浓香型白酒酿造用水数学模型研究(一)-模型的建立

ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｔｉｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ
ｇｒａｉｎｓ ｆｕｒ ｐｉｔ ｅｎｔｒｙ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌｕｚｈｏｕ－ｆｌａｖｏｒ Ｌｉｑｕｏｒ；ｗａｔｅｒ ｆｕｒ ｇｒａｉｎｓ ｍｏｉｓｔｕｒｉｎｇ；ｗａｔｅｒ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ；ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ；ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎｓ
的作用就要停止，白酒发酵过程中的一切生化反应就无 中，连同皿盖准确称重量（Ｗ。），将称皿置于１００～１０５℃
法进行。在白酒酿造过程中，水不仅作为糊化淀粉，溶解 干燥箱中烘干２ ｈ（烘干时打开皿盖），取出称皿，盖上皿
糖、氨基酸、微量元素及其他各种微生物生命活动所必需 盖，放入干燥器内冷却至室温，称重（Ｗ：），再烘１ ｈ，冷却
Ｒ。２、Ｒ２２、Ｒ３２、盯和Ｒ５２均接近ｌ。将以上公式Ｙｌ、３＇２、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。
３
３结论
ຫໍສະໝຸດ Baidu
２
３．１ 润粮水用量与上甑粮糟水分含量之间存在着如下
１
的函数关系：
０
ｆ一８．５８ｘ＋５２３．１１．Ｘ＜６１％
Ｖ２｛
。【０．Ｘ≥６１％
图４粮糟水分增加量与量水用量之间的关系
对图４中曲线作线性回归分析，可得：
热季：Ｙ＝０．０６９７ｘ一０．０１９，Ｒ２＝０．９９９６； 冷季：Ｙ＝０．０７６１ ｘ一０．０２３８，Ｒ２＝０．９９９９。 式中：ｙ＝水分增加量×１００；ｘ＝量水用量ｘ１００。 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
ｙ～Ｏ．０２１ｘ＋１．２８５１，ＲＺ＝－０．８８０１
式中：ｙ＝水分变化ｘ１００；ｘ＝出窖母糟水分ｘ１００。 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。
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％～ ６ｌ％之间这段曲线进行线性回归分析，可得：
８
７
６ 一邑删星磐求＊
５
４
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％的量水就能保证人窖水分控制在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。
表１ 量水用量对水分增加量的比值
（％）
式中：ｙ＝润粮水用量ｘ１００；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一０．０１９，Ｒ２＝０．９９９６；冷季：ｙ＝ ０．０７６１ Ｘ一０．０２３８，Ｒ２＝０．９９９９（式中：Ｙ为水分增加量Ｘ １００；ｘ为量水用量ＭＯＯ）。热季每打１４％的量水，冷季每 打１３％的量水能增加入窖粮糟ｌ％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。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＵＳｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆｗａｔｅｒ ｆｕｒ ｇｒａｉｎｓ ｍｏｉｓｔｕｒｉｎｇ Ｏｉｌ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｄｉｓｔｉｌｌａ－
ｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｇｒａｉｎｓ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｓｔｅａｍｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｕｓｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｐｒｏｐｏｒ－
Ｌｕｚｈｏｕ—ｎａｖｏｒ Ｌｉｑｕｏｒ（Ｉ）
．．Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｏｄｅｌ
ＦＡＮＧ Ｊｕｎｌ．ＺＨＡＮＧ Ｓｕ．ｙｉＬ２ ａｎｄ，ＺＨＡＯ Ｊｉｎ．ｓｏｎｇ （１，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｉｇｏｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ ６４３０００；２．Ｌｕｚｈｏｕ Ｌａｏｊｉａｏ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｌｕｚｈｏｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ ６４６０００，Ｃｈｉｎａ）
ｉ垫；
壁塑翌垫垫！！！笙！塑！璺笙！！！塑！：生！ｇ旦竺垦二竺型鱼苎！里翌竺呈苎！里曼型竺塑里！垫！竺型！：！！！！：！！！！
浓香型白酒酿造用水数学模型研究（一）一模型的建立
方军－，张宿义¨，赵金松２
（１．四川Ｉ理工学院，四川 自贡６４３０００；２．泸州老窖股份有限公司，四川 泸州 ６４６０００）
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
