劉幼強,曹榮冰,何松貴
(廣東省九江酒廠有限公司,廣東佛山528203)
通過釀造工藝的革新實現(xiàn)高效、節(jié)能、低耗是白酒釀造行業(yè)發(fā)展的重要方向。米酒釀造工藝單位能耗高,且洗米和蒸煮等工藝帶來的廢水、廢渣等會造成較大的環(huán)境污染,也造成了大量的營養(yǎng)物質(zhì)的流失,與國外先進工藝水平相比,還存在原料浪費、工藝不夠精細、質(zhì)量波動、耗能稍高等問題。
本項目選用國內(nèi)外的不同地區(qū)所產(chǎn)的大米為原料,研究其不同加工程度對發(fā)酵釀造及產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響,最終通過不同工藝參數(shù)的試驗及在線驗證,通過口感品評及風味指紋圖譜、淀粉利用率、理化指標等開發(fā)既節(jié)能低耗又高品質(zhì)的米酒釀造新工藝,為開發(fā)口感純凈、高品質(zhì)的新型米酒提供技術(shù)支撐。
試驗大米米種:江浙大米、廣東臺山大米、廣西大米、東北大米、東南亞大米(均為糙米)。
采用單因素試驗,分別對比不同產(chǎn)地的大米對最終酒體口感方面的影響。
方案設(shè)計見表1。
酒體口感品評分值范圍:0~4分,從香氣特征、口味特征、口感特征3個大項綜合考量酒體的口感情況。
1.2.1 原料大米預處理方法的確定
原料大米(江浙大米)的加工程度:糙米(玄米)粉、胚芽米粉、白米粉。
采用單因素試驗,分別將稻谷經(jīng)過脫殼、去米糠層、去胚芽制備出相應(yīng)的加工程度的糙米(玄米)、胚芽米、白米。
試驗方案設(shè)計:米種為江浙大米,試驗號1為粉碎的糙米,試驗號2為脫糠、粉碎的胚芽米,試驗號3為脫糠、脫胚芽、粉碎的白米,試驗設(shè)計見表2。
表1不同原料米種的試驗設(shè)計
表2 原料不同加工程度的試驗設(shè)計
酒體口感品評分值范圍:0~4,從香氣特征、口味特征、口感特征3個大項綜合考量酒體的口感情況。
1.2.2 精白米的精度選擇
打磨精度的選擇:85%、80%、75%、70%。
在對大米進行不同程度的加工之后,為了得到口感更純正的基酒,采用單因素試驗針對加工后的白米的打磨精度,制備出不同精度的精白米。
試驗設(shè)計:米種為江浙大米,試驗號1的大米經(jīng)過脫糠、脫胚芽、打磨度85%、粉碎,試驗號2大米經(jīng)過脫糠、脫胚芽、打磨度80%、粉碎,試驗號3的大米經(jīng)過脫糠、脫胚芽、打磨度75%、粉碎,試驗號4的大米經(jīng)過脫糠、脫胚芽、打磨度70%、粉碎,試驗設(shè)計見表3。
表3 原料大米不同打磨程度的試驗設(shè)計
酒體口感品評分值范圍:0~4,從香氣特征、口味特征、口感特征3個大項綜合考量酒體的口感情況。
1.2.3 后熟保溫發(fā)酵對酒體的效果
后酵溫度的選擇:30℃、32℃、34℃、36℃、38℃。
采用單因素試驗,在主酵期基本結(jié)束后的第8天開始,通過對大罐加熱保溫,設(shè)定不同的后酵溫度進行對比,考察其對最終酒體口感及理化指標方面的影響。
試驗設(shè)計:米種為江浙大米,經(jīng)過脫糠、脫胚芽、打磨度80%、粉碎,試驗號1—5的后酵溫度分別為30℃、32℃、34℃、36℃和38℃,試驗設(shè)計見表4。
表4 后酵保溫發(fā)酵的試驗設(shè)計
酒體理化指標考量包括不同保溫溫度對酒精度、酸度、乙酸乙酯、乳酸乙酯4項指標的影響。
