論傳統(tǒng)濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵工藝各生產(chǎn)要素間的關(guān)系

1、釀酒科技 2022年第1期論傳統(tǒng)濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵工藝各生產(chǎn)要素間的關(guān)系向雙全1,2張志剛1,21.甘肅省固態(tài)發(fā)酵工程技術(shù)研究中心 甘肅 徽縣742308 ； 2.金徽酒股份 甘肅 徽縣742308摘要：我國(guó)傳統(tǒng)固態(tài)釀酒工藝確定了白酒生產(chǎn)是以預(yù)先配置好一定比例的糧、糠、水、曲、母糟以及適當(dāng)?shù)娜虢褱囟茸鳛槿虢寻l(fā)酵的主要前置控制條件。通過(guò)對(duì)窖池內(nèi)糟醅發(fā)酵溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、并同步自動(dòng)繪 制發(fā)酵溫度曲線圖，結(jié)合發(fā)酵溫度曲線圖預(yù)判窖內(nèi)糟醅發(fā)酵情況，在出窖前10天做好下一輪入窖配料準(zhǔn)備工作，使入窖糟醅的前置控制條件始終處于最正確狀態(tài)。闡述了中國(guó)傳統(tǒng)固態(tài)釀酒工藝要素與發(fā)酵溫度變 化之間的關(guān)系，并首次把傳統(tǒng)釀

2、酒工藝模式總結(jié)為“前置條件控制工藝模式。關(guān)鍵詞：固態(tài)發(fā)酵；前置控制；窖池心電圖；前緩；中挺；后緩落；The relati on ship betwee n the ferme ntati on temperature curve and solid state brewi ngbetwee n pre con trol con diti ons1 21 2*Zhang Zhi-gang ,Xiang Shuang-quan (1.Ga nsu Provi nee solid state ferme ntati on engin eeri ng tech no logy research cen

3、 ter,Hui county 742308,Ch in a;2. Jin hui Liquor CO.,LTD of provi ncial tech no logy cen ter,Hui county 742308,Ch in a)Abstract: The traditi onal solid state brew ing tech nique of our country liquor product ion is determ ined in a pre con figured a certa in proporti on of gra in, bran, water, curve

4、d, maternal gra ins and the proper temperature for pit entry as the main front control for pit entry fermentation con diti ons. This article through to the ferme nted gra ins in pits ferme ntati on temperature real-time mon itori ng, and the syn chro nous automatic draw ing of ferme ntatio n tempera

5、ture curve, comb ined fermentation temperature curve pre fermentation of fermented grains in pits in the situation, a good the next round of pit entry ingredient preparation work 10 days ago pit, make the conditions of pre con trol of ferme nted gra ins for pit entry always in the best con diti on.

6、This paper elaborates the relati ons betwee n Chin ese traditi onal solid-state ferme ntatio n brew ing tech no logy eleme nts and the temperature change, and for the first time the traditional brewing process model is summarized as "process mode con trol pre con diti on s".Keywords: Solid

7、 state ferme ntati on ;Pre con trol;Pit ecg;Pre corrosi on;Tin g;After a slow fall;邊糖化、邊發(fā)酵，固態(tài)糖化發(fā)酵、固態(tài)蒸餾是近代白酒科研工作者對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)白酒生產(chǎn)精辟的總結(jié)，其中固態(tài)糖化發(fā)酵又是我國(guó)傳統(tǒng)白酒生產(chǎn)最核心的特點(diǎn)。其主要表達(dá)為預(yù)先配置好一定比例的糧、糠、水、曲、母糟以及適當(dāng)?shù)娜虢褱囟茸鳛槿虢寻l(fā)酵的主要前置控 制條件，一旦糟醅入窖封窖開(kāi)始發(fā)酵后，我們無(wú)法再對(duì)窖內(nèi)發(fā)酵情況施加任何影響，只能任其開(kāi)展，直到發(fā)酵期結(jié)束，因此我們將傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵工藝特點(diǎn)總結(jié)為前置控制發(fā)酵。所以對(duì)發(fā)酵前置控制條件的調(diào)整是整個(gè)傳統(tǒng)固態(tài)白酒

