濃香型白酒釀造蒸糧糊化過程的影響因素研究進(jìn)展

劉 明

(宜賓五糧液股份有限公司,四川宜賓 644000)

傳統(tǒng)的濃香型白酒通過混蒸混燒、續(xù)糟發(fā)酵方式生產(chǎn)[1]。濃香型白酒釀造使用5 種糧食，即高粱、大米、糯米、小麥、玉米，每種糧食給酒帶來的風(fēng)味不盡相同，釀酒界有“高粱產(chǎn)酒香，玉米產(chǎn)酒甜，糯米產(chǎn)酒綿，大米產(chǎn)酒凈，小麥產(chǎn)酒沖香”的說法[2]。糧食通過蒸煮糊化后為微生物發(fā)酵提供營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，糧食在蒸煮前都需先經(jīng)潤(rùn)料，即母糟與糧粉混合均勻后堆積一段時(shí)間，使糧粉從母糟中吸取一部分水分和有機(jī)酸，以利于糊化[3]。目前各大濃香型白酒生產(chǎn)企業(yè)對(duì)蒸糧糊化時(shí)間的確定全憑經(jīng)驗(yàn)和感官，蒸糧時(shí)間也在60～120 min 不等的范圍內(nèi)，對(duì)糊化程度的認(rèn)識(shí)和看法各不相同，且都缺乏科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)論證。

本文從釀造濃香型白酒的5 種糧食出發(fā)，分析釀酒糧食結(jié)構(gòu)及糊化過程原理，總結(jié)歸納濃香型白酒釀造蒸糧糊化過程的影響因素，以期為提升原酒質(zhì)量和釀酒工藝過程控制提供指導(dǎo)和參考。

1 糧食糊化的原理

1.1 釀酒5種糧食

1.1.1 高粱

高粱作為白酒釀造的主要原料，其營(yíng)養(yǎng)成分和釀造性能直接影響白酒的產(chǎn)量和品質(zhì)。高粱中淀粉、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、單寧、香氣物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的含量直接影響白酒出酒率和酒體風(fēng)格，酒用高粱由于品種繁多、種植技術(shù)水平層次不齊等因素導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)成分含量差異較大，淀粉的總含量和支鏈淀粉所占比例是影響白酒品質(zhì)的關(guān)鍵因素，在釀酒生產(chǎn)中，高粱的吸水性、耐蒸煮性、糊化性等釀造性能是調(diào)控各種生產(chǎn)工藝參數(shù)的重要參考，它主要的影響因素為高粱的破碎率和淀粉特性[4]。

1.1.2 大米

大米的主要成分有淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、水和微量元素等[2]，不同品種大米的外觀品質(zhì)（如堊白度、長(zhǎng)寬比）以及內(nèi)部組分含量具有顯著差異，對(duì)其糊化性質(zhì)和米飯的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)均有不同程度影響。

1.1.3 糯米

糯米是釀酒的主要原料，傳統(tǒng)的酒釀與米酒就是用糯米經(jīng)多道工序加工而成，在五糧液等糧食白酒的釀造中，糯米也是不可或缺的原料之一[5]。糯米分為秈糯和粳糯，秈糯米粒呈細(xì)長(zhǎng)型，黏性較小，粳糯米粒呈橢圓形，黏性較大。糯米主要由淀粉和蛋白質(zhì)組成，淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉構(gòu)成，糯米以支鏈淀粉為主[6]。秈糯和粳糯中淀粉和支鏈淀粉含量大致相同，秈糯中直鏈淀粉含量明顯高于粳糯，淀粉糊化特征值也高于粳糯[7]。

1.1.4 玉米

玉米是重要的糧食作物和飼料作物，也是全世界總產(chǎn)量最高的農(nóng)作物，其種植面積僅次于水稻和小麥[8]。玉米含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、微量元素、纖維素等，目前玉米基本上用于制作工業(yè)酒精和燒酒等，大多數(shù)玉米釀造酒都屬于家庭作坊式酒廠，用于日常飲用[9]。

1.1.5 小麥

小麥作為釀酒原料具有適應(yīng)性廣、栽培簡(jiǎn)易、淀粉含量高等特點(diǎn)[10]，尤其小麥作為制曲生產(chǎn)的主要原料，在白酒釀造過程將加入一定比例作為投糧，發(fā)酵過程中能富集酒香功能菌，有利于微生物的生產(chǎn)和繁殖，產(chǎn)生酒曲香味，豐富酒質(zhì)風(fēng)味。

