1964年汾酒试点科研成就

2018-01-17 14:57
酿酒科技 2018年2期
关键词:制曲汾酒大曲

韩 英

(山西杏花村汾酒厂股份有限公司技术中心,山西汾阳 032205)

新中国成立后,酿酒工业的科学技术才被重视起来,并有了很大发展。国务院在1956年指示,采取恢复、巩固、提高的方针,保证名酒的质量,发扬我国的民族遗产。1956年,国家科委制定的12年(1956—1972年)长远科学技术发展规划中,列有总结提高民族传统特产食品等内容,其中包括贵州茅台酒、四川泸州老窖大曲酒及山西杏花村汾酒等课题。通过总结试点工作,使白酒生产工艺日臻完善,产品质量达到新水平,使上述3个企业产品成为我国酱香、浓香和清香型白酒的典型代表。

1957年10月至1958年4月,食品工业部四川糖酒研究室与四川省专卖实业公司等单位,成立泸州老窖大曲酒的总结工作委员会,重点是新老操作法的技术查定,对泸州老窖大曲酒的传统操作法进行了比较全面的工艺总结,工作是围绕生产工艺进行,但没有进行微生物方面的工作。

1959年4月至1960年3月,由轻工业部牵头,轻工业部科学研究院发酵所、贵州省轻工业科学研究所、中国科学院贵州分院化工研究所和茅台酒厂等单位联合成立了茅台酒总结工作组,主要任务是对茅台酒进行现场写实与整理总结,写出了一套比较完整的操作法。

为了总结提高汾酒生产技术的传统经验,进一步探讨提高汾酒质量,特别是提高汾酒香味的途径,使汾酒质量精益求精,以满足国内外市场和广大人民物质生活的要求,1963年,汾酒厂向轻工部提出总结其经验的要求,李浊尘部长批示,请部发酵研究所秦含章所长到汾酒厂蹲点,于翌年展开了汾酒的试点工作。

1964年2月至1965年5月,中央轻工部食品局、轻工业部发酵研究所、山西省轻工厅和杏花村汾酒厂等组成“总结提高汾酒生产经验试点工作组”,领导组由中央轻工业部食品局酿酒处处长林菲、轻工业部发酵研究所所长秦含章、山西省轻化工业厅副厅长张民道、轻工业公司经理秦望西、省轻化厅技术处副处长赵平、省轻化研究所副所长周学初、杏花村汾酒厂厂长秦斌7人组成,轻工业部发酵研究所秦含章所长任组长,蹲点指挥。工作组下设技术秘书和行政秘书,轻工部发酵研究所工程师熊子书任技术秘书,山西杏花村汾酒厂技术员陈介德任行政秘书。当时从部发酵所、省轻化所等单位抽调专职技术人员35名进行试点,其中工艺组4人,分析组16人,试验组2人,成品组2人,微生物组8人。整个试点期间参与工作的共有56人,由汾酒厂秦斌厂长具体组织执行。工作组下设分析、工艺、微生物、试验、成品等5个专业小组:分析组组长为徐惠珍;工艺组组长为宿宝林,副组长为许忠君;微生物组组长为杨洁华,副组长为王元太;试验组组长为柴大钧;成品组组长为吴伦熙,副组长为李增胜,每个专业组又细分为若干个试验小组。

试点之初,设立了3项任务:一是汾酒产品质量定型,在总结现行汾酒质量的基础上,在保持汾酒具有独特风格的前提下,通过分析、品评和试验等工作,把汾酒产品质量定型下来,包括汾酒感官质量标准和理化质量标准;二是总结提高汾酒生产工艺,在总结现行汾酒生产技术经验的基础上,在现行汾酒发酵工艺或操作法的前提下,通过逐道工序的现场生产写实、分析测定和科学试验等工作,提出一个比较先进、科学、完整的汾酒生产工艺;三是制订出一套比较完整的汾酒检验方法,针对汾酒独特风格,在总结现行汾酒质量检验方法的基础上,通过分析、品评和试验,制订出一套比较完整的,与汾酒特点相适应的科学检验方法,包括汾酒感官质量的品评法和理化指标的分析法等。为实现这三大任务,各组分别制定了各自的任务、职责范围和进度计划,工作组将三大任务细化为14个专题、49个项目、145次中型酿酒试验的试点工作计划。

试点工作从1964年3月开始至1965年5月结束,共开展了200多个项目的研究,进行了3000多次试验,取得了2万多个试验数据,试点资料有汾酒酿造工艺学、汾酒酿造用微生物实验法、汾酒品质尝评法、汾酒酿造化学分析、汾酒试点业务理论学习资料等技术资料共计85万字。用当代科学技术将历代的传统操作经验科学化、系统化、完善化。通过总结试点,揭开了汾酒质量之谜,提高了质量和产量,同时提高了劳动生产率,降低了生产成本,使汾酒的生产技术达到一个新的水平。于1978年获得了全国科学大会重大成果奖。当时开展的工作和取得的成果大致可归纳为以下几个方面。

