張煜行 ,李澤霞 ,王 豹 ,姚紅梅 ,倪靖岳 ,程宗志 ,李蘇蕊 ,安惠玲
(1.河北省固態(tài)發(fā)酵釀酒產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,河北衡水053000; 2.河北衡水老白干酒業(yè)股份有限公司,河北衡水053000)
稻殼是稻米谷粒的外殼,是白酒生產(chǎn)普遍使用的優(yōu)良輔料。利用其穩(wěn)定的纖維結(jié)構(gòu)、不參與或干擾微生物發(fā)酵活動的物性[1],在發(fā)酵過程中起到調(diào)整酒醅中的淀粉濃度、沖淡酸度、吸收酒精、保持漿水的疏松和填充作用,創(chuàng)造微氧環(huán)境,進(jìn)而保障出酒率和酒質(zhì)。在蒸餾過程中,稻殼使酒醅有適宜的疏松度,利于甑桶蒸餾效能的發(fā)揮,使發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇和數(shù)百種微量香味成分得到理想的提取效果[2]。
釀酒過程中稻殼用量為投料量的20%~25%,由于稻殼容重僅為(粉碎)高粱的1/5.4,所以投入酒醅中的體積很大,檢測發(fā)現(xiàn)稻殼中含有一定數(shù)量的雜質(zhì)、大量雜菌且?guī)в胁煌潭鹊漠愲s味,會嚴(yán)重影響酒的質(zhì)量和產(chǎn)量。傳統(tǒng)工藝中,酒廠都采用平房倉儲存稻殼,庫房占地面積大,稻殼出、入庫塵土飛揚(yáng),撒漏嚴(yán)重,工人操作環(huán)境惡劣,勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低,很難實現(xiàn)自動化作業(yè),稻殼使用時只做簡單的清蒸處理,稻殼中的雜物也一并進(jìn)入到酒醅中,會影響白酒質(zhì)量。
為了從根本上解決問題,衡水老白干酒業(yè)公司研發(fā)了一套集稻殼除雜、儲存、清蒸等環(huán)節(jié)為一體的系統(tǒng)裝置,實現(xiàn)了機(jī)械化操作、自動化控制的生產(chǎn)方式,替代傳統(tǒng)方法對稻殼進(jìn)行集中預(yù)處理,保證了稻殼的潔凈程度,提高了原酒質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本,改善了工作環(huán)境,經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著,對促進(jìn)行業(yè)科技發(fā)展有十分重要的意義。
原料:稻殼。
設(shè)備:稻殼收儲、除雜除塵、清蒸、輸送一體化處理系統(tǒng)。
1.2.1 稻殼中雜質(zhì)分析
稻殼中雜質(zhì)含量檢測依據(jù)衡水老白干酒業(yè)股份有限公司《稻殼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Q/HJ.J 02.003—2009進(jìn)行分析,稻殼密度檢測參照GB/T 5494—2008[3]。
1.2.2 稻殼中微生物分析
稻殼中微生物檢測采用平板菌落計數(shù)法,即將樣品經(jīng)一系列梯度稀釋后與培養(yǎng)基混合制成平板,經(jīng)過培養(yǎng)進(jìn)行菌落計數(shù)。
1.2.3 釀酒試驗
在衡水老白干酒業(yè)公司選相同生產(chǎn)工藝的不同班組進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)對比試驗,在試驗組使用清潔化處理的稻殼,在對照組使用傳統(tǒng)清蒸的稻殼(兩種稻殼的清蒸時間一樣),分別取原酒進(jìn)行理化指標(biāo)、微量成分、感官品評分析。
1.2.4 原酒感官品評
依據(jù)衡水老白干酒業(yè)股份有限公司《酒水質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》Q/HJ.J 04.005—2009對釀酒試驗班組所產(chǎn)原酒進(jìn)行品評分析,為保證品評效果,請國家評委和省評委組成品評小組,見表1。
表1 原酒品評評委列表
1.2.5 原酒檢測分析
依據(jù)GB/T 10345—2007《白酒分析方法》檢測酒中總酸、總酯、微量成分。
氣相色譜儀:安捷倫7820A,色譜條件:載氣(高純氮),流速0.5 mL/min,分流比50∶1,尾吹20 mL/min;氫氣,流速40 mL/min;空氣,流速400 mL/min;檢測器溫度220℃;進(jìn)樣器溫度220℃;柱溫,起始溫度60℃,恒溫3 min,以3.5℃/min程序升溫至180℃,保持10 min[4]。
對進(jìn)廠稻殼、傳統(tǒng)清蒸稻殼和經(jīng)過清潔化處理稻殼的色澤、外觀、氣味進(jìn)行對比,結(jié)果見表2。
表2 稻殼色澤、外觀、氣味檢測比較
稻殼是稻谷加工的副產(chǎn)物,其質(zhì)量不被人重視,礱谷后隨意堆放增加了雜質(zhì)進(jìn)入,稻殼中有一定數(shù)量的土、砂、稻草、麻繩頭、玻璃繩等雜質(zhì)。以2017年采購稻殼檢驗結(jié)果為例,對比進(jìn)廠稻殼、傳統(tǒng)清蒸稻殼和清潔化處理稻殼雜質(zhì),檢驗結(jié)果見圖1。
