯含水，在70℃以上發生糊化），燜水前5 min吸水最快（吸水9個點），燜水25 min糧食水分達到51%～52%，而后吸水趨勢變緩，燜水結束糧食含水量在52.5%～53.5%之間（后20 min僅吸水2個點），排燜糧水過程糧食吸水近4.0%，因為排水時長達10 min以上，且此時糧食經初步糊化，含水量超過50%，帶壓環境下吸水加速。

燜水25 min后，吸水效率低，帶壓排燜糧水過程吸水效率高，可嘗試固定燜水25 min，通過調節壓力控制排燜糧水時間確保熟糧含水量，來實現蒸糧自動化，作為技術儲備進行攻關。

2.2.2 洗糧實驗

借鑒清酒工藝，在糧食蒸煮前添加56℃熱水進行洗糧，轉動蒸鍋3圈以后帶壓排水，除去糧食中雜質的同時也大大促進糧食吸水，實驗結果見表1。

通過表1數據對比，洗糧操作以后燜糧時間由約68 min急劇縮短至10 min，熟糧水分無明顯差別，均在工藝要求控制范圍內。通過感官評判，洗糧后糧食軟硬適中，表皮干爽，開口適中，無翻花和淀粉外溢現象。

蒸煮前的洗糧操作除去了糧食表皮黏附的淀粉和其他一些雜質，同時帶壓排水的過程促進了糧食吸水，使得燜糧時間大大縮短，有利于提高生產效率，且洗糧以后的熟糧水分和糧食感官均滿足工藝生產要求。

3 結論

從上述分析、探討和研究中可以得知，泡糧、燜糧作為糧食的主要吸水過程，需要通過一定的技術手段來提高糧食吸水的一致性。泡糧工序主要采用壓縮空氣氣動攪拌15 min和加長泡糧水管道的措施來提高泡糧結束以后糧食水分的一致性，泡糧結束后上、下層溫度差從30℃縮小為6℃左右，泡糧水分差由5.0%以上縮小至2.0%以內；蒸糧工序主要采用56℃熱水洗糧和帶壓排水促進糧食吸水，將燜糧時間由68 min左右縮短至10 min，且熟糧水分和感官均控制在工藝要求范圍內。

[1]李大和.不同原料川法小曲酒生產技術評述[J].釀酒,2006,33 (1)：5-8.

[2]李大和,李國紅.川法小曲酒生產四個關鍵工序的控制[J].釀酒,2014(1)：85-88.

[3]李大和,李國紅.川法小曲白酒生產技術(一)[J].釀酒科技,2006 (1)：117-118.

[4]鄧亞紅,何昆,何翠容,等.川法小曲酒甑桶蒸餾餾分流出規律的研究[J].釀酒,2015,42(2)：34-38.

[5]曾祖訓,賴永祥,曹煒,等.川法小曲白酒屬小曲清香型白酒的研究——四川小曲酒香型確定的研究[J].釀酒科技,1992(5)：7-14.

[6]李大和.川、滇小曲酒比較[J].釀酒科技,2010(5)：55-59.

Water-Absorbing Characteristics of Australian Sorghum by New Xiaoqu Liquor-Making Technique

YE Chuan,SHEN Yongxiang,LIU Huaichen,HU Hao,SHI Xiaobing,CHEN Fan and WANG Xinping
（Maopu Healthcare Liquor Co.Ltd.,Yangxin,Hubei 435204,China）

Xiaoqu Baijiu is produced with sorghum as the main raw material.However,domestic sorghum price is high and its regional restriction is serious.Australian sorghum is cheap and there is no regional restriction.Besides,it has high starch content and high liquor yield.Unfortunately,its water-absorbing rate is relatively slow due to its large granule,thick seed coat and high amylose content.New Xiaoqu liquor-making technique has the following disadvantages in practice:significant temperature difference and water absorption rate difference between the upper part and the lower part in a bucket,and long cooking time which would seriously influence the consistency of sorghum cooking in the bucket.Accordingly,the study of water-absorbing characteristics of Australian sorghum in soaking and cooking process is necessary.In the experiment,lengthening the stainless steel pipe to the bottom of the bucket and stirring sorghum for 15 min by compressed air could reduce temperature difference from original 30℃to 6℃,and after sorghum soaking,the moisture content difference reduced from original 5.2%to 2.0%.In addition,sorghum washing with 56℃hot water and pressure-drainage before sorghum cooking could accelerate water-absorbing rate of sorghum and sorghum cooking time shortened from original 65～75 min to 8～10 min.The moisture content of the cooked sorghum was controlled between 55.0%and 57.0%which met production requirements.The above measures could significantly improve the consistency of sorghum cooking in a bucket.

new Xiaoqu liquor-making technique;Australian sorghum;water-absorbing characteristics

TS262.4；TS261.4

A

1001-9286（2017）03-0081-05

10.13746/j.njkj.2016386

2017-01-03

葉川（1992-），男，本科，工藝研究員。