濃香型白酒封窖工藝研究進展

謝 軍，朱莉莉，羅恵波，黃 丹，黃治國，衛春會，曾 勇

（1.四川輕化工大學釀酒生物技術及應用四川省重點實驗室，四川 宜賓 644000；2.四川酒業茶業投資集團有限公司，四川 宜賓 644105）

中國傳統固態、純糧白酒釀造微生物大部分是厭氧菌或兼性厭氧菌，在微氧或無氧的條件將可發酵性糖轉化成乙醇及其他香味物質，形成中國白酒豐富、獨特的風味特點[1]。長期進行釀酒的車間，其空氣、地面、器具等環境中蘊涵著數量眾多的微生物菌群，如細菌、青霉菌等非釀酒微生物，這類微生物若是大量侵入窖池，會在短時間內大量繁殖，大量糖類、蛋白質等物質被消耗，造成窖內升溫過快、大量產酸，嚴重影響出酒率及酒質[2]。為解決這一隱憂，給釀酒微生物營造良好的厭氧環境，杜絕環境中的雜菌侵入窖池，實際生產中均采用封窖來達到此目的。

濃香型白酒釀造是在窖池內由糟醅、黃水形成的多相發酵體系，封窖是整個釀造工藝中極為重要的一個關鍵工藝控制點，其工藝質量的優劣與窖內氧氣含量密切相關，直接決定了出酒率與酒質[3]。實際生產中，窖池質量相近的窖池釀酒時封窖、護窖做得好的班組出酒率高、酒質好；而若是做的不好不僅出酒率低、酒質差，而且窖泥容易出現板結、退化，影響整個窖池窖泥質量[4-5]。隨著科學技術的不斷進步，傳統白酒釀造的封窖工藝也在不斷創新，近年來踴躍出了各種新封窖方法，并有逐步向機械化靠近的趨勢。本文對濃香型白酒不同封窖方式進行論述，分析比較不同封窖方式的原理、操作工藝以及優缺點，總結現有封窖方式存在的不足，有利于更好地完善濃香型白酒封窖工藝及封窖設備的改良和創新，對推動濃香型白酒釀造工藝的優化、創新，尤其是機械化生產工藝的推廣有一定的參考價值。

1 傳統窖皮泥封窖工藝

濃香型白酒傳統釀造設備是建于地平面以下的“泥坑”，即所謂的窖池，在整個釀造工藝流程中采用窖皮泥是濃香型白酒傳統釀造工藝中最為傳統的、最為重要的工藝關鍵控制點之一。傳統的窖皮泥一般選用黏性大、細膩的優質黃泥經過除雜、加水踩柔熟后制成，其功能主要是密封作用[6]；相對于窖泥來說其成分更為簡單，保水性、黏性是窖皮泥質量的主要評價標準，極少考慮窖皮泥中有益微生物菌系的功能，濃香型白酒釀造窖池中對基酒出酒率、酒質和風味影響最小的是上層封窖泥，其次是由上到下的窖壁窖泥，對酒質有決定性作用的則是窖底泥[7]。

1.1 傳統窖皮泥封窖工藝簡介

濃香型白酒傳統釀造工藝中的封窖操作是當最后一甑面糟裝入窖池、踩緊后，在表面鋪撒一層熟糠殼（為提高面糟酒酒質有的酒廠也會添加一些菌液、稀釋后的尾酒），再將窖皮泥坑中已經揉熟的窖皮泥均勻地鋪在面糟上，用鐵鍬稍微拍緊，再用泥刀和泥掌板拍緊、抹平、抹光，使窖皮泥的厚度保持在8～10 cm左右，夏季可控制在10～15 cm左右[8-9]。封窖結束后，前15～20 d還需每日進行查看，用泥掌輕拍窖皮泥，發現有裂口、鼓包等現象時及時補泥、抹平、拍緊，并用泥漿水進行補水。尤其是隨著發酵的不斷推進，窖內糟醅會出現下沉的現象，這時窖皮泥極易出現裂口，需要及時進行養護，隔絕氧氣和杜絕環境中的雜菌進入發酵系統，保證整個發酵過程的正常進行[10-11]。

