4.2 制曲工艺流程及论证
一、工艺流程图
母曲 水 稻草谷壳 ↓ ↓ ↓
小麦(100%)→润料→磨碎→粗麦粉→拌料→踩曲→曲坯→堆积培养→出房→贮存→成品曲
1、高温大曲工艺的论证
根据大曲培养过程中控制曲块最高品温不同,一般可把大曲分为高温曲和中温曲,高温曲最高制曲品温达65℃以上,主要用于生产浓香型大曲酒;中温曲的最高制曲品温一般不超过50℃,它主要用于生产汾香型(俗称清香型)大曲酒。因此,我们根据任务书的要求选用了高温制大曲(即浓香大曲),而且浓香型白酒的制曲工艺也是比较成熟的。 2、具体操作及论证 (一)原料:小麦
1、来源及规格:选用宿迁本地所产的小麦,本地小麦成熟早,端午踩曲前,新麦便成熟上市,并且本地小麦颗粒饱满均匀,无虫蛀,无霉烂,无污染,无农药污染,无泥沙及其它杂物,腹沟深而多粉。 2、原料论证
(1)根据白酒曲及酒母的作用和制作工艺特点,其原料应符合如下要求: ①要适于有用菌的生长和繁殖
大曲中的有用微生物为霉菌、细菌及酵母菌,麸曲中有霉菌等,小曲中有根霉及酵母菌等。这些菌类的生长和繁殖,必须有碳源、氮源、生长素、无机盐,水五大类营养成分,并要求有适应PH、温度、湿度及必要的氧气等条件。故制曲原料应满足有用微生物生长的上述两方面的要求。例如制大曲和小曲的小麦和大米等原料,除富含淀粉,维生素及无机元素外,还应含有足以使微生物生长的蛋白质。 ②适于产酶
白酒曲是糖化剂或糖化发酵剂。故除了要求成曲含有一定数量的有用微生物以外,还须积累多种大量的胞内酶,其中最主要的是淀粉酶。而此类酶多为诱导酶,故要求制曲原料含有较多量的淀粉,以及促进淀粉酶形成的无机离子。蛋白质也是产酶的必要成分,故制曲原料应含有适宜的蛋白质。 ③有利于酒质
大曲及麸曲,其用量很大,故广义的说,制曲原料和成曲也是制酒原料的一部分。例如大曲原料的成分及制曲过程中生成的许多成分,都间接或直接与酒质有关。另外,制曲原料不宜喊有较多的脂肪,这也是与制酒原料的相同之处。
(2)、大曲原料的种类及性质:
表1:大曲主要原料的成分比较
Table 1: The comparison of the main components of daqu
成 分 名 称 水份 12.8 11.5~12 10~12
粗淀粉 61~65 61~62.5 45.2~51.5
粗蛋白 7.2~9.8 11.2~12.5 25.5~27.5
粗脂肪 2.5~2.9 1.9~2.8 3.9~4.0
粗纤维 1.2~1.6 7.2~7.2 1.3~1.6
灰分 1.7~2.9 3.4~4.2 3.0~3.1
小麦 大麦 豌豆
①本设计采用小麦中掺杂大麦制曲,其特性是淀粉含量最高,富含面筋等营养成分,含氨基酸20多种,维生素含量也很丰富,粘着力也较强,是各类微生物繁殖,是产酶的优良天然物料。若粉碎适度,则制成的曲胚不易失水和松散,也不致于因粘着力过大而存水过多。
②小麦中含有丰富的碳水化合物(主要是淀粉)及蛋白质,并含有钾、铁、硫、磷、镁等微生物生长的必需元素,有利于白酒的酿造。
③淀粉在白酒酿造中的作用:淀粉经蒸煮后,经过微生物的作用,由淀粉变成糖,由糖变成酒。通过化学反应(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6→ 2n C2H5OH + 2nCO2↑可以看出,原料中淀粉含量越高,产酒也就越多。 (二)润麦 1、操作
润麦须掌握润麦的水量,水温和时间三项条件。一般应遵守“水少温高时间短,水大温低时间长”的原则,用水量视其所采用的原料而定。一般都按粮水比100:3-8计,时间以不超过12小时为好,如果考虑原料的吸水性,则润粮的时间应当缩短,并且应减少水量,提高水温,一般遇此情况,时间控制在4小时内即可。润麦的水温夏天保持在40℃左右,冬天以80℃左右为宜。 2、润麦时应注意