1.2.4 釀造新工藝驗證試驗(表5)
表5 釀造新工藝驗證試驗參數(shù)設(shè)計
大米的加工程度為脫糠+脫胚芽,粉碎粒度為過40目篩,發(fā)酵罐體積為60 m3,活性干酵母添加量為0.06%,糖化酶添加量為0.10%,料水比為1∶3,發(fā)酵溫度為34℃,使用CO2攪拌,發(fā)酵時間為13 d。
酒體理化指標考量包括:不同保溫溫度對酒精度、酸度、乙酸乙酯、乳酸乙酯4項指標的影響;口感品評結(jié)果、工藝成本、淀粉利用率等。
2.1.1 原料米種的成本分析及各項指標對照(表6)
由表6可知,江浙大米的價格最便宜,且淀粉含量相對較高,米香也較好,綜合性價比最高,而東南亞大米雖然米香好,淀粉含量高,但價格最高,而廣西大米和廣東臺山大米淀粉含量較低,且米香較淡,而東北大米介于中間;故從擴大生產(chǎn)的角度,從最大經(jīng)濟利益方面考慮,選擇江浙大米為最優(yōu)選擇。
表6 原料不同的成本分析及各項指標對照表
2.1.2 原料米種對應(yīng)酒體口感的試驗結(jié)果(表7、圖1)
由表7可以分析出,江浙大米、東北大米和東南亞大米三者釀造的酒體口感好,香氣舒適,而廣東臺山地區(qū)和廣西大米口感方面稍差些,故從所釀酒體的口感方面也確定了江浙大米為優(yōu)選米種之一。
2.1.3 原料米種對應(yīng)酒體的理化指標(表8)
由表8可看出,5個米種的酒體中只有江浙地區(qū)的米種總酸含量適中,總酯含量最高達到了1.85 g/L,雜醇油含量相對較低,原料大米中的淀粉利用率也最高,其他的米種所釀的酒體,有的總酸偏高,有的雜醇油太高,或者總酯含量太低,所釀酒體均未達到特級的要求,故以江浙大米為試驗以及后期擴大化生產(chǎn)的優(yōu)選米種。
2.2.1 不同加工程度的大米各項指標對比(表9)
由表9可看出,加工程度越高,其成本越高,將糙米加工至白米時,其米香非常純正、放香好,而糙米和胚芽米雖然米香存在,加工成本低,但均帶有糧食的異雜味,故加工程度選擇加工至白米,效果最佳。
2.2.2 原料大米不同加工程度對酒體口感的影響(表10、圖2)
表7 原料米種對應(yīng)的酒體口感品評結(jié)果
圖1 原料米種對應(yīng)的酒體風味指紋圖譜
表8 不同原料米種對應(yīng)酒體的理化指標
表9 原料大米不同加工程度對應(yīng)指標對比
表10 不同加工程度的大米對應(yīng)酒體的口感品評結(jié)果
結(jié)果顯示,白米所產(chǎn)的酒體的香氣更加濃郁、口味更加醇和、口感純甜,豐滿度和協(xié)調(diào)性好。分析:由于白米的外壁保護層加工的比較干凈,剩下的淀粉所占比例較大,所釀造出來的酒體較為醇和,香氣較舒適,異雜味少,故會給酒體帶來飲后的舒適感,為消費者特別是年輕群體所接受,是未來酒體的發(fā)展趨勢,故加工程度越高,淀粉含量越高,其他蛋白質(zhì)、脂肪以及其他除淀粉以外的物質(zhì)含量越少越好,越有利于酒體的醇和感。
2.2.3 大米不同加工程度對應(yīng)試驗齋酒理化指標(表11)
從表11可看出,由于糙米粉的外表含有米糠,發(fā)酵后的基酒酸度偏大,雜醇油含量較大,但其淀粉利用率相對較低,由于其發(fā)酵過程中酸度超標;胚芽米粉的酸度相對較適中,但雜醇油含量偏高,淀粉利用率也略低;而白米粉所釀造的酒體總酸含量適當,總酯含量最高,雜醇油含量也較低,淀粉利用率相對較高,但由于其經(jīng)過脫糠和脫胚芽的過程,損失了部分淀粉,故此處的淀粉利用率相對上批次的米種試驗的淀粉利用率偏低些。
