梨渣谷物白酒釀造工藝的研究及其成分分析

徐娜，滿都拉，孫子羽，忻勝兵，成嵐，陳忠軍

內蒙古農業大學食品科學與工程學院（呼和浩特 010018）

梨（Pyrus spp）是一種落葉喬木或灌木的果實，屬被子植物門雙子葉植物綱薔薇科蘋果亞科[1]。我國梨的產地主要集中于安徽、遼寧、山東、河北，其中安徽碭山是世界上最大的連片梨園，其年產梨總量約7.5億 kg，占全國梨總產量的1/8[2-4]。梨的生理功效很多，具有清熱解毒、潤喉通便、消炎宣肺、止咳化痰、預防感冒等功能[5]。隨著梨樹的種植面積不斷發展擴大，其加工產品越來越豐富，多以梨汁、梨干、梨罐頭、梨果醬和梨脯為主[6-8]，隨之也產生大量的梨渣副產物。而絕大部分廠家選擇將梨渣作為廢物丟棄或是用于飼料、生物肥料等，造成原料利用率不高、浪費等現象，殊不知梨渣也含有豐富的營養物質，如大量蛋白質、多糖、有機酸、微量元素等[9-11]。近些年，中國研究者對梨渣的應用多數集中于功能性物質的提取和飼料制備，對于梨渣相關食品的研究領域相對空白[12]。

白酒是中國特有的一種蒸餾酒。通常以谷物為原料，通過發酵、蒸餾而得，少量飲用益處多[13-15]。其功效有緩解失眠、通風、散寒、舒筋活血、延緩衰老、預防癌癥等[16]。

試驗以梨渣和谷物作為釀制白酒的原料，不僅保留了梨渣原有的營養元素和風味，還有效結合了谷物中蛋白質、碳水化合物、維生素、纖維素、礦物質等營養物質[17-19]。除此之外，梨渣谷物白酒還擴展了梨的產業鏈，同時杜絕大量梨渣浪費等問題。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

梨渣（生產梨汁壓榨的剩余廢料）；玉米、大米（均購自呼和浩特食全食美超市）；大麥芽（內蒙古農業大學職業技術學院）；酒曲（合肥大漢釀酒技術服務中心）。

白酒混合標樣液15組分（標樣）、乙酸正丁酯（內標）（蘭州東立龍信息技術有限公司）；氫氧化鈉、酚酞（均為分析純，天津永晟精細化工有限公司）；硫酸（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）。

1.2 儀器與設備

DPX-9162 B-1恒溫培養箱（上海福瑪實驗設備有限公司）；FA-1電子天平（上海菁海儀器有限公司）；A-103多功能榨汁攪拌機（增城市新塘鎮新升電子音響器材廠）；數顯折光儀（上海儀電物理光學儀器有限公司）；PHS-3 C型pH計（上海儀電科學儀器股份有限公司）；精密酒精計（河北省武強縣華鷗儀器儀表廠）；GC-7900氣相分析檢測儀（北京中惠普分析技術研究所）；氣相色譜柱（LZP-930，色譜世界）；旋轉蒸餾設備（上海英峪科研儀器設備有限公司）；電磁爐（S21-SDCB9E88，浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 檢測方法

酸度，采用酸度計檢測；糖度，采用糖度計檢測；酒精度，參照GB/T 5009.48采用蒸餾法檢測[20]；梨渣谷物白酒感官品評，參照GB/T 33405—2016打分[21]。

1.3.2 工藝流程及操作要點

梨和不同谷物的預處理→加白酒曲→液態發酵→發酵過程記錄數據→蒸餾→調配→成品

（1）預處理。選擇新鮮、無腐爛、無疤痕的剩余殘梨渣，并進行多次清洗。挑選粒大、飽滿的谷物。根據糖化效果，最終確定谷物混合比例玉米、大米、大麥芽為56%，12%和32%，依次稱量好后混合，同時稱取相應梨渣的量加入混合谷物中，按500 g干糧食（包括谷物混合物和梨渣）加1 400 g水的比例在混合物中加入水，用榨汁機將混合物進行粉碎。煮料20～30 min。

（2）發酵。以8%比例加入曲。混合后攪拌均勻，密封發酵。

（3）蒸餾。將發酵醪液進行蒸餾，分段收集。使用酒精計測量其酒度并記錄。

（4）氣相色譜分析。抽取1 mL酒液加入10 μ L內標物質乙酸正丁酯，搖勻后抽取1 μL打入分析儀器中，記錄相關數據及圖像。氣相色譜條件：載氣N2；檢測器，氫火焰離子化檢測器（FID）；檢測溫度230℃；氣化溫度220 ℃；標樣，白酒15組分；內標物，乙酸正丁酯（0.173 4 mg/mL）；樣品量1 mL；進樣量10 μL。柱溫在50 ℃保持6 min，以8 ℃/min升溫至170 ℃。

（5）貯存調配。蒸餾結束后進行貯存和調配，最終得到梨渣谷物白酒成品。

1.3.3 感官評定表

試驗參照白酒感官品評導則GB/T 33404—2016和白酒感官品評術語GB/T 33405—2016，建立梨渣谷物白酒感官評分標準，見表1。試驗選取10名食品專業的老師和學生按照相關評分標準，對梨渣谷物白酒的色澤、香氣、口味、風格4項感官指標進行品評，品評分數取平均值即為該樣品最終的評分結果。

