浓香型白酒酿造用水数学模型研究(一)-模型的建立

方军;张宿义;赵金松

【摘 要】针对不同的润粮水用量对上甑粮糟水分变化的影响进行了研究.对蒸粮后粮糟的水分变化以及量水用量与粮糟入窖水分之间的关系进行了研究,建立了它们之间的函数关系.

【期刊名称】《酿酒科技》 【年(卷),期】2010(000)001 【总页数】3页(P28-30)

【关键词】浓香型白酒;润粮水;量水;水分;函数关系 【作 者】方军;张宿义;赵金松

【作者单位】四川理工学院,四川,自贡,643000;四川理工学院,四川,自贡,643000;泸州老窖股份有限公司,四川,泸州,646000;泸州老窖股份有限公司,四川,泸州,646000 【正文语种】中 文

【中图分类】TS262.31;TS261.4;TP27

水是白酒工业的血液，白酒生产离不开水。白酒的酿造是多菌种微生物群落的繁衍与代谢的结果，而这些微生物的生长繁殖代谢活动都必须在有水的情况下才能进行。在酿酒过程中如果没有水，微生物的生命活动以及酶的作用就要停止，白酒发酵过程中的一切生化反应就无法进行。在白酒酿造过程中，水不仅作为糊化淀粉，溶解糖、氨基酸、微量元素及其他各种微生物生命活动所必需的营养成分的良好介质外，而且还可将窖内微生物代谢的产物传出体外。在浓香型白酒发酵过程中，用水包括

出糟酒醅蒸馏之前的润粮水、出甑后的打量水。因此，在这一工艺控制过程中，水的用量直接关系到发酵能否正常和酒的产质。浓香型白酒在蒸粮、蒸酒前的润粮是一个重要的工艺控制环节，是否需要加入一定润粮水，润粮水的合适比例，以及打量水的多少才能保证发酵正常进行，这都值得在生产中进行研究。本文将针对这一问题进行探讨，为酿酒生产工艺提供一定的科学依据。 1.1 仪器

电热干燥箱；0.1 mg感量天平；100 mL瓷蒸发皿；干燥器（变色硅胶作干燥剂）。

1.2 糟醅水分的测定

取直径5 cm低型称皿于100～105℃恒温烘箱中烘干至恒重，准确称取试样10.0 g，装入恒重的低型称皿中，连同皿盖准确称重量（W1），将称皿置于100～105℃干燥箱中烘干2 h（烘干时打开皿盖），取出称皿，盖上皿盖，放入干燥器内冷却至室温，称重（W2），再烘1 h，冷却称重，恒重为止。 式中：W——试样质量，g； W1——称皿和试样烘前质量，g； W2——称皿和试样烘后质量，g。 2.1 润粮水比例对上甑粮糟水分变化的影响

在固定拌料工人，每甑投粮量、糠壳用量、润粮时间相同的条件下，对每甑投入的粮食分别加0、10%、20%、30%和40%的润粮水（对投粮比），水温为80℃，对不同出窖糟醅的水分含量进行试验，测定上甑前粮糟水分的变化。

在“浓香型白酒润粮工艺对蒸馏效率的影响研究”一文中已研究得出，在拌和后上甑糟醅的水分在50%左右，不仅有利于酒的产量提高，还利于母糟中香味物质成分的提取。为了使上甑糟醅水分达到50%，必须对润粮水的用量进行控制。图1为润粮水用量与上甑粮糟水分含量之间的关系图。

从图1中可以看出，随着润粮水用量比例的增加，上甑粮糟水分也呈现增加的趋势，对图中曲线分别进行线性回归分析，可得：

式中：y1、y2、y3、y4、y5 为上甑粮糟水分×100；x1、x2、x3、x4、x5 为润粮水用量×100；y1、y2、y3、y4、y5分别对应出窖糟醅水分 58%、59%、60%、61%、62%。

由函数及其曲线可以看出，润粮水用量与上甑粮糟水分变化存在着很好的线性关系，它们的决定性系数R12、R22、R32、R42 和 R52 均接近 1。 将以上公式 y1、y2、y3、y4、y5中代入50%即可求出不同出窖水分含量的糟醅在拌和后上甑时水分含量达到50%时所需的润粮水量，当结果出现负值时，说明不需要加润粮水，此时取润粮水用量为0，所得结果用出窖糟醅水分含量与润粮水用量之间的关系来表示，见图2。