1.2 糊化原理

糧食糊化過程主要是淀粉糊化。淀粉粒是由眾多葡萄糖分子組成的“膠束”集合體，這些“膠束”集合體分子之間的吸引力很強(qiáng)，水分很難進(jìn)入膠束中，故淀粉不溶于冷水。當(dāng)溫度升高至一定程度時(shí)，膠束分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能超過了“膠束”分子間的引力，膠束破裂，破裂的膠束分子向各方向散亂展開，水分子大量進(jìn)入膠束中，擴(kuò)展開來的膠束分子相互連接，呈網(wǎng)狀的含水膠體，這便是糊化。糊化過程可分為三個(gè)階段：可逆吸水階段、不可逆吸水階段、淀粉粒解體階段?？赡嫖A段是水分進(jìn)入淀粉粒的非晶質(zhì)部分，體積略有膨脹，此時(shí)冷卻干燥，顆?？梢詮?fù)原，雙折射現(xiàn)象不變；不可逆吸水階段指隨溫度升高，水分進(jìn)入淀粉粒的微晶間隙，不可逆地大量吸水，雙折射現(xiàn)象模糊以致消失，結(jié)晶“溶解”，淀粉粒膨脹達(dá)原始體積的50～100 倍；淀粉粒最后解體階段，淀粉分子全部進(jìn)入溶液[11-13]。

根據(jù)發(fā)酵基本原理，糊化以后的淀粉物質(zhì)，必須在充分吸水以后才能被酶作用，轉(zhuǎn)化生成可發(fā)酵性糖，再由糖轉(zhuǎn)化生成酒精。糧糟蒸餾后，需立即加入85 ℃以上的熱水，這一操作稱為“打量水”，也叫熱水潑漿或熱漿潑量。量水溫度要高，才能使蒸糧過程中未吸足水分的淀粉顆粒進(jìn)一步吸漿，達(dá)到54%左右的適宜入窖水分。量水溫度過低，淀粉顆粒難以將水分吸入內(nèi)部，使水停留在顆粒表面，容易在入窖后出現(xiàn)淋漿現(xiàn)象，造成上部酒醅干糟，發(fā)酵不良，淀粉也難以進(jìn)一步糊化[14]。

2 影響糧食糊化的因素

在濃香型白酒生產(chǎn)中，原料糊化的好壞與產(chǎn)品質(zhì)量和糧耗都有較大的關(guān)系，影響糊化質(zhì)量的因素很多，主要有原糧粉碎度、糧食品種、糧食烘干方式、糟醅自身結(jié)構(gòu)、工藝操作等等[15]。

2.1 原料粉碎度

釀制濃香型大曲酒的原料，必先經(jīng)過粉碎，其目的在于蒸煮時(shí)易于糊化，增加糧粉與曲藥的接觸面，為糖化、發(fā)酵創(chuàng)造良好條件[16]。原料粗時(shí)糊化不透，曲藥作用不徹底，將可利用的淀粉剩余在酒糟里，造成出酒率低；原料過細(xì)，雖易于蒸透，但蒸餾時(shí)易塌汽，酒糟發(fā)膩，易結(jié)塊，這樣勢(shì)必增加填充劑用量，給成品質(zhì)量帶來不良影響。曲酒的母糟均經(jīng)過多次發(fā)酵，原料并不需要粉碎過細(xì)。

2.2 糧食品種

時(shí)偉等[9]研究酒用高粱的釀造性能，發(fā)現(xiàn)不同酒用高粱糊化性能的差異會(huì)導(dǎo)致糊化參數(shù)和效果的不同，影響淀粉的利用率，糊化后形成短鏈淀粉和糊精，還會(huì)直接影響后續(xù)的糖化。不同高粱品種其支鏈淀粉含量、淀粉糊化特性和淀粉熱晗特性不同，都對(duì)高粱糊化性有影響。支鏈淀粉分子組成分支較多，吸水量少，易吸水糊化，有利于微生物的分解利用，更容易轉(zhuǎn)化為乙醇和多種風(fēng)味物質(zhì)；直鏈淀粉水溶性較強(qiáng)，吸水量較大，可以和脂肪形成復(fù)合結(jié)構(gòu)抑制其膨潤(rùn)力，破碎值低，不易被糊化，且糊化后的直鏈淀粉在攤晾過程中，容易發(fā)生短期的老化回生。王新文[13]研究糯米的糊化特性時(shí)發(fā)現(xiàn)秈糯和粳糯不同的糊化特性表現(xiàn)是因?yàn)槎i糯中直鏈淀粉比粳糯含量高。在釀酒工藝中，直鏈淀粉由于結(jié)構(gòu)緊密，糊化溫度較高且易老化，會(huì)影響糯米的出酒率及酒的品質(zhì)，粳糯中直鏈淀粉含量低，更適合作為釀酒的原料。五糧液技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)3 種不同品種釀酒用大米糊化效果的影響因素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，不同大米糊化時(shí)間不同，且其直鏈淀粉含量的高低是影響大米糊化作用的一個(gè)重要因素。