在操作上要注意翻造堆积,翻造的目的是使每粒麦子都均匀地吸收水分,要求是“水洒均,翻造匀”。 3、润麦后的标准
表皮收汗,内心带硬,口咬不粘牙,尚有干脆响声。如不收汗,说明水温低,如咬之无声,则说明用水过多或时间过长,即通常所说的发“粑”了。 (三)粉碎
1、粉碎是为了破坏植物组织以及使淀粉释放而采用的一种机械加工的方法。在粉碎前小麦要经除尘、除杂操作,润料后用钢磨粉碎。 2、粉碎论证
(1)粉碎的目的:释放淀粉,吸收水分,增大粘性。
(2)原料的粉碎度与大曲的质量的关系
第一:粉碎过细则粘性大,曲坯里的空隙小,不易透气,培菌时水分难挥发,热量和温度不易散失,易使曲坯发生酸败或烧曲。由于通气性差,微生物生长繁殖缓慢,容易造成窝水,不透或圈老等现象;
第二:粉碎过粗则粘性小,不易成型,曲坯里的空隙大,入房后水分和温度不易保持,热量易于散失,是曲坯过早干燥或裂口,表面不挂衣,微生物生长不良。 因此要严格控制好制曲原料的粉碎度。经验要求,以手摸不觉糙手不腻手为准。 3、粉碎麦粉要求
粉碎后的麦粉,要求是心烂皮不烂的梅花瓣,即使小麦的表皮压成薄片,粉碎度要求粗粒及麦皮不可通过20目筛,而细粉要求通过20目筛,混粉中细粉要占40%~50%。手模不糙手为好。
麦粉的粗细度要求要均匀,否则影响制曲的质量。经测定,不通过20孔标准筛最粗的麦粉占27.74%,通过40孔标准筛的占60.72%,通过60孔标准筛的为11.54%。 (四)拌料
1、操作:将粗麦粉通过定量供粉器和定量供水器,按一定比例的曲料(及曲母)和水连续进入搅拌机,搅匀,感官要求以手捏成团,放下即松为宜,然后再踩制成砖块状的曲坯。拌料的目的就是使原料粉子均匀地吃足水分。 2、拌料论证
(1)一切生物化学反应,都必须有水的参与进行和完成,微生物所需的营养物质也必须先溶于水,才能扩散到细胞内被吸收和利用,所以加水拌料在制曲生产上是重要的一环。 (2)加水量与曲坯的关系
当加水量过多时,曲坯不容易成型,入房后会发生变形,曲胚容易被压制过紧,不利于有益微生物向曲胚内部生长,而表面则容易长毛霉,黑曲霉等,并且曲胚升温快而高,易引起酸败细菌的大量繁殖,使原料受损失并降低成品曲质量。
当加水量过少时,曲胚不易粘合,造成散落过多,培养曲时曲胚会失水散温过度,干得过快,致使有益微生物没有充分繁殖的机会,亦将会影响成品曲的质量。通常微生物对水分的要求,一般规律是细菌>酵母菌>霉菌。
同时拌料加水量取决于原料带入的水分和制曲气候,温湿度等.通常和曲时加水量为37%—40%,有些厂曾对制曲不同加水量进行对比试验。结果是:重水分曲(加水量48%)培养过程,升温高而快,延续时间长,降温慢;轻水分曲(加水量36%)则相反,而酶的活力较高。
表2:轻、重水份与成品曲的关系
Table 2: The relationship between light, heavy water and finished product daqu
曲样 外观 内部 气味
重水份多为褐色 灰白色、菌丝密集香气一曲 较均匀 般 轻水份大部分为斑花状、粗糙、菌多数具曲 黄褐色 丝少、黑褐色较多 有浓香 0.2mol/l NAOH的ml/g曲
化学成分对比
糖化力 水分 酸度 109.44 10.0 2.0 300.0
10.0
2.0
注:糖化力单位为mg/(h.g曲):水分单位为g/100g曲,酸度单位为消耗(3)加曲母的要求:高温大曲的传统操作是在和曲时加入一定量的曲母(起接种作用),至今仍沿用。曲母应选用当年发酵正常的金黄色曲块磨细, 黄色曲块磨细,曲母用量不够,会影响麦曲的成熟,使用量夏季为麦粉的4—5%,冬季为5—8%,如母曲用量不按季节要求而变化,则会使曲块含菌数不足或过量,影响大曲的培养及糖化发酵。一般认为曲母应选用去年生产的含菌种类和数量较多的白色曲为好。 (五)踩曲成型 1、踩曲操作
