制曲工艺

白酒制曲工艺 二 一四年六月 白酒生产微生物 第一部份 一 白酒微生物的概述 1 微生物的概念微生物 一群个体微小 结构简单的生物 一般要借助显微镜才能够看见它的形态 大多数微生物是单细胞的 部份微生物是多细胞的 2 微生物的特点种类多 分布广泛繁殖快 易变异代谢强 易培养 一 白酒微生物的概述 3 微生物的来源土壤 生物及有机物上生长大量微生物空气中的微生物制曲和酿酒在室内操作带入大量微生物原料 地面 工具等接触感染大量野生菌 4 微生物的生存条件营养 水份 碳源 氮源 无机盐类 生长素环境 温度 pH值 需氧状况 界面 接触面 二 微生物的形态结构与类群 1 细菌 常用的细菌种类很多 乳酸菌类 醋酸菌类 丁酸菌类 己酸菌类等 大量的细菌在大曲酒生产中起重要作用 不但有糖化发酵的作用 更重要的是有生香作用 2 放线菌3 酵母菌 常用的酵母菌有 啤酒酵母 葡萄汁酵母 假丝酵母属 汉逊氏酵母属 4 霉菌 常用的霉菌有毛霉 根霉 犁头霉 曲霉和青霉 在大曲酒发酵过程中 霉菌主要起糖化作用 5 噬菌体 三 浓香型酒酿制中的微生物 1 大曲中的微生物 在大曲中存在着大量有益的微生物 据资料表明 霉菌是大曲中数量种类最多的菌种 包括有 曲霉 根霉 毛霉 犁头霉等 其中曲霉又为最多 其次酵母菌在大曲是也广泛存在 数量和种类繁多 主要包括酵母属的酵母 假丝酵母属 汉逊氏酵母属 球拟酵母属酵母 它们是乙醇发酵和产酯生香的重要微生物 此外 曲药中还有许多细菌 主要包括 乳酸菌 醋酸菌 芽孢杆菌 微球菌等 三 浓香型酒酿制中的微生物 2 浓香型酒窖泥中的微生物 不同窖窖泥中的微生物 从数量上看 老窖窖泥细菌总数 嫌气性细菌数都多于新窖和中龄窖 而好气性细菌数量则差别不太明显 从类群看 嫌气性菌数量多于好气菌 在芽孢细菌中 嫌气芽孢菌数明显多于好气芽孢菌 同一窖池中不同部位的微生物 不论老窖 新窖窖壁的微生物数多于窖底 黑色内层的细菌数多于黄色外层 而好气菌数与嫌气菌数没有明显差异 在窖底 老窖窖底好气菌数与新窖接近 而嫌气菌数却比新窖多4 8倍 芽孢杆菌特别是嫌气芽孢杆菌老窖窖壁和窖底的数量大大超过新窖 三 浓香型酒酿制中的微生物 3 窖外环境的微生物 浓香型酒的酿制过程中 在窖外环境中微生物的分布也是复杂而广泛的 它对曲酒酿造起重要作用 窖外环境空气 水 窖皮泥均是细菌数量最多 占主导地位 在晾堂地面残存物中数量也很多 酵母数量亦比较多 特别在晾堂地面残存物中更明显 曲霉在窖外环境中也普遍存在 数量也比较多 四 微生物间的相互关系 1 互生关系 两种可单独生长的微生物 当共同生活在一起时 可以相互有利或一种微生物生命活动的结果 为另一种微生物创造有利的生活条件 2 共生关系两种微生物共居于一环境中 彼此依赖 创造互利条件和营养 形成相互依存的关系 3 拮抗关系一种微生物在生命活动过程中 产生某种代谢产物或改变其它条件 从而使其他微生物的生长繁殖受到影响 甚至杀死其它微生物 白酒制曲工艺 第二部份 一 大曲的概述 1 大曲的概念 以小麦为主要原料制成的形状较大并含有多菌酶类的曲块 2 大曲的分 1 按品温分 高温大曲 中温大曲 低温大曲 2 按所作用原料生产的产品分 酱香型大曲 浓香型大曲 清香型大曲 兼香型大曲 3 按工艺分 传统大曲 接种的强化大曲 