表1 感官評分標準

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 梨渣與混合谷物比例對發酵液品質的影響

由圖1可知，物料比1∶0.5時，酒精度達最高（11.3%vol），但此時感官分數較低，原因可能是固形物含量太多導致酒品不佳。物料比1∶2.0時，感官評分最高，為76分，但酒精度低，原因可能是隨梨渣添加量增加，淀粉含量減少，糖化后葡萄糖含量減少，酒精度低。此時酒體飽滿，口感較佳。因此釀造工藝的最佳物料比例為1∶2.0。

2.1.2 加曲量對發酵液品質的影響

由圖2可知，加曲量最大0.9%時，酒精度達最高，為7.3%vol，酒曲含量越多，分解糖能力越強，因此酒精度也高，但此時感官分數較低。原因可能是酒中所含酒曲過多，導致曲味大于酒香味。加曲含量過低時，感官評分達到最低（49分），此時酒精度明顯較低，這是由于酒曲添加量過低時不能充分利用梨渣谷物中的碳水化合物轉化為乙醇，導致酒香味不足。添加曲量0.5%時，感官分數達到最高（75分），酒精度較高，此時酒香最為濃郁，因此加曲量0.5%時最佳。

圖1 梨渣與混合谷物的比例對發酵液品質的影響

圖2 加曲量對發酵液品質的影響

2.1.3 發酵時間對發酵液品質的影響

由圖3可知，5 d之前酒精度普遍偏低，其原因可能為酒曲沒有充分利用蔗糖，發酵不夠成熟。發酵時間太長則容易產生雜質，導致酒體口感不佳。發酵天數5 d時，感官評分最高，為81分，此時酒精度較高，為5.7%vol，酒香突出。

圖3 發酵時間對發酵液品質的影響

2.1.4 發酵溫度對發酵液品質的影響

由圖4可知，25 ℃時，酒精度達最高，為8.2%vol；感官得分最高，為79分，說明此時的酒發酵溫和，顏色和風味較優，酒香協調，因此發酵溫度應控制在25 ℃。發酵溫度過低時，酒曲生長緩慢，對醪液中的碳水化合物利用率低，酒體口感不協調。發酵溫度過高時，會致使酒曲過早失去活力，使醪液中的糖分不能完全被利用，導致酒精度較低，并會伴隨不愉快氣味，影響最終的感官品評。因此釀造工藝的最佳發酵溫度選為25 ℃。

圖4 發酵溫度對發酵液品質的影響

2.2 正交試驗結果與分析

選取原料配比、加曲量、發酵溫度和發酵時間4個單因素，按照表2進行L9(34)正交試驗，以感官評分作為檢測指標，結果見表3。

由表3可知，各因素對梨渣谷物白酒感官評價影響的大小順序為發酵時間＞發酵溫度＞加曲量＞比例，梨渣谷物白酒最佳工藝條件為A3B1C1D2，即谷物混合物（玉米、大米、大麥芽）和梨渣的配比1∶2.4、發酵溫度22 ℃、發酵時間6 d及加曲量0.8%（加曲量在52.6 g谷物和梨渣的混合物中加0.4%）。經驗證性試驗，最佳工藝下制得的梨渣谷物白酒的感官評分為88分。

表2 正交試驗因素和水平

表3 正交試驗結果及極差分析

2.3 梨渣谷物白酒成分分析

將發酵制得的梨渣谷物酒進行蒸餾，并分段收集酒頭、酒中（原酒）、酒尾。利用氣相色譜分別分析梨渣谷物白酒的酒頭、酒中、酒尾成分。

從圖5可以看出，酒中（原酒）含有12種香味物質，含量為0.369 3 mg/mL。香味物質依次為乙醛、甲醇、乙醇、正丙醇、仲丁醇、異丁醇、乙縮醛、異戊醇、乳酸乙酯、戊酸乙酯、正己醇、己酸乙酯。其中醛類物含量為0.046 2 mg/mL，醇類物質（除乙醇）含量為0.320 8 mg/mL，酯類物質含量為0.002 3 mg/mL。

從圖6可以看出，酒頭含有12種香味物質，含量為0.627 2 mg/mL，其中醛類物質2種，含量為0.055 8 mg/mL；醇類物質（除乙醇）6種，含量為0.569 1 mg/mL；酯類物質3種，含量為0.002 7 mg/mL。酒頭與原酒相比，醇類、酯類與醛類物質的含量均高于原酒，其原因可能是酒頭含有雜醇類、雜醛類和雜酯類，所以其口感風味略差于原酒。

從圖7可以看出，酒尾含有13種香味物質，其中酯類物質含量為0.009 mg/mL，醇類物質含量為0.127 mg/mL，醛類物質含量為0.008 1 mg/mL。酒尾與原酒相比，醇類與醛類物質的含量均低于原酒，而脂類高于酒中。

圖5 酒中（原酒）成分分析色譜圖

圖6 酒頭成分分析色譜圖

圖7 酒尾成分分析色譜圖

3 結論

試驗采用液態發酵法制備梨渣谷物白酒，通過單因素和正交試驗確定研究工藝的最佳參數：谷物混合物（谷物混合比例玉米、大米和大麥芽分別為56%，12%，32%）和梨渣配比1∶2.4、發酵溫度22 ℃、發酵時間6 d及加曲量0.8%。在此發酵條件下產生的梨渣谷物白酒濃郁醇香、果香和諧。

梨渣谷物白酒（酒中）含乙醛、甲醇、乙醇、正丙醇、仲丁醇、異丁醇、乙縮醛、異戊醇、乳酸乙酯、戊酸乙酯、正己醇、己酸乙酯共12種香氣成分，含量為0.369 3 mg/mL。其中醇類物質有0.320 8 mg/mL，酯類物質有0.320 8 mg/mL，醛類物質有0.046 2 mg/mL。