赵荣寿 ,高占争 ,周 蔺 ,陶洪驰 ,杨 柳 ,赵江华
(1.四川郎酒股份有限公司,四川泸州646523; 2.四川省古蔺郎酒厂(泸州)有限公司,四川泸州646011)
安全度过炎热夏季,保证后续稳定生产是每一个浓香型白酒企业都必须面临的一个难题。我国幅员辽阔,浓香型白酒生产的地域分布广泛,但夏季气温差距不大,都十分炎热[1],这时气温对浓香型白酒的产量和质量有明显影响,所以大多数企业要停产度过夏天,有些地区称之为压窖或压排[2-3],在浓香型白酒的核心产区——白酒金三角地区,酒企一般从6月底或7月初到8月底或9月初停产度夏。
对于停产安全度夏的原因行业内很早就有共识。在7、8月份气温高,若进行生产,入窖温度很高,可达到26~27℃,甚至更高,这样入池后酵母繁殖速度非常快,很快达到顶温,所投粮食(或淀粉)来不及完全发酵成酒精,酵母就会大量死亡,会严重影响出酒率,而且气温高细菌繁殖也非常快,酵母发酵剩余淀粉会被细菌快速利用,产生酸及其他物质,会严重影响糟醅质量及产酒质量,基于以上原因,所以夏季一般会停产度夏[3-5]。例如潘玲玲等[6]研究认为发酵温度过高会增加杂醇油等杂味物质的产生,影响酒质。应静[7]利用实验室模拟传统浓香型白酒发酵认为,高温发酵生酸快,酵母数量减少快,主发酵期结束较早,高级醇类物质和糠醛含量高。
浓香型白酒企业停产度夏是行业内共识,各企业为了安全度夏采取了很多措施,有些措施是大家基本都采用的,例如:减少投粮增加配糟,减少用曲量,减少用糠量,尽量低温入窖。任飞[5]认为正常入窖淀粉为17%~18%,夏季降低入窖淀粉,糟醅淀粉含量为14%~15%,并减少用曲量,尽量搭配陈曲使用。崔如生[8]则认为压窖前淀粉控制在16%~17%,减少用曲量,用量为165 kg左右,用曲量与原料之比为27.5%左右。赵咏伟等[9]也认为需要适时减粮、减糠减曲,整窖投粮由1100 kg减为1000 kg,用曲量由24%减为22%,用糠量由20%~22%减为18%~20%。雷勇[10]采取的减粮措施是每窖投粮由原来的1000 kg减少到800 kg,糠壳控制在15%。其他一些学者的研究中也持有同样的观点[11-17]。
温度是生产诸因素中最核心因素之一,王晓平[18]认为若生产车间温度高于28℃,则果断停产度夏。因为这时度夏糟醅的入窖温度很难降到旺季和平季的入窖温度,很难真正做到低温入窖,入窖后窖池升温很快,酵母菌很难充分利用淀粉,所以要降低淀粉投入,减少损失。投粮减少意味着配糟增加,配糟增加又会增加糟醅的酸度,这样也会减缓酵母发酵速度,减缓升温速度,利于酵母菌对淀粉的利用。浓香生产一般是“曲、糠随粮走”,减少投粮,曲和糠一般也要减少,曲和糠的减量,也是为了降低发酵速度,减缓升温速度。另外踩窖、增加窖皮泥厚度和加强环境卫生、窖池维护,也都是常用措施,踩窖是为了减少糟醅中空气含量,减缓升温速度,尽量延长酵母菌低温发酵时间[11-16]。增加窖皮泥厚度、加强环境卫生和窖池维护,都是因为度夏发酵周期长,减少后期漏气烧窖的可能性。
除了以上共同的措施,各企业根据自身情况又采取了一些不同的措施。有些企业为了让淀粉的利用更加充分,在度夏时糟醅中加入糖化酶和干酵母[9,11,13]。活性干酵母在白酒生产中有较多应用[19],在浓香、清香、特香[20]、老白干[21]等都有应用。申朝兴[22]应用酒精活性干酵母和糖化酶代替部分大曲,可降低生产成本,提高出酒率,出酒率平均达到55%。张守财[2]在转排后应用活性干酵母和糖化酶,出窖酒醅平均酸度、水分都有增加,而糟醅残淀粉含量下降,酒精度平均比对照窖高1.30%,取得了较好的效果。杜礼泉[23]认为活性干酵母在浓香型大曲酒生产粮糟中的最适用量为60 g/甑。孙金斗[13]研究认为添加万分之四的糖化酶和万分之五的活性干酵母,对安全度夏有效果。但是活性干酵母应用时经常出现出酒率和酒质不稳定,酵母与糖化酶用量不好把控,用不好会影响产量和质量,劣质的酵母也会影响发酵和产酒质量[23]。另外外加干酵母发酵和自然富集酵母发酵应该是不同的,外加干酵母菌种单一,而自然富集酵母种类多,例如谭壹[24]用高通量测序技术共检测出五粮液糟醅中有11个种属的酵母菌群,因此两者产酒的香味成分应该有较大差别,所以用活性干酵母和糖化酶对酒质可能会有影响。
