張 明
(舍得酒業(yè)股份有限公司,四川射洪629209)
在白酒釀造過程中,作為糖化發(fā)酵劑的曲藥,其培菌質(zhì)量直接影響著窖內(nèi)發(fā)酵,業(yè)內(nèi)素有“曲為酒骨、好曲出好酒、曲定酒型”之說。20世紀(jì)70年代,機(jī)械制曲開始出現(xiàn),并逐漸全面替代傳統(tǒng)人工制曲。其中,小麥粉碎度直接影響曲坯成型的內(nèi)部結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響到曲坯后期培菌過程的保水性能、升溫狀況、微生物繁殖代謝等,成為機(jī)械制曲過程的一個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)。
粉碎度是指制曲原料被粉碎的粗細(xì)程度。本研究認(rèn)為,以?2.5 mm、?1.0 mm的標(biāo)準(zhǔn)篩分離磨粉機(jī)出口處麥粉,得到粗細(xì)不同的顆粒,以“皮張、粗粉、粉末”的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示更為科學(xué)。粗粉指直徑在1.0 mm~2.5 mm的麥粉;粉末指直徑≤1.0 mm的麥粉;皮張是指原料種皮和穎殼,直徑≥2.5 mm。小麥粉碎時(shí)要求保留大片種皮,在曲坯培菌過程中起疏松透氣作用,有利于曲坯來火、散熱和排潮,同時(shí)也需要一定比例的粉末,吸水后有較好黏性,利于曲坯成型及培菌期保水。
粉碎度對于曲坯成型及后期培菌至關(guān)重要,目前的研究中粉碎度是指原料粉碎后通過20目篩的細(xì)粉所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù),關(guān)于粉碎度的研究多關(guān)注于對后期培菌的影響,但對在實(shí)際生產(chǎn)中曲坯成型過程原料粉碎度影響因素及其關(guān)系的探究較少,以及如何調(diào)整并沒有具體數(shù)據(jù)作為依據(jù),本試驗(yàn)以某曲藥生產(chǎn)廠家為平臺,結(jié)合現(xiàn)狀探究粉碎度的影響因素和調(diào)控方式。
材料:小麥、清水。
設(shè)備:LS300螺旋輸(拌)送機(jī),LS200螺旋輸(拌)送器,潤麥罐,磨粉機(jī),標(biāo)準(zhǔn)篩,101-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱,AL204分析天平。
1.2.1 潤麥水分與粉碎度關(guān)系測定
小麥粉碎前加入一定量65~70℃的溫水潤麥,然后將小麥翻勻、攏堆一段時(shí)間,使麥皮吸收適量水分,小麥粉碎時(shí)麥皮不易破碎,而保留足夠的、大小均勻的、梅花瓣?duì)畹钠?,并使皮張、粗粉、粉末的比例控制在適當(dāng)范圍。
在小麥質(zhì)量相對穩(wěn)定,其他操作不變的情況下,改變潤麥水分,目前正常生產(chǎn)時(shí)的潤麥水分為15%~17.5%(以磨粉后的麥粉水分測定值代替潤麥水分),采用單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,研究潤麥水分從13%到19%對粉碎度的影響。
1.2.2 潤麥時(shí)間與粉碎度關(guān)系測定
在小麥質(zhì)量相對穩(wěn)定,其他操作不變的情況下,改變潤麥時(shí)間,目前正常生產(chǎn)時(shí)的潤麥時(shí)間為25 min左右,經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)積累,認(rèn)為適當(dāng)延長潤麥時(shí)間有利于皮張的形成,所以采用單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,研究潤麥時(shí)間分別為10 min、15 min、20 min、25 min、30 min、35 min、40 min、45 min時(shí)對粉碎度的影響。
1.2.3 磨輥溫度與粉碎度關(guān)系測定
磨輥溫度隨著磨粉時(shí)間逐漸升高并趨于穩(wěn)定,經(jīng)過長期的經(jīng)驗(yàn)積累,認(rèn)為磨輥在升溫的過程中會對粉碎度造成部分影響,因此,在升溫過程中分段取樣,觀察溫度對粉碎度的影響。
1.2.4 磨粉速度與粉碎度關(guān)系測定