圖1 稻殼雜質(zhì)檢驗結(jié)果
傳統(tǒng)清蒸稻殼的方法,不經(jīng)除雜處理,土、砂、稻草、麻繩頭、玻璃繩等大小雜質(zhì)還在其中,而經(jīng)過除雜再清蒸的清潔化稻殼中這些雜質(zhì)除掉了90%以上,肉眼觀察沒有可見雜質(zhì),稻殼的蓬松度也增大。
經(jīng)檢測,稻殼中含有大量的微生物,細(xì)菌以金黃色葡萄球菌為主,該細(xì)菌耐受青霉素能力較強(qiáng),為典型致病菌;霉菌主要以青霉、黃曲霉為主,還有少量的黑曲霉、梨頭霉等;酵母菌主要是以不產(chǎn)酒精和不產(chǎn)酯酵母為主[5]。進(jìn)一步檢測發(fā)現(xiàn)這些雜菌有很多存在于雜質(zhì)中,說明了通過有效的除雜方法可以去除掉大部分的雜菌。結(jié)果見表3。
表3 不同狀態(tài)稻殼中雜菌檢測結(jié)果 (CFU/g)
白酒品評是判斷酒質(zhì)優(yōu)劣的重要檢測技術(shù),具有快速、準(zhǔn)確的特點,到目前為止,還不能被分析儀器所替代[6]。由公司的2名國家評委和4名省評委組成原酒質(zhì)量鑒評小組,對試驗組和對照組的118個酒樣進(jìn)行品評分析,品評結(jié)果見表4。由表4可知,使用清潔稻殼所產(chǎn)原酒具有醇厚干凈,糠味、土腥味、澀味、霉味等異雜味小的共性特點,其質(zhì)量普遍優(yōu)于對照酒樣,實驗組原酒質(zhì)量評分比對照組高11.64%。
表4 原酒特征評語
進(jìn)一步分析實驗組和對照組酒樣的質(zhì)量差別,發(fā)現(xiàn)主要表現(xiàn)在放香的純正度、入口柔和度、酒體協(xié)調(diào)度、醇厚度、后口干凈程度5個方面,對這5個分項的評分進(jìn)行了系統(tǒng)性分析,結(jié)果見圖2。
稻殼清潔化處理新技術(shù)在衡水老白干酒業(yè)公司全面推廣以后,對一個廠區(qū)應(yīng)用清潔稻殼與傳統(tǒng)釀酒生產(chǎn)前后各10個月的原酒質(zhì)量進(jìn)行了對比,見表5。需要說明一點,除了稻殼質(zhì)量不同之外,無其他差別。
以上數(shù)據(jù)表明,經(jīng)過清潔化處理的稻殼應(yīng)用于釀酒生產(chǎn),可明顯提高原酒質(zhì)量,尤其利于保持原酒醇厚、豐滿、干凈的特點;未經(jīng)過清理的稻殼其攜帶的雜質(zhì)會將土腥味、澀味等雜味帶入酒醅,進(jìn)而帶入原酒中,影響原酒質(zhì)量。清潔稻殼疏松度好、密度低,疏松和填充作用更顯著,因此可以減少稻殼用量,進(jìn)一步降低原酒中的糠味[7]。
圖2 稻殼質(zhì)量對原酒品質(zhì)影響比較
表5 使用清潔稻殼前后原酒質(zhì)量統(tǒng)計
中國白酒以醇甜、酯香為主要特點,輔以眾多的酸類、醛酮類及其他物質(zhì),分析原酒中的微量成分可在很大程度上揭示發(fā)酵過程中微生物的代謝狀況及原酒質(zhì)量狀況[8]。
檢測分析發(fā)現(xiàn),應(yīng)用兩種不同稻殼所產(chǎn)原酒的乙酸乙酯、乳酸乙酯、總酸、總酯含量均有所差異,使用清潔稻殼,原酒中微量成分含量均有所提高,其中乙酸乙酯提高8.53%,乳酸乙酯提高7.29%,總酸提高6.76%,總酯提高8.96%,見圖3。
以上差別,應(yīng)該與糧醅發(fā)酵過程中稻殼帶來的雜菌、雜質(zhì)等因素相關(guān),清潔稻殼攜帶雜菌少,可有效降低雜菌生長和減少對功能菌正常生長的影響,保證功能菌生長繁殖所需的資源,利于形成功能菌的群體優(yōu)勢[9],從而提高了衡水老白干原酒中乙酸乙酯、乳酸乙酯、總酸、總酯含量和酒體的干凈程度[10],也利于提高原料的有效利用。
衡水老白干酒業(yè)公司開發(fā)的稻殼清潔化處理系統(tǒng)可以高效去除稻殼中的雜質(zhì),直接去除雜質(zhì)中攜帶的大量金黃色葡萄球菌、黃曲霉、青霉等釀酒有害菌和土腥味、霉味等異雜味,有效地提高了稻殼的質(zhì)量。清潔稻殼應(yīng)用于衡水老白干酒業(yè)公司兩種生產(chǎn)工藝,原酒的優(yōu)級率分別提高2.63%和1.56%,主要香味成分乙酸乙酯提高8.53%,乳酸乙酯提高7.29%,總酸提高6.76%,總酯提高8.96%。
圖3 原酒微量成分分析
應(yīng)用該套系統(tǒng),減少操作工14人,年節(jié)約蒸汽14900 t,耗電增加39.5萬度,合計年可節(jié)支450萬元以上,經(jīng)濟(jì)效益顯著;全過程實現(xiàn)了操作工和稻殼的隔離,從根本上改善了工人的工作環(huán)境,優(yōu)化了稻殼儲存環(huán)境,杜絕了揚(yáng)塵污染和散落,實現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)境友好。
稻殼清潔化處理新工藝,大大降低了工人勞動強(qiáng)度,顯著提高了生產(chǎn)效率,提高了傳統(tǒng)固態(tài)白酒釀造生產(chǎn)的機(jī)械化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化程度,具有創(chuàng)新性和示范性,對于推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步有一定意義。