CN102937638A - 酿酒高粱蒸煮品质的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到酒精饮料制备技术领域，具体涉及用模糊数学模型来定量判定酿酒高粱蒸煮品质的方法。本发明的目的是提供一种定量判定酿酒高粱蒸煮品质的方法，按照本方法可判定高粱蒸煮品质的质量等级，并得到等级内的评判分值。本发明的技术方案是酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，包括如下步骤：1）测定；2）打分；3）评价。利用本方法来评价酿酒高粱的蒸煮品质，标准化程度较高，客观准确。

Description

酿酒高粱蒸煮品质的评价方法

技术领域

本发明涉及到酒精饮料制备技术领域，具体涉及用模糊数学模型来定量判定酿酒高粱蒸煮品质的方法。

背景技术

高粱在我国已有五千年的种植历史。由于高粱的种皮富含单宁带有涩味，并且比较难于消化，故近来越来越多的应用于酿造业及畜牧业。白酒酿造的过程中需要对高粱先进行蒸煮，再用来发酵。因此，高粱蒸煮品质不仅与营养品质和食用品质相关，在酒精发酵中也具有关键的影响作用。对高粱的蒸煮品质进行判定，对于酿酒生产具有积极的指导意义。酿酒作为一个较为传统的行业，酿酒高粱的蒸煮品质一般由经验丰富的酿酒师通过感官进行估测，该方法较为主观且因人而异，会对酿酒生产产生不利影响。

发明内容

本发明提供了一种定量判定酿酒高粱蒸煮品质的方法，按照本方法可判定高粱蒸煮品质的质量等级，并得到等级内的评判分值。

本发明的技术方案是酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，包括如下步骤：

1）测定：确定各个质量评价因素U={u₁，u₂，u₃，……u_m}，确定各个质量评价因素的权重系数X={X₁，X₂，X₃，……X_m}；检测蒸煮后高粱的质量评价因素U，根据每一质量评价因素的检测值进行质量等级打分，得到质量评价因素的模糊数学矩阵 $R=$ $\left(\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& \·\·\·& r_{1n}\\ r_{21}& r_{22}& \·\·\·& r_{2n}\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ r_{m1}& r_{m2}& \·\·\·& r_{\mathrm{mn}}\end{array}\right),$ n代表打分的各质量评价因素的质量等级；

2）评价：将权重系数X={X₁，X₂，X₃，……X_m}乘以1）得到的矩阵得到合成矩阵Y=X·R=（y₁,y₂…y_n），y₁～yn中的最大值y_z即为评判分值，z对应的评价等级即为评判出的待测酿酒高粱蒸煮品质的质量等级。

其中，所述的确定酿酒高粱蒸煮品质的质量评价因素U={u₁碘蓝值，u₂糊化率，u₃胶稠度，u₄吸水率，u₅膨胀率}。

其中，碘蓝值的测定紫外分光光度法，糊化率的测定采用淀粉-糖化酶法，胶稠度使用数显粘度计进行测定。

具体的，所述碘蓝值的测定方法如下：取蒸煮后的高粱滤液稀释15～20倍，加入足量碘-碘化钾试剂，用紫外分光光度计于620nm处测定吸光度，吸光度大小即为碘蓝值。

具体的，所述糊化率的测定方法如下：将蒸煮后的高粱滤液加入足量糖化酶溶液以使糊化的高粱淀粉充分水解，于50℃反应20~30min，90~100℃放置1~2min使糖化酶失活，离心取上清液，斐林试剂法测定还原糖含量C_A；取同等重量的同一高粱样品，水浴锅加热回流3h，按照上述方法测其总还原糖含量C_B，糊化率=C_A/C_B×100%。

具体的，所述胶稠度的测定方法如下：将蒸煮后的高粱滤液置于20℃水浴锅内保温，温度恒定后用数显粘度计进行检测。

具体的，所述吸水率和膨胀率的测定如下：蒸煮后高粱过滤，称量固形物重量计算吸水率；分别测量蒸煮前后高粱的体积，计算膨胀率。

其中，步骤1）中各个质量评价因素的权重系数X={X₁=0.26，X₂=0.31，X₃=0.15，X₄=0.18，X₅=0.10}。

其中，所述的质量等级分为5级，即n=5，1级为优质，2级为良好，3级为一般，4级为较差，5级为低劣。

本发明的有益效果：

实现了酿酒高粱蒸煮品质的定量判定。本发明通过对质量评价因素的检测，利用模糊数学的工具进行综合判定，不仅可以确定蒸煮品质的质量等级，同时可以得到该质量等级下蒸煮品质的具体分值，实现了对酿酒高粱蒸煮品质的科学定量判定。利用本方法来评价酿酒高粱的蒸煮品质，标准化程度较高，客观准确。

