稻殼清潔化處理技術(shù)在白酒生產(chǎn)中的應(yīng)用

張煜行 ，李澤霞 ，王 豹 ，姚紅梅 ，倪靖岳 ，程宗志 ，李蘇蕊 ，安惠玲

（1.河北省固態(tài)發(fā)酵釀酒產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北衡水053000； 2.河北衡水老白干酒業(yè)股份有限公司，河北衡水053000）

稻殼是稻米谷粒的外殼，是白酒生產(chǎn)普遍使用的優(yōu)良輔料。利用其穩(wěn)定的纖維結(jié)構(gòu)、不參與或干擾微生物發(fā)酵活動(dòng)的物性[1]，在發(fā)酵過程中起到調(diào)整酒醅中的淀粉濃度、沖淡酸度、吸收酒精、保持漿水的疏松和填充作用，創(chuàng)造微氧環(huán)境，進(jìn)而保障出酒率和酒質(zhì)。在蒸餾過程中，稻殼使酒醅有適宜的疏松度，利于甑桶蒸餾效能的發(fā)揮，使發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇和數(shù)百種微量香味成分得到理想的提取效果[2]。

釀酒過程中稻殼用量為投料量的20%～25%，由于稻殼容重僅為（粉碎）高粱的1/5.4，所以投入酒醅中的體積很大，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)稻殼中含有一定數(shù)量的雜質(zhì)、大量雜菌且?guī)в胁煌潭鹊漠愲s味，會(huì)嚴(yán)重影響酒的質(zhì)量和產(chǎn)量。傳統(tǒng)工藝中，酒廠都采用平房倉(cāng)儲(chǔ)存稻殼，庫房占地面積大，稻殼出、入庫塵土飛揚(yáng)，撒漏嚴(yán)重，工人操作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，稻殼使用時(shí)只做簡(jiǎn)單的清蒸處理，稻殼中的雜物也一并進(jìn)入到酒醅中，會(huì)影響白酒質(zhì)量。

為了從根本上解決問題，衡水老白干酒業(yè)公司研發(fā)了一套集稻殼除雜、儲(chǔ)存、清蒸等環(huán)節(jié)為一體的系統(tǒng)裝置，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作、自動(dòng)化控制的生產(chǎn)方式，替代傳統(tǒng)方法對(duì)稻殼進(jìn)行集中預(yù)處理，保證了稻殼的潔凈程度，提高了原酒質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，改善了工作環(huán)境，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，對(duì)促進(jìn)行業(yè)科技發(fā)展有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

原料：稻殼。

設(shè)備：稻殼收儲(chǔ)、除雜除塵、清蒸、輸送一體化處理系統(tǒng)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 稻殼中雜質(zhì)分析

稻殼中雜質(zhì)含量檢測(cè)依據(jù)衡水老白干酒業(yè)股份有限公司《稻殼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Q/HJ.J 02.003—2009進(jìn)行分析，稻殼密度檢測(cè)參照GB/T 5494—2008[3]。

1.2.2 稻殼中微生物分析

稻殼中微生物檢測(cè)采用平板菌落計(jì)數(shù)法，即將樣品經(jīng)一系列梯度稀釋后與培養(yǎng)基混合制成平板，經(jīng)過培養(yǎng)進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。

1.2.3 釀酒試驗(yàn)

在衡水老白干酒業(yè)公司選相同生產(chǎn)工藝的不同班組進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)對(duì)比試驗(yàn)，在試驗(yàn)組使用清潔化處理的稻殼，在對(duì)照組使用傳統(tǒng)清蒸的稻殼（兩種稻殼的清蒸時(shí)間一樣），分別取原酒進(jìn)行理化指標(biāo)、微量成分、感官品評(píng)分析。

1.2.4 原酒感官品評(píng)

依據(jù)衡水老白干酒業(yè)股份有限公司《酒水質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》Q/HJ.J 04.005—2009對(duì)釀酒試驗(yàn)班組所產(chǎn)原酒進(jìn)行品評(píng)分析，為保證品評(píng)效果，請(qǐng)國(guó)家評(píng)委和省評(píng)委組成品評(píng)小組，見表1。

