馬茹菲，馬玉帛，佟世生，劉 萍

（1.中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京100083； 2.東北師范大學附屬中學國際部，吉林長春130377；3.北京城市學院生物醫藥學部，北京100094）

白酒是我國傳統的蒸餾酒，在中國文化和人們的日常生活中都扮演著重要的角色。白酒盛行原因之一是由于口味的多樣性，根據香型可以將其分為濃香型、清香型和醬香型等[1]。清香型白酒是我國最古老的酒種之一，具有清香純正、醇甜柔和、自然協調、余味爽凈的特點[2]。清香純正即主體香乙酸乙酯與乳酸乙酯搭配協調，琥珀酸的含量也很高，無雜味，亦可稱酯香勻稱，干凈利落[3]。白酒按生產工藝可分為固態法白酒、半固態法白酒和液態法白酒。固態釀造白酒指采用谷物（主要是高粱）為原料，用曲（大曲、小曲或麩曲）做發酵劑，經固態糖化、固態發酵、固態蒸餾后貯存而生產出的優質白酒。液態法釀造相對于固態法更高效節能，而且出酒率高。其釀造工藝主要是以液態釀造方式為主，原料需經過浸泡、蒸煮等工序的預處理之后，再與曲、水混合投料入罐，采用邊糖化邊發酵的方式進行釀造[4]。當前液態發酵白酒存在的問題主要是聞香不足，口味平淡，有異雜味。

我國常用的釀造白酒原料有高粱、玉米、薯干、大米、小麥、糖蜜和高粱糠等，其中以高粱為主要原料。白酒界有“高粱香、玉米甜、大麥沖、大米凈”的說法，簡單概括了各種原料與白酒風味之間的關系。我國利用高粱釀酒已有悠久的歷史，我國消費者也已習慣飲用高粱酒，這是通過生產實踐取得的一種認識。高粱作原料確具有許多適宜于釀酒的優勢，例如淀粉含量高，蛋白質含量適宜，脂肪含量較低，并含少量單寧，本身又帶有一定量的皮殼，經過蒸煮處理后較為疏松，熟而不黏，內無生心，有利于曲霉菌的糖化，對于傳統方法釀制白酒時，是一種較為理想的釀酒原料；然而高粱的單產較低，且當皮殼中單寧含量較高時，不但會導致蛋白質凝固從而影響發酵，還會將苦澀味帶入酒中[5]。玉米也是釀酒的優良原料之一，不僅單產較高，而且本身所含的各種成分較適中，蒸煮后較為疏松，不黏糊，利于發酵，又富含植酸，利于生甜。

本研究以玉米為主要原料，用清香型大曲和增香曲為糖化發酵劑，液態釀造清香型白酒，對影響其釀造效果的工藝進行優化，獲得最佳工藝參數，對實際生產具有一定的理論指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料及樣品：脫胚玉米面（佳興牌粗面）、糯高粱，北京市售；清香型紅心大曲，山西太原清徐縣玉米根曲業有限公司；增香型白酒曲，夏商周貿易有限公司。

白酒色譜成分分析標準物質（內標/混標）：貴州計量研究院提供。

儀器設備：BS200S電子天平，德國Sartorius公司；DHP-9052電熱恒溫培養箱，上海一恒科學儀器有限公司；HPS-250生化培養箱，哈爾濱市東明醫療器械廠；TGC-16C臺式離心機，上海精密科學儀器有限公司；GC2000氣相色譜儀，日本島津公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 原料處理

將高粱粒粉碎至與玉米粉相近粒度，按總原料重量稱取80%的玉米面和20%的高粱面，加入60%的水攪拌均勻，于室溫潤料0.5～3 h；潤料后，裝入蒸鍋進行蒸料，熟料冷卻至室溫。

1.2.2 工藝流程

試驗采用邊糖化邊發酵的方式，工藝流程為原料處理、潤糧、蒸煮、揚晾、接曲、發酵和蒸餾。

1.2.3 試驗設計

采用單因素試驗，以蒸餾液中乙酸乙酯的含量為主要指標，考察以玉米為主要原料液態釀造清香型白酒的主要工藝，發酵劑添加量（大曲和增香曲）、料水比、發酵溫度和發酵時間各單因素對酒樣中乙酸乙酯含量的影響。

