多粮汽爆酿造小曲酒新工艺的应用研究

郭辉祥，龙远兵，王晓平，杜德军

（舍得酒业股份有限公司，四川 遂宁 629209）

传统川法小曲酒俗称高粱酒[1]，具有投资小、发酵期短、酒质醇、粮香浓的特点，深受广大消费者喜爱。目前，伴随消费者嗜好需求的转变，小曲酒工艺正经历日新月异的变化[2-3]，如纯高粱酿造转向多粮混合酿造[4]，私人小作坊转向规模化、机械化生产，7 d超短发酵期已翻倍延长，混合摘酒调整为量质分段摘酒[5]。通过系列工艺调整，小曲酒的口感更醇和丰满，其固态粮食酒的形象标签日益凸显[6-7]。

粮食的蒸煮糊化是小曲酒酿造工艺中极其重要的一道关键工序，大致为：泡粮→初蒸→焖粮→复蒸→出甑→降温等。粮食蒸煮的质量标准是100%糊化、手捏绵软有力、熟而不烂、内无生心。为适应蒸粮操作的机械化，有公司已尝试将两次蒸粮法调整为一次性蒸煮[8]。

有研究采用多种粮食混合汽爆熟化，并经温水加浆后拌曲堆箱，省去泡粮、沥水、蒸煮、沿甑、降温等系列工序，形成小曲酒的多粮汽爆酿造新工艺。经生产实践证明，该工艺不仅节能，而且粮食被深度糊化，出酒率高；去除种皮和粮壳后再发酵的基酒，后味更爽净；经260℃高温熟化的汽爆粮，赋予酒体一种独特的烘焙粮香[9]。该研究以高粱、小麦、玉米、稻谷为原料，采用汽爆方式熟化，进行小曲酒的酿造，以期对粮食的糊化、加水工序得以有效简化，利于实施机械化酿造。

1 材料与方法

1.1 试验材料

公司批量自购高粱、稻谷、小麦、玉米、糠壳，小曲药等。

1.2 仪器与设备

QBS-2008型汽瀑机：河南鹤壁正道生物能源有限公司；HP 6890气相色谱仪：美国安捷伦有限公司；881-3烘箱：苏州京宝烘箱制造有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 汽爆粮酿小曲酒工艺流程

汽爆粮用于酿造小曲酒，是有别于传统蒸煮法酿造[10]的一套全新工艺，其工艺流程以及操作要点如下：

取高粱40%、小麦18%、玉米12%、稻谷30%，装进汽爆机，经外加高温高压蒸汽，迅速升压至1.2～2.6 MPa，装料时间＜20 s，保温保压5～8 s，然后在0.008 75 s[11]内，突然减至常压，使粮食颗粒有效膨化，形成汽爆粮，汽爆粮冷却时间＜1 min，经筛选去除皮壳，待用。

粮食采用汽爆熟化，完全替代了传统小曲酒工艺的浸泡、沥水、初蒸、焖粮、复蒸、出甑降温等工序。但因汽爆粮水分只有15%～18%，需增添熟粮加浆补水工序，实际操作中，为减少粮粒翻拌次数，采用温水加浆，有效剔除了粮粒降温工序。

1.3.2 汽爆粮熟化效果鉴定

取原粮分别蒸煮糊化和汽爆，从感官上对其糊化特性进行对比，研究汽爆粮用于酿造小曲酒的适应性。

1.3.3 汽爆粮贮存期测定

将生粮、汽爆粮、蒸煮粮在自然条件下贮存，以感官检测粮食气味变化及有无虫蛀现象，确定粮食保质期，为小曲酒机械化工艺流程设计提供参考。

1.3.4 汽爆粮吸水性测定

结合工艺需求，取高粱、玉米、小麦、稻谷等汽爆粮，分别添加90℃以上高温水、40～50℃的温热水、15～25℃的常温冷水，测试其吸水速率、硬度、体积等特性变化[12]。

1.3.5 汽爆粮降温拌曲比较

在降温拌曲工序中，对汽爆粮和蒸煮粮的水分、外观、开口率、硬度、糊化度、疏松度等关键指标作感官对比分析。

1.3.6 汽爆粮小曲酒指标检测及尝评

对纯高粱蒸煮酿造和多粮汽爆酿造的小曲酒进行蒸馏摘酒，测定基酒酸、酯、高级醇等指标[13]，并进行尝评比较其口感差异。

2 结果与分析

2.1 汽爆粮与蒸煮粮熟化效果

多粮酿造小曲酒，属于纯粮固态发酵，粮糟的疏松度对酿造质量有明显影响，故蒸煮或汽爆后的粮粒不宜过软，而发酵粮糟不能发粘。在传统的常规蒸煮糊化时，所经历工序及时间为：泡粮6 h→沥水1 h→初蒸0.5 h→焖粮1 h→复蒸2 h→降温0.5 h，粮食预处理时间长，工序多，各批次间质量差异波动较明显。但粮食汽爆时，相应条件及参数：蒸汽供压1.2～2.6 MPa，装料时间≤2.0 s，保温保压时间≤8.0 s，爆破时间0.008 75 s，汽爆粮冷却时间≤1 min。各种粮食经汽爆与蒸煮后的糊化效果对比见表1。分别取体积均为5 mL的高粱、小麦、玉米和稻谷4种生粮各3份，测定经蒸煮、汽爆后的体积变化，结果如图1。