8、生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的核心所在，只有把控好前置控制條件，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的原酒。固態(tài)白酒前置控制發(fā)酵最核心的表現(xiàn)形式為發(fā)酵溫度，多年的白酒釀造實(shí)踐告訴我們理想的優(yōu)質(zhì)固態(tài)白酒發(fā)酵溫度曲線應(yīng)符合前緩、中挺、后緩落的規(guī)律。增減入窖淀粉、曲藥、糠殼、水分、入窖溫度等任一生產(chǎn)要素都會(huì)引起窖內(nèi)發(fā)酵溫度的變化。溫度是影響窖內(nèi)釀酒微生物生長(zhǎng)代謝的重要因素之一，窖內(nèi)固態(tài)糟醅發(fā)酵溫度的變化主要由釀酒微生物生長(zhǎng)代謝 的呼吸熱量、發(fā)酵熱量和環(huán)境溫度入窖溫度、地溫共同作用的結(jié)果。目前，了解窖內(nèi)固 態(tài)糟醅發(fā)酵情況最主要的手段還是人工間斷性觀測(cè)窖內(nèi)發(fā)酵溫度的變化，因此精確繪制每口窖池的實(shí)時(shí)發(fā)酵溫度曲線對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐將具有重要意義。有

9、關(guān)釀造發(fā)酵溫度的研究已有相關(guān)報(bào)道1-14。該文采用物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線測(cè)溫技術(shù)對(duì)生產(chǎn)區(qū)域1168 口窖池內(nèi)糟醅發(fā)酵溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、并同步繪制窖內(nèi)糟醅發(fā)酵溫度曲線圖，工藝管理人員 人性化把脈每口生產(chǎn)窖池的發(fā)酵情況，把每口窖池的發(fā)酵溫度曲線圖稱之為窖池心電圖結(jié)合每口窖的 窖池心電圖，出窖前預(yù)判窖內(nèi)糟醅發(fā)酵情況，預(yù)先針對(duì)性地做好下一輪入窖配料工作，使入窖 糟醅的前置控制條件始終處于最正確狀態(tài)，為逐步穩(wěn)定提高釀酒車間白酒產(chǎn)、質(zhì)量提供一個(gè)良好的可控操作平臺(tái)。1發(fā)酵溫度曲線即 窖池心電圖的在線繪制在生產(chǎn)車間4個(gè)區(qū)內(nèi)的1168 口窖池內(nèi)安裝1168個(gè)高精度無(wú)線溫度計(jì)，統(tǒng)一安插位置為 每口窖池中心點(diǎn)往下插入 1.

10、5米處離窖底0.5米。從封窖開(kāi)始每支溫度計(jì)每隔2小時(shí)自動(dòng)采集一次糟醅發(fā)酵溫度數(shù)據(jù)，并自動(dòng)生成每口窖池的實(shí)時(shí)發(fā)酵溫度曲線圖即窖池心電圖已獲得國(guó)家創(chuàng)新專利授權(quán)，同時(shí)該圖同步生成入窖溫度、到達(dá)頂溫時(shí)間、升溫幅度、升 溫速率、挺溫時(shí)間等重要發(fā)酵溫度信息，并顯示在生產(chǎn)區(qū)域的LED大屏上供生產(chǎn)管理人員以及釀酒工人查看。生產(chǎn)工藝管理人員利用工作站軟件操作系統(tǒng)，結(jié)合每口窖池的 窖池心電圖見(jiàn)圖1與發(fā)酵相關(guān)的溫度參數(shù)進(jìn)行分析，判定糟醅發(fā)酵情況，在出窖前10天作出最終診斷評(píng)估優(yōu)化下一輪每口窖池的配料糧、糠、曲、水比例，并傳送至配料部門(mén)做好配料發(fā)放工作，使窖池內(nèi)入窖糟醅的配料比例始終處于一個(gè)最正確狀態(tài)，糟醅發(fā)酵始終處

11、于良性循環(huán)狀態(tài) 中，大大減小生產(chǎn)中各生產(chǎn)要素不均衡協(xié)調(diào)引起糟醅發(fā)酵的波動(dòng)性，為釀酒生產(chǎn)精細(xì)化管理、精細(xì)化操作提供了可控平臺(tái)，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)基酒以及提高優(yōu)質(zhì)品率打下堅(jiān)實(shí)的根底。圖1每口窖內(nèi) 窖池心電圖以及生產(chǎn)參數(shù)顯示圖2各生產(chǎn)要素與 窖池心電圖之間的關(guān)系各生產(chǎn)要素之間是相互聯(lián)系、互相影響的矛盾統(tǒng)一體。各生產(chǎn)要素與窖池心電圖之間 的關(guān)系見(jiàn)圖2。必須以辯證思維正確處理好它們之間的關(guān)系，使窖內(nèi)糟醅發(fā)酵到達(dá)中庸、和諧、共生、共存的狀態(tài)才能使各類有益釀酒微生物均衡協(xié)調(diào)繁殖生長(zhǎng)，各盡所能，生產(chǎn) 出優(yōu)質(zhì)的基酒。由圖2可知，入窖酸度、淀粉、水份、母糟、大曲、糠殼、入窖溫度、地溫、 氧量等生產(chǎn)要素都可以影響釀酒微生物

