大曲容重测量方法比较

　　大曲作为大曲酒酿造中的糖化发酵剂， 酿酒先辈们凭借长期以来的酿酒实践经验， 把大曲在大曲酒酿造中的作用总结归纳为“酒之骨”、“酿好酒， 必用好曲”等精辟论断， 充分说明了大曲是大曲酒酿造中的重要物质基础。

　　大曲容重是指大曲的质量与其体积的比值（g/cm3），该指标能够从侧面反映出曲坯在发酵过程中微生物生长的情况， 直观地表现大曲的“泡气”程度， 也反映出曲坯经发酵后的成熟度。因而， 曲块容重实际上是大曲发酵终极状态的重要量化指标， 是衡量大曲质量的关键指标之一， 在泸州老窖股份有限公司新建立的大曲质量标准指标体系中把“曲块容重”指标的权重设计为 15 %。

　　目前对不规则物体容重测量的方法主要有液浸法、CCD三维测量法、气体法等。本研究主要是建立了容重器测量大曲容重的方法。

　　1 大曲容重测量方法比较

　　1.1 液浸法

　　对大曲容重测量主要解决的问题是重量的测量和体积的测量。目前重量测量的方法很多， 而且精度很高，所以容重测量主要解决的问题是体积测量。体积测量是最基本的物性测量之一， 对于形状规则的匀质物体， 通常采用量积法直接测量其体积。对于不规则物体，目前普遍利用阿基米德定律， 采用液浸法间接测量其体积。

　　由于大曲的表面具有不规则性和吸水性，所以采用量体积法与液浸法都无法准确测量， 针对这些情况， 目前某些大曲生产企业采用改进后的液浸法对大曲进行容重的测定。

　　改进后的液浸法是利用保鲜膜将大曲包裹， 采用真空泵抽真空使其保鲜膜紧密地接触大曲表面， 然后利用液浸法对大曲体积进行测量， 进而得到大曲的容重。该方法虽然技术设备要求低、投资小， 但存在操作繁琐、精度不够高、重现性低、操作对结果影响大等缺点。特别是有裂口的大曲， 这种方法就无能为力了。

　　1.2 CCD 三维测量法

　　近年来， 随着计算机技术、电子技术、光学技术以及图形图像、数据处理等学科的迅猛发展， 三维几何形貌测量及重建技术也得到了长足的发展。CCD 三维测量法为非接触式测量， 利用 CCD 摄像头对被测物体进行三维扫描， 通过与计算机相连， 采用三维几何形貌测量及重建技术， 在计算机上模拟出被测物体模型， 近而得到其体积与容重。

　　CCD 三维测量法可以在不破坏被测物的情况下准确地测量出其内外表面、内部特征、空隙和裂缝， 这是其他三维测量方法难以做到的， 该技术已广泛应用于细胞、肿瘤或肿块的检测。该方法具有非接触、快速和可行性好等特点， 因而备受青睐。

　　利用 CCD 三维体积法对大曲进行容重测定， 虽然可以较准确地得到测量结果， 但是目前商品化的利用CCD 三维体积法生产出的测量仪器价格相当昂贵， 而且对曲药这种“大型”物件尚未有配套设备。

　　1.3 气体法

　　利用气体法测量大曲容重， 将物体体积参数测量转变成气体压力测量，可以实现体积非接触测量。该测量方法不仅具有非接触、无污损、测量速度快、精度高等特点。在对大曲进行容重测定时， 还具有以下优点：

　　①由于大曲表面不平， 而且有些还有裂口， 利用气体压力测定大曲容重、体积更加准确；

     ②测量不对大曲有任何的破坏， 被测量过的大曲可以正常使用， 而且大曲还可以多次进行重复测量；

     ③测量设备的结构简单、操作安全、设备投入成本低、测量成本低， 测量工作简便、省时。

　　综合考虑本文提出的 3 种方案， 采用气体法测量大曲容重具有操作方便、设备投入低等特点。在进行气体法测量实验过程中， 采用已知体积物体对实验参数进行校正， 根据多次实验得到的结果， 运用数学分析方法找出实验过程中精度与压强、体积和温度的关系， 求得最佳实验条件。实验中误差的主要来源是仪表的精度， 若运用高精度的压力和温度仪表， 可以大大提高测量的精确度， 减少误差。将电子学和单片机控制等技术运用到本仪器中， 设计出一种智能控制的大曲体积测定的仪器， 将得到的数据直接反映到仪表上，这样将更有利于大曲生产的自动控制。目前我所已设计出利用气体法测量大曲容重的测量仪一台， 该仪器测量大曲容重精度可以达到 99 %以上， 重复性误差小于±0.5 %, 并已申报国家实用新型ZL。