纯种大曲3 大曲的原料 大麦 小麦 高梁 豌豆 二 大曲中的微生物 1 大曲中微生物的来源 从大曲的制作到成曲的贮存管理 都是一个敞口作业的过程 所以微生物不难进入到大曲生产全过程 其主要来源有以下几个方面 空气 水 原料 原料是大曲微生物的主要来源 器具 2 大曲微生物的种类大曲的微生物主要有四类 霉菌 细菌 酵母 放线菌 但放线菌不多 而且在大曲中的作用尚不明显 三 大曲培养机理和特征 1 大曲培养机理 任何微生物的培养都需要基本的五个因素 养料 水份 pH 温度 氧分 其中尤以养料的不同和水份的大小来控制某种发酵的进程 大曲的生产过程是开放式的 除自身原料带去的微生物外 并在制作和发酵中网罗了空间 环境中的微生物群 系 它们以大曲作养料 在上面富集 生长 繁殖 分泌代谢出众多的产物 酶系 物系 菌系 微生物以三种状态存在于成熟大曲 一是固定化死细胞 失去功能的死亡细胞 二是固定化静息细胞 只生存不再繁殖的休眠状态 三是固定化增殖细胞 当条件适合时 可恢复其功能的状态 三 大曲培养机理和特征 自然富集 开放作业 堆积升温 翻转调节 排潮降温 总温控制入室后先采取低温 40 内 以培养三大曲种在曲坯上繁殖生长 因水量大 35 左右 生成量最大的是细菌 微生物呼吸代谢作用而产生热量和CO2 品温上升 水份挥发 随着品温上升和CO2的富集 微生物的生长发育 酶活力随之下降 进入高温转化状态 此时控制顶点温度 并持续持久 借以促进微生物的分泌代谢和产物的积累 同时应排去曲室内的水分和CO2 以供给微生物作用所需的充足氧分 三 大曲培养机理和特征 高温转化的作用 在高温转化中除去微生物自身代谢和生成其它物质外 关键还在于促使原料中的蛋白质分解 以增加 曲香 原因是蛋白质分解的最佳温度是60 穿衣 穿衣 上霉 的优劣往往可决定大曲的内在质量 尽管 穿衣 的菌不是大曲质量所需 但由此可肯定几点 一是大曲必须表面有浆 二是表明微生物群在大曲上已正常富集 三是大曲 穿衣 后不会裂口 裂口后的曲块中心部分进入大量氧气 出现 色不正 味不端 物不要 的局面 穿衣 为低温期的主要特征 三 大曲培养机理和特征 经反复的翻曲升温 大曲的菌 酶 物三系均已形成 此时已制成 成品曲 由于陈曲水分较低 迫使细菌干涸死亡 失去发芽能力 因此需要一定的储存期 综述 大曲的培养就是微生物利用曲料水分 营养 在各个培养阶段进行着代谢和产物积累作用的一系列物质交换的过程 三 大曲培养机理和特征 2 大曲的特征 制曲特征 生料制作 开放制作 机械化程度低 操作简单培养特征 自然培养 堆积升温 季节性强 易培养 周期长 菌酶共存产品特征 一高两低 即 残余淀粉高 酶活力低 出酒率低 四 大曲的功能 1 提供菌源 大曲中数量众多的几大类微生物 都是作为经过大曲发酵驯化后的 纯种菌 而带到酿酒中去的 可以说大都是有益菌 2 糖化发酵 由于大曲的酶系作用和酵母菌作用 大曲的 双边效应 十分明显 即窖内发酵时 可以边糖化边发酵 3 投粮作用 大曲的高残余淀粉是经过大曲发酵阶段高温过程的 可以叫做可发酵的熟淀粉 不但可以作为产生酒精的原料 还带入了众多的香味成份 4 生香作用 大曲是除有众多的微生物和酶外 其发酵过程所积累的氨基酸类的芳香类物质对酒体香味的呈现起着重大的作用 五 