12、的活動(dòng)而引起窖池心電圖的變化，其中酸度、淀粉、水份、母糟、大曲、糠殼要素之間的配比又相互影響，相互牽制，動(dòng)其中一個(gè)因素都會(huì)或多 或少引起其他要素的比例變化；入窖糟醅含氧量直接影響窖池內(nèi)酵母的繁殖生長(zhǎng)，進(jìn)而表現(xiàn)為窖內(nèi)糟醅溫度的逐漸上升，當(dāng)氧氣耗盡后窖池內(nèi)的酵母開(kāi)始無(wú)氧呼吸，進(jìn)入主發(fā)酵期，產(chǎn)生酒精，窖內(nèi)溫度隨著釀酒微生物的大量繁殖、代謝而到達(dá)窖內(nèi)頂溫。 主發(fā)酵期過(guò)后大量的酵母開(kāi)始逐漸死亡，窖內(nèi)溫度逐漸下降，此時(shí)窖內(nèi)由兼氧性和厭氧性微生物主導(dǎo)產(chǎn)酸、產(chǎn)酯、生香，一直持續(xù)到出窖。整個(gè)發(fā)酵溫度曲線圖要到達(dá)完美的前緩、中挺、后緩落發(fā)酵效果，就要綜合考慮以上各要素間的相互關(guān)系，它們的最終入窖參數(shù)形成整個(gè)釀酒發(fā)

13、酵的前置控制條件。*水涓氧氧重t地溫±0縣窖'害池心電圖"下輪母糟，糧，糠、曲*水配比圖2窖池心電圖與各生產(chǎn)要素之間的關(guān)系圖，單向箭頭表示單向影響；雙向箭頭表示相互影響2.1酸度與窖池心電圖之間的辯證關(guān)系酸度是釀酒生產(chǎn)要素的中心，是衡量糟醅質(zhì)量的主要參數(shù)之一，也是所有前置控制條件的中心參數(shù)。在傳統(tǒng)固態(tài)白酒釀造過(guò)程中只有把控好酸度才能使白酒生產(chǎn)進(jìn)入良性循環(huán)，產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)基酒。恰恰酸度控制又是生產(chǎn)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。必須圍繞釀酒微生物的需求，以酸度要素為中心，協(xié)調(diào)平衡其他生產(chǎn)要素， 才能保證實(shí)現(xiàn)良好的前置入窖條件。糟醅中適當(dāng)?shù)乃岫瓤梢砸种凭植侩s菌的生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)為有益微生物

14、提供生長(zhǎng)繁殖的有利環(huán)境；酸生酸期是 主發(fā)酵期和 生香期之間的紐帶，參與酯化過(guò)程，促進(jìn)呈香呈味物質(zhì)的生成；酸 還具有水解淀粉和纖維素的能力，有利于糊化和糖化作用。 過(guò)高的酸度會(huì)抑制酵母和其它有益菌的生長(zhǎng)和繁殖， 前期升溫緩慢或者不升溫的情況，使出窖糟醅殘?zhí)恰埖砀?，影響出酒率；酸度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致生酸菌快速生長(zhǎng)繁殖，前期發(fā)酵升溫快，主發(fā)酵期短，到達(dá)頂溫時(shí)間短，后期溫度快速下落，即影響出酒率也影響基酒口感。因此適當(dāng)?shù)乃岫仁切纬砂l(fā)酵溫度前緩、中挺、后緩落的關(guān)鍵生產(chǎn)要素，其次適當(dāng)?shù)牡诇厝虢?，緩慢發(fā)酵又是糟醅在窖內(nèi)控酸的又一關(guān)鍵措施。因此我們建議濃香型白酒生產(chǎn)正常的入窖酸度為1.72.2之間。當(dāng)入窖淀粉偏高時(shí)