圖2 原料大米不同加工程度對應(yīng)的酒體風味指紋圖譜
表11 不同加工程度大米對應(yīng)齋酒的理化指標
2.3.1 不同打磨精度的大米各項指標對比(表12)
由表12可看出,打磨精度越高,其加工成本越高,但當打磨精度達到80%后,繼續(xù)提高打磨精度,對提高米粉作用不明顯,故從加工成本和米香純度判斷,打磨精度至80%的效果最佳。
2.3.2 原料大米不同打磨精度對酒體口感的影響(表13、圖3)
表12 原料大米不同打磨精度對應(yīng)指標對比
表13 大米不同打磨精度對酒體口感品評結(jié)果
結(jié)果表明:打磨精度越高,基酒的香氣越純正,但到打磨精度達到80%后,隨著精度的繼續(xù)提高,其口感方面,包括甜味、陳味等提高不明顯,故打磨精度為80%的精白米的酒體的口感和加工成本較為合理,為最優(yōu)選擇。
2.3.3 不同打磨精度大米對應(yīng)酒體的理化指標(表14)
由表14可看出,打磨精度達到80%及以下后,基酒的雜醇油含量降低較為明顯,均保持在1.20 g/L以下,但隨著打磨精度的繼續(xù)提高,其淀粉利用率逐漸下降,主要由于打磨工序使得部分淀粉在除蛋白質(zhì)和脂肪物質(zhì)過程中被連帶去除所致,故選擇80%的打磨精度,理化指標達標,同時淀粉利用率也相對較高。
表14 不同打磨精度大米對應(yīng)酒體的理化指標
2.4.1 不同的后酵保溫溫度的酒精度變化情況(圖4)結(jié)果與分析:其中32℃、34℃、36℃三者的溫度與30℃的日常對照樣的酒精度差不多,且變化趨勢也一樣,釀造過程均正常,而當保溫溫度提高至38℃時,前期的酒精度差不多,但隨著時間的延長,酒精度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢,且最終的酒精度也明顯低于其他4個保溫溫度的酒精度,故后酵保溫的溫度最高設(shè)定為小于或等于36℃。
圖3 大米不同打磨精度對應(yīng)的酒體風味指紋圖譜
圖4 不同的后酵保溫溫度的酒精度變化情況
2.4.2 不同的后酵保溫溫度的酸度變化情況(圖5)
圖5 不同的后酵保溫溫度的酸度變化情況
由圖5可看出,后酵溫度越高時,其酸度也增加的越快,而38℃溫度條件下,在釀造第12天蒸餾前,其酒體的酸度已經(jīng)超過了1.0 g/L,已經(jīng)影響了釀造的出酒率,故確認釀造后酵的保溫溫度應(yīng)該小于或等于36℃。
2.4.3 不同的后酵保溫溫度的乙酸乙酯的變化情況(圖6)
結(jié)果與分析:從圖4、圖5所示溫度對酒度和酸度的影響規(guī)律,結(jié)合圖6中所示情況可知,在36℃條件下,其乙酸乙酯的含量隨著發(fā)酵時間的延長不斷增大,釀造至第12天蒸餾前時,其酒體中的乙酸乙酯的含量達到了0.60 g/L,符合企業(yè)內(nèi)控標準中對乙酸乙酯需高于0.55 g/L的要求,而30℃、32℃、34℃三者均未能達到此含量,證明后酵保溫至36℃時對增加酒體中乙酸乙酯的含量有很好的效果。
2.4.4 不同的后酵保溫溫度的乳酸乙酯的變化情況(圖7)
圖6 不同的后酵保溫溫度的乙酸乙酯含量的變化情況
圖7 不同的后酵保溫溫度的乳酸乙酯含量的變化情況
結(jié)果與分析:從圖4、圖5所示溫度對酒度和酸度的影響規(guī)律,結(jié)合圖7中所示情況可知,在36℃條件下,其乳酸乙酯的含量隨著時間的延長不斷增大,釀造至第12天蒸餾前時,其酒體中的乳酸乙酯的含量達到了0.30 g/L以上,符合企業(yè)內(nèi)控標準中對乙酸乙酯的0.30 g/L的要求,而30℃、32℃、34℃三者均未能達到此含量,證明后酵保溫至36℃時,對增加酒體中的乳酸乙酯含量有很好的效果。