1 分析检验方法的建立

分析方法是科学实验的基础,也是科研人员的工具,将数据建立在同一基础上,对比论证,使其具有可比性,因此建立一套完整的分析检验方法,被列为这次试点重点研究的课题,也是这次试点突出的成就之一。这套“酿造化学分析法”包括原料、曲坯及大曲、酒醅、成品酒、几种芳香组分和酿造用水及加浆水的分析,另外还建立了微生物实验法、汾酒尝评法等。根据这套方法,选取具有代表性的酒样,对1964年9月轻工业部食品工业管理局在西凤酒厂全国名酒协作区会议上规定的化验项目,进行了分析,作出了比较。

1.1 化学分析法

此套方法涵盖了从原料到成品酒的各个环节,包括原料成分分析、曲坯培养过程成分检验、酒醅发酵过程含量测定,成品酒的风味物质、微量元素、有害物质检测,以及酒糟成分检验、酿酒用水及加浆用水的分析等,共计6大部分93个检验项,此外还有仪器设备的使用、校正与维护,实验准备工作、安全卫生规则等。这些方法奠定了汾酒质量控制的基础,有的方法一直沿用至今。

汾酒是一种高酒精度的蒸馏酒,具有清香绵软、醇厚爽口的特点,以清香著称,而清香的化学物质是什么,一直是一个谜。课题组从两方面着手进行研究,一方面用已知成分配制的人工配制酒样与汾酒进行对比品尝,借以探索接近汾酒的香型,另一方面通过建立的汾酒酿造化学分析法,剖析汾酒的香味成分,摸索构成汾酒的香味成分,研究汾酒风味的典型性。通过分析,首次剖析了汾酒的主要香气成分和口味物质约60余种,包括汾酒的香气和口味组分,主要是有机酸类、酯类、高级醇类、醛类和其他香味物质,汾酒的清香由各组分种类和数量的不同组合而成,这些成分也作为确认清香型白酒的基础。确定乙酸乙酯为汾酒的主体香成分,使汾酒质量指标做到定型化,这些研究成为制订汾酒质量标准,乃至清香型白酒质量标准的依据。

1.2 微生物实验法

制定完善了汾酒酿造微生物酵母、霉菌、细菌的分离、鉴定、计数操作方法,以及微生物的生理及其代谢产物的分析方法,大曲酶活性的测定方法。

1.3 汾酒品质尝评法

酒类应用感官检查来鉴定生产中各阶段产品的好坏,研究质量改进和处理方法的效果,检查出厂成品的质量标准,调查消费者对出厂产品的爱好等,已证明在酿酒工业中起着重要的作用。

汾酒的尝评检查,过去往往误差较大,再现性较小,甚至造成彼此互不相信的事例。因此,此次采用国际上通行的一些概念,结合我国传统白酒的情况,将感官质量指标分为色、香、味和风格4个方面,使汾酒质量品评有科学的基础。又从试点组挑选了3名评酒员,经过专门的科学培训,包括评酒技巧、评酒卫生、评酒基本知识以及对各种不同类型汾酒的系统尝评训练,并与标准酒样相对照。配制了接近汾酒香气和口味的单一成分21种,由浓到稀,由简到繁,进行尝评练功,掌握了不同类型酿造汾酒的特点,了解了各种单一成分的嗅觉和味觉的特征,大大提高了评酒技术。经一定时间的摸索,不断提高,这样就减少了评酒的误差。同时改进了评酒环境和评酒条件,特制郁金香形的评酒杯,使评酒结果可靠正确,制定出一套“汾酒品质尝评法”。

通过试点实践证明,根据评酒员总结经验的结果,自信有70%左右的正确可靠性,同时还可为生产提出改进的意见。

2 伏曲的生产写实

汾酒大曲为我国的古老曲种之一,以大麦、豌豆和井水为原料踩制而成。制曲的目的,主要是利用多种酶类的生化性能,使它变成我国独特形式的糖化剂和发酵剂。为了制造良曲,必须选择原料,加以适当配比,让微生物充分繁殖。因大曲中微生物种类复杂,微生物酶种也复杂,由于这些酶种的作用,在酿酒过程中生成了不同种类的香气成分和口味物质,最后才使汾酒具有独特的风味。