15、，會(huì)使發(fā)酵升溫猛，發(fā)酵不完全，出窖殘?zhí)?、殘淀高，升酸快，為?止以上情況，可適當(dāng)提高入窖酸度控制酵母、生酸菌的繁殖速度，以酸制酸，控制升溫速度；反之，也然。假設(shè)入窖糟醅酸度偏高，會(huì)使曲藥中的酶活力受到抑制，升溫過(guò)程緩慢，應(yīng)適 當(dāng)補(bǔ)充用曲量；假設(shè)入窖酸度偏低， 曲藥中的酶活力增強(qiáng)，會(huì)使升溫過(guò)猛，應(yīng)適當(dāng)減少用曲量。當(dāng)糟醅中含氧量太大會(huì)使有氧呼吸過(guò)旺，升溫過(guò)猛；乙酸菌、乳酸菌活潑，升酸快；酵 母早衰，出窖糟醅殘?zhí)?、殘淀、酸度均偏高，出酒率低；此時(shí)應(yīng)提高入窖酸度以抑制酵母菌 和生酸菌的快速生長(zhǎng)繁殖勢(shì)頭。反之，也然。2.2 水分與發(fā)酵溫度曲線 “窖池心電圖 的關(guān)系 在其它生產(chǎn)要素都穩(wěn)定的前提下，如果入窖

16、水分小，前期升溫猛，溫度曲線直線上升， 會(huì)造成糟醅溫度過(guò)高而結(jié)塊， 微生物生長(zhǎng)繁殖受阻， 不產(chǎn)酒或產(chǎn)量很低； 假設(shè)入窖水分過(guò)大， 前期窖內(nèi)升溫非常緩慢， 微生物繁殖也很緩慢， 還沒(méi)有到達(dá)微生物生長(zhǎng)的最正確溫度， 窖內(nèi) 升溫已經(jīng)停止， 這樣使得整過(guò)發(fā)酵過(guò)程沒(méi)有完成， 產(chǎn)質(zhì)量都會(huì)受到嚴(yán)重的影響。 所以過(guò)大或 者過(guò)小的水分都會(huì)不利于釀酒發(fā)酵， 而且會(huì)使糟醅結(jié)構(gòu)受損， 不利于下排生產(chǎn)調(diào)控。 我們建 議執(zhí)行冬季工藝時(shí)入窖水分主要隨入窖溫度變化而變化， 入窖溫度較低時(shí)， 水分也低， 入窖 溫度較高時(shí)， 水分也可以偏大一點(diǎn)， 總之冬季入窖水分可控制在 50%53%之間； 執(zhí)行夏季 工藝時(shí)入窖水分也主要參考入

17、窖溫度而變化，入窖溫度低，水分也走下限，入窖溫度高時(shí)， 水分走上限， 夏季入窖水分可控制在 52%55%之間。 在各要素協(xié)調(diào)的前置控制條件下， 發(fā) 酵過(guò)程就會(huì)表達(dá)在溫度變化上， 形成我們需要的工藝控制模式， 即溫度曲線圖就會(huì)表現(xiàn)為 “前 緩、中挺、后緩落 。2.3 入窖淀粉與發(fā)酵溫度曲線 “窖池心電圖 的關(guān)系c15。入窖淀粉濃度太高糟醅顯膩、易起疙瘩，而且造成入窖糟醅耙軟，不利于釀酒 微生物的繁殖生長(zhǎng)， 發(fā)酵升溫反而緩慢甚至不升溫現(xiàn)象； 入窖淀粉濃度太低糟醅較松散， 含 氧量高、無(wú) “肉頭 ，初期發(fā)酵升溫猛、但持續(xù)時(shí)間短，且升溫幅度小。因此要形成良好的發(fā) 酵升溫走勢(shì)， 就要合理地參考其它前置控

18、制要素， 結(jié)合實(shí)際科學(xué)判斷入窖淡粉濃度。 首先要 考慮出窖剩余淀粉含量， 殘淀高要適當(dāng)減糧， 殘淀低要適當(dāng)加糧以保持入窖糟醅淀粉總量維 持在一定范圍內(nèi)； 其次是入窖溫度， 要做到熱季減糧， 冬季加糧； 最后還要結(jié)合酸度、 曲藥、 水分、 糧食粗細(xì)度等要素全盤(pán)考慮， 做出綜合評(píng)估后確定糧食比例， 以到達(dá)窖內(nèi)微生物協(xié)調(diào) 生長(zhǎng)繁殖，溫度走勢(shì)表現(xiàn)為 “前緩、中挺、后緩落 的工藝控制模式。2.4 曲藥與發(fā)酵溫度曲線 “窖池心電圖 的關(guān)系大曲在濃香型白酒發(fā)酵過(guò)程中起到 “引擎 作用， 是窖池內(nèi)發(fā)酵的主要?jiǎng)恿Γ?它主要具有 液化、糖化、發(fā)酵、分解蛋白、酯化、生香等重要功能。只有在一定溫度范圍內(nèi)、且在不同 發(fā)