制曲原料的选择 1 制曲原料的主要成份碳源氮源无机盐2 制曲原料的选择制曲的各种原料成份左右着微生物的生育及酶的代谢 在中国名优白酒的制曲原料中占主要地位的是小麦 大麦 豌豆三种 各厂家按自己固有的配料方法 将各种制曲原料按不同的比例组合 形成各自特有的产品风格 有的厂在制曲配料中增添部分麸皮或酒糟 也取得了一定效果 小曲则以米粉为原料 也有用麸皮或米糠的 六 传统大曲的通用制作模式 制曲工艺流程 六 传统大曲的通用制作模式 1 配料配料科学合理 大曲中微生物生长良好 大曲质量也好 对产酒生香均有利 反之 则不利 在实际生产中 对制曲原料的选择和配比历来都十分重视 中国的大曲药原料都不超过四种 即大麦 小麦 高粱和豌豆 最常见的是小麦和大麦 其它两种用量少 小麦面筋丰富 粘着力强 含有丰富的碳水化合物 大麦 性质疏松 营养丰富 上温快 木聚糖含量高 能有效地供给酵母生长繁殖的最佳营养物质 大曲配料应考虑原料的淀粉含量 蛋白质含量 物料的粘性 疏松程度等 确定粉碎粗细 加水多少等因素 总之要求大 小麦颗粒饱满 不霉变 制成的曲块应当是 不硬不软 不粘不散 成型良好 营养丰富 有利于微生物生长代谢 六 传统大曲的通用制作模式 2 原料粉碎在原料粉碎时 一定要注意粉碎的粗细度 如果原料粉碎过粗 制成的曲坯不易吸水 粘性小 不好踩 不易成型 而且由于坯中物料空隙大 水分迅速蒸发 热量散失快 培曲过程中曲坯过早干裂 表面粗糙 微生物不易繁殖 曲坯上火快 成熟也快 断面生心 微生物生长不好 如果粉碎过细 则压制好的曲块粘性大 坯内空隙小 水分 热量均不易散失 霉菌易在表面上生长 引起曲的酸败 曲子升温慢 成熟也晚 出房后水分不易排尽 甚至还会造成曲坯 沤心 鼓肚 圈老 等现象 因此 控制大曲原料粉碎度是十分必要的 六 传统大曲的通用制作模式 3 加水拌料加水 在曲料中加水 就是为了曲坯中有足够的水分供给微生物生长繁殖 代谢 另外 加水后 曲坯易成型 便于工艺操作 一般原则是原料粉碎较细 夏季应适当多加水 粉碎较粗和冷天 阴天则可适当少加水 加水过多或过少 都会直接影响成曲质量 也会影响培曲工艺的管理 水多 曲块过软 升温快易长毛霉 也不易成型和翻曲 水份过少曲块会过早干涸 微生物生长不好 成曲质量低劣 经过多次试验 我们把水分控制在38 40 之间 前期必须保持水分以供霉菌和酵母 中期保持水分逐步减少 使霉菌停止生长 而使细菌生长 到后期逐步干燥 使微生物长成熟后处于静止状态 六 传统大曲的通用制作模式 3 加水拌料拌料 拌料主要包括配料和拌料两个环节 配料是指粉碎后的小麦粉 大麦粉 水 陈曲粉和辅料按比例混合 拌料是以每50kg原料加38 40 的水拌和均匀 标准是 手捏成团不粘手 拌料方式分手工拌料和机械拌料两种 手工拌料的特点是质量好 容易控制 曲坯成型好 但是体力劳动强度大 机械拌料是用机械动力设备代替人用手把原料和水拌和均匀 它的特点是操作简单 体力劳动小 但和人工拌料的质量有差异 控制质量的难度较大 但不管用哪种方式拌料 都必须达到标准要求 用料准确 拌料时料水要拌匀 无疙瘩 无水眼 无灰包 否则会松紧不一 内含生面 这样会造成成品曲块干裂 裂缝中易长青霉 使成曲质量低劣 同时也会给成曲带来生粮味和霉苦味 拌料时不宜存放过久 应边踩边拌 