从图2中可以看出，在出窖糟醅水分含量小于61%时，都需要加润粮水，才能使上甑粮糟水分达到50%的要求，出窖糟醅水分含量在61%以上时，由于糟醅水分含量较高，与粮食、糠壳拌和后水分大于50%，这时就不需要加润粮水，相反需要适当地多添加辅料糠壳以达到降低其水分的目的。对图2中出窖糟醅水分在58%～61%之间这段曲线进行线性回归分析，可得： 式中：y=润粮水用量×100；x=出窖糟醅水分×100。 于是可以得出，出窖糟醅水分含量与润粮水用量的函数关系： 式中：y=润粮水用量×100；x=出窖糟醅水分×100。 2.2 蒸粮前后糟醅水分含量变化

对出甑时粮糟水分变化、出窖母糟水分含量进行测定，其关系见图3。

为了便于确定每甑粮糟的量水用量，必须弄清拌料后的粮糟水分和蒸粮后出甑时粮糟水分的关系。

在每甑投粮比、投糠量固定的工艺条件下，通过大量的取样分析，对图3中曲线

作线性回归分析，得：

式中：y=水分变化×100；x=出窖母糟水分×100。

代入出窖糟醅水分计算，得到的水分变化都小于0.1%，说明不论出窖母糟水分含量为多少，蒸馏出甑时的粮糟水分与拌料后的粮糟水分基本上是一致的。即拌料后的粮糟水分是多少，蒸馏后出甑时的粮糟水分也是多少。在这一蒸酒蒸粮过程中，粮糟中的酒精及香味物质成分等易挥发物质被蒸馏出来，而粮糟中新拌入的粮食吸收了一部分水分，这两部分在质量上基本上抵消了，最终导致粮糟中的水分含量没有发生变化，只是酒精及香味物质成分等易挥发物质被水所取代，物质发生变化，但质量没有变化。

2.3 量水比例与粮糟入窖水分之间的关系

根据行业认同的量水温度，对蒸馏后出甑的粮糟分别添加 85℃以上的量水 0、20%、40%、60%、80%和100%（对投粮量比），测定打量水后的入窖糟水分含量。粮糟水分增加量与量水用量之间的关系见图4。 对图4中曲线作线性回归分析，可得：

式中：y=水分增加量×100；x=量水用量×100。

由函数及其曲线可以看出，随着量水用量的增加，入窖粮糟水分增加量（%）也呈增加的趋势，而且两者之间存在着很好的线性关系，热季与冷季决定系数R2均接近1。由于受室温的影响，热季与冷季在量水用量比相同的情况下，入窖粮糟水分增加百分比存在着一定的差别，热季室温较高，在摊凉入窖过程中水分挥发损失系数要大些，热季比冷季入窖水分增加量要少。

对图4中量水用量（%）对水分增加量（%）作比，其比值即为增加1%的入窖粮糟水分需要加入的量水用量，结果见表1。

从表1结果可以看出，在不同量水用量的情况下，所求得的量水用量（%）对水分增加量（%）的比值基本上是接近的。因此，可以得出如下结论：在热季每打14%

的量水，冷季每打13%的量水能增加入窖粮糟1%的水分含量。根据2.2节所述的结果，出甑粮糟的水分含量应该在50%左右，那么热季就只需要打14%～70%的量水，冷季打13%～65%的量水就能保证入窖水分控制在52%～55%这一范围内。生产中可以根据实际情况在这一范围内作适当的调整，如出窖母糟酸度大，淀粉含量高，则可多打量水，反之则少打。

3.1 润粮水用量与上甑粮糟水分含量之间存在着如下的函数关系： 式中：y=润粮水用量×100；x=出窖糟醅水分×100。

3.2 通过大量的取样研究发现，蒸馏出甑时的粮糟水分与拌料后的粮糟水分基本上是一致的，在蒸酒蒸粮过程中，粮糟的水分含量是不发生变化的。

3.3 入窖粮糟水分增加量与量水用量存在着很好的线性关系，热季：y=0.0697 x-0.019，R2=0.9996；冷季：y=0.0761 x-0.0238，R2=0.9999 (式中：y为水分增加量×100；x为量水用量×100)。热季每打14%的量水，冷季每打13%的量水能增加入窖粮糟1%的水分含量。

3.4 以上函数并不是绝对统一的，各个酒厂应该根据自己的生产工艺特点、设备条件等找出各自的适宜数据关系，以指导生产。

3.5 模型对浓香型白酒的生产有什么影响，是否能应用于浓香型白酒的生产，将在下一报中报道。

【相关文献】

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[5] 张国杰,朝辉.浅谈浓香曲酒生产入池水分的调节[J].四川食品与发酵,2006,(42)：8-9.