小曲酒新工艺澳洲高粱吸水特性研究

叶川，沈永祥，刘怀臣，胡浩，史小兵，陈帆，王新平

（毛铺健康酒业有限公司枫林酒厂，湖北阳新435204）

小曲酒新工艺澳洲高粱吸水特性研究

叶川，沈永祥，刘怀臣，胡浩，史小兵，陈帆，王新平

（毛铺健康酒业有限公司枫林酒厂，湖北阳新435204）

小曲酒生产原料以高粱为主，但目前国内高粱价格较高，且受地区限制严重。澳洲高粱价格低廉，不受区域限制，来源充足，淀粉含量高且出酒率好。但其颗粒大、皮厚、直链淀粉含量高的特点会造成粮食吸水速率较为缓慢，小曲新工艺存在同一泡粮桶上下层温差大、吸水速率差异大、焖粮时间长等缺点，严重影响了单锅粮食蒸煮的一致性，因此泡粮以及蒸煮过程吸水特性的研究迫在眉睫。实验采取加长泡粮水管至泡粮桶底部的措施，同时在泡粮过程中启动压缩空气气动搅拌15 min，不同位置粮食温差由最初的30℃缩小至6.0℃，泡粮结束时水分差异由最初的5.2%减小至2.0%；蒸煮前利用56℃热水进行洗粮并带压排水，粮食吸水速率加快，焖粮时间由最初的65～75 min缩短至8～10 min。蒸煮后熟粮水分控制在55.0%～57.0%之间，蒸粮米粒感官软硬适中，表皮干爽，符合生产工艺要求，单锅熟粮一致性明显改善。

小曲酒新工艺；澳洲高粱；吸水特性

小曲酒是中国白酒的主要酒种之一，年产量约占白酒总产量的三分之一[1]。广泛分布于四川、云南、贵州等地区，在我国南方、西南地区遍及城乡，其中四川小曲酒因产量大，历史悠久，工艺独特，被称为“川法小曲酒”。其生产多以高粱为原料，以根霉曲为糖化发酵剂，经过润料蒸煮、摊晾下曲、糖化培菌、粮糟混合、入池发酵、固态蒸馏而成[2-3]。主要特点为：使用整粒原料，用曲量小（根霉曲用量在0.3%～0.5%之间），发酵周期短（5～7 d），原料出酒率高（以57%vol计，可达到50%～53%）[4]。经四川省酒类科研所立项研究，成品酒具有“醇香清雅，酒体醇和，回甜爽口，纯净怡然”的风格特点，并将其确定为“小曲清香型白酒”，与麸曲清香、大曲清香同属清香型大类[5]。

小曲酒的生产原料范围广，高粱、玉米、小麦、荞麦、大麦、青稞、稗子、稻谷、薯类（鲜或干）等均可用来进行小曲酒的酿造[6]。但是以其他原料进行酿酒时，酒的风格会出现很大差异，故小曲酒的生产还是以高粱最受青睐。澳洲高粱直链淀粉含量约为12%，支链淀粉含量约为58%，总淀粉含量高达70%左右，淀粉含量较东北高粱高出约5%。但由于澳洲高粱本身颗粒大，种皮厚，直链淀粉含量高，造成其吸水速率慢和粮食难蒸煮，为保证出酒率、酒质稳定必须解决澳洲高粱的泡粮和蒸煮吸水问题。

毛铺健康酒业有限公司枫林酒厂开创了固态法小曲白酒机械化酿造工艺先河，设备达到“五化一度”标准（机械化、自动化、智能化、信息化、智慧化及美观度），率先采用不锈钢组合系统泡粮、带压球锅蒸粮、保温箱床糖化、低温入槽车、恒温发酵间、机器人智能化上甑等先进技术，彻底摆脱了传统工艺“怕冷怕热”的弊病，实现了“全年生产桂花酒”的目标。

但是，目前以澳洲高粱作为原料进行小曲白酒酿造的相关研究较少，可以借鉴的经验不多，生产过程缺乏理论知识指导。本实验就澳洲高粱泡粮和蒸粮中关键吸水过程，探究澳洲高粱吸水特性，并采用气动搅拌、加长泡粮水管道、蒸煮前洗粮以及带压排水等保证粮食蒸煮后效果，为澳洲高粱泡粮和蒸煮提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

实验材料：九江港进口澳洲红高粱（枫林酒厂粮仓内高粱）。

主要设备：泡粮组合系统（PLZHXT-1500，南通裕盛食品机械有限公司）、球型带压旋转蒸锅（XZZG-4500，南通裕盛食品机械有限公司）、电子分析天平（AL104，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）、电热鼓风恒温干燥箱（YLD-2402V，黄石市恒丰医疗器械有限公司）、数显温度计（JM624，天津今明仪器有限公司）。