汾酒酿造使用大曲,解放前由厂方生产一部分,其余是向徐沟、晋祠、交城和文水等地曲店购买。当时制曲设备条件差,技术水平较低,常在掌握温度方面高低不均匀,以致生产的大曲花色较杂,例如存在清茬、红心、单耳、双耳、金黄一条线和菊花心等断面,投入生产时,并不区分花色,而是混合使用,解放后在制曲工艺上采取适当的人工控制,逐步由杂花色发展为单花色。1954年,为了提高汾酒的风味质量,要求改进大曲的质量,开始生产单一的清茬曲。根据老工人的讨论,结合外厂的经验,1964年1月又开始生产后火曲。汾酒大曲当时以生产后火曲最多,清茬曲生产最少。红心曲操作法是试点时,请晋源食品厂吴效忠技师来厂指导后恢复生产的。

过去酒师常讲“看酒必先看曲”,即大生产有好曲才能酿造出好酒,由此可见大曲的制造对酒的重要性。为了提高汾酒质量,找出大曲对酿酒的关系,对制曲过程进行了写实。

大曲踩制的季节,历来认为夏秋季气温高,相对湿度较大,曲房温湿度容易保持,适于微生物的生长繁殖,同时夏秋季自然界微生物较多,此时踩制的大曲质量好,称作“伏曲”。此次伏曲写实工作从1964年6月29日开始,共进行了3轮,每轮约1个月,到1964年9月底为止,历时3个月,然后进入伏曲贮存阶段,截至1965年3月份,伏曲生产写实全部结束,进行3轮伏曲生产写实工作,采用调查访问、现场观察、取样分析、微生物实验和质量鉴定等方式,恢复了汾酒大曲的品种,分为清茬曲、红心曲和后火曲3类,它们的原料、配料、粉碎、踩制、翻曲等工序大致相同,只有加水量、培养温度、操作条件不同。并且比较了伏曲的酿酒性能,取得的主要经验归纳如下。

2.1 制定了完整的大曲生产工艺

2.1.1 制曲原料的条件

要求营养丰富、水分恰当和温度适宜等。大麦皮多黏性小,疏松,结块后间隙大,上火猛,后火快、水分和热量散发亦快,亦不利于微生物的充分繁殖而获得大量的酶。豌豆皮薄,黏性大,结块后水分和热量不易散失,亦不利于微生物的充分繁殖而获得大量的酶。因此,为了制造汾酒大曲获得大量的酶,大麦与豌豆的配比应与季节气候结合起来。其大麦与豌豆的配比为6∶4。

2.1.2 制曲原料的粉碎

制曲原料粉碎的粗细与大曲质量有密切的关系,若原料粉碎过粗,曲坯空隙大,培菌升温快,降温亦快,水分和热量散失也快,不利于曲坯表面上霉。若原料粉碎过细,曲坯空隙小,黏性大,水分和热量不易散发,易造成酸臭味,所以原料的粉碎度过粗或过细均不适宜制曲。其粉碎程度为过180目筛孔的占46%~54%,其余体积如小米粒状。

2.1.3 制曲原料的加水量

一般每100 kg原料加水47~50 kg,因大曲品种而略有区别,清茬曲宜少,后火曲宜多。踩曲用水应为清洁井水,夏季用凉水,水温15~18℃,冬季用温水30~35℃。加水和面时,应充分拌匀,使其无干面,无疙瘩,松散,手握能成团。拌和的制曲原料,应立即踩制成曲坯。曲坯踩的松紧与软硬,对培菌过程中温度和水分的变化有关系,直接影响大曲的质量。因此,踩制的曲坯,表面光滑,四角整齐,软硬一致,饱满坚实。

2.1.4 制曲的培养管理

培曲过程管理是生产不同品种大曲的重要环节,也是制曲好坏的关键。曲坯入房排列后,可分上霉、晾霉、潮火、干火(现称“大火”)和后火等几个阶段,因大曲品种不同而控制条件也不同,其中以清茬曲和后火曲相似,红心曲操作较别致,它在汾酒厂早已失传,试验时请晋源曲醋厂吴效忠技师到汾酒厂进行示范操作并传授经验恢复了红心曲这一品种。确认制造每种大曲的花色与质量,以掌握潮火与后火两个阶段最为重要,认识到提高伏曲质量必须掌握好“潮火”和“后火”两个环节,从而可以做到人工控制生产。

汾酒大曲从优质曲的感官质量看,清茬曲在88%以上,烧心、烧皮曲在12%以下;红心曲在90%以上,白心、黑心曲等在10%以下;后火曲中双道耳、金黄一条线在90%以上,双耳、单耳等曲在10%以上。每种大曲品种的合格率达到88%~90%,大幅提高了大曲的优质率,提高了制曲生产技术水平,消除了“靠天吃饭”的观念,同时反映在大生产与汾酒的质量与产量均有显著的提高,例如从1965年2月份来看,汾酒原料出酒率较上年同期提高3.19%(1964年2月份全厂平均原料出酒率为42.23%,1965年2月份为45.42%),汾酒质量合格率为100%,说明汾酒质量同样有所提高,统一了汾酒的产量与质量的矛盾,解决了汾酒优质但不能高产的问题。