在生產(chǎn)中經(jīng)常調(diào)節(jié)磨粉速度來調(diào)節(jié)綜合樣品的粉碎度,在小麥質(zhì)量相對穩(wěn)定,其他操作不變的情況下,單邊磨粉機(jī)料速調(diào)整是否會影響粉碎度尚不明確,本實(shí)驗(yàn)采用料速由小到大調(diào)整來探究其粉碎度的變化情況。
1.2.5 磨輥輥距與粉碎度關(guān)系測定
在小麥質(zhì)量相對穩(wěn)定,其他操作不變的情況下,磨輥間距在一定范圍內(nèi)會直接影響小麥的粉碎度,經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)積累,認(rèn)為磨輥間距越小,粉末比例越高,皮張比例越小,且皮張面積變小,本實(shí)驗(yàn)通過調(diào)整不同輥距來探究其粉碎度的變化情況。
在加水潤麥之前,小麥含水量在10%左右,加水潤麥之后粉碎度的變化如圖1。
圖1 潤麥水分與粉碎度的關(guān)系
水分在13%~15%之間時(shí),隨著水分含量增加,皮張比例逐漸增加,粗粉和細(xì)粉比例逐漸減少;水分在15%~17%之間時(shí),皮張約占47%,細(xì)粉約占20%,能夠保持相對的穩(wěn)定;水分在17%~19%之間時(shí),皮張比例逐漸增加,細(xì)粉和粗粉比例逐漸減少,而且皮張厚度明顯較厚(部分細(xì)粉和粗粉黏在皮張上),在磨粉過程中,易出現(xiàn)細(xì)粉黏輥的現(xiàn)象,不符合生產(chǎn)要求。
分析認(rèn)為,小麥在固定的潤麥時(shí)間內(nèi)吸水量相對固定,當(dāng)加水量小于相對吸收量時(shí),水分會被小麥完全吸收,皮張含量隨加水量增加而增加;當(dāng)加水量等于或稍微大于相對吸收量時(shí),水分能充分地被小麥吸收,不至于出現(xiàn)流水現(xiàn)象,皮張中水分含量能保持相對穩(wěn)定;當(dāng)加水量過大時(shí),多余水分小麥來不及吸收而附著在表皮,與細(xì)粉接觸后黏性增大,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致細(xì)粉黏在輥上。
圖2 潤麥時(shí)間與粉碎度的關(guān)系
如圖2所示,潤麥水分保持在16%~17%之間,隨著加水潤麥時(shí)間的延長,皮張含量逐步增大,細(xì)粉和粗粉含量逐步減少。當(dāng)潤麥時(shí)間少于20 min時(shí),皮張含量較少,單塊皮張面積較?。划?dāng)潤麥時(shí)間在20~25 min時(shí),皮張含量合適,但單塊皮張面積相對較?。划?dāng)潤麥時(shí)間在25~30 min時(shí),皮張、粗粉、細(xì)粉比例合適,單塊皮張大小合適;當(dāng)潤麥時(shí)間超過30 min后,皮張含量較大,單塊皮張面積較大,且皮張厚度明顯增加,不利于后期生產(chǎn)操作。綜合來看,潤麥水分保持在16%~17%之間時(shí),潤麥時(shí)間保持在25~30 min較為合適。
磨輥溫度隨著開機(jī)時(shí)間逐漸升高,并在70 min時(shí)達(dá)到一定溫度后保持相對穩(wěn)定,見圖3。
在開機(jī)升溫的這段時(shí)間內(nèi),粉碎度波動很?。▓D4),能在一定范圍內(nèi)保持相對穩(wěn)定,皮張感官稍有變化,隨著溫度升高,皮張略微變大、變薄。
多次測試結(jié)果顯示,料速調(diào)整前后,細(xì)粉比例增加和減少的次數(shù)各占一半,且變化很小,不超過2%,結(jié)果見圖5,綜合其他不可控的影響因素,過去的經(jīng)驗(yàn)輥距不變,料速降低,細(xì)粉比例增加,并不符合實(shí)際生產(chǎn)情況。
圖3 溫度隨開機(jī)時(shí)間的變化
圖4 粉碎度隨開機(jī)時(shí)間的變化
圖5 磨粉速度與粉碎度的關(guān)系
隨著磨輥輥距減小,皮張含量比例有減小的趨勢,單塊皮張面積略微減小,細(xì)粉和粗粉含量比例有增大的趨勢??傊伨嘣谛》秶兓瘯r(shí),粉碎度也會隨之變化,但趨勢相對較小,見圖6。
通過以上探究,可以得出:
(1)潤麥時(shí)間的長短與現(xiàn)有設(shè)備有很大關(guān)系,隨著潤麥時(shí)間的延長,在一定范圍內(nèi),皮張含量比例越來越大,皮張厚度逐漸增厚,單塊皮張面積越來越大。
(2)單位時(shí)間內(nèi)小麥的吸水量相對固定,潤麥加水量應(yīng)該根據(jù)潤麥時(shí)間的長短來確定,使其在潤麥時(shí)間內(nèi)充分吸水但又不出現(xiàn)表皮附著水分過多甚至流水的現(xiàn)象。