泡粮桶：采用不锈钢材质，上部为立方体结构，底部为倒四棱锥结构，粮食通过上方刮板机和气闸进入泡粮桶，泡粮水通过泵组和管道添加，粮食泡好后通过下方粮管道进入蒸锅。

蒸锅：采用不锈钢材质，为带压旋转球形蒸锅，底部安装筛网，通过两侧电机转轴进水、进汽、排水和排气。

1.2 实验方法

泡粮：实验采用先粮后水，泡粮桶内放入1.1 t澳洲高粱，再加入约1.4 m378℃泡粮水，浸泡18 h±4 h。

蒸粮：粮食蒸煮过程主要分为初蒸、焖粮、复蒸3个步骤，初蒸压力维持在0.14～0.16 MPa，保压时间约为30 min；焖粮水温为58℃，焖粮时间65～75 min（具体以粮食感官为主），焖粮结束后带压排焖粮水；复蒸压力维持在0.03～0.06 MPa，保压时间约为20 min；蒸粮结束摊晾至23～25℃时进行撒曲操作。

水分检测：电子分析天平称得玻璃称量瓶的质量m1，归零，向称量瓶中加入约10 g(10.0～10.5 g)样品后称量记为m2，于电热恒温鼓风干燥箱105℃干燥120 min至恒重，取出放入干燥器冷却至室温并称取质量记为m3。样品水分百分率计算公式为：

式中：m1——称量瓶的质量；

m2——所测样品烘干前的质量；

m3——烘干后称量瓶和样品的质量。

2 结果与分析

2.1 泡粮吸水特性研究

粮食进入泡粮桶后，添加78℃泡粮水浸泡约18 h，有效除去粮食中灰尘、秸秆和粮壳等杂质。同时澳洲高粱颜色深，单宁含量高，热水能够有效溶解高粱表皮中的单宁物质，降低单宁浓度，防止其含量过高抑制微生物生长代谢，进而影响出酒率和酒质。

泡粮的主要目的是促使粮食均匀吸水，便于后续蒸煮过程中高粱淀粉糊化。通过检测，澳洲高粱泡粮前水分为11%～12%，泡粮结束水分基本达到35%～40%，水分增加23%～29%，为粮食的主要吸水过程。

2.1.1 粮食和泡粮水温度变化

为探究泡粮过程中粮食吸水和温度之间的关系，实验对整个泡粮过程的温度进行了测量，结果见图1。

由图1可知，泡粮水刚添加后粮食上（upper）、中（middle）、下（lower）层温度相差较大，温度分别为76.9℃、75.3℃、46.7℃，泡粮水温度约为69.6℃，且向外界散热较快，温度整体呈现下降趋势；15 h左右粮食、泡粮水和外界环境之间热量交换基本达到平衡，温度呈现缓慢下降并有逐渐达到稳定的趋势，泡粮结束后上、中、下层粮食温度为52℃、45℃、30℃，泡粮水温约为43℃，总体表现为T上层粮食＞T中层粮食＞T泡粮水＞T下层粮食。

泡粮桶内各位置粮食及泡粮水温度存在明显差异，原因是中上层粮食受挤压程度小且较为疏松，泡粮水容易渗透进上层粮食，热量交换更为迅速；同时中上层粮食的保温效果较好，所以温度较高。随深度增加粮食受到的挤压力也逐渐增加，粮食之间缝隙变小，泡粮水难渗透，热量传递迟缓；且泡粮桶底部结构为倒四棱锥结构，比表面积大，热量散失快，其温度长期维持在35℃左右。

2.1.2 泡粮结束粮食水分差异

由于温度和压力等因素影响，不同位置粮食吸水速率上存在一定差别，泡粮结束检测粮食水分，结果见图2。

由图2可知，泡粮结束以后由于上、下层粮食之间温度等差别，上层粮食平均水分含量为36.1%，下层粮食平均水分含量为30.9%，上层粮食水分较下层粮食水分含量高出约5.2%，吸水速率明显好于下层粮食。

泡粮桶各位置之间温度差异以及泡粮水渗透难易程度成为影响泡粮结束水分一致性的重要因素。温度较高且泡粮水容易渗透的位置吸水性好，温度较低且泡粮水难以渗透的位置吸水性差。要解决泡粮水分一致性问题，必须要使泡粮水和高粱充分搅拌混合，促使各位置温度和水分的统一。