这些制曲工艺的参数及过程控制、操作办法,一直沿用至今,奠定了大曲制作的标准化基础。

2.2 大曲微生物鉴定

汾酒大曲是利用自然界微生物自然接种,让其生产繁殖而成,根据制曲所在地区环境的不同而有差异,通过伏曲生产写实的初步观察,发现微生物的主要来源是曲房空气、制曲用具、大麦和豌豆原料及谷糠、芦苇等。

2.2.1 来源

霉菌由曲房空气以及谷糠、芦苇和席片等辅助材料中接种。酵母和细菌是由制曲原料,即粉碎的豌豆和大麦中带来的。

曲房空气中的微生物。主要是梨头霉、根霉、黄米曲霉、拟内孢霉等。拟内孢霉是曲坯“上霉”的主要微生物。曲房空气中,除芽孢杆菌外,通常细菌很少。

制曲原料带来的微生物以酵母为主,同时也有一定数量的细菌。从谷糠、席片、芦苇分离到微生物,其种类比较接近,以梨头霉、根霉、拟内孢霉为主。

2.2.2 筛选鉴定

以形态鉴定为主,对汾酒大曲和酒醅中分离出的菌株,经初步鉴定确认的有20个属31个种。其中酵母7个属,霉菌5个属,细菌8个属,共计274株,这些菌株都是汾酒生产的宝贵财富。

1966年,在山东临沂酒厂的全国新工艺白酒试点期间,为提高液态发酵白酒质量,搜集了全国生香酵母22株进行发酵条件的试验,其中就有从汾酒大分离得到的汾酒I号和汾酒II号,最终对筛选出的6株进行生理试验,汾酒I号以较强的产乙酸及其乙酯的能力,被应用于生产。

2.3 大曲储存期

过去认为,新曲中菌落多,发酵前火猛,总酸度高,必须储存于通风干燥的曲库,陈曲在长期储存过程中,储存时间越长,菌落死亡越多,可避免在发酵过程中前火猛,降低酒醅中的总酸度。在汾酒酿造过程中,所踩制的大曲出房后,要求储存半年左右才能使用。一般认为大曲越陈越好,所谓“陈曲老酒”。

通过3种大曲的伏曲写实,初步了解每种大曲在制造过程中主要化学成分的变化,并找出伏曲中霉菌、酵母、细菌的种类、比例和消长情况。从伏曲生产过程中的化学变化和微生物的消长规律看出,3种大曲各有优点,踩制时间以8、9月份最好。经测定3种大曲在贮存过程中的呼吸作用,并结合贮曲过程中微生物分离工作,发现其种类较少,而且单一,大部分菌株处于休眠或死亡状态。酶活性方面,糖化酶、液化酶和发酵率等都有降低。

对不同贮存期的曲进行酿酒试验,证明大曲储存6个月对汾酒酿造并不是必须的,适当的储存期不仅可以保证产品质量,还可以大幅降低成本。从生产管理的角度,随着储存时间的延长,大曲容易遭虫蛀。因此储曲时间不宜过长,以3个月左右较好。证明了曲并不是越陈越好,推翻了原来“陈曲老酒”的说法。

2.4 制曲创新工艺研究

2.4.1 加母曲踩制大曲试验

为了增加汾酒酿造有益菌种,在踩曲前的配料中,加入适量的曲种,称为曲母,以提高大曲的质量,增加汾酒的香味。经试验证明,使用加曲母的大曲酿酒,原料出酒率并无影响,产品质量也很好。

使用的曲母应该是生产中最好的大曲,作为种子使用,加曲母用量和制曲管理要进一步研究控制参数。因加了曲母的曲坯,来火特别快,不易控制。通过试验,一致认为加曲母踩大曲,选用大曲中有益菌株为曲种制造大曲是今后发展方向之一,为今后人工制曲的过渡方法,可改进和提高大曲的质量,有利于提高产品的质量。

2.4.2 焙炒原料制曲试验

汾酒的香味具有原料的清香,原料经焙炒后,提高了原料本身的香味,同时原料成分上亦有变化,以使在保持汾酒特有风格的前提下,增加汾酒香味。通过试验,焙炒部分豌豆、大麦制曲后,酿酒试验的酒均较好,清香较浓、味正、醇和、带甜、饮后有余香。