具体实施方式

本发明酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，包括如下步骤：

1）测定：确定各个质量评价因素U={u₁，u₂，u₃，……u_m}，确定各个质量评价因素的权重系数X={X₁，X₂，X₃，……X_m}；检测蒸煮后高粱的质量评价因素U，根据每一质量评价因素的检测值进行质量等级打分，得到质量评价因素的模糊数学矩阵 $R=$ $\left(\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& \·\·\·& r_{1n}\\ r_{21}& r_{22}& \·\·\·& r_{2n}\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ r_{m1}& r_{m2}& \·\·\·& r_{\mathrm{mn}}\end{array}\right),$ n代表打分的各质量评价因素的质量等级；

2）评价：将权重系数X={X₁，X₂，X₃，……X_m}乘以1）得到的矩阵得到合成矩阵Y=X·R=（y₁,y₂…y_n），y₁～yn中的最大值y_z即为评判分值，z对应的评价等级即为评判出的待测酿酒高粱蒸煮品质的质量等级。

其中，所述的确定酿酒高粱蒸煮品质的质量评价因素U={u₁碘蓝值，u₂糊化率，u₃胶稠度，u₄吸水率，u₅膨胀率}。

其中，碘蓝值的测定紫外分光光度法，糊化率的测定采用淀粉-糖化酶法，胶稠度使用数显粘度计进行测定。

具体的，所述碘蓝值的测定方法如下：取蒸煮后的高粱滤液稀释15～20倍，加入足量碘-碘化钾试剂，用紫外分光光度计于620nm处测定吸光度，吸光度大小即为碘蓝值。

具体的，所述糊化率的测定方法如下：将蒸煮后的高粱滤液加入足量糖化酶溶液以使糊化的高粱淀粉充分水解，于50℃反应20~30min，90~100℃放置1~2min使糖化酶失活，离心取上清液，斐林试剂法测定还原糖含量C_A；取同等重量的同一高粱样品，水浴锅加热回流3h，按照上述方法测其总还原糖含量C_B，糊化率=C_A/C_B×100%。

具体的，所述胶稠度的测定方法如下：将蒸煮后的高粱滤液置于20℃水浴锅内保温，温度恒定后用数显粘度计进行检测。

具体的，所述吸水率和膨胀率的测定如下：蒸煮后高粱过滤，称量其中，步骤1）中各个质量评价因素的权重系数X={X₁=0.26，X₂=0.31，X₃=0.15，X₄=0.18，X₅=0.10}。

其中，所述的质量等级分为5级，即n=5，1级为优质，2级为良好，3级为一般，4级为较差，5级为低劣。

对酿酒高粱蒸煮品质产生影响的因素很多。发明人通过对不同蒸煮品质的酿酒高粱的生产效果的研究，了解到，对酿酒高粱蒸煮品质影响较大的因素主要有以下几点：

①糊化率指高粱在蒸煮过程中淀粉晶体崩解为淀粉分子的程度。淀粉分子之间通过氢键相互作用形成淀粉晶体，这种结构很难被微生物所利用。而高粱的糊化就是在润粮和蒸馏过程中，将淀粉晶体崩结，形成微生物易于利用的单个淀粉分子。因此高粱的糊化率是影响发酵过程中淀粉利用率的一个重要因素。

具体的，糊化率的检测方法如下：将蒸煮后的高粱滤液加入足量糖化酶溶液以使糊化的高粱淀粉充分水解，于50℃反应20~30min，90～100℃放置1~2min使糖化酶失活，离心取上清液，斐林试剂法测定还原糖含量C_A；取同等重量的同一高粱样品，水浴锅加热回流3h，按照上述方法测其总还原糖含量C_B，糊化率=C_A/C_B×100%。

②蒸煮后的淀粉易发生老化（老化即已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的不溶于水的沉淀），直链淀粉更易发生老化。老化的淀粉在发酵过程中很难被利用，且该过程是不可逆的。碘蓝值代表了高粱中直链淀粉的含量。直链淀粉含有几百个葡萄糖单元，支链淀粉含有的葡萄糖单元较直链淀粉多，分子量相对较大。当用碘液进行检测时，直链淀粉呈现蓝色，支链淀粉与碘接触会呈现红棕色，利用这两种淀粉性质的不同可以检测直链淀粉的含量，从而反应出可被发酵过程利用的淀粉的量。