沥青混凝土的生产对于温度的要求十分严格，过高的温度或者过低的温度都会对沥青混凝土成品质量有一定的影响。如果沥青的温度高于标准温度，在高温作用下沥青很容易碳化，碳化的沥青属于工业废料不能继续在工程中加以使用，而如果沥青的温度过低则会严重降低沥青的黏合性，如果沥青的黏合度不够或者不均匀同样也属于工业废料无法进行使用，这两种情况无一例外都会造成大量原材料的浪费，在增加了工程的原材料成本的同时也严重影响了工程的施工效率和质量，增加了工程的实际工期。

2.1.3 压缩空气气动搅拌

针对泡粮桶内部不同位置粮食和泡粮水温度、粮食松散度等存在差别，泡粮效果存在差异的现象，在进完粮并添加泡粮水以后，实验通过从泡粮桶底部通入压缩空气一定时间，促使粮食和水充分混合进而缩小温度差异，提高泡粮吸水一致性，实验结果见图3—图5。

由图3—图5可看出，No stirring表示泡粮水添加后未进行压缩空气气动搅拌，Stirring表示泡粮水添加后利用压缩空气进行气动搅拌。数据显示，气动搅拌5 min上层粮食温度下降4.2℃，中层温度上升0.8℃。由于搅动时间短，热传递还未达到平衡，下层温度反而下降1.8℃，上、下层粮食最大温差为29.3℃，气动搅拌5 min对泡粮桶内温度均一性改善效果不明显。

气动搅拌15 min，随着搅拌时间延长，粮食上层温度下降7.2℃，中层温度上升8.7℃，下层粮食温度上升幅度较大为15.4℃，泡粮桶内部上、下层粮食温度差为17.1℃，气动搅拌15 min对增加泡粮桶内部粮食温度均一性效果显著。

气动搅拌25 min，随着搅拌时间的继续延长，粮食上、中、下层温差缩小较15 min效果更为显著，最大温差为9.1℃，但是搅拌时间过长能耗显著增加。综上所述，气动搅拌能有效降低泡粮桶内部上、中、下层粮食之间温度差，且随气动搅拌时间延长泡粮桶内温度一致性效果越好，考虑效果、能耗、生产时间等问题，搅拌时间以15 min为宜。

气动搅拌主要原理为压缩空气从泡粮桶底部通入，空气带动底部的粮食和水上升，造成泡粮桶底部压力减小，上层粮食和热水延泡粮桶壁沉入底部并被压缩空气再次带起，如此循环15 min整个泡粮桶内部粮食和泡粮水混合较为均匀，粮食浸泡吸水一致性显著提高。

2.1.4 泡粮水管加长至泡粮桶底部

由图6、图7可知，S表示正常长度的泡粮水添加管道，L表示加长的泡粮水添加管道，U（upper）表示泡粮桶上层粮食，M（middle）表示泡粮桶中层粮食，L（lower）表示泡粮桶下层粮食。正常长度的泡粮水管泡粮水添加结束后，泡粮桶内粮食纵向温度差异较大，上、下层温差平均约为25℃，影响泡粮吸水一致性；泡粮水管加长至接近泡粮桶底部位置后，泡粮桶内粮食横向温度差异变化不大，纵向温度差明显缩小，上、下层温度差平均约为6℃。

通过对泡粮结束后粮食取样进行水分检测，数据显示正常长度的泡粮水管添加泡粮水，泡粮结束后上、下层粮食水分差约为5.2%；泡粮水管加长后添加泡粮水，泡粮结束后上、下层粮食水分差控制在2.0%以内，效果显著。

综上所述，泡粮水管加长至接近泡粮桶底部位置并深入粮食内，泡粮水添加结束后粮食横向温度差变化不大，纵向温度差由25℃缩小至6℃，泡粮水分的上、下层差异由5.2%缩小至2.0%以内。

2.2 蒸煮吸水特性研究

焖粮是粮食的二次吸水过程，且经过初蒸以后的高温粮食（90℃以上）在遇到56～58℃的低温泡粮水，表皮迅速收缩破裂。焖粮过程主要以人为感官为主，评判标准为破皮率达到90%以上，粮食明显膨胀，且无翻花和淀粉外溢现象。

2.2.1 焖粮粮食水分变化

实验探究了粮食水分随焖粮时间的变化关系，结果见图8。

由图8可知，初蒸过程基本不吸水，仅仅起到加热粮食和部分糊化作用（内芯含水，在70℃以上发生糊化），焖水前5 min吸水最快（吸水9个点），焖水25 min粮食水分达到51%～52%，而后吸水趋势变缓，焖水结束粮食含水量在52.5%～53.5%之间（后20 min仅吸水2个点），排焖粮水过程粮食吸水近4.0%，因为排水时长达10 min以上，且此时粮食经初步糊化，含水量超过50%，带压环境下吸水加速。