2.3 糧食烘干方式

張華等[18]研究采用真空冷凍干燥、熱風(fēng)干燥和真空干燥3 種方法對(duì)超聲波輔助糊化的糧食淀粉進(jìn)行干燥,研究不同干燥方法對(duì)預(yù)糊化淀粉理化性質(zhì)的影響，真空冷凍干燥比熱風(fēng)干燥白度、溶解度高，真空冷凍干燥比真空干燥白度、透明度高,溶解度提高了3 倍，真空干燥的淀粉糊易老化且穩(wěn)定性較差；劉路宏等[8]研究干燥方式對(duì)大米糊化效果的影響，發(fā)現(xiàn)相較于自然晾曬干燥，熱風(fēng)烘箱干燥后更容易糊化，高溫干燥會(huì)使大米產(chǎn)生裂縫，能夠成為大米蒸煮過程中的吸水通道，使大米更容易蒸熟。

2.4 出窖酒醅的水分和酸度

糧粉在蒸煮前先經(jīng)潤(rùn)料，出窖酒醅中水分越大，酸度越高，糧粉吸收更加容易，母糟若水分較干、沒有一定酸度，糧粉吸水困難，更難被糊化[19]。

2.5 潤(rùn)料時(shí)間的長(zhǎng)短

淀粉在潤(rùn)料時(shí)吸取了酒醅中的水分，顆粒略有膨脹，為糊化提供良好條件，同時(shí)淀粉在酸性介質(zhì)中比中性或堿性介質(zhì)中容易糊化。潤(rùn)料時(shí)間越長(zhǎng)，糧粉吸水越多，對(duì)糊化越有利。所以，適當(dāng)?shù)臐?rùn)料時(shí)間是必須保證的。

2.6 其他因素

糧粉、酒醅（母糟）、稻殼比例：三者適當(dāng)?shù)幕旌希蔀檎糁蠛瘎?chuàng)造有利條件。糧粉與酒醅配比大，吸水的機(jī)會(huì)增多，適當(dāng)?shù)嘏湟缘練?，可使穿汽均勻?/p>

上甑速度和疏松程度：上甑太快，來汽不均勻，糧粉預(yù)煮時(shí)間減少，影響糊化；太慢又會(huì)跑汽，影響產(chǎn)酒。

底鍋水量和火力大?。旱族佀康亩嗌伲苯佑绊懻羝仙?，火力大?。ɑ蛘羝麎毫Ω叩停┯绊懻羝仙俣取Ｕ羝纳仙俣燃皵?shù)量都是影響糊化的重要因素。

蒸煮時(shí)間的長(zhǎng)短：在蒸煮（餾）過程中，前期（初餾階段）甑內(nèi)酒精濃度高，甑內(nèi)溫度較低，一般只有95～100 ℃，隨著流酒時(shí)間的延長(zhǎng)，酒精濃度逐漸降低，這時(shí)甑內(nèi)溫度可達(dá)102 ℃，吊尾階段可使糊化作用加劇，并將部分雜質(zhì)排出。蒸煮時(shí)間過短，起不到應(yīng)有的作用，造成出酒率低，對(duì)發(fā)酵周期短的影響更甚。蒸煮過度，酒醅發(fā)黏、顯膩，給操作和糖化發(fā)酵帶來不良影響。

釀酒師傅的專業(yè)技能：技能過硬的釀酒師傅在操作過程中更細(xì)、更穩(wěn)，在拌和的過程中注意低翻快拌，防止揮發(fā)，同時(shí)好的師傅在拌和過程不會(huì)先把稻殼拌入原料粉中，避免糧粉進(jìn)入稻殼內(nèi)，影響糊化和發(fā)酵。

影響糊化的因素很多，直到現(xiàn)在對(duì)蒸煮糊化質(zhì)量的檢驗(yàn)尚無一套準(zhǔn)確的方法。一般只在外觀上要求蒸熟、蒸透，即所謂“熟而不黏，內(nèi)無生心”就可以了。

3 結(jié)語

影響濃香型白酒釀造蒸糧糊化過程的影響因素多種多樣，不同的糧食品種、不同的生產(chǎn)工藝、不同的糟醅結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)釀酒糧食糊化有影響，各白酒生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)選擇契合自身品質(zhì)特色及工藝的釀酒原料，并根據(jù)不同原料的結(jié)構(gòu)完善釀造工藝參數(shù)，以確保糧食糊化到位。支鏈淀粉多的釀酒原料相對(duì)于直鏈淀粉多的釀酒原料更易糊化。目前，對(duì)影響釀酒原料糊化因素方面的研究逐步有所積累，但研究不夠深入，需要進(jìn)一步探究，以適應(yīng)白酒高質(zhì)量發(fā)展的大趨勢(shì)。