制曲工艺

第四章工艺理论4.1.1酱香型白酒的工艺流程一轮次酒（原酒）入库贮存检验勾兑包装出厂再贮存蒸煮拌粮生沙酒高温大曲出窖蒸酒蒸酒蒸料第三至八轮次发酵（2-7次酒）上次蒸酒酒醅摊凉入窖发酵出甄酒醅加水堆积发酵第二轮投料发酵（糙沙操作）70%整粒高粱20%粉碎高粱小麦除杂磨碎粗麦粉拌料母曲+水踩曲曲坯入仓发酵翻曲出房入仓贮存粉曲第一轮投料发酵（下沙操作）80%整粒高粱20%粉碎高粱加热水润粮(900C以上)拌料（加母糟）蒸粮加热水润粮出甄摊凉堆积发酵入窖发酵(30天)出窖酒醅加尾酒摊凉堆积发酵入窖发酵出窖酒醅分层蒸酒酱香酒醇甜酒窖底酒七次酒后酒醅酒醅烘干综合利用高温大曲高温大曲制曲工段尾酒5次循环4.1酱香型白酒的工艺流程图4.1.2概述以茅台酒为参考基数，酱香型白酒生产的主要特点，可归纳为“三高三长”及高温制曲、高温堆积发酵、高温馏酒、基酒生产周期长、大曲贮存时间长、基酒酒龄长，季节性生产就是“伏天踩曲、重阳下沙”。每次发酵经二次投料，高温制曲，轻水入窖，高温堆积，八次加曲，八次发酵，九次蒸馏（煮），七次摘酒。每加曲一次发酵期为一个月。生产一周期历时十个月。该酒酱香突出，优雅细腻，酒体丰满醇厚，回味悠长。另外还有一个显著的特点是，隔夜尚留香，饮后空杯香气犹存。以“底而不淡”,“香而不艳”著称。从成分上分析，酱香型酒的各种芳香物质含量都比较高，而且种类多，香味丰富，是多种香味的复合体。这种香味又分为前香和后香。所谓前香，主要是由于底沸点的醇、酯、醛类组成，起成香作用，所谓后香，是由高沸点的酸性物质组成，对成味起主要作用，是空杯留香的构成物质。根据国内研究资料和仪器分析测定，它的香气中含有100多种微量化学成分。本次设计的酱香型白酒，原料有高粱（酿酒）、小麦（制大曲）、大曲工艺是高温曲（60℃以上），原料清蒸，采用八次发酵七次摘酒，用曲量大（1：1），入窖前采用堆积工艺，窖池是石壁泥底等，贮存期3年，所以一瓶酒从生产到出厂需4年。4.2制曲工艺论证及说明4.2.1概述曲是一种糖化发酵剂，是酿酒发酵的原动力。要酿酒先得制曲，要酿好酒必须用好曲。制曲本质上就是扩大培养酿酒微生物的过程。一般先采用破碎的谷物为原料来富集微生物制成酒曲，再用曲促使更多的谷物经糖化、发酵酿成酒，曲的好坏直接影响着酒的质量和产量。大曲是以小麦、大麦和豌豆等为原料，经破碎、加水拌料、压成砖块状的曲坯后，在人工控制的温、湿度下培养而成。大曲含有霉菌、酵母、细菌等多种微生物及它们产生的各种酶类，是一种多菌种的混合粗酶制剂，它所含微生物的种类和数量，受到制曲原料、制曲温度和环境等因素的影响。由于大曲含有多种微生物，所以在酿酒发酵过程中形成了种类繁多的代谢产物，组成了各种风味成分。大曲的特点：其具有易培养、原料易得、工艺简单、功能多、内涵复杂等，同时，在大曲酒生产过程中存在着耗曲量大，发酵周期长、制曲劳动强度大等问题。制造高温大曲采用独特的工艺。其特点是制曲温度高，最高品温可达62度以上；制曲时间长，曲房培养时间最短为40天，储曲期在3个月以上；用曲量大，与酿酒原料高粱之比为1:1，如果把大曲折合成小麦，则小麦用量超过高粱。用小麦制成的大曲，称为麦曲、酒曲或酒药。麦曲质量好坏与酿酒风味优劣有密切关系，已认为麦曲的香气，是酱香的主要来源之一。麦曲既作糖化发酵剂，又作酿酒原料，对形成酒的风格和提高酒质起着决定性的作用。4.2.2大曲的定义和制曲原料的选取曲是指含有大量能发酵的活微生物或酶类的糖化发酵剂。大曲因其块大而得名。大曲的第一定义为：大曲是酿酒用的一种糖化剂和发酵剂，多为一种砖块形的粗酶制剂。其微生物区系为霉菌、酵母菌和细菌，并有一定量的放线菌。在制曲过程以品温决定香型。大曲的第二定义为：以小麦为主要原料制成的形状较大、并含有多霉菌物质的曲块。大曲作为酿制大曲酒用的糖化、发酵剂在制造过程中依靠自然界带入的各种野生菌，在淀粉质原料中进行富集、扩大培养，并保藏了各种酿酒用的有益微生物。再经过风干、贮藏，即成为成品大曲。