这次试点进行伏曲生产写实,制定了一套比较完整的、有科学理论依据的汾酒大曲制造法;总结了伏曲的工艺特点,找出了适宜汾酒酿造的大曲品种,确定了以3种大曲合理配比的酿酒方法;比较了伏曲的酿造性能,恢复了失传的红心曲生产;从制曲方面创新地研究了提高汾酒香味的方法。通过伏曲写实,大曲质量稳步上升,是汾酒厂历年生产所不及的。

3 汾酒的酿造写实

汾酒的酿造,在长期生产实践中,积累了丰富的经验,由于汾酒酿造工艺历来都是口授心传,从未科学地系统地研究总结过,因而酿造方法还处于经验状态,对于发酵过程的科学理论,又尚未明了,对工艺操作和产品质量难以正确的掌握与控制,受到客观条件的支配。一旦汾酒质量变异,难以追究弊病的根源,纵然酿出佳酒,亦难循规而重复实现。因此,认真整理总结汾酒固有酿造经验,特别是创新的经验,并尽可能地加以科学的分析和鉴定,以便去粗取精,推陈出新,从而制定出一套具有科学依据的酿造法,使汾酒生产具有科学数据,在将来可以逐步做到人工控制,这既是汾酒优质高产的有效措施,也是一套科学的汾酒酿造操作法。既是稳步提高产品质量的当务之急,也是继承和发扬宝贵民族遗产的长远之计。

从1965年2月至5月为期130余天,通过跟班操作、现场查定、回忆对比、座谈访问、取样分析、多次核对、反复论证等方式,通过生产写实,狠抓原料粉碎粗细,润糁条件,蒸糁好坏,扬冷下曲,发酵保温及合理利用酒头、酒尾等工序,初步摸索发酵过程中物质的变化规律,观察了微生物的生长情况,为控制汾酒生产操作提供了依据。取得的成果主要有以下几个方面。

3.1 取样及测量方法的完善

(1)酒醅取样方法的研究:实验中取样方法的研究是最重要的一步,所取样品必须有代表性,才能得到正确的分析数据,从中找出适当的生产操作工艺和技术控制条件,达到提高产品质量,降低生产成本的目的,对生产才能有真正的指导意义。反之,如果取样没有代表性,其分析数据就毫无价值,既不能指导生产,也没有理论依据,只能造成人力、物力的浪费。因此,在这次汾酒试点工作中,首先对酒醅的取样方法进行了比较试验。

我国名酒的酿造是固态发酵操作法,发酵醅上部与底部、周边与中间是不一样的,同一发酵容器内温度相差2~3℃,且随着发酵时间延长,差异更加显著,如何做到取样有代表性是首先需要解决的问题。此次对过去沿用的传统习惯手抓取样法和铅皮插筒法、半开竹筒法3种方法在同一条件下进行对比,试验证实,以半开竹筒取样法较好。其特点有三:一是取样均匀,代表性大,能取到发酵酒醅的上、中、下各部分;二是操作方便,设备简单;三是对发酵酒醅搅动少,减少了由于取样而影响酒醅发酵的正常进行。

(2)提供了测量酒醅温度的方法:汾酒发酵全用地缸,并用石板盖上,一般不让打开,因此对测量酒醅的发酵温度,从来没有一个比较完善的办法,又因地缸的位置、同一缸中发酵酒醅的分布和季节气候的变化,都会引起温度的变化。究竟发酵温度如何?很难提出一个比较可靠的,有代表性的数据。传统测温方法是开缸用手抓出酒醅,再用温度计插入酒醅中读出温度,这次使用轻工业部发酵研究所提供的“曲醅多点温度遥测仪”,性能良好,稳定,使用方便,测量精确,准确地测量了汾酒地缸发酵酒醅及保温材料的温度,总结了王巨成小组“前缓、中挺、后缓落”的发酵保温经验。

3.2 确定了用曲方法

汾酒酿造生产写实,使用清茬曲、后火曲和红心曲单品种与混合大曲进行酿酒对比,单一品种大曲的出酒率远远不如混合大曲高,其中以红心曲出酒率最低,清茬曲的出酒率又低于后火曲;两种混合大曲的出酒率又略低于3种混合大曲,即3种大曲混合使用出酒率最好。若单从质量看,以混合用曲最佳,后火曲次之,清茬曲第三,红心曲最差。从产量及质量看,以混合用曲最好,红心曲最差。

以3种大曲混合使用,可互相弥补,可提高其呼吸强度,糖化力及发酵力也较好,不影响质量的前提下可提高出酒率。混合用曲的原料出酒率两轮平均为43.37%,比本厂其余11个生产小组同期原料出酒率高0.8%,比本组去年同期提高2.67%,优质酒率达44.19%,比其余小组同期优质酒率提高8.25%,产品合格率比本组去年同期提高2.14%。发酵过程中,红心曲前火略快些,清茬和后火曲的后火劲大些。