以免影响曲面变质 六 传统大曲的通用制作模式 4 踩曲成型踩曲即是曲块成型操作 目前在生产中采用两种形式 一为人工踩曲 这种踩制曲坯方法 虽然操作简陋 劳动强度大 但踩出的曲块质量较好 另一种为机械制曲 系用机械带动压缩机构 将曲料挤压成型 此法生产效率高 劳动强度低 但质量不如人工踩曲 人工踩曲工具主要为拌面盆 曲模 木锨 木桶 量曲斗 踩曲板等 踩曲程序如下 1 踩曲前的准备工作 一是搞好踩曲和空曲场地的清洁卫生 二是检查踩曲工具 2 踩曲成型 曲盒尺寸一般为 40 50 cm 25 30 cm 10cm 六 传统大曲的通用制作模式 人工踩曲曲盒不能太小 小了制成的曲皮多曲心少 一般装料在5 6公斤为宜 人工踩曲成型由一个人完成 其做法是将拌混均匀的曲面装入曲盒内 按先中间后四围的顺序踩紧成型 上面踩好后将曲盒翻转 再将下面踩一遍 即完成一块曲坯 踩完后 将曲坯倒放置于一旁晾置 待曲块收汗后立即入房 人工踩曲的质量要求是 曲坯踩制时要踩得平 踩光 踩紧 踩匀 特别是四周要踩紧 整齐 中间可略松一点 以免缺边掉角 无枕头曲 每块曲踩的次数不少于48足 50足 包括剪边 曲块大小 厚薄 轻重应均匀 否则对曲房工艺条件管理会带来困难 六 传统大曲的通用制作模式 人工踩曲 六 传统大曲的通用制作模式 4 踩曲成型机械制曲机制成型有一个发展过程 现在是象人工踩曲一样 多次压榨成型 机械化制曲毫无疑问适合于大规模生产 速度快 产量高 减轻人的劳动强度 但缺点也很明显 和人工踩曲相比 它提不出浆来 影响微生物培养 还有待于改进和创新 机制成型的曲坯要求表面光滑 不掉边缺角 松紧适当 包包曲 只有剑南春和五粮液等多粮型的曲才如此要求 其质量标准要求基本一致 六 传统大曲的通用制作模式 5 定曲曲室地面铺好一层谷壳 其厚度以不出现地面为宜 定曲为四匹一定 堆的曲子不要太多 注意每定横顺位置 不能背面反靠 有的人也称斗形 十六地称为一斗 也有采用人字形和一字形的 斗型和人字型的较为费事 但可以使曲坯的温度和水分均匀 可以任意安放 除包包曲外 根据不同季节 对每块曲之间要有一个适当的距离 本着冷紧热宽的原则自己确定 但最宽不能超过2cm 曲间距离有保温 保湿 排潮 散热等调节作用和功能 需要时 将其收拢或拉开 曲坯入房后 如果是温度较低时 应在曲坯上面盖上麻袋或草帘之类的覆盖物 在天气比较干燥的地区制曲 为了增大环境湿度 应按干燥的程度适当洒水 并根据季节气温的高低确定水的温度 冬天气温太低时 可用60 80 热水喷洒 借以提高环境温度和增大湿度 洒水时要均匀地喷洒在覆盖物上面 切记不要洒在曲坯上 曲坯入发酵室完毕后 将门窗关闭 同时作好记录 此时曲坯进入发酵阶段 六 传统大曲的通用制作模式 定曲 六 传统大曲的通用制作模式 6 培菌管理培菌是大曲药质量的关键环节 采用什么样的管理措施和控制标准 才能达到什么样的质量水平 不管哪种香型的曲药 均把培菌阶段的工作放在首位 大曲药制作的核心技术就在于此 大曲药的培菌管理 就是给空气 水分和环境中的微生物进入曲坯后提供不同的生长繁殖的条件 从而达到使各种有益于糖化发酵和生香的菌类贮备于大曲之中 以利于生产发酵得到我们所需要的理想的达到名优白酒质量标准的产品来 六 传统大曲的通用制作模式 6 培菌管理翻曲 1 定曲后约24小时 