焖水25 min后，吸水效率低，带压排焖粮水过程吸水效率高，可尝试固定焖水25 min，通过调节压力控制排焖粮水时间确保熟粮含水量，来实现蒸粮自动化，作为技术储备进行攻关。

2.2.2 洗粮实验

借鉴清酒工艺，在粮食蒸煮前添加56℃热水进行洗粮，转动蒸锅3圈以后带压排水，除去粮食中杂质的同时也大大促进粮食吸水，实验结果见表1。

通过表1数据对比，洗粮操作以后焖粮时间由约68 min急剧缩短至10 min，熟粮水分无明显差别，均在工艺要求控制范围内。通过感官评判，洗粮后粮食软硬适中，表皮干爽，开口适中，无翻花和淀粉外溢现象。

蒸煮前的洗粮操作除去了粮食表皮黏附的淀粉和其他一些杂质，同时带压排水的过程促进了粮食吸水，使得焖粮时间大大缩短，有利于提高生产效率，且洗粮以后的熟粮水分和粮食感官均满足工艺生产要求。

3 结论

从上述分析、探讨和研究中可以得知，泡粮、焖粮作为粮食的主要吸水过程，需要通过一定的技术手段来提高粮食吸水的一致性。泡粮工序主要采用压缩空气气动搅拌15 min和加长泡粮水管道的措施来提高泡粮结束以后粮食水分的一致性，泡粮结束后上、下层温度差从30℃缩小为6℃左右，泡粮水分差由5.0%以上缩小至2.0%以内；蒸粮工序主要采用56℃热水洗粮和带压排水促进粮食吸水，将焖粮时间由68 min左右缩短至10 min，且熟粮水分和感官均控制在工艺要求范围内。

[1]李大和.不同原料川法小曲酒生产技术评述[J].酿酒,2006,33 (1)：5-8.

[2]李大和,李国红.川法小曲酒生产四个关键工序的控制[J].酿酒,2014(1)：85-88.

[3]李大和,李国红.川法小曲白酒生产技术(一)[J].酿酒科技,2006 (1)：117-118.

[4]邓亚红,何昆,何翠容,等.川法小曲酒甑桶蒸馏馏分流出规律的研究[J].酿酒,2015,42(2)：34-38.

[5]曾祖训,赖永祥,曹炜,等.川法小曲白酒属小曲清香型白酒的研究——四川小曲酒香型确定的研究[J].酿酒科技,1992(5)：7-14.

[6]李大和.川、滇小曲酒比较[J].酿酒科技,2010(5)：55-59.

Water-Absorbing Characteristics of Australian Sorghum by New Xiaoqu Liquor-Making Technique

YE Chuan,SHEN Yongxiang,LIU Huaichen,HU Hao,SHI Xiaobing,CHEN Fan and WANG Xinping
（Maopu Healthcare Liquor Co.Ltd.,Yangxin,Hubei 435204,China）

Xiaoqu Baijiu is produced with sorghum as the main raw material.However,domestic sorghum price is high and its regional restriction is serious.Australian sorghum is cheap and there is no regional restriction.Besides,it has high starch content and high liquor yield.Unfortunately,its water-absorbing rate is relatively slow due to its large granule,thick seed coat and high amylose content.New Xiaoqu liquor-making technique has the following disadvantages in practice:significant temperature difference and water absorption rate difference between the upper part and the lower part in a bucket,and long cooking time which would seriously influence the consistency of sorghum cooking in the bucket.Accordingly,the study of water-absorbing characteristics of Australian sorghum in soaking and cooking process is necessary.In the experiment,lengthening the stainless steel pipe to the bottom of the bucket and stirring sorghum for 15 min by compressed air could reduce temperature difference from original 30℃to 6℃,and after sorghum soaking,the moisture content difference reduced from original 5.2%to 2.0%.In addition,sorghum washing with 56℃hot water and pressure-drainage before sorghum cooking could accelerate water-absorbing rate of sorghum and sorghum cooking time shortened from original 65～75 min to 8～10 min.The moisture content of the cooked sorghum was controlled between 55.0%and 57.0%which met production requirements.The above measures could significantly improve the consistency of sorghum cooking in a bucket.

new Xiaoqu liquor-making technique;Australian sorghum;water-absorbing characteristics

TS262.4；TS261.4

A

1001-9286（2017）03-0081-05

10.13746/j.njkj.2016386

2017-01-03

叶川（1992-），男，本科，工艺研究员。