据此,汾酒操作法,采用清茬曲、后火曲和红心曲的混合比例为3∶4∶3,分别制曲、混合使用,达到其产量质量均佳的目的,是汾酒优质高产的有效措施。1965年2月汾酒的原料出酒率较上一年同期提高3.19%,同时产品质量合格率为100%,解决了汾酒产量与质量的矛盾,是汾酒生产优质高产的有效措施且沿用至今。

3.3 酿酒工艺的总结及改进

以科学的态度和发展的眼光,实事求是对待宝贵的汾酒生产经验,既不墨守陈规,也不无根据的标新立异,既总结推广先进经验,又进行实地试验科学分析,使新工艺建立在先进、科学的基础上,共进行了33项试验。总结出生产上行之有效的先进经验,即:汾酒酿造水分与原料、材料、气候、曲、入温、地温相结合的六结合配料法;低、轻、薄、匀、分层装甑五步蒸馏法;四高三适宜的润糁法和定时灵活倒糁法;粗缓、细大蒸糁法;前缓、中挺、后缓落的保温法;准匀细净的操作法;大曲生产的高温大水分配料法和前火缓、中火挺、后火紧、升温降温要稳准的操作法等。

通过写实试验,在操作上提高了润糁温度;确定了28 d的发酵周期;试验认为入缸水分52%~54%最有利于质量数量的提高;入缸温度10~16℃为宜;流酒温度25~35℃为宜;确定了酒头截取量,以及硬酒尾回缸发酵,一般酒尾回锅蒸酒的操作法等一系列工艺条件,保证了产品质量的不断提高。

3.4 改进了蒸馏设备

汾酒古老的蒸酒设备系用底锅、甑桶和锡鏊等三部分组成,底锅中置入一定数量的水,用火直接加热进行蒸酒,可将摘取的酒尾回入底锅,以便复蒸为成品酒。后来改用新式锅炉,蒸汽通过安置在底锅中的盘管进入甑中,由于底锅内不再放水,酒尾也不再回锅,将全部酒尾均送至酒精蒸馏室蒸馏成工业酒精。

在研究汾酒香型时,证明汾酒的酒头和酒尾是汾酒香味的重要部分。因此,改进设备,将底锅中盘管放低,并浸入水中,则酒尾和部分酒头回入底锅中,利用盘管通入的蒸汽加热底锅水产生的二次蒸汽进行蒸酒。改用二次蒸汽的结果,汾酒总得率提高1.42%,在不增加设备和原辅料的条件下,提高了产量,按当时产量每年可增产汾酒约55 t;同时生产车间的酒尾和酒头不再运送至蒸馏室,减轻了工人劳动强度;从感官和分析结果看,无显著的差别,产品质量比原直接蒸汽略有提高。

3.5 增香调味酒的研究

在保持汾酒独特风格的前提下和巩固汾酒现有生产工艺的基础上,为进一步增加汾酒香气,使汾酒质量精益求精,进行了一系列调味酒的研究。

(1)回糁发酵:在蒸酒前加入一定量的前一天的润湿糁称为回糁发酵。此方法为历史增香操作法,按此方法连续进行酿酒试验,越往后,总酸和总酯等成分含量越高,芳香浓郁,将其酒醅当作香醅进行蒸酒,既不脱离汾酒的风格,又入口较甜,对提高汾酒质量效果显著。

(2)回醅发酵:利用二茬出缸的成熟酒醅,在未蒸酒前以一定的比例加入红糁内,再次入缸发酵称为回醅发酵。由于回入酒醅中含有发酵产物如酸类、醇类、酯类等成分,还有酵母及残余酶等有利于发酵过程中增加酒醅芳香的物质,成品酒质量远远超过正常大生产酒的质量,香味较浓,又系汾酒清香。

(3)回糟发酵:利用蒸酒后的二茬酒糟,以一定的比例加入红糁内入缸发酵称为回糟发酵。由于回入的糟中有微生物体,同时增加了疏松度,为微生物增殖创造了有利条件,给酒醅带来较多的芳香成分,提高了成品酒的香味。回糟发酵出酒率较高,试验酒香味浓郁,味甜,有较长的回味,且系汾酒风格,质量远远超过正常大生产的酒。并在王巨成小组进行扩大试验,找出大生产工艺条件且推广应用。