见已潮火升温 即翻第一次曲 每天翻一次 连续翻四天后停水一天 主要是调节水分和品温的上升 然后再颠倒打立火 中间再停水一天 共翻六次 2 为了达到在掊养中品温均衡 因近墙和门窗的曲坯容易受外界空气温度的影响 会出现同室不均匀的现象 所以翻曲时必须将曲块里转外 外转里进行调换 翻曲的目的是为了达到 前缓 中挺 后缓落 的曲药的培菌规律 达到微生物生长健壮而曲药质量优良的目的 六 传统大曲的通用制作模式 6 培菌管理收堆8天 10天后 或视曲室多少和微生物生长状况而定时间 将已翻完的麦曲 以两层以上立合进行烧堆 其目的是使已培育好的麦曲尽快干固 30天后待曲全干 品温下降后即可收堆码曲 但要求码曲的四周略能通风 避免潮湿 以免发热潮烧 码堆后也要经常检查曲室是否漏雨 并随时查看品温 掌握气温变化情况 作好记录 保证曲药质量 一般入库3 6个月后 即可用于生产 六 传统大曲的通用制作模式 6 培菌管理成品曲出库当贮存期满后 即可将曲药出库 贮存期的长短因各厂家习惯而定 有的三个月 有的半年 甚至有的一年 曲药贮存时间长短对发酵和产品质量均有较大的影响 选择合理的贮存期是产品质量优劣的关键 在下章有专门的研究结论 出库经粉碎后用于酿酒生产 七 曲药质量标准 1 感官指标 外观看起来要皮薄 内部菌丝多而健壮 苍白 有黄曲霉和红曲霉更好 这样高质量的曲药产出的酒不但质量好 而且数量也多 2 理化指标 包括糖化力 液化力 发酵力 蛋白分解力等 糖化力高 产酒多 但酿不出高质量的酒 当糖化力一定 液化力高的曲药才能酿出高质量的名优酒 一般认为 高温曲香味好 液化力较好 而发酵力 糖化力较弱 低温曲糖化力 发酵力较好 而液化力较弱 香味差 保持较好的发酵力 糖化力即曲中需有一定数量的酵母菌 不少酒厂采用高 中 低温曲搭配使用 使曲酒质量 产量均佳 八 制曲模式与酒体风味特征的关系 1 低温曲制作模式与酒体风味特征的关系 所谓低温曲 就是按传统的制曲方式踩制的曲坯进入曲房进行培菌时 曲心的最高温度控制在45 以下而制得的成品曲 低温大曲用得最普遍的是清香型名优酒 其代表为汾酒 低温曲在培菌发酵期间由于温度在40 以内 水分在35 左右 其特点为细菌和酵母菌多 糖化力高 出酒率高 所产乙酸乙酯和乳酸乙酯高 质量标准 皮薄 断面苍白色 有少量黄 红色即可 关键是内部的菌丝多而健壮 八 制曲模式与酒体风味特征的关系 2 中温曲制作模式与酒体风味特征的关系 所谓中温曲 就是按传统的制曲方式踩制的曲坯进入曲房进行培菌时 曲心的最高温度控制在50 7 以下而制得的成品曲 其水分在38 40 浓香型酒绝大多数使用的曲药的曲心温度都在50 左右 只有以中国名酒剑南春为代表的少数酒在培菌过程中是将曲心的温度控制在50 60 之间 称之为中高温曲 这样的曲块在进房3天之后 曲心的温度上升到50 58 之间 除曲块变硬 颜色变深以外 还可以闻到酿制甜酒时的醪糟的甜香味 中温曲特别是中高温曲产出的酒具有芳香浓郁 酒体醇厚丰满 风格典型而且个性口味特征明显 是目前饮酒者推崇的感官个性特征 八 制曲模式与酒体风味特征的关系 3 高温曲制作模式与酒体风味特征的关系 高温制曲模式生产的曲药 是酱香型名优酒的特殊工艺之一 其特点是制曲培养期间曲坯的曲心温度最高达到60 以上 酱香型酒的典型