徐希望[15]在度夏措施中采用了回酒发酵,但是如果酒精度把控不好,可能会影响酵母活性,反而会影响产量,如果用尾酒回窖,可能会增加产酒的乳酸乙酯含量,影响酒质。颜冲[16]在研究报告中认为度夏粮醅严禁回沙、翻沙、黄尾水润粮,也可能是这个原因。延长蒸煮时间,会导致糊化过度,糟醅湿腻,发黏,葡萄糖会过多释放,反而会导致发酵升温迅猛,残余淀粉也会被其他微生物快速利用,可能会升酸幅度大,不利于后期转排。至于酸度的控制有些争议。例如雷勇[10]要求酸度控制在2.0mmolH+/10g以下,杨闯超[14]认为应该降低酸度,入池酸度控制在1.2~1.8 mmolH+/10 g之内,不可超过1.8 mmolH+/10 g,而孙金斗[13]要求控制在1.8~2.1 mmolH+/10 g,崔如生[8]、程伟等[25]认为应该降低酸度,程伟认为酸度控制在0.8~1.3 mmolH+/10 g。酸度不仅影响微生物活性,还会影响糟醅的发酵过程及酒的产质量,度夏时酸度的控制更为重要,不仅影响到本排的发酵,还会影响到转排后糟醅的调整,若酸度过低,会发酵过快,很难控制住窖池升温速度,若过高,又会影响酵母的活性,有可能不发酵,企业应根据实际情况采取应对措施,应防止糟醅发酵过快,升温过猛。
打量水不仅对糟醅水分的控制十分重要,而且还会影响淀粉的糊化,因此需要通过打量水合理控制糟醅水分。孙金斗[13]认为夏季糟醅水分容易散失,而且水的比热大可以吸收发酵产热,减缓升温速度,还可以减少糟醅中氧含量抑制杂菌繁殖,水分最好控制在56%~59%。李森[11]认为糟醅水分应合理地控制在57%~59%,刘新宇[12]认为水分应控制在57%~58%,不可超过60%,否则容易出现量水穿甑。另外水分大小也影响糟醅水活度,不同微生物对水活度的要求也不一样,细菌要求水活度0.90~0.99,而大部分酵母水活度要求在0.80~0.90[26]。若水分过大,糟醅水活度大,非常利于细菌的繁殖代谢,反而对酵母的繁殖代谢不利,所以水分不宜过大。
根据停产度夏的原因及以上度夏措施的研究概况进行归纳总结,笔者认为:(1)安全度夏不能只考虑一两种措施,需要多种措施综合考虑,根据企业实际情况采取应对措施;(2)可以分阶段应对度夏,在一些地区的5月,虽然气温有所升高,但地温还不高的情况下,可以继续进行正常条件入窖,这时入池温度还可以控制得较低,这样糟醅不至于升温过猛,可以尽量把淀粉发酵完全,转换成酒精,让糟醅带酒精度夏,淀粉大部分消耗完毕,在高酒精浓度下,杂菌很难再大量繁殖,很难再升酸,可以保证糟醅顺利度夏,在6、7月份,各地气温和地温都比较高,很难做到低温入窖,这时入窖糟醅中的淀粉很难完全被酵母利用发酵产酒,就要采取措施,尽量减缓升温速度,减少淀粉损失;(3)增加微生物利用淀粉的难度,减缓升温速度,尽量保留住淀粉不被其他杂菌利用,而是在转排后再次利用产酒。
结合以上分析,从入窖的各种条件——温、粮、酸、水、曲、糠、糟等进行综合考虑,梳理各种合理措施,本公司采取了以下的度夏措施,见表1。
从表1可以看出,降低摊晾机速度,增加摊晾时间(摊晾时间由20 min延长至25~30 min),降低摊晾糟醅厚度,避开中午高温都是为尽量降低入窖温度,尽量延长酵母在较低温度下发酵时间。降低粮食粉碎度,缩短糊化时间,缩短闷粮时间,缩短润粮时间(由10 min缩短至0~5 min),都是为了降低淀粉的糊化程度,增加微生物利用淀粉的难度,减缓发酵,减缓升温幅度。减少中高温大曲用量(减少2%的用量),增加高温曲用量和降低大曲粉碎度都是为了降低糖化速度,减缓微生物对淀粉的利用。增加配糟和增加底层糟用量都是为增加酸度(入窖糟醅酸度由1.4~1.5 mmolH+/10 g提升至约1.7 mmolH+/10 g),抑制微生物活性,降低微生物发酵利用淀粉的速度。减少糠壳用量(减少2%的用量),加强踩窖都是为了减少糟醅中氧气含量,减弱酵母一开始繁殖代谢速度,减缓升温速度。增加量水用量(增加10%的用量),如孙金斗[13]所述一方面可以增加糟醅比热,减缓升温速度,另一方面可以减少糟醅中空气含量,也可以减缓升温速度。
表1 度夏措施分析表
度夏问题的实质是因为气温的变化引起一系列的问题,气温无法人为控制,我们只能敬畏自然,顺应气温的变化,根据气温的变化调整生产,减少损失,增加效益。中国地域广阔,浓香型白酒企业众多,而且生产工艺也有很大不同,有原窖工艺、跑窖工艺、老五甑工艺以及原窖与跑窖相结合的工艺,因此安全度夏的措施也不尽相同,但仍然没有办法解决度夏后产量明显下降的问题。但是随着技术的快速发展,为解决这一问题带来了新思路,例如有人研究可以控温的窖池,通过控温模拟发酵过程,减少外界气温的干扰[27]。而且随着自动化机械化技术的发展,结合以上控温技术,可以更好地解决度夏问题。目前微生物组学技术也快速发展,更多地揭示了微生物群落的发展变化,在白酒酿造中也有诸多应用[28-29],运用此技术研究度夏过程中微生物的发展变化,以及对淀粉消耗、产酒、产酸、产香的影响,或许可以发展出更有效的应对措施。