大小曲及發酵方式對清香型白酒風味的影響

陳彬，何宏魁，劉國英，張鳳杰，李安軍，韓興林*

1(中國食品發酵工業研究院有限公司，北京,100015) 2(安徽古井貢酒股份有限公司，安徽 亳州，236800) 3(酒類品質與安全國際聯合研究中心，北京,100015)

“曲乃酒之骨”，沒有好曲難產佳釀[1]。曲是釀制白酒常用的糖化發酵劑。在制曲過程中依靠自然界各種微生物富集到用淀粉質原料制成的曲坯上，經過擴大培養，形成各種有益的釀酒微生物菌系和酶系，再經過風干、貯藏，即成為成品大曲[2-3]。這些大曲中的微生物種類極其復雜，霉菌、酵母菌及其他微生物種類繁多，并且曲塊中富含氨基酸和各種微生物生長代謝的各種酶類，能產生上百種香味成分，成為釀造白酒獨特香味及口感的重要原因[4-7]。小曲是糖化發酵劑，起到至關重要的作用。小曲是使用米粉、米糠或麩皮，有的添加一些中草藥，或者少量白土(觀音土)，再接入種曲，加入適量水制成坯，在合適的溫度和濕度下培養而成的[8]。因其曲塊體積較小，習慣上稱為小曲，但各地區叫法有所不同，如稱其為藥曲、酒曲丸、酒餅、白曲等[9-10]。

曲的主要作用是把原料中的淀粉(或糖分)轉變成糖再生成酒精[11]。但是不同的曲種所生成的白酒質量是不一致的，差異很大，并且大曲在釀造白酒中不單是糖化發酵作用，還有其他一些極為重要的作用。而液態發酵和固態發酵2種形式對于白酒品質也有較大影響。

由于目前白酒以固態發酵形式為主，本研究針對大小曲分別進行固態發酵實驗，以此辨別其對酒體風味的貢獻度；目前白酒多采用大曲發酵，本研究又對其發酵形式進行了初步探究，分別進行了固態發酵和液態發酵。因此本研究主要分析大小曲及發酵形式對酒體風味的影響及其變化規律，旨在了解大小曲及發酵形式對酒體風味的貢獻度。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高粱、小麥、玉米、大米、糯米、小曲：安徽古井貢酒股份有限公司；中溫大曲、稻殼：北京順鑫農業股份有限公司牛欄山酒廠；乙酸乙酯、甲醛、己酸乙酯、異戊醇、乳酸乙酯(均為色譜純)：賽默飛世爾科技(中國)有限公司。

1.2 儀器與設備

BS 124S型電子天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司；純水發生器，北京湘順源科技有限公司；家用蒸餾酒裝置，釀酒之家儀器設備廠；Autosystem XV氣相色譜儀，美國PerkinElmer公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 固態發酵工藝流程

采取3種不同的高粱(東北527、吉雜21、東北30)，粉碎粒度為15 mm，稱取粉碎好的1 000 g高粱加入600 mL的85 ℃熱水潤糧24 h，第2天將高粱進行蒸煮，蒸煮80 min后，添加300 mL冷卻水,待溫度降到25～30 ℃時，添加160 g的大曲粉或者小曲粉，將曲和料拌勻后，裝入罐內發酵，將罐子密封好，發酵25 d(圖1)[12-15]。

圖1 固態法白酒工藝流程Fig.1 the process of solid fermentation liquor

1.3.2 液態發酵工藝流程

本實驗采用5種不同糧食(高粱、小麥、玉米、大米、糯米)，分別進行粉碎(其中大米、糯米不需要粉碎)，粉碎粒度為15 mm，稱取粉碎好的1 000 g高粱加入600 mL的85 ℃熱水潤糧24 h，第2天將高粱進行蒸煮，蒸煮80 min后，添加300 mL冷卻水,待溫度降到25～30 ℃時，加入1.5 L的蒸餾水，添加160 g的大曲粉或者小曲粉，將曲和料拌勻后，裝入三角瓶中發酵，發酵10 d(圖2)。

1.3.3 主成分分析

采用SIMCA-P(version 11.5，Umetrics)軟件將酒樣的風味成分進行主成分分析(principle component analysis，PCA)。

圖2 液態法白酒工藝流程Fig.2 the process of liquid-state fermentation liquor

2 結果與分析

2.1 大小曲對白酒風味的影響

選擇3種高粱(東北527、吉雜21、東北30)蒸煮糊化后，分別加入大曲和小曲粉進行清香型白酒的釀造實驗，蒸餾得到的酒樣分別命名為大曲東北527、大曲吉雜21、大曲東北30和小曲東北527、小曲吉雜21、小曲東北30，其酒體主要酯類成分分析如表1所示。

表1 大小曲對不同固態發酵高粱白酒酯類物質的影響 單位：mg/LTable 1 The Daqu and Xiaoqu effects on liquor esters of different sorghum solid-state fermented