具体的，碘蓝值的测定方法如下：取蒸煮后的高粱滤液稀释15～20倍，加入足量碘-碘化钾试剂，用紫外分光光度计于620nm处测定吸光度，吸光度大小即为碘蓝值。

③胶稠度是指高粱蒸煮冷却后相互粘连的程度。胶稠度按米胶长度分为3类：硬胶稠度、中等胶稠度和软胶稠度，一般具有软胶稠度的高粱口感更佳。在蒸煮后，不同胶稠度的高粱所制成的入窖糟醅的品质也相差很大，最后对发酵产生一定影响。

本发明中，胶稠度的测定方法如下：将蒸煮后的高粱滤液置于20℃恒温下，用数显粘度计进行检测。

④吸水率是指高粱蒸煮后吸水量与自身重量的比值。窖泥内的营养成分通过一系列化学反应生成乙醇及香味成分，都需要在有水的环境下进行。水分过少将导致糖化发酵不完全，营养物质利用率低下；水分过高则会致使杂菌大量繁殖，酸度增大，影响出酒率。

⑤膨胀率是指高粱蒸煮过滤后的增大的体积与原体积的比值。高粱的膨胀率一定程度上影响着糟醅的疏密，进而影响到糟醅入窖的含氧量大小。含氧量过高会使初期微生物繁殖过快，大量淀粉转化为二氧化碳和水；含氧量太低则使发酵过程过于缓慢。

本发明中，高粱蒸煮前称重，蒸煮后高粱过滤，称量固形物重量，计算吸水率；分别测量蒸煮前后高粱的体积，计算膨胀率。

发明人在多次的酿酒实验中发现，上述各因素均对酿酒高粱的蒸煮品质产生了影响，各因素对酿酒高粱蒸煮品质的影响程度不同，这也说明单因素达到最佳并不能使酿酒高粱的蒸煮品质达到最优。为了对酿酒高粱蒸煮品质进行科学的判断，就必须了解各因素对酿酒高粱蒸煮品质的影响权重。

本发明中，在确定各因素的权重系数时，应选取经验丰富的酿酒师对酿酒高粱蒸煮品质的评价因素重要性进行打分。经验丰富的酿酒师长期从事的酿酒生产，具有丰富的生产经验，对各因素的权重的判断更为准确。

具体的，确定质量评价因素的权重系数时，选取10名经验丰富的酿酒师为评价人员，对酿酒高粱蒸煮品质的评价因素重要性进行打分，见表1。按照“0～4评分法”对各评价因素的总分进行统计，除以所有评价因素的总分，即得该评价因素的权重系数。评价因素的打分见下表，各评价因素的权重值分别为：X=｛碘蓝值（0.26）、糊化率（0.31）、胶稠度（0.15）、吸水率（0.18）、膨胀率（0.10）｝。

表1酿酒高粱蒸煮品质各评价因素打分表

注：A~J代表不同的评价人员。

本发明中，针对各评价因素的具体值，由经验丰富的酿酒师进行各因素能达到的质量等级进行打分，从而得到质量评价因素的模糊数学矩阵。发明人根据酿酒实验的情况，进而将质量等级分为5个等级N=｛优质、良好、一般、较差、低劣｝。

下述实施例中，各因素的检测方法如下：

碘蓝值的测定：用移液管吸取5mL蒸煮后的高粱滤液加入到50mL蒸馏水中，加入5mL0.05mol/L碘-碘化钾试剂，定容至100mL，用紫外分光光度计于620nm处测定吸光度。

糊化率的测定：将蒸煮后的高粱转移到烧杯中，加入蒸馏水40mL及糖化酶溶液10mL，调节pH到5.0，放入到50℃的水浴锅中保温30分钟让其充分酶解。电炉上沸腾加热2分钟以杀灭糖化酶，离心取上清液并定容至500mL。斐林试剂法测定还原糖含量，每个样品做三个平行，取接近的两次数值的平均值C_A。取同等重量的高粱样品，水浴锅加热回流3h，按照上述方法测其总还原糖含量C_B。糊化率=C_A/C_B×100%。

胶稠度的测定：蒸煮后高粱冷却至室温后用NDJ-8S数显粘度计进行检测。根据预实验测定的量程，选用粘度计最大的转子（粘度计的转子越大，转动时的阻力也越大，测定的结果也越精确，但量程减小。此处对精度要求高而对量程要求低，故选用最大的转子。）和最快的转速60prm。