Ｙｌ＝０．０８５Ｘｌ＋４７．８２，Ｒ１２＝０．９９９６；
Ｙ２＝０．０８４Ｘ２＋４８．６，Ｒ２２＝０．９９８３；
Ｙ３＝０．０８２Ｘ３＋４９．３４，Ｒ３２＝０．９９９４； Ｙ４＝０．０８２ ｘ４＋５０．１２，１ｈ２＝０．９９８８；
０
５８
５９
６０
６ｌ
６２
６３
出窖糟醅水分（％）
图２ 出窖糟醅水分含量与润粮水用量之间的关系
参考文献：
【１】沈怡方，白酒生产技术全书［Ｍ】．北京：中国轻工业出版社，１９９８．
【２】 李大和，白酒酿造工教程［Ｍ】．北京：中国轻工业出版社，２００６．
【３】李大和，浓香型大曲酒传统操作法（二）【Ｊ】．酿酒科技，２００５，（１）：
１１５－１１７．
’
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
ｌ材料与方法 １．１仪器
电热干燥箱；Ｏ．１ ｍｇ感量天平；１００ ｍＬ瓷蒸发皿；干
相同的条件下，对每甑投人的粮食分别加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。
收稿日期：２００９—１０—２４
作者简介：方军（１９８２一），男，发酵工程硕士研究生，湖北咸宁人，主要从事发酵工程研究。 通讯作者：张宿义（１９７１一），男，博士，硕士生导师，国家白酒评委，享受国务院特殊津贴专家，发表论文３０余篇。
ｙ＝一８．５８ Ｘ＋５２３．１１，Ｒ２＝０．９９９３ 式中：Ｙ＝润粮水用量ｘ１００；ｘ＝出窖糟醅水分ＭＯＯ。
出髻母稽水分（％）
图３ 出甑时粮糟水分变化与出窖母糟水分含量之间的关系
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：
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
万方数据
：１
１
３０
酿酒科技２０１０年第１期（总第１８７期）·ＬＩＱＵＯＲ—ＭＡＫＩＮＧ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１０ Ｎｏ．１（Ｔ０１．１８７）
别添加８５℃以上的量水０、２０％、４０％、６０％、８０％和 １００％（对投粮量比），测定打量水后的人窖糟水分含量。 粮糟水分增加量与量水用量之间的关系见图４。
称重，水恒分重为（止％。）＝单ｘ１００％ Ｗ
式中：、Ⅳ－一试样质量，ｇ；
ＷＷ，厂—称—皿称和皿试和样试烘样烘后前质质量量，，ｇｇ。；
２结果与分析
都值得在生产中进行研究。本文将针对这一问题进行探 ２．１ 润粮水比例对上甑粮糟水分变化的影响
讨，为酿酒生产工艺提供一定的科学依据。
在固定拌料工人，每甑投粮量、糠壳用量、润粮时间
存在着很好的线性关系，热季与冷季决定系数Ｒ２均接近 ｌ。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，在摊凉人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。
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
燥器（变色硅胶作干燥剂）。 １．２糟醅水分的测定
生物的生长繁殖代谢活动都必须在有水的情况下才能进
取直径５ ｃｍ低型称皿于１００＂－＂１０５℃恒温烘箱中烘
行。在酿酒过程中如果没有水，微生物的生命活动以及酶 干至恒重，准确称取试样１０．Ｏ ｇ，装入恒重的低型称皿
奚１５
水的用量进行控制。图ｌ为润粮水用量与上甑粮糟水分
１０
含量之间的关系图。
ａ
拿５５
羹５４
墼５３
篓５２
—５１
５０
４９
４８
４７ ０
１０
２０
３０
４０
润粮水用量（％）
图１润粮水用量与上甑粮糟水分之间的关系 从图ｌ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：
５９
６０
６ｌ
６２
６３
６ｑ
Ｙ５＝０．０８ Ｘ５＋５０．９２，Ｒ５２＝０．９９８８。 式中：ｙｌ、ｙ２、弘、ｙ４、弘为上甑粮糟水分×１００；ｘｌ、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５为润 粮水用量ｘｉ００；ｙＩ、Ｙ２、Ｙ３、３＇４、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
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
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：
ｆ一８．５８ｘ＋５２３．１ｌ，Ｘ＜６１％ 。【０．Ｘ≥６１％ 式中：Ｙ＝润粮水用量ｘ１００；ｘ＝出窖糟醅水分Ｘ１００。 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。
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７
５８
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。
关键词：浓香型白酒；润粮水；量水；水分； 函数关系
中图分类号：ＴＳ２６２．３ｌ；ＴＳ２６１．４；ＴＰ２７
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—９２８６（２０１０）０１—００２８—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃ Ｍｏｄｅｌ ｏｎ Ｂｒｅｗｉｎｇ Ｗａｔｅｒ ｏｆ
万方数据
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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
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分的提取。为了使上甑糟醅水分达到５０％，必须对润粮