注：N代表未檢測到該物質(以下各表與此相同)。

從酯類的整體實驗結果分析，發現大曲釀造的清香型白酒酯類物質種類、數量更加豐富，其中大曲釀造的白酒中含有丁酸乙酯、乙酸異戊酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯等成分較多，而小曲釀造的白酒則基本無此類酯類物質，或者產生的很少。同時研究發現，小曲釀造的白酒中乳酸乙酯的含量較高，而乙酸乙酯較低，甲酸乙酯則相差不大。這或許是大曲酒和小曲酒之間在主要酯類方面的差異，小曲在釀造過程中能夠為白酒帶來更多的乳酸乙酯，但是整體酯類比較單一，使酒體口感單一、干凈；而大曲釀造的清香型白酒可以更好的產生乙酸乙酯及其他豐富的酯類物質，進而使酒體口感更加豐厚、飽滿。

同時本研究對酒體的主要醇類物質進行研究，其酒體主要醇類成分分析如表2所示。

從醇類的整體實驗結果分析，發現大曲釀造的清香型白酒醇類物質種類相差不大，但是數量明顯高于小曲釀造的白酒，其中大曲釀造的白酒中正丙醇、異丁醇、活性戊醇等成分較高，而小曲釀造的白酒則產生的較少。同時研究發現，小曲釀造的白酒中β-苯乙醇的含量較高，而正丁醇、正戊醇、正己醇等成分則相差不大。這或許是大曲酒和小曲酒之間在主要醇類方面的差異，小曲在釀造過程中能夠為白酒帶來更多的β-苯乙醇，而β-苯乙醇具有玫瑰花香，其能對酒體提供較好的風味[16]。而大曲釀造的清香型白酒可以更好的產生正丙醇、異丁醇等醇香類的高級醇類物質，是賦予大曲酒體豐滿、圓厚特征的主要香氣、口感成分。

本研究還對酒體的主要醛類物質進行研究，其酒體主要醛類成分分析如表3所示。

表2 大小曲對不同固態發酵高粱白酒醇類物質的影響 單位：mg/LTable 2 The Daqu and Xiaoqu effects on liquor alcohols of different sorghum solid-state fermented

表3 大小曲對不同固態發酵高粱白酒醛類物質的影響 單位：mg/LTable 3 The Daqu and Xiaoqu effects on liquor aldehydes of different sorghum solid-state fermented

從醛類的整體試驗結果分析，發現大曲釀造的清香型白酒酯類物質種類、數量更加豐富，其中大曲釀造的白酒中含有異丁醛、異戊醛等成分較多，而小曲釀造的白酒則基本無此類醛類物質，或者產生的很少。同時研究發現，小曲釀造的白酒中乙醛的含量較高。這或許是大曲酒和小曲酒之間在主要醛類方面的差異，小曲在釀造過程中能夠為白酒帶來更多的乙醛，而乙醛具有青蘋果的香味，其能對酒體提供較好的風味[17-18]，與此同時乙醛過量將會引起人體頭痛，并且由于其可以促進毛細血管擴張，是喝酒臉紅的主要成因[19-20]。而大曲釀造的清香型白酒可以更好地產生乙縮醛、異戊醛等醛類物質，充分為大曲酒體的豐滿度做出貢獻。

本研究同時結合了5位國家評委的感官品評，最終點評結果為：大曲酒體無色清亮透明，酒體更加醇厚、飽滿，酯香、糧香突出，具有空杯留香的特點。小曲酒體無色清亮透明，酒體單一、純凈，較為柔和綿甜，醇香不明顯。

2.2 發酵方式對不同糧食原料白酒風味的影響

選擇5種糧食(高粱、小麥、糯米、大米、玉米)，其中高粱為東北527，小麥為煙農19，糯米為北大荒粳糯米，大米為協優大米，玉米為先玉335，將其加入16%大曲粉后，進行固態發酵和液態發酵的釀造實驗，并分別命名為固態高粱、固態小麥、固態糯米、固態大米、固態玉米和液態高粱、液態小麥、液態糯米、液態大米、液態玉米，其酒體主要酯類成分分析如表4所示。

表4 發酵方式對不同糧食原料白酒酯類物質的影響 單位：mg/LTable 4 The effect of fermentation method on liquor esters of different grain raw materials

從酯類的整體實驗結果分析，發現固態發酵釀造的清香型白酒酯類物質種類、數量更加豐富，其中固態釀造的白酒中含有乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯等成分較多，而液態發酵釀造的白酒則乳酸乙酯、甲酸乙酯的含量較高。其中高粱固態法釀造的白酒酯類最為豐富，酯香最為突出，而大米、糯米液態法釀造的白酒中的乳酸乙酯含量最高，這也與液態法米酒中乳酸乙酯含量較高相一致，給酒體帶來特殊的米香。

同時本研究對酒體的主要醇類物質進行研究，其酒體主要醇類成分分析如表5所示。

表5 發酵方式對不同糧食原料白酒醇類物質的影響 單位：mg/LTable 5 The effect of fermentation method on liquor alcohols of different grain raw materials