(3)開機(jī)之后,磨輥溫度逐漸升高并在70 min左右趨于穩(wěn)定,在升溫過程中,皮張含量比例基本無影響,皮張略微變薄,單塊皮張面積略微變大。
(4)在一定范圍內(nèi)調(diào)整料速,粉碎度的變化可以忽略不計(jì)。
(5)隨著磨輥輥距減小,皮張含量比例緩慢減小,單塊皮張大小略微減小。
(6)小麥質(zhì)量、其他工藝保持相對穩(wěn)定,潤麥時(shí)間不變,潤麥水分在15%~17.5%之間,在磨輥使用的每一個(gè)階段,在一定的范圍內(nèi)調(diào)整“料速”和“輥距”,其細(xì)粉與皮張的變化滿足一定的線性關(guān)系,若以2%為輥距,按細(xì)粉的含量分組,其趨勢如圖6。
(7)由圖7可見,機(jī)械制曲過程中,皮張和細(xì)粉之間存在一定負(fù)相關(guān),皮張隨著細(xì)粉比例增加而減少;而粗粉和細(xì)粉存在正相關(guān),但相關(guān)性不如皮張和細(xì)粉明顯。
圖6 磨輥輥距與粉碎度的關(guān)系
圖7 細(xì)粉、粗粉、皮張之間的關(guān)系
當(dāng)綜合樣皮張含量較少,細(xì)粉含量較多時(shí),適當(dāng)延長潤麥時(shí)間,增加潤麥補(bǔ)水量,增加磨輥間距,或者調(diào)整磨粉機(jī)的料速,改變綜合樣的混合比例,可使綜合樣的粉碎度控制在合理范圍內(nèi)。
2.6.1 小麥粉碎度的調(diào)控
根據(jù)本廠現(xiàn)有的設(shè)備狀況,每班生產(chǎn)前將潤麥水分調(diào)至16%~17%的范圍,并將原來的潤麥速度30 Hz調(diào)至16 Hz,單罐的潤麥時(shí)間調(diào)整為30 min,然后開機(jī)生產(chǎn),粉碎度變化見表1。調(diào)整后前30 min的變化幅度(最大值5.2%)較調(diào)整前的(最大值10.9%)減小。
磨粉過程中,隨著輥溫升高,根據(jù)粉碎度檢測結(jié)果,在原有輥距基礎(chǔ)上適度增大磨粉機(jī)輥距1~2 dmm;磨粉結(jié)束前30 min,因罐內(nèi)小麥滯留,導(dǎo)致潤麥時(shí)間較長,適度減少潤麥水分,控制在15%~16%,并根據(jù)檢測結(jié)果,適度減小磨粉機(jī)輥距2~3 dmm,以確保粉碎度整體上均勻一致。
2.6.2 粉碎度調(diào)整前后的升溫效果
按照上述粉碎度調(diào)整前后的情況進(jìn)行成型,并嚴(yán)格按照相同的制曲培菌工藝進(jìn)行培菌生產(chǎn),按每班抽取3批曲坯作對比驗(yàn)證,其品溫走勢如圖8、圖9。
調(diào)整前3間汗房曲坯品溫差別比較大,而調(diào)整后曲坯品溫走勢均勻、穩(wěn)定,為微生物生長、繁殖、代謝提供十分適宜的培菌環(huán)境??梢?,對粉碎度的合理調(diào)節(jié)有利于控制大曲培菌的品溫均勻性。
2.6.3 粉碎度調(diào)整前后的感官及理化指標(biāo)
根據(jù)以上對比試驗(yàn)生產(chǎn)的成品曲,進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢測,其感官質(zhì)量、理化數(shù)據(jù)見表2。
粉碎度調(diào)整后,大曲感官質(zhì)量表現(xiàn)為:皮張薄,斷面菌絲灰白,曲香味濃郁,甜香突出;理化指標(biāo)的協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性得到提升。說明粉碎度的合理調(diào)節(jié)有利于穩(wěn)定和提高大曲品質(zhì)。
圖8 粉碎度調(diào)整前曲房溫度走勢
圖9 粉碎度調(diào)整后曲房溫度走勢
表2 小麥粉碎度調(diào)整前后成品大曲品質(zhì)對比表
制曲原料與粉碎度對大曲質(zhì)量有著直接影響,找出影響小麥粉碎度的因素及變化規(guī)律,根據(jù)企業(yè)設(shè)備狀況和生產(chǎn)實(shí)際,分時(shí)段進(jìn)行跟蹤檢測調(diào)控,從而保證同班次生產(chǎn)過程中粉碎度的穩(wěn)定性。有利于在其他控制參數(shù)不變的情況下,促使培菌過程中曲坯升溫發(fā)酵均勻一致??刂坪眯←湻鬯槎?,使麥粉中皮張、粗粉、細(xì)粉達(dá)到合理比例,可從制曲過程的源頭保障并提高大曲品質(zhì)。