表1 原酒品評(píng)評(píng)委列表

1.2.5 原酒檢測(cè)分析

依據(jù)GB/T 10345—2007《白酒分析方法》檢測(cè)酒中總酸、總酯、微量成分。

氣相色譜儀：安捷倫7820A，色譜條件：載氣（高純氮），流速0.5 mL/min，分流比50∶1，尾吹20 mL/min；氫氣，流速40 mL/min；空氣，流速400 mL/min；檢測(cè)器溫度220℃；進(jìn)樣器溫度220℃；柱溫，起始溫度60℃，恒溫3 min，以3.5℃/min程序升溫至180℃，保持10 min[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 色澤、外觀、氣味

對(duì)進(jìn)廠稻殼、傳統(tǒng)清蒸稻殼和經(jīng)過清潔化處理稻殼的色澤、外觀、氣味進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見表2。

表2 稻殼色澤、外觀、氣味檢測(cè)比較

2.2 雜質(zhì)檢驗(yàn)分析

稻殼是稻谷加工的副產(chǎn)物，其質(zhì)量不被人重視，礱谷后隨意堆放增加了雜質(zhì)進(jìn)入，稻殼中有一定數(shù)量的土、砂、稻草、麻繩頭、玻璃繩等雜質(zhì)。以2017年采購(gòu)稻殼檢驗(yàn)結(jié)果為例，對(duì)比進(jìn)廠稻殼、傳統(tǒng)清蒸稻殼和清潔化處理稻殼雜質(zhì)，檢驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 稻殼雜質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果

傳統(tǒng)清蒸稻殼的方法，不經(jīng)除雜處理，土、砂、稻草、麻繩頭、玻璃繩等大小雜質(zhì)還在其中，而經(jīng)過除雜再清蒸的清潔化稻殼中這些雜質(zhì)除掉了90%以上，肉眼觀察沒有可見雜質(zhì)，稻殼的蓬松度也增大。

2.3 稻殼中微生物檢測(cè)

經(jīng)檢測(cè)，稻殼中含有大量的微生物，細(xì)菌以金黃色葡萄球菌為主，該細(xì)菌耐受青霉素能力較強(qiáng)，為典型致病菌；霉菌主要以青霉、黃曲霉為主，還有少量的黑曲霉、梨頭霉等；酵母菌主要是以不產(chǎn)酒精和不產(chǎn)酯酵母為主[5]。進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)這些雜菌有很多存在于雜質(zhì)中，說明了通過有效的除雜方法可以去除掉大部分的雜菌。結(jié)果見表3。

表3 不同狀態(tài)稻殼中雜菌檢測(cè)結(jié)果 (CFU/g)

2.4 原酒品評(píng)結(jié)果

白酒品評(píng)是判斷酒質(zhì)優(yōu)劣的重要檢測(cè)技術(shù)，具有快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，到目前為止，還不能被分析儀器所替代[6]。由公司的2名國(guó)家評(píng)委和4名省評(píng)委組成原酒質(zhì)量鑒評(píng)小組，對(duì)試驗(yàn)組和對(duì)照組的118個(gè)酒樣進(jìn)行品評(píng)分析，品評(píng)結(jié)果見表4。由表4可知，使用清潔稻殼所產(chǎn)原酒具有醇厚干凈，糠味、土腥味、澀味、霉味等異雜味小的共性特點(diǎn)，其質(zhì)量普遍優(yōu)于對(duì)照酒樣，實(shí)驗(yàn)組原酒質(zhì)量評(píng)分比對(duì)照組高11.64%。

表4 原酒特征評(píng)語

進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組酒樣的質(zhì)量差別，發(fā)現(xiàn)主要表現(xiàn)在放香的純正度、入口柔和度、酒體協(xié)調(diào)度、醇厚度、后口干凈程度5個(gè)方面，對(duì)這5個(gè)分項(xiàng)的評(píng)分進(jìn)行了系統(tǒng)性分析，結(jié)果見圖2。