表1 汽爆粮与蒸煮粮的糊化条件及效果比较Table 1 Comparison of the gelatinization conditions and effect of steam explosion grain and cooking grain

图1 四种粮食在不同状态下的体积对比Fig.1 Comparison of volume of four grains in different states

由表1和图1可知，每种粮食经蒸煮后，其体积约为原来的1～2倍，而汽爆后体积为原来的3～4倍。同时，水分含量由原来的14%～18%升高至45%～58%。一般汽爆粮比蒸煮粮硬度高。粮食蒸煮糊化后的感观为：熟而不烂、表面收汗、内无生心、颗粒松散；而粮食汽爆后，其感官表现为颗粒硕大、籽粒无破碎、水分低、硬度高、淀粉100%裸露，不结饼、不粘连，适宜小曲酒的纯粮酿造。

2.2 汽爆粮保质贮存

粮食的初始水分在12%～14%，经汽瀑后，大致为15%～18%，水分略微增加。经过200～260℃高温、1.2～2.4 MPa高压、以及0.00875s内2MPa的压力突变，取生粮粒、蒸煮粮和汽爆粮，在常温自然状态下存放，其保质效果如图2所示。

由图2可知，经3个月后检查，生粮粒被虫蛀，产生大量粉末；汽爆粮未有虫蛀现象，仅色泽偏暗淡，稍显陈粮气味；而经蒸煮的熟粮，仅能存放24 h。可见，汽爆粮比生粮更耐贮存，有利于生产调节。原粮附带的微生物、孢子及各类虫卵等，均已全部被杀灭，不管直链或支链淀粉，均被彻底破坏，熟化淀粉不存在低温返生现象。

图2 汽爆粮与蒸煮粮保质期比较Fig.2 Comparison of shelf life of steam explosion grain and cooking grain

2.3 汽爆粮吸水加浆

在不同温度下，汽爆粮的吸水性不同，吸水后的性状变化也不相同。选择加水温度梯度，主要着眼于3方面：一是对粮粒吸水后硬度的影响；二是粮粒吸水时间的长短；三是粮粒吸水后对后续降温工序的影响。故选择90～100℃高温水、常温冷水两个极值点，而中间点选择40～50℃是着眼于吸水后的降温考虑（若选取30～40℃和50～90℃温度段，其生产实际应用意义不大）。在不同水温条件下，汽爆粮的吸水速率及对应体积变化见图3和图4。其吸水性及感官特性比较见表2。

图3 不同水温加浆时汽爆粮水分变化Fig.3 Changes of moisture of steam explosion grain with different temperature of water addition

图4 不同水温条件下汽爆粮体积变化Fig.4 Changes of volume of steam explosion grain in different water temperature

表2 汽爆粮在不同水温条件下加浆吸水特性比较Table 2 Comparison of the water absorption characteristics of steam explosion grain in different temperature of water addition

温度越高越有利于淀粉糊化，但对汽爆粮而言，淀粉已被深度糊化，只需补充适量水分。由图3、图4以及表2对比可知，90℃以上高温水处理后，粮食水分快速增加，体积也快速降低；40～50℃温热水处理后，粮食水分在3 min内达到将近50%，体积减少较小；常温冷水处理后，粮食水分含量慢速增加，且最终含量也较低，体积变化不大。汽爆粮适宜的补水温度为40～50℃，且加浆补水后，汽爆粮水分控制在45%～48%范围时，具有较强的物理硬度和柔韧性，不烂粮，其粮粒硬度、疏松度、培菌升温等效果最佳。

2.4 汽爆粮降温拌曲

传统工艺中，粮食经浸泡、蒸煮糊化、出甑后，温度为100℃，需先降温后拌曲。汽爆粮采用40～50℃温水加浆至水分约50%～53%，待吸水均匀后，其温度已自然降至28～30℃，无需专门降温，可直接拌曲，不同粮食处理后拌曲效果见表3。

表3 汽爆粮/蒸煮粮堆积前感官鉴定比较Table 3 Comparison of the sensory evaluation of steam explosion grain/steaming grain before stacking