一般要求贮存三个月以上算陈曲，才予使用。制曲原料，要求含有丰富的碳水化合物(主要是淀粉)，蛋白质以及适量的无机盐等，能够供给酿酒有益微生物生长所需要的营养成分。因为微生物对于培养基(营养物质)具有选择性。如果培养基是以淀粉为主，则曲里生长的微生物，必然是对淀粉分解能力强的菌种为主。若以富于蛋白质的黄豆作培养基，必然是对蛋白质分解能力强的微生物占优势。酿制白酒用的大曲是以淀粉质原料为主的培养基，适于糖化菌的生长，故大曲也是一种微生物选择培养基。完全用小麦做的大曲，由于小麦含丰富的面筋质(醇镕谷蛋白与谷蛋白)，粘着力强，营养丰富，适于霉菌生长。其他的麦类如大麦、荞麦，因缺乏粘性，制曲过程中水分容易蒸发，热量也不易保持，不适于微生物生长。所以在用大麦或其他杂麦为原料时，常添加20-40％豆类，以增加粘着力并增加营养。但配料中如豆类用量过多，粘性太强，容易引起高温细菌的繁殖而导致制曲失败。大曲原料的主要化学组成见表4.1。表4.2大曲原料的主要化学组成（单位：%）原料名称水分粗淀粉粗蛋白质粗脂肪粗纤维灰分大麦小麦豌豆12.811.5～12.010.0～12.061.0～65.061.0～62.545.2～51.57.2～9.811.2～12.525.5～27.52.5～2.91.9～2.83.9～4.01.2～1.67.2～7.91.3～1.61.7～2.93.4～4.23.0～3.1大曲是用生料制曲，这样有利于保存原料中所含有的丰富的水解酶类，如小麦麸皮中β-淀粉酶含量与麦芽的含量差不多，将有利于大曲酒酿制过程淀粉的糖化作用。大曲中含有丰富的微生物，提供了酿酒所需要的多种微生物的混合体系，特别是大曲中含有霉菌，是世界上最早把霉菌应用于酿酒的实例。微生物在曲块上生长繁殖时，分泌出各种水解酶类，使大曲具有液化力、糖化力和蛋白分解力等。大曲中含有多种酵母菌，具有发酵力、产酯力。在制曲过程中，微生物分解原料所形成的代谢产物，如氨基酸，阿魏酸等，它们是形成大曲酒特有的香味前体物质，而氨基酸也提供作酿酒微生物的氨源。因而对成品酒的香型风格也起着重要作用。大曲的糖化力、发酵力相应均比纯种培养的麸曲、酒母为低，粮食耗用大，生产方法还依赖于经验，劳动生产率低，质也不够稳定。辽宁凌川白酒和山西祁县的“六曲香酒”系根据大曲中含有多种微生物群的原理，采用多菌种纯种培养后，混合使用，出酒率较高，具有大曲酒风味，这是今后发展的方向。但由于大曲中合有多种微生物群，从而在制曲及酿酒过程中形成的代谢产物种类繁多，使大曲酒具有丰富多的芳香味与醇和回甜的口味，且各种大曲酒均独具香型、风格，目前用其他方法酿造尚不能达到这种水平。另外大曲也便于保存和运输，所以名白酒及优质酒仍沿用大曲进行生产。4.2.3大曲的特点酱香型白酒主要采用高温大曲进行生产；高温类型的茅台大曲，培养着重于“堆”，即在制曲过程用稻草隔开的曲胚放在一起，以提高曲胚培养品温，使达到60℃以上，即称高温堆曲。制曲原料为小麦。高温曲中氨基酸含量高，高温会使酵母菌死亡，如茅台大曲中很难分离到酵母菌，酶活力的损失也大，而细菌特别是嗜热芽孢杆菌，在制曲后期高温阶段繁殖较快，少量耐温的红曲霉也开始繁殖，这些复杂的微生物群对制酒质量的关系，至今还没有完全了解清楚。有人认为生产高温曲，是使大曲内菌系向繁殖细菌的方向转化。从60年代中期开始，逐渐将制曲最高品温提高到55～60℃，以便增强大曲和曲酒的香味。制曲温度的高低直接影响大曲中各类微生物的生长繁殖。微生物在曲块上进行生长繁殖，有其大致的规律，前期以霉菌和酵母大量繁殖为主，中期各类微生物从曲块表面向内部繁殖，而后期由于温度升高，致使不耐温的酵母和细菌营养体大量死亡，而嗜热芽孢杆菌和少量的耐温红曲霉菌仍能存活。高温大曲含水量偏低，酸度较高，氨基酸含量比较多，糖化力和发酵力弱，液化力稍强，酿酒出率低，酒质醇厚，酱香较浓。4.2.4大曲的生产工艺1.生料制作生料制作是大曲培养和产品质量的关键所在，是大曲的最显著特征之一。