2.5.1 釀造新工藝與舊工藝試驗酒體口感的對比(表15)
由表15可知,經(jīng)9位品酒員的品評結(jié)果顯示,其中3次新工藝的基酒排均優(yōu)于舊工藝的基酒口感。
2.5.2 釀造新工藝與舊工藝試驗理化指標對比(表16)
表16為新工藝和舊工藝的3批次試驗效果對比,新工藝的基酒理化指標的總酸、總酯含量均略高于舊工藝,同時雜醇油含量均低于舊工藝,雖然最終的淀粉利用率低于舊工藝,主要由于在打磨精加工過程中損失部分淀粉的緣故,但因除去了蛋白質(zhì)和脂肪,基酒的口感更加純正,從基酒的理化指標和口感指標結(jié)合的角度綜合考慮,新工藝優(yōu)于舊工藝。
2.5.3 釀造新工藝與舊工藝試驗?zāi)芎募俺杀緦Ρ龋ū?7)
對比新舊工藝的原料成本和加工成本,2014年度的舊工藝采用的是直接購買江浙皖的二段碎米,再經(jīng)粉碎制備米粉,二段碎米是稻谷經(jīng)脫殼、脫糠、脫胚芽、拋光制備食用大米過程中的副產(chǎn)物,其加工工序較多,成本相對高些,制備成發(fā)酵原料的成本為2960元/t;而直接購買江浙地區(qū)的糙米(玄米)只經(jīng)過脫谷殼的處理,其加工成本較低,價格便宜,再經(jīng)過自加工后,加工成本較低,制備成發(fā)酵原料的成本為2930.2元/t;最終的噸酒30%vol的成本由2785元/t降低至2740.3元/t,按年產(chǎn)量6萬t計算,一年可以節(jié)省生產(chǎn)成本268.2萬元。
表16 釀造新工藝與舊工藝3批次試驗基酒的理化指標
表17 大罐與舊罐發(fā)酵試驗的能耗及成本一覽表
本項目主要通過對原料米種的選擇、不同程度的加工、不同程度的打磨精度再統(tǒng)一粉碎制備出米粉等進行發(fā)酵的探究,同時通過對釀造過程的后酵階段進行保溫處理,提高了酒體的口感和風味。最終確定了節(jié)能低耗的米酒發(fā)酵釀造工藝。
(1)原料前處理的結(jié)論:選用江浙大米作為原料,將大米加工至白米后,再打磨制備精度為80%的精白米,然后粉碎過40目篩。
(2)新工藝酒體的口感品評結(jié)果:香氣更加濃郁、口味更加醇和、口感純甜,豐滿度和協(xié)調(diào)性好;能夠保證酒體的理化指標達到優(yōu)級水平,乙酸乙酯含量>0.60 g/L,乳酸乙酯含量>0.30 g/L,或者總酯含量>1.00 g/L,雜醇油含量<1.25 g/L,原料大米的淀粉利用率達到90%左右。
(3)雖然新工藝的原料大米的淀粉利用率有所下降,但酒體質(zhì)量得到了提高,且由于米種的選擇和自加工帶來的低成本,使得整個基酒的生產(chǎn)成本得到了明顯的下降。
(1)在白酒行業(yè)內(nèi),在保證白酒傳統(tǒng)口感風味的基礎(chǔ)上,釀造口感更純,香氣更加舒適的酒體,實現(xiàn)傳統(tǒng)米酒釀造工藝的變革。
(2)本項目將原料大米經(jīng)過加工處理后,再經(jīng)過不同程度的打磨,打磨成不同精度的精白米進行酒體釀造,其基酒的口感由于除去了米粒中的蛋白質(zhì)和脂肪類物質(zhì),減少了基酒的雜味,提高了基酒的純正度,使產(chǎn)品更符合未來消費潮流,特別是迎合年輕人消費需求,也為中高端白酒新品的開發(fā)提供指導。