以上方法,对提高香气均有显著效果。从产品质量来看,均较大生产酒香气浓厚,但仍属汾酒清香范围,而且饮后有余香,博得好评。特别是回醅和回糟发酵的试验,不但提高了成品酒的总酸、总酯含量,而且同级产品的优质率也提高了25%~40%。再从这些试验的结果来看,在工艺条件基本不变的情况下,原料出酒率较大生产高,工艺要求与原来的相比,基本不变,简单易行,容易掌握。

4 汾酒质量的研究

这方面取得的成果主要有以下几个方面。

4.1 制定汾酒质量标准

通过现场调查研究,感官尝评比较,化学分析检验,经过320个酒样,1280个项目的测定,分析归纳,提出了汾酒质量的控制指标及其相应的数值,拟定了汾酒产品质量定型研究报告。

其中,主要原料、辅料的感官指标,完全根据这次试点现场写实的结果,制定了高粱、大麦、豌豆、水的感官及理化指标;汾酒质量标准细分为入库感官、出厂感官、入库理化、出厂理化。感官分为色、香、味、风格四方面,理化检测项目有酒度、总酸度、总酯、总醛、高级醇、糠醛、甲醇、固形物、铅等指标,确定汾酒为无色透明,清香纯正,口味绵软醇厚,纯净微甜爽口,甘爽尾净,有害成分较少,卫生;对入库新产汾酒,建立了“四度分级法”,即酒精度、总酸度、导电度和氧化度,为汾酒的科学分级法打下了基础。同时研究了出厂酒的勾兑比例和方法,使出厂产品达到均匀一致,质量长期稳定和提高。还制定了验收规则及包装、标志、运输、保管要求。

通过这次试点,确定汾酒的主体香为乙酸乙酯,发扬了汾酒固有的风味,使其质量定型、标准化,汾酒清香更上一层楼。

4.2 解决生产实际问题

(1)加浆用水的处理。汾酒当时蒸出的酒度为68%vol~71%vol,待出厂前约3个月加入一定数量的井水,稀释至65%vol±1%vol,习惯上称为“加浆”。加浆后3~5 d就形成白色沉淀,将沉淀进行分析,其中硫酸根为45.5%,钙离子21.5%,在600℃烧灼失重(指结晶冰、湿存水和有机物)为21.9%,二水合硫酸钙(俗称石膏)82.5%。原因为汾酒加浆用水硬度过大,将水中的钙盐带进酒中,由于形成白色沉淀,加浆后的汾酒必须经过沉降和过滤处理,才能出厂,虽经沉降过滤,但其中仍有一定数量的溶解态硫酸离子及钙离子存在,在温度变化时,硫酸钙又结合起来,往往继续沉淀析出,严重影响汾酒质量,给汾酒销售造成一定的困难,所以白色沉淀是当时生产中亟待解决的问题。

为了彻底消除白色沉淀,必须寻找一个经济简单的处理方法,除去加浆水中的硫酸钙,其处理水还要保证在风味上不低于原井水,经过加活性炭砂滤、加苏打石灰、离子交换等几种方法比较试验,确定用离子交换树脂处理加浆用水的方法。在小型试验获得成功的基础上,进行了中型生产示范试验,最后正式设计加工和安装20 t规模的大生产加浆用水处理设备,符合汾酒生产上加浆用水的要求,投入生产后运转正常。

(2)解决了汾酒生产中存在的蓝黑沉淀。这是密切联系当时生产实际,积极地解决了生产的关键,找出了产生这种沉淀物的原因及其防止方法。关于蓝黑沉淀问题,是在当时全国30个城市销售的汾酒中偶尔发现的。经过观察分析,找到了产生沉淀的原因,主要是汾酒铁瓶盖和软木塞中间加了一层透明纸,运输过程中纸因震荡造成破裂,软木塞中的单宁与瓶盖上的铁相遇形成蓝黑色沉淀,此结果后来通过试验也得到验证,蓝黑色沉淀物是单宁与铁的络合物。因此设计了一套方法处理软木塞中所含单宁,解决了汾酒厂历史上遗留的这一问题,并可普遍应用于其他企业。

(3)此外,还改进了粉碎设备,加强了原料筛选,降低原料杂质含量;添制了5个大型勾兑罐;将成装工序进行了技术革新,从洗瓶到装箱过程中的各道工序组织在一条龙的流水作业线上,实现了生产机械化、操作连续化。

经过努力,试点期间各项业绩也取得了骄人的成绩。在产品质量方面,1963年汾酒入库合格率98.65%,1964年为98.92%,1965年第一季度为100%;出酒率方面,1963年全年出酒率为39.54%,1964年为40.09%,1965年第一季度为43.59%;汾酒单位产品成本,1963年每吨汾酒成本750.33元,1964年每吨汾酒成本690.69元,1965年第一季度每吨汾酒成本628.51元;可比产品总成本,1963年比1961年降低8.57%,1964年比1961年降低15.84%;全员劳动生产率1963年为4990元,1964年为5493元,1965年第一季度为1825元;利润1963年为282788.41元,1964年为506997.09元,1965年第一季度完成136600元。