稻殼清潔化處理新技術(shù)在衡水老白干酒業(yè)公司全面推廣以后，對(duì)一個(gè)廠區(qū)應(yīng)用清潔稻殼與傳統(tǒng)釀酒生產(chǎn)前后各10個(gè)月的原酒質(zhì)量進(jìn)行了對(duì)比，見表5。需要說明一點(diǎn)，除了稻殼質(zhì)量不同之外，無其他差別。

以上數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過清潔化處理的稻殼應(yīng)用于釀酒生產(chǎn)，可明顯提高原酒質(zhì)量，尤其利于保持原酒醇厚、豐滿、干凈的特點(diǎn)；未經(jīng)過清理的稻殼其攜帶的雜質(zhì)會(huì)將土腥味、澀味等雜味帶入酒醅，進(jìn)而帶入原酒中，影響原酒質(zhì)量。清潔稻殼疏松度好、密度低，疏松和填充作用更顯著，因此可以減少稻殼用量，進(jìn)一步降低原酒中的糠味[7]。

圖2 稻殼質(zhì)量對(duì)原酒品質(zhì)影響比較

表5 使用清潔稻殼前后原酒質(zhì)量統(tǒng)計(jì)

2.5 原酒微量成分分析

中國(guó)白酒以醇甜、酯香為主要特點(diǎn)，輔以眾多的酸類、醛酮類及其他物質(zhì)，分析原酒中的微量成分可在很大程度上揭示發(fā)酵過程中微生物的代謝狀況及原酒質(zhì)量狀況[8]。

檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用兩種不同稻殼所產(chǎn)原酒的乙酸乙酯、乳酸乙酯、總酸、總酯含量均有所差異，使用清潔稻殼，原酒中微量成分含量均有所提高，其中乙酸乙酯提高8.53%，乳酸乙酯提高7.29%，總酸提高6.76%，總酯提高8.96%，見圖3。

以上差別，應(yīng)該與糧醅發(fā)酵過程中稻殼帶來的雜菌、雜質(zhì)等因素相關(guān)，清潔稻殼攜帶雜菌少，可有效降低雜菌生長(zhǎng)和減少對(duì)功能菌正常生長(zhǎng)的影響，保證功能菌生長(zhǎng)繁殖所需的資源，利于形成功能菌的群體優(yōu)勢(shì)[9]，從而提高了衡水老白干原酒中乙酸乙酯、乳酸乙酯、總酸、總酯含量和酒體的干凈程度[10]，也利于提高原料的有效利用。

3 結(jié)論

衡水老白干酒業(yè)公司開發(fā)的稻殼清潔化處理系統(tǒng)可以高效去除稻殼中的雜質(zhì)，直接去除雜質(zhì)中攜帶的大量金黃色葡萄球菌、黃曲霉、青霉等釀酒有害菌和土腥味、霉味等異雜味，有效地提高了稻殼的質(zhì)量。清潔稻殼應(yīng)用于衡水老白干酒業(yè)公司兩種生產(chǎn)工藝，原酒的優(yōu)級(jí)率分別提高2.63%和1.56%，主要香味成分乙酸乙酯提高8.53%，乳酸乙酯提高7.29%，總酸提高6.76%，總酯提高8.96%。

圖3 原酒微量成分分析

應(yīng)用該套系統(tǒng)，減少操作工14人，年節(jié)約蒸汽14900 t，耗電增加39.5萬度，合計(jì)年可節(jié)支450萬元以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著；全過程實(shí)現(xiàn)了操作工和稻殼的隔離，從根本上改善了工人的工作環(huán)境，優(yōu)化了稻殼儲(chǔ)存環(huán)境，杜絕了揚(yáng)塵污染和散落，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)境友好。

稻殼清潔化處理新工藝，大大降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著提高了生產(chǎn)效率，提高了傳統(tǒng)固態(tài)白酒釀造生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度，具有創(chuàng)新性和示范性，對(duì)于推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步有一定意義。