以單因素分析結果為依據，選取影響乙酸乙酯含量的4個主要因素（大曲添加量、增香曲添加量、料水比和發酵溫度），每個因素3個水平，采用L9(34)進行正交設計。以乙酸乙酯含量為指標，得到最佳的工藝參數。

1.2.4 感官評定

利用通過單因素試驗和正交試驗獲得的最佳工藝優化條件進行發酵試驗，發酵20 d后，對蒸餾液進行感官品評。

1.2.5 數據分析

試驗均設3個重復，試驗結果經Excel 2013軟件簡單處理后，采用SPSS 20.0軟件進行正交試驗優化分析。

2 結果與分析

2.1 發酵溫度對乙酸乙酯含量的影響

稱取200 g熟料（玉米面80%，高粱面20%）于藍蓋瓶中，加入20%的大曲和3%的增香曲（以干料125 g計，下同）。按總料水比為3∶1添加水，攪拌均勻放入恒溫培養箱，溫度設定見表1。將發酵20 d后的發酵液進行蒸餾，收集50 mL蒸餾液測定乙酸乙酯的含量，結果見表2和圖1。

傳統清香型白酒的發酵溫度應掌握“前緩升、中挺、后緩落”的原則，即自進入發酵缸后，發酵升溫應該逐步上升；直至主發酵后期，溫度應穩定一個時期；然后進入后酵期，發酵溫度應該緩慢下降，直至出缸蒸餾。傳統白酒發酵特征之一為固態發酵工藝和埋地發酵系統，發酵過程中酒醅的溫度主要由入窖時酒醅的初始溫度和發酵時微生物代謝產熱以及周圍環境溫度決定，因此，白酒發酵過程中酒醅溫度會在一定的范圍內波動，無法實現有效的人為控制。羅冰[6]通過6組U型換熱管調節了發酵過程窖池的溫度變化過程，結果白酒質量發生變化。張鑫[7]采用地上不銹鋼槽控制環境溫度的方式嘗試進行清香型白酒的發酵，發現溫度變化與傳統發酵過程不同，出酒率和酒質也略不同，酸度略高?？梢姕囟葘Πl酵過程產生重要影響。本實驗通過控制溫度條件，分別按照5種溫度設定程序進行發酵，發酵后的白酒感官品評結果見表2。由表2可知，在不同溫度條件下發酵得到的大曲酒色澤方面均澄清透明；香氣方面，溫度Ⅳ條件下發酵得到的白酒香氣不足，溫度Ⅴ發酵條件下的大曲酒存在異香，溫度Ⅰ、溫度Ⅱ、溫度Ⅲ條件下的大曲酒香氣濃郁純正；口味及風格方面，溫度Ⅳ條件下得到的白酒欠綿軟，且清香型風格不突出，溫度Ⅴ發酵條件下得到的白酒存在偏格的問題。對Ⅰ溫度、Ⅱ溫度、Ⅲ 溫度條件下蒸餾酒的乙酸乙酯含量進行檢測，結果見圖1，檢測結果顯示，在溫度Ⅲ設定條件下乙酸乙酯含量相對較高。

表1 發酵過程溫度設定

表2 不同溫度條件下酒樣感官品評結果

圖1 發酵溫度設定對樣品酒中乙酸乙酯濃度的影響

2.2 發酵劑添加量對乙酸乙酯含量的影響

2.2.1 大曲添加量對乙酸乙酯含量的影響

稱取200 g熟料（玉米面80%，高粱面20%）于藍蓋瓶中，分別按照5%、10%、15%、20%、25%、30%的比例加入大曲和3%的增香曲。按總料水比為3∶1添加水，攪拌均勻放入恒溫培養箱，在溫度設定Ⅲ條件下進行發酵。將發酵20 d時的發酵液進行蒸餾，收集50 mL蒸餾液，測定乙酸乙酯的含量。結果見圖2。

圖2 大曲接種量對酒樣中乙酸乙酯濃度的影響

由圖2可知，隨著大曲添加量的增加，酒樣中乙酸乙酯含量從0.35 g/L升高到0.42 g/L，隨后趨于平緩。

2.2.2 增香菌添加量對乙酸乙酯含量的影響

稱取200 g熟料（玉米面80%，高粱面20%）于藍蓋瓶中，分別按照0%、1%、2%、3%、4%、5%的比例加入增香曲和20%的大曲。按總料水比為3∶1添加水，攪拌均勻放入恒溫培養箱，在溫度設定Ⅲ條件下進行發酵。將發酵20 d時的發酵液進行蒸餾，收集50 mL蒸餾液，測定乙酸乙酯的含量，結果見圖3。