19、酵階段內(nèi)要求不同的溫度區(qū)域曲藥才能充分發(fā)揮其各項(xiàng)功能。曲藥在把淀粉轉(zhuǎn)變成糖和乙醇的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。 因此， 夏季入窖溫度高時(shí)用曲量要小， 冬季入窖溫度低時(shí)那么 用曲量要大。 假設(shè)入窖溫度高、 用曲量大會(huì)造成前期發(fā)酵升溫過(guò)猛生酸快， 假設(shè)入窖溫度低、 用曲量小會(huì)導(dǎo)致前期發(fā)酵升溫過(guò)緩或不升溫。所以控制好曲藥與其他生產(chǎn)要素比例的同時(shí)， 一定要首先考慮溫度問(wèn)題， 只有把控好適當(dāng)?shù)娜虢褱囟龋?和恰當(dāng)?shù)那幱昧坎趴墒菇褍?nèi)發(fā)酵 協(xié)調(diào)有序進(jìn)行，窖內(nèi)溫度才能以可控模式進(jìn)行變化，到達(dá)豐產(chǎn)豐收的效果。2.5 糠殼發(fā)酵溫度曲線 “窖池心電圖 的關(guān)系糠殼在傳統(tǒng)濃香型白酒釀造中當(dāng)做輔料來(lái)利用， 這一點(diǎn)我們覺(jué)得有待

20、商榷。 因?yàn)閱螐目?殼的用量上來(lái)講，它到達(dá)用糧的 20%左右，和曲藥用量相當(dāng)，甚至有時(shí)大于曲藥用量；按 其入窖糟醅體積比例來(lái)計(jì)算， 超過(guò)所有糧食和曲藥總和， 僅次于母糟； 按其本身的物性來(lái)講， 稻殼富含纖維素、木質(zhì)素、二氧化硅 8，假設(shè)帶入氧氣過(guò)剩，好氧菌生長(zhǎng)繁殖快，厭氧菌生 長(zhǎng)受抑制，導(dǎo)致前期發(fā)酵升溫猛；帶入氧氣過(guò)少，糖化不徹底，酵母繁殖受阻，發(fā)酵升溫緩 慢。在其他要素穩(wěn)定的前提下，糠殼用量的多少直接影響到窖內(nèi)前期發(fā)酵升溫速度的快慢，表達(dá)為主要影響升溫曲線的 “前緩 工藝控制階段。3 展望隨著對(duì)傳統(tǒng)固態(tài)釀酒工藝的不斷深入剖析研究， 我們將更準(zhǔn)確地把控好入窖糟醅的各項(xiàng) 前置控制條件，結(jié)合自然環(huán)

21、境，把 “中庸、和諧 融入到釀酒工藝控制中。協(xié)調(diào)好前置控制各 要素間配比，使發(fā)酵前期窖內(nèi)溫度緩慢上升且升溫幅度較高，發(fā)酵中期頂溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)， 發(fā)酵后期溫度緩慢下降，最終使絕大多數(shù)窖池的整過(guò)發(fā)酵過(guò)程溫度變化符合 “前緩、中挺、 后緩落 的理想控制工藝模式。參考文獻(xiàn)：1 蒲嵐，李璐，邱樹(shù)毅等發(fā)酵溫度調(diào)控對(duì)濃香型白酒主要香味成分生成的影響J.食品與發(fā)酵工業(yè) ， 2022(7)126-129.2 黃治國(guó)，羅惠波，程鐵轅等 .酒醅發(fā)酵過(guò)程中溫度變化曲線的實(shí)時(shí)檢測(cè)及數(shù)學(xué)模型建立 J. 釀酒科技 ， 2022(10)20-22.3 李春明，程鐵轅，黃治國(guó)等.窖池酒醅溫度的三維結(jié)構(gòu)圖J.食品研究與開(kāi)發(fā)， 2022.33(2):21-24.4 唐玉明，任道群，姚萬(wàn)春等 .醬香型酒糟醅堆積過(guò)程溫度和微生物區(qū)系變化及其規(guī)律性 J. 釀酒科技 ，