5 总结

这次试点的经验与体会,主要为以下几方面:5.1 试点组总结了提高产品质量的七必须,即:一是必须方向明确,办法具体;二是必须突出政治思想工作,人的因素第一;三是必须和企业管理结合起来;四是必须采取两条腿走路,一条是广泛深入发动群众,一条是组织科学技术队伍;五是必须不断提高操作技术;六是必须以科学的态度继承历史遗产;七是贵在坚持,必须抓紧抓到底。

5.2 试点工作是在边创造条件、边摸索经验、边练基本功、边开展工作的情况下进行的,为了提高全体试点人员的技术水平,经常组织学习理论业务,请有经验的同志讲课,在精通本岗位工作任务的前提下,根据从少而精到多而精的精神,有计划的组织全体试点人员向多面手方向,不断充实了大练基本功的内容,对完成试点任务有直接的帮助。

5.3 1965年3月,无锡轻工业学院食品工程系发酵专业应届毕业生15名同学和2位教师组成实习队来杏花村汾酒厂实习,主要任务是参加劳动锻炼,作好结业作业,计划实习时间为4个月,其中2个月参加了试点的科学实验。把全体师生分配在试点8个专题研究项目中,完成了毕业实习,培养了新一代技术人才,成为我国发酵工业中的骨干力量,实行科研、教学和生产三结合,是提高科学研究质量、提高教学质量与效果、提高汾酒质量与产量和教学改革的一项重大举措。

5.4 试点是与当时汾酒生产紧密联系的,除按试点方案进行工作外,还积极解决了生产中存在的难题,如汾酒的白色絮状沉淀、蓝黑色沉淀以及酒头、酒尾的利用等,在不增加原料的前提下,每年可增产汾酒约55 t。

5.5 从项目一开始,就建立了试点党、团支部,加强党、团组织活动和政治思想教育,重视人的思想工作,充分调动试点工作人员的积极性和创造性。每月组织一次交流活动,人人讲成绩、讲进步、讲经验、树立标兵,掀起比、学、赶、帮的五好竞赛,做好宣传工作,苦练技术本领,狠抓基础工作,以保证任务的圆满完成。

5.6 抓好技术管理工作。各组有一个方向明确、任务具体的方案,要有一套实现方案的具体计划,包括总计划、小组行动计划、个人保证计划,还要有一套实现计划的方法和实现有关全部计划的试验设计。各专业小组实行试验任务的送交及验收传票制和作业计划进度表,用作业计划和传票制把各项工作组织起来。同时为了保证小组作业计划的实现,在全体试点工作人员中,推行了周日作业计划进度表,把小组的工作任务具体落实到每一个人的身上。在管理工作上形成了一环套一环,环环扣紧,互相联系,步步深入,事事落实,从而有力地组织整个试点工作的开展,调动了试点工作人员的积极性和主人翁责任感。

5.7 总结了传统技术和经验,打下了清香型(亦称汾型)白酒的理论基础,建立了一整套规范和标准,培养了一批技术骨干。正是有了这些和汾酒厂人的不断努力,汾酒能连续5届蝉联国家名酒称号和获得许多国内外金奖。

熊子书先生主持、参与了泸州老窖、茅台、汾酒3种驰名白酒的总结的试点工作,在这3次白酒科研项目中,汾酒试点时间长,工作量大,数据多,科研成果也多,整理这些科技资料是一项很繁重的工作,常常要放弃节假日,即使如此,熊老感到生活很充实,还题词抒怀:神话传说古井亭,天下闻名杏花村;清香纯正汾酒好,全球畅销竹叶青。

[1]熊子书.白酒科研六十春[J].酿酒科技,2010(3):113-120.

[2]熊子书.中国白酒的科研成就(续)[J].中国酒,2003(4):60-61.

[3]熊子书.中国驰名白酒感怀[J].中国酒,1999(12):51.

[4]熊子书.总结提高中国名酒的经验[J].酿酒,1993(4):61.

[5]熊子书.总结提高中国名酒的经验[J].酿酒,1993(5):49-54.

[6]熊子书.中国三大香型白酒的研究(三)清香·杏花村篇[J].酿酒科技,2005(7):17-21.

[7]熊子书.中国白酒的科研成就(续)[J].中国酒,2003(5):54-56.

[8]熊子书.中国酿酒酵母菌的研究[J].酿酒科技,2002(5):19-21.

[9]熊子书.汾酒大曲的研究[J].黑龙江发酵,1980(2):8-12.

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