從醇類的整體實驗結果分析，發現液態發酵釀造的白酒醇類物質在整體數量上明顯高于固態釀造的白酒，特別是正丙醇、異丁醇、活性戊醇、異戊醇、β-苯乙醇等成分，其中這些醇類大部分都是高級醇，因此液態釀造的酒體飲用后更能夠引起人體“上頭”，這也與日常中的黃酒、米酒后期“勁大”的常識相一致。與此同時研究發現液態釀造的白酒其正戊醇、正己醇等成分與固態法白酒相差不大。研究發現，高粱液態法釀造的白酒可以產生較多的異丁醇和異戊醇，而大米、糯米和高粱液態法釀造的酒體中，β-苯乙醇含量較高。

最后本研究對酒體的主要醛類物質進行研究，其酒體主要醛類成分分析如表6所示。

表6 發酵方式對不同糧食原料白酒醛類物質的影響 單位：mg/LTable 6 The effect of fermentation method on liquor aldehydes of different grain raw materials

從醛類的整體實驗結果分析，發現不同糧食液態發酵的酒體明顯存在差異，整體上液態發酵的酒體比固態發酵的酒體醛類總量豐富，其中高粱釀造的液態白酒醛類物質最少，而小麥釀造的則最高；小麥、玉米液態釀造產生的乙醛、乙縮醛最高，而大米和糯米釀造的酒體比較適宜，這或許是米酒、黃酒等選擇使用大米、糯米進行發酵的原因。

本研究同時結合了5位國家評委的感官品評，最終點評結果為：固態酒體無色清亮透明，酒體更加豐厚、飽滿，酯香突出，糠雜味較小的特點。液態高粱酒體無色清亮透明，乙酸乙酯味突出，酒體不太協調；液態小麥酒體無色清亮透明，有糟香，酯香及醇香不明顯，生青味重；液態大米酒體無色清亮透明，入口甜，后味稍苦，酒體干凈，酯香不明顯，醇香明顯；液態糯米酒體無色清亮透明，入口甜，余味不足，醇香突出，酯香不明顯；液態玉米酒體無色清亮透明，生青味重，酯香較為突出。

2.3 主成分分析大小曲及發酵方式對酒體的影響

通過對大小曲及發酵方式的釀造實驗，發現其對清香型白酒口感、風味成分影響較為顯著。為了研究其間的規律，采用SIMCA-P軟件對風味成分進行主成分分析，如圖3所示。其中1～3代表大曲釀造的高粱酒體，分別為東北527、吉雜21、東北30；4～6代表小曲釀造的高粱酒體；7～11代表固態釀造的酒體，分別為高粱、小麥、糯米、大米、玉米；12～16代表液態釀造的酒體，其中1號和7號樣是同一個樣本。

圖3 不同酒體樣本的PCA圖Fig.3 The score plot of the different liquor

由圖3可知，PC1的貢獻率為34.0%，PC2的貢獻率為21.3%。PCA圖可以劃分為4部分：第一部分為①大曲固態釀造的白酒，主要分布在第四象限；第二部分為小曲固態釀造的白酒，分布在中部一、二象限交界處附近；第三部分為②大曲固態釀造的酒，主要分布在第一象限和零點附近，這與第一次固態釀造的酒比較接近；第四部分為大曲液態釀造的酒，主要分布在第三象限。

從分布上可以看出：同是①大曲固態酒和②大曲固態酒分布比較接近，而與小曲釀造的酒體之間存在著差距，因此大曲固態發酵和小曲固態發酵之間有著些許差異，具有其獨特的風格。與此同時①大曲固態酒和②大曲固態酒也存在著差異，因此不同產地品種高粱也對酒體風味產生影響。而從圖3可以看出，大小曲對酒體風味的影響要大于不同產地品種高粱對酒體風味的影響。

研究還發現液態發酵與固態發酵對酒體的影響也較大，其在圖中斜線上下方，可以明顯的劃分為兩部分，因此不同發酵形式對酒體的影響較為明顯。不同發酵形式對酒體風味的影響要大于大小曲對酒體風味的影響。

通過PCA得分圖，可以初步認為，大小曲、發酵方式對白酒風味的影響不同。基于目前的研究分析，各因素對白酒風味影響的重要程度可以進行排序為：發酵方式>大小曲>不同產地高粱。

3 結論

大小曲及發酵方式對清香型白酒風味、感官影響的研究，本實驗得出以下幾個結論：

(1)大小曲對白酒風味、感官影響較大，小曲釀造的白酒中乳酸乙酯、β-苯乙醇、乙醛的含量較高，這可以為后期白酒釀造、勾兌等方面提供技術支持。同時小曲酒體更加單一、干凈，而大曲酒體比較飽滿、酯香突出。

(2)不同發酵方式對酒體的風味、感官影響較大，液態發酵可以產生較多的乳酸乙酯、甲酸乙酯、正丙醇、異丁醇、活性戊醇、異戊醇、β-苯乙醇等風味成分，而小麥、玉米液態釀造產生的乙醛、乙縮醛較高，大米和糯米釀造的酒體比較適宜，這為米酒、黃酒等液態發酵酒類選擇使用大米、糯米進行發酵的提供了技術支持。

(3)整體而言，各因素對白酒風味影響的重要程度可以進行排序為：發酵方式>大小曲>不同產地高粱。