由表3可知，汽爆粮的堆积初始水分（拌曲前）比蒸煮粮少约6～8个百分点，而熟粮的外观、颗粒硬度、开口率、糊化效果等均非常理想，适合后续发酵。

2.5 汽爆粮培菌发酵

将拌曲后的汽爆粮收箱糖化培菌，冬季和夏季的培菌温度变化如图5所示。约24 h后，在发酵桶底铺1 cm厚熟糠垫底（起保温、隔离、滤黄水作用），再将糖化培菌后的粮糟铲入发酵桶，不得踩压糟醅，以保证粮糟处于疏松状态。入桶结束，粮面铺0.5 cm厚熟糠，并用棕垫覆盖严实，冬季和夏季的桶内发酵温度变化如图6所示。

图5 小曲酒酿造培菌过程升温趋势Fig.5 Warming trend of XiaoquBaijiuduring bacteria culture process

图6 小曲酒酿造发酵过程升温趋势Fig.6 Warming trend of XiaoquBaijiuduring fermentation

分析图5和图6的温度变化曲线可以看出：

1）不管是冬季或热季，在糖化培菌阶段，汽爆粮的初始温度比蒸煮粮低，但升温时间点均提前4～6 h，且汽爆粮升温速率较快，其原因在于经高温汽爆后，粮粒的淀粉裸露率高，且含有较高初始糖分。

2）在入桶发酵阶段，汽爆粮升温速率比蒸煮粮要缓，原因在于粮粒之间的空隙率小，氧气含量较少。

3）最终净升温比蒸煮粮高，是因为汽爆使部分纤维素断裂，不可发酵的糊精含量减少，汽爆粮不存在淀粉返生现象。

2.6 出桶蒸馏两段摘酒

发酵成熟的糟醅，用手捏压铺底糠壳，会挤出“黄水”，由于汽爆粮去掉粮壳、种皮后再发酵，其黄水并不“黄”，呈悬丝状流出，清澈、无色、透明。底层被黄水浸泡的糠壳，色泽谷黄，骨力保持较好，气味呈纯净的酸香，滴尽黄水后直接拌糟上甑蒸馏，避免新糠拌糟，提高酒质爽净度。

传统川法小曲酒的蒸馏采用一段式摘酒法，与酱香蒸馏摘酒类似。实际上，不同酒段的风味物质及其含量并不相同，口感也存在明显差异，大致在馏酒瞬时（酒精度约62%vol～65%vol），存在基酒口感变化的拐点，将其分成前后两段，经分级贮存后再组合勾调，可以提高小曲酒品质。取汽爆粮小曲酒和蒸煮粮小曲酒作色谱分析，测定其风味成分指标，其主要指标如图7所示。

图7 汽爆粮和蒸煮粮酿造的小曲酒风味物质含量比较Fig.7 Comparison of flavor components contents of XiaoquBaijiu brewed with steam explosion grain and cooking grain

由图7可知，蒸煮粮小曲酒的异丁醇0.802 8 g/L、异戊醇1.473 6 g/L，而汽爆粮小曲酒的异丁醇0.462 2 g/L、异戊醇0.862 0 g/L，可见，汽爆粮小曲酒中异丁醇、异戊醇含量比蒸煮粮低，而酸、酯含量则有所升高，且汽爆粮酒的β-苯乙醇含量由0.001 3 g/L上升到0.002 8 g/L。经尝评，多粮汽爆小曲酒的口感醇和绵甜，清香纯正，后苦味较弱，比蒸煮法纯高粱小曲酒爽净得多。

2.7 多粮汽爆酿造小曲酒工艺特点

汽爆粮酿造小曲酒，从粮食熟化到降温，到量质分段摘酒，工艺实现全流程优化[12-16]，形成一套全新的小曲酒酿造工艺，特点如表4所示。

表4 多粮汽爆酿造小曲酒的特点比较Table 4 Comparison of the characteristics of XiaoquBaijiumade by multi-grain steam explosion

汽爆粮酿造小曲酒，因被瞬时深度糊化，淀粉无浸泡流失，且不存在低温返生现象，不能发酵的糊精含量减少，部分纤维素可能被转化利用。经实测，汽爆粮平均出酒率比蒸煮粮酿造要高1～2个百分点。同时，采用多粮混合酿造、高温糊化、延长发酵期、分段量质摘酒等配套措施，基酒口感醇和、绵甜、爽净，粮香突出。

3 结论

汽爆粮用于小曲酒酿造，是一种全新的工艺探索与创新[17]。多粮汽爆改变了传统粮食糊化从泡粮到蒸粮的整个流程，且熟粮批次间质量稳定；采用40～50℃温水润粮，避开了熟粮降温工序；在发酵前有效去除种皮和粮壳，可明显减弱小曲酒后苦味；高温高压瞬时熟化，为酒体增加烘焙粮香，提升口感。同时，粮食经汽爆熟化后水分很低，保质期长，熟粮贮存和转运方便，更有利于机械化操作，值得提倡和推广。