吸水率和膨胀率的测定：蒸煮后高粱冷却至室温，然后用双层纱布进行过滤，称量固形物重量计算吸水率；分别测量蒸煮前后高粱样品的体积，计算膨胀率。

实施例1用本发明方法判定泸糯八号的蒸煮品质

取泸糯八号高粱40g加水500mL后水浴加热3小时，过滤后分别对固形物及液体进行理化检测。泸糯八号在蒸煮过程中漂浮颗粒较多，煮后表皮光滑呈深红色，粒心呈白色，手感极粘稠。检测其吸水率为248.10%，膨胀率为140.91%；碘蓝值为0.010，表明其直链淀粉含量较少；胶稠度为2.9MPa/s，糊化率为46.61%。

模糊综合评判的具体方法为：

各质量评价因素的权重系数分别为：X=｛碘蓝值（0.26）、糊化率（0.31）、胶稠度（0.15）、吸水率（0.18）、膨胀率（0.10）｝。质量等级分为5个等级N=｛优质、良好、一般、较差、低劣｝。对待测高粱蒸煮品质的5个指标进行测定，按照测定结果请经验丰富的酿酒师对质量等级进行20次打分，评分统计见表2：

表2酿酒高粱各评价因素打分表

对质量等级的打分进行统计，进行模糊综合评判，由此得到模糊矩阵为：

$R=\left(\begin{array}{ccccc}2/k& 13/k& 4/k& 1/k& 0/k\\ 9/k& 6/k& 5/k& 0/k& 0/k\\ 7/k& 13/k& 0/k& 0/k& 0/k\\ 0/k& 3/k& 16/k& 0/k& 1/k\\ 1/k& 1/k& 15/k& 3/k& 0/k\end{array}\right)$

K=20，得到数学模糊矩阵：

$R=\left(\begin{array}{ccccc}0.10& 0.65& 0.20& 0.05& 0.00\\ 0.45& 0.30& 0.25& 0.00& 0.00\\ 0.35& 0.65& 0.00& 0.00& 0.00\\ 0.00& 0.15& 0.80& 0.00& 0.05\\ 0.05& 0.05& 0.75& 0.15& 0.00\end{array}\right)$

将模糊数学矩阵乘以权重系数得到合成矩阵：

$Y=X*R=\left(\mathrm{0.26,0.31,0.15,0.18,0.10}\right)*\left(\begin{array}{ccccc}0.10& 0.65& 0.20& 0.05& 0.00\\ 0.45& 0.30& 0.25& 0.00& 0.00\\ 0.35& 0.65& 0.00& 0.00& 0.00\\ 0.00& 0.15& 0.80& 0.00& 0.05\\ 0.05& 0.05& 0.75& 0.15& 0.00\end{array}\right)$

Y=（0.223，0.3915，0.3485，0.028，0.009）。由此可知，模糊数学评判下该高粱蒸煮品质的峰值为0.3915，对应的质量等级为良好。

利用本发明中模糊数学评判的方法进行蒸煮品质判定，得到Y=（0.223，0.3915，0.3485，0.028，0.009），其质量等级为良好，分值为0.3915。

实施例2用本发明方法判定国窖红1号的蒸煮品质

取国窖红1号高粱40g加水500mL后水浴加热3小时，过滤后分别对固形物及液体进行理化检测。国窖红1号在蒸煮过程中漂浮颗粒极少，煮后表皮光滑呈深红色，粒心呈白色，手感较为粘稠。检测其吸水率为260.65%，膨胀率为166.99%；碘蓝值为0.007，表明其直链淀粉含量极少；胶稠度检测为4.3MPa/s，糊化度达到了52.57%。根据前述各指标的检测结果，利用本发明中模糊数学评判的方法进行蒸煮品质判定（判定标准和过程与实施例1同），得到Y=（0.3577，0.3220，0.2865，0.0338，0），其质量等级为优质，分值为0.3577。

实施例3用本发明方法判定判定内蒙古高粱的蒸煮品质

取蒙古高粱40g加水500mL后水浴加热3小时，过滤后分别对固形物及液体进行理化检测。蒙古高粱在蒸煮过程中漂浮颗粒适中，煮后表皮呈红色，粒心呈浅红色，蒸煮后颗粒破碎严重，手感较为松散。检测其吸水率为206.00%，膨胀率为179.82%；碘蓝值为0.353，表明其直链淀粉含量较高；胶稠度检测为2.3MPa/s，糊化度达到了45.83%。利用本发明中模糊数学评判的方法进行蒸煮品质判定（判定标准和过程与实施例1同），得到Y=（0.1685，0.2739，0.3005，0.2366，0.0205），其质量等级为一般，分值为0.3005。

