潘建軍,李 覓,孫中理,李國紅,郭 杰,蔡海燕,劉其虎,王 郁,劉 緒,張 磊
(1.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院,四川成都 611130;2.釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點實驗室,四川自貢 643000;3.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心,四川瀘州 646000;4.青島啤酒(成都)有限公司,四川成都 611130;5.成都開來食品有限公司,四川成都 611130;6.成都師范學(xué)院,四川成都 611130)
泥窖是濃香型白酒獨特的發(fā)酵設(shè)備,賦予了濃香型白酒與眾不同的風(fēng)格[1]。大量的實踐表明,泥窖比磚窖、泥磚混合窖生產(chǎn)的濃香型白酒酒質(zhì)更優(yōu)良[2]。目前,企業(yè)在建窖選土?xí)r,沒有科學(xué)的數(shù)據(jù)作為支撐,選擇較為主觀,加大了窖池發(fā)生漏水、垮塌等事故的風(fēng)險,事故一旦出現(xiàn)必然嚴(yán)重影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。
含砂量往往是筑窖用土選擇的重要指標(biāo)之一,砂感較為直觀,較容易判斷,且實踐經(jīng)驗顯示,一般情況下含砂量越高,土的防水性越差,依靠砂感選擇土樣有一定道理。本文通過研究不同含砂量的土樣相關(guān)特性指標(biāo),為筑窖用土的選擇提供數(shù)據(jù)參考。
企業(yè)新建窖池備選土樣。
液塑限聯(lián)合測定儀、滲透儀、分析天平、干燥箱、干燥皿、石英砂等。
以樣品3為實驗樣品,添加不同含量的石英砂測定相關(guān)指標(biāo)。感官指標(biāo)以企業(yè)9名10年以上生產(chǎn)一線工人評價為主。含砂量、塑性指數(shù)、滲透系數(shù)測定參考GB/T 50123—1999土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)。
表1 土樣含砂量感官比較表
由表1可知,土樣含砂量高于20 %時,開始體現(xiàn)出砂感;當(dāng)土樣含砂量高于24 %時,砂感較明顯,當(dāng)土樣含砂量高于30%時,砂感明顯。因此僅靠手感鑒別,無法區(qū)分含砂量20%以下的土樣。
由表2可以看出,1號樣品含砂量高達74.3%,在手感上表現(xiàn)出明顯的砂感,無黏性,滲透系數(shù)7.3×10-3cm/s,幾乎不能防水,無法用于筑窖,能夠與其他6個樣品區(qū)分開來,可以將其從候選土樣中排除。根據(jù)土的分類,塑性指數(shù)<10時,為無黏性土;塑性指數(shù)10~17為粉質(zhì)黏土,塑性指數(shù)>17時為黏土,有黏性[3]。就2—6號樣品而言,在手感上體現(xiàn)出的黏性幾乎無法區(qū)分,但滲透系數(shù)有一定差別。4號樣品的滲透系數(shù)為9.6×10-6cm/s,防水性能不如其他樣品,6號樣品雖有一定砂感,但其滲透系數(shù)8.2×10-7cm/s,土質(zhì)在施工中可作為防水層。因此僅從感官無法選擇出最理想的原料土,需綜合考慮塑性指數(shù)、滲透系數(shù)、含砂量等。
在窖池建筑過程中一般采用打夯的方式,因此土樣黏性過高會粘黏設(shè)備,給施工帶來不便。在一定范圍內(nèi)增加含砂量可降低土的黏性。如圖1所示,原料含砂量約為10 %,當(dāng)石英砂添加量在2%~6%時,土樣的塑性指數(shù)變化不明顯,分別為19.0、19.5、18.9,仍屬于黏土,黏性無明顯變化。繼續(xù)添加石英砂,土樣的塑性指數(shù)開始下降,當(dāng)添加量為8%時,土樣的塑性指數(shù)為15.9,為粉質(zhì)黏土,隨著石英砂添加量增加,塑性指數(shù)下降明顯,當(dāng)石英砂添加量為14%時,塑性指數(shù)為9.9,正好與黏性土和非黏性土的臨界值10.0很接近,繼續(xù)添加石英砂,土樣黏性消失。
添加石英砂會降低土樣的黏性保證打夯工藝的正常進行,但添加石英砂同時會提高土樣的滲透系數(shù),使土樣的防滲性能降低。如圖2所示,當(dāng)石英砂添加量為2 %~6 %時,土樣的滲透系數(shù)保持在10-7cm/s,防滲性能良好,當(dāng)石英砂添加量為8%時,滲透系數(shù)為2.53×10-6cm/s,在一定時間內(nèi)具備一定防滲性,當(dāng)石英砂添加量>10%時,土樣不具備防滲性[4-5]。
表2 不同筑窖土指標(biāo)比較結(jié)果
圖1 石英砂添加量與土樣塑性指數(shù)關(guān)系
圖2 石英砂添加量與土樣滲透系數(shù)關(guān)系
傳統(tǒng)靠感官選擇筑窖土的方式有一定偏差,局限性較大,無法選擇出最合適的筑窖用土;同一土樣含砂量越高,土的滲透系數(shù)越大,防水性越差,但不同土樣的塑性指數(shù)、滲透系數(shù)與含砂量之間無必然關(guān)系;土樣通過摻砂的方式調(diào)整塑性指數(shù),以適應(yīng)窖池建筑工藝,但需要同時測定其滲透系數(shù),以滿足土樣的防水性。
下一步研究將引入更多的指標(biāo),更全面地描述筑窖用土的特性,建立筑窖用土的選擇方法,更科學(xué)、更快速、準(zhǔn)確地選擇筑窖用土。