粮食烤酒(即传统蒸馏白酒)的制作过程是一个结合微生物发酵和物理蒸馏的复杂工艺,主要分为原料处理、糖化发酵、蒸馏取酒三大阶段。以下是详细步骤及科学原理说明:
一、原料选择与预处理
1. 选粮原则
主料:高粱(单粮型)或混合谷物(如五粮液配方的高粱、大米、糯米、小麦、玉米)。高粱含丰富单宁和支链淀粉,利于风味物质形成。预处理:剔除霉变颗粒,避免产生黄曲霉毒素等有害物质。2. 浸泡与蒸煮
浸泡:粮食吸水膨胀(高粱需8-12小时,水温40-50℃),促进淀粉颗粒结构松散。蒸煮:高压蒸粮至「开花率」达85%以上(高粱破壳露白),使淀粉充分糊化(α化),便于后续酶解。二、糖化与发酵
1. 摊凉接种
降温:蒸煮后摊凉至25-35℃(小曲酒)或20-25℃(大曲酒),避免高温杀死酒曲微生物。加曲:按0.5-1%比例加入酒曲(小曲含根霉、酵母;大曲含多种霉菌、细菌)。根霉分泌α-淀粉酶和糖化酶,将淀粉分解为葡萄糖。2. 固态发酵
入窖/缸:粮食与酒曲混合后装入发酵容器,压实密封,创造厌氧环境。阶段变化:前酵期(0-3天):好氧阶段,根霉主导糖化,温度升至30-35℃。主酵期(4-10天):厌氧阶段,酵母菌将葡萄糖转化为乙醇(C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂↑),产酯类、高级醇等风味物质。后酵期(10天+):酯化反应增强,酸醇合成酯类(如乙酸乙酯),酒醅酸度上升至pH 3.5-4.5。三、蒸馏提纯
1. 上甑蒸馏
装甑:酒醅分层均匀装入蒸馏甑(木甑或金属甑),采用「轻撒匀铺」法避免蒸汽短路。蒸馏原理:利用乙醇(沸点78.3℃)与水(100℃)的沸点差,通过蒸汽加热使乙醇挥发,经冷凝器液化收集。2. 分段取酒
酒头(初馏5-10分钟):含甲醇、醛类(沸点64.7℃),***性大,需截留0.5-1%单独处理。中段酒:乙醇浓度60-70%vol,酯类丰富,为优质基酒。酒尾:含高级脂肪酸酯,口感苦涩,需与下一轮酒醅复蒸。四、陈酿与勾调
1. 陶坛陈贮
新酒入陶坛贮存1-3年,坛壁微孔促进氧化反应,挥发硫化物等杂质,酒体醇和。2. 色谱勾调
现代工艺通过气相色谱分析基酒成分,按比例调配酸酯平衡,确保批次一致性。关键技术参数
| 环节 | 关键指标 | 科学依据 |
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| 蒸粮 | 含水量≤60%,开花率≥85% | 过度糊化导致黏连,影响发酵透气性 |
| 发酵温度 | 小曲酒:28-35℃;大曲酒:18-25℃ | 温度过高易产杂醇油,过低抑制酵母活性 |
| 蒸馏火候 | 蒸汽压力0.05-0.1MPa | 缓火蒸馏利于香味物质馏出 |
| 酒精度控制| 接酒温度20-25℃,酒精度≥52%vol | 低温接酒减少高级醇溶出 |
注意事项
1. 甲醇控制:酒头甲醇含量可达2g/L(国标限值≤0.6g/L),需严格去头处理。
2. 发酵监测:可用糖度计检测残糖≤1°Bx,或观察酒醅停止产气(CO₂)判断发酵终点。
3. 安全规范:蒸馏区域需防爆通风,乙醇蒸气爆炸极限为3.3-19%vol。
通过精准控制微生物群落与物化条件,传统烤酒工艺将粮食淀粉转化率提升至80%以上,最终出酒率可达35-45%(以50%vol计)。现代酒厂已实现机械化制曲、自动化蒸馏,但核心发酵原理仍遵循千年古法。