(1)目前踩曲分机械制曲和人工制曲,本设计为人工踩曲。人工踩曲的曲箱尺寸选为33×21×7(长×宽×高),重量为5000g/块,人工踩曲可由一个人完成或合伙完成,一般都为一人完成。曲箱选择依据:踩曲用的曲模大小直接影响曲的质量,曲坯太小不易保温,操作费工费时;曲坯太大、太厚,制曲微生物不易生长透彻均匀,也不便操作运输。
(2)人工踩曲的特点:即“百脚一坯”的特点,也就是一块曲要踩压100次才成型。人工踩曲讲究一个“溜”字,用脚掌、脚跟将曲坯表面反复溜光,以提浆于曲表,给以后的“穿衣”创造条件,最终曲坯皮张薄。
(3)具体工序:先把拌和的曲料迅速装入曲模(或称曲箱、曲盒),踩曲者马上用足掌先在曲模心踩一遍,再用足掌沿四边踩两遍,要求踩紧、踩平、踩光,特别四角定要踩紧,不得缺边掉角,中间可略松。曲胚一个面踩好后翻过来再踩另一面,每块曲坯重量不得相差 0.2kg 踩好后的曲坯排列在踩曲场上,侧立收汗1-1.5h,刚一收汗即曲胚由微黄色变为微乳白色时便可入仓发酵,否则曲坯排水分逐渐蒸发,入房后容易起厚皮,培曲时不挂衣(曲胚表面微生物难以长出)。 2、入室堆积培养 (1)堆曲
踩制好的曲胚应放置1~1.5h,待表面略干,并且由于面筋粘接而使曲胚变硬后,即移入曲室培养,曲室应具有保温、保湿能力,又能通风,排潮,曲胚移入曲室前,应先靠墙的地面上铺一层稻草,厚约6.6cm,以起保温作用,然后将曲
胚三横三竖相间排列,胚与胚之间约留2cm距离,塞以稻草,塞草最好新旧搭配。塞草是避免曲块之间相互粘连,以便于曲块通气、散热和制曲后期的干燥。排满一层后,在曲胚上再辅一层稻草,厚约33cm,但横竖排列应与下层错开,以便空气流通。一直排到4、5层为止,再排第二行,最后留一行或两行空位置,作为以后翻曲时转移曲胚位置的场所。 (2)盖草洒水
曲胚堆好后,即用乱草盖上,进行保温保湿。为了保持温度,常采用对盖草洒水,洒水量夏季较冬季多些,但应以洒水不流入曲堆为准,盖草有助于防止冷凝水直接滴入曲块,引起酸败。还有助于曲块后期的干燥。培曲后期开门开窗进行翻曲时,曲块受盖草的保护,使品温不致急剧下降,保证曲块内部的水分慢慢散发,有利于干燥。 (3)翻曲 ⅰ操作
盖草洒水后,立即关闭门窗,微生物即开始在曲块表面繁殖。品温逐渐上升,夏季经5~6天,冬季经7~9天,曲堆内部温度可达63℃左右,室内温度接近或达到饱和点。至此曲胚表面霉衣已长出,80%~90%的曲块表面布满白色菌丝,这是霉菌和酵母大量繁殖的结果,此后曲块品温上升会稍缓,可能是二氧化碳抑制微生物生长繁殖所致或是高温使部分微生物停止生长或死亡造成的,当品温长到控制的最高点时(65℃),即可进行第一次翻曲,翻曲时应将上、下层和内、外行的曲块位置对调,曲块本身直立的位置也应颠倒,这样就充分调节了曲块各部位的温度、湿度。使微生物在整个曲块上均匀生长,在翻曲尽量将内部的湿草取出,地面与曲胚间垫上干草,曲块间也夹以干草,为了流通空气,促进曲块的成熟与干燥,翻曲时可以拉大曲胚间行距,并坚直堆积,经过第一次翻曲后,由于散发掉大量水分和热量,曲块品温可以降到50℃以下,但过1~2天后,品温又会很快回升,约一周后(一般入仓第14天左右),品温又升到第一翻曲温度,即可进行第二次翻曲,二次翻曲后,曲胚温度还会回升,但后劲已不足,很难再出现前面那样高的温度,过一段时间后,品温就开始平稳下降。 ⅱ.翻曲论证:
很多高级醇、醛类是由氨基酸生成,它们是酒香的主要成分。有些浓香的特殊香气成分如乙酸乙酯,丁酸乙酯和己酸乙酯等,它们的生成都与氨基酸有关。
氨基酸、肽及胨等能与单糖及其分解产物糠醛等在高温下缩合成一类黑褐色的化合物,统称黑色素,部分能溶于水,具有芳香味。
以上变化大都与温度有关,所以在高温制曲操作上十分重视第一次翻曲。 a.翻曲时间对曲坯的影响:翻曲过早,曲胚的最高品温会偏低,这样制成的大曲中白色曲多,下层的曲块还会有生麦子味;翻曲过迟,中间曲块升温过猛,