三种高粱的蒸煮品质等级分别为：国窖红1号＞泸糯八号＞内蒙高粱。

试验例1实施例1～3的酿酒实验

将实施例1~3中国窖红1号，泸糯八号以及内蒙古三种高粱应用于酿酒实验，在生产工艺完全一致的条件下选取6个窖池，每种高粱做2个平行。从第三轮酿酒开始记录产酒数据，第3、4轮酿酒结果如下表（浓香型白酒采用续糟发酵，第3轮才开始记录实验数据是为了尽量消除糟醅中原有高粱品种的影响）。

表3 3种高粱第3轮酿酒实验结果

表4 3种高粱第4轮酿酒实验结果

由3、4轮酿酒实验结果可以看出，国窖红1号高粱的产酒率较高，泸糯八号次之，而内蒙古高粱最低。与蒸煮品质的评价结果一致。

表5基酒尝评结果

基酒尝评结果显示：国窖红1号及泸糯八号较好，而内蒙古高粱带有涩味。这说明实际酿酒生产结果与实施例1～3作出的高粱蒸煮品质评价结果相一致。

从本试验例的结果可以看出，本发明的方法可以有效、准确的评价酿酒高粱蒸煮品质，对酿酒生产具有重要的指导意义。

Claims (9)

1.酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）测定：确定酿酒高粱蒸煮品质的质量评价因素U={u₁，u₂，u₃，……u_m}，确定各个质量评价因素的权重系数X={X₁，X₂，X₃，……X_m}；检测蒸煮后高粱的各质量评价因素，根据每一质量评价因素的检测值进行质量等级打分，得到质量评价因素的模糊数学矩阵 $R=$ $\left(\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& \·\·\·& r_{1n}\\ r_{21}& r_{22}& \·\·\·& r_{2n}\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ r_{m1}& r_{m2}& \·\·\·& r_{\mathrm{mn}}\end{array}\right),$ n代表打分的各质量评价因素的质量等级；

2）评价：将权重系数X={X₁，X₂，X₃，……X_m}乘以1）得到的矩阵得到合成矩阵Y=X·R=（y₁,y₂…y_n），y₁～yn中的最大值y_z即为评判分值，z对应的评价等级即为评判出的待测酿酒高粱蒸煮品质的质量等级。

2.根据权利要求1所述的酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：所述的确定酿酒高粱蒸煮品质的质量评价因素U={u₁碘蓝值，u₂糊化率，u₃胶稠度，u₄吸水率，u₅膨胀率}。

3.根据权利要求2所述的酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：所述的碘蓝值的测定紫外分光光度法，糊化率的测定采用淀粉-糖化酶法，胶稠度使用数显粘度计进行测定。

4.根据权利要求3所述的酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：所述碘蓝值的测定方法如下：取蒸煮后的高粱滤液稀释15～20倍，加入足量碘-碘化钾试剂，用紫外分光光度计于620nm处测定吸光度，吸光度大小即为碘蓝值。

5.根据权利要求3所述的酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：糊化率的测定方法如下：将蒸煮后的高粱滤液加入足量糖化酶溶液以使糊化的高粱淀粉充分水解，于50℃反应20~30min，90~100℃放置1~2min使糖化酶失活，离心取上清液，斐林试剂法测定还原糖含量C_A；取同等重量的同一高粱样品，水浴锅加热回流3h，按照上述方法测其总还原糖含量C_B，糊化率=C_A/C_B×100%。

6.根据权利要求3所述的酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：所述胶稠度的测定方法如下：将蒸煮后的高粱滤液置于20℃恒温下，用数显粘度计进行检测。

7.根据权利要求3所述的酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：所述吸水率和膨胀率的测定如下：蒸煮后高粱过滤，称量固形物重量计算吸水率；分别测量蒸煮前后高粱的体积，计算膨胀率。

8.根据权利要求2~7任一项所述的酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：步骤1）中各个质量评价因素的权重系数X={X₁=0.26，X₂=0.31，X₃=0.15，X₄=0.18，X₅=0.10}。

9.根据权利要求1~8任一项所述的酿酒高粱蒸煮品质的评价方法，其特征在于：所述的质量等级分为5级，即n=5，1级为优质，2级为良好，3级为一般，4级为较差，5级为低劣。