制备大曲的原料应含有丰富的碳水化合物（淀粉）、蛋白质及适量的无机盐等，以便微生物生长繁殖过程中能提供必要的营养；同时制曲原料所含的营养成分也对微生物的富集和形成不同的酶系起到筛选与诱导作用。许多研究表明，生料上生长的微生物比熟料上的生物群要适用得多。生料制曲不仅有利于保存原料中原有的水解酶（如小麦麸皮中的β-淀粉酶），使他们在大曲酒酿造过程中仍能发挥作用，而且有助于直接利用生料中的微生物得以富集、生长、繁殖。如生料上的菌可以产生酸性羧基蛋白酶，可以分解加热变性后的蛋白质，且霉菌的生成量也十分可观，由此而形成的大曲多种作用刚好适用于以高粱为原料酿酒的窖内发酵。2.菌酶共存大曲培养最突出的特点，要算菌酶的共生共效现象。由于菌种繁多，酶系复杂，故在大曲培养中产生了丰富的物质，这是任何一种纯种曲所无法比拟的。在酿造大曲酒时，依靠大曲中各种微生物和酶，对酿酒原料进行糖化发酵，同时，大曲本身所含的淀粉、蛋白质等成分在发酵过程中也被分解利用。在制曲过程中，微生物分解原料所形成的代谢产物，如糖类、氨基酸、有机酸等，都是大曲酒香味成分的前体物质，它们与酿酒过程中形成的其他代谢产物一起，构成了大曲酒各种香气和口味物质。大曲的这些优越性是其他曲种无法替代的。3.开放式自然培养和季节性强的特征开放式制曲最大限度地网罗了环境中的微生物，以增加大曲培养过程中微生物的总量。特别是在好氧和厌氧之间的兼性发酵方式较为独特。但正因为要网络空间微生物以及培养任其自然，故气温对大曲的培养有至关紧要的影响。如夏天所含的微生物（霉菌）比冬天的要多，加之气温高，故而培养彻底，大曲泡气、色味也均优于冬天的大曲，故前人总结的“伏天踩曲”。由于大曲是生料制作，故微生物群类是自然的、野生的、培养条件也是自然的，特别是将大曲堆积培养，根据工艺和产品质量来调节各阶段的品温，借以控制微生物的种类、代谢和生长繁殖。培养中温度的变化也属自然控制，如采取翻曲、开门窗排潮和关门窗、加盖保湿物等，无需施加任何升温的化学或物理的必须条件而随其自然得到产品。当然，在生产过程中引进先进技术设备，对温度、湿度等自然条件进行监控，以提高产品质量，也是未来生产的一种趋势。4.使用陈曲且用量大大曲经过曲房培养成熟，不能立即使用，需要经过4～6个月的贮存，成为陈曲才投入使用。由于在制曲过程中曲块潜入大量产酸菌，他们在干燥条件下会失去繁殖能力或较多的死亡，避免了发酵过程中过多的产酸。同时，在大曲贮存过程中，酵母菌数量也会减少，整个曲的酶活性适当地钝化，在今后酿酒过程中避免前火过猛，升酸过快的不良情况，使发酵时的品温变化符合“前缓、中挺、后缓落”的规律进行，有利于产酒和酒质的提高。4.2.5高温大曲的研究大曲是酿酒发酵的基础，由于酿酒生产用曲量大，与原料高粱比达1：1.若折成制曲原料小麦，则其用量超过高粱。因此，高温大曲在酿酒时即作为糖化剂，有作为原料的一半用途，显然大曲的质量与酒的风味密切相关，历来认为曲的香气是酱香的主要来源之一。1.制曲过程中化学成分的变化及微生物动态为了了解制曲过程中微生物及化学组成的变化，对高温大曲培养工艺进行了查定。从大曲入房到出房，定期记录温度，取样分析及进行微生物分离，以不同的培养基稀释32万倍进行平板培养，根据菌落外观形态、镜检观察，分别对酵母菌、霉菌、细菌计数。测定结果见图4-2-5.1，4-2-5.2，4-2-5.3从图5-2-5.1可见，大曲入房后，随着微生物的生长繁殖和代谢活动，产生了大量的热量，品温迅速上升。入房第二天升温幅度达21℃。以后随着微生物生长第7天第一次翻曲，温度不断变化，待到的14天第二次翻曲后，品温高达60℃以上。约在16天后，大曲水分降低，微生物生长由表及里，温度逐渐下降。图5-2-5.2说明大曲入房后淀粉平衡下降，酸度和糖分逐渐上升，在第二次翻曲前达到高峰。由于小麦粉本身存在B-淀粉酶，因此开始的糖化力高，随着品温上升而逐渐下降。至第二次翻曲后，水分减少，霉菌增殖，糖化力又回升。但高温大曲的糖化力是较低的。