圖3 增香菌種接種量對酒樣中乙酸乙酯濃度的影響

由圖3可知，以不添加增香曲為對照，添加增香菌后蒸餾酒中的乙酸乙酯濃度明顯提高，并且隨著添加量的增加，乙酸乙酯含量呈先增加后下降的趨勢。當添加量為3%時，乙酸乙酯濃度最高。

2.3 料水比對乙酸乙酯含量的影響

稱取200 g熟料（玉米面80%，高粱面20%）于藍蓋瓶中，加入20%的大曲和3%的增香曲。分別按總料水比為 1∶2.6、1∶2.8、1∶3.0、1∶3.2、1∶3.4（以干料計）添加水，攪拌均勻放入恒溫培養箱，在溫度設定Ⅲ 條件下進行發酵。將發酵20 d時的發酵液進行蒸餾，收集50 mL蒸餾液，測定乙酸乙酯的含量。結果見圖4。

圖4 發酵酒中乙酸乙酯含量隨加水量變化情況

如圖4所示，隨加水量的增大，酒樣中乙酸乙酯含量呈現先上升后下降的趨勢，當料水比為1∶3時，乙酸乙酯含量較高。

2.4 發酵時間對乙酸乙酯含量的影響

稱取200 g熟料（玉米面80%，高粱面20%）于藍蓋瓶中，加入20%的大曲和3%的增香曲（以干料125 g計，下同）。按總料水比為3∶1添加水，攪拌均勻放入恒溫培養箱，在溫度設定Ⅲ條件下進行發酵。分別將發酵15 d、16 d、17 d、18 d、19 d、20 d、21 d、22 d、23 d、24 d時的發酵液進行蒸餾，收集50 mL蒸餾液，測定乙酸乙酯的含量。結果見圖5。

圖5 發酵酒中乙酸乙酯含量隨時間變化情況

如圖5所示，隨著發酵期的延長，糟醅中的香味成分基本上呈逐漸增加的趨勢。發酵后期，隨著發酵營養物質的減少，發酵條件的變化，也會造成系統中乙酸乙酯等香味物質的消耗和氧化。由圖5可見，隨著發酵時間的延長，乙酸乙酯含量逐漸增加，當發酵20 d時達到峰值，20 d后隨著發酵時間的延長，乙酸乙酯含量呈現下降的趨勢。

表3 正交試驗因素水平

2.5 工藝優化正交試驗及結果

在單因素試驗結果的基礎上，以乙酸乙酯含量為指標，選取4因素3水平進行正交試驗，因素水平見表3，試驗結果見表4。

表4 正交試驗結果及分析

由表4可知，各因素對乙酸乙酯含量影響主次順序為D＞C＞A＞B，即發酵溫度＞料水比＞大曲添加量＞增香曲添加量。最佳工藝參數為A1B2C2D3，即大曲添加量20%、增香曲添加量3%、料水比1∶3、發酵溫度為Ⅲ 。

2.6 感官評價結果

以正交試驗確定的最佳參數（大曲添加量、增香曲添加量、料水比和發酵溫度）進行發酵試驗，對蒸餾液的感官評價結果見表5。結果顯示，酒樣清亮透明，香氣較為純正，口味綿軟回甜，并且具有本品明顯的風格。

表5 感官評價結果

3 結論

本研究以玉米和高粱為釀酒原料，清香型大曲和增香曲為糖化發酵劑，進行液態釀造清香型白酒的工藝條件優化。單因素試驗和正交試驗結果顯示，最佳的工藝參數為A1B2C2D3，即大曲添加量20%、增香曲添加量3%、料水比1∶3、發酵溫度為Ⅲ，大曲添加量、增香曲添加量、料水比和發酵溫度4種因素對蒸餾液中乙酸乙酯含量的影響主次順序為發酵溫度＞料水比＞大曲添加量＞增香曲添加量。在最佳工藝條件下，得到的酒樣清亮透明，香氣較為純正，口味綿軟回甜，并且具有本品明顯的風格。本研究對于實際以玉米為主要原料液態釀造清香型白酒的生產具有一定的理論指導意義。