1.2 傳統窖皮泥封窖工藝優缺點

傳統窖皮泥封窖工藝能夠很好地做到隔絕氧氣、杜絕環境中微生物菌系侵入發酵系統，避免發酵異常情況的出現；另外，8～10 cm左右窖皮泥在冬季可以減少熱量的散失起到保溫的作用，有助于確保冬季正常發酵；加之窖皮泥與窖泥一樣可以蘊涵釀酒微生物，能夠一定程度上增大糟醅與釀酒微生物的接觸面積，提升糟醅中香味物質的含量，起到“增己降乳”的功效[12]。

雖然傳統窖皮泥封窖工藝有著諸多優點，但仍存在一些需要不斷革新的不足。首先，窖皮泥的制作比較繁瑣，需要選取粘性強的黃泥，再配以部分老窖皮泥、尾酒、有機質、曲粉等物質拌和均勻、踩制柔熟后放入窖皮泥坑中進行發酵，發酵成熟后才能用于生產；第二，使用時間短，一般窖皮泥連續使用一年后就需要進行更換，這是因為窖皮泥在使用過程中會混入部分糟醅以及糠殼，使窖皮泥的密封性、保水性降低無法滿足生產需求[13]；第三，窖皮泥中微生物菌系復雜，封窖后窖皮泥內層與窖內糟醅接觸，外層則是與空氣直接接觸，導致窖皮泥中蘊含著豐富而又復雜的微生物菌系，尤其是與空氣接觸的一面，吸附了眾多車間環境中的微生物，其中大部分是對釀造環節無益的微生物菌系會對濃香型白酒的釀造造成危害，這也是窖皮泥不能一直使用的原因之一；最后采用傳統窖皮泥進行封窖后期管理繁瑣，封窖后15～20 d左右需要每日進行清理、拍緊、抹光、補水等養護措施，以確保窖皮泥表面不開裂、不鼓包、生蟲發霉，后期如果管理不好很容易造成出酒率低、酒質差甚至是不出酒的現象[14-15]。

2 塑料薄膜封窖工藝

2.1 塑料薄膜封窖工藝簡介

鑒于傳統窖皮泥封窖工藝存在的不足，自20世紀80年代末開始很多酒廠開始嘗試使用塑料薄膜代替窖皮泥進行封窖[16]。具體操作工藝是待最后一甑糟醅入窖踩緊、撒糠殼后，表面用一層塑料薄膜蓋住，利用裝好泥土的袋子順著邊緣壓緊，從而達到密封的效果。待開窖時，檢查有無破損，若無破損，放置指定位置，可重復利用，若有破損，需及時更換。

2.2 塑料薄膜封窖工藝優缺點

該方法具有操作簡便、發酵期管窖操作便捷、能夠有效避免環境中雜菌滋生，發生霉變，變酸變臭等優點。

但塑料薄膜封窖工藝同樣存在一些不足之處。一是塑料薄膜保溫效果不太好，尤其是秋冬季節很容易造成窖內熱量散失，導致窖內溫度不穩定，發酵異常；二是塑料薄膜一般很薄、韌性較差，容易被發酵產生的大量氣體撐破，導致密封性減弱；三是塑料薄膜一般不耐酸、不耐腐蝕、易破損，一般一年需要更換2～3次，成本較高；四是塑料薄膜一般都含有大量的塑化劑，尤其是2012年塑化劑事件爆發之后，整個白酒釀造環節都在盡量避免塑料制品的使用，給塑料薄膜的推廣使用造成了一定的延緩[17-18]。

為了彌補前期塑料薄膜存在的不足，眾多白酒行業科研工作者對塑料薄膜進行了研究、改進，研究出了新型封窖塑料薄膜。如洛陽三虹高新材料裝備有限公司與中國科學院共同研發了一種密封性能好、耐酸堿、耐腐蝕、拉伸力強、無塑化劑的化纖窖池專用薄膜，取代了前期所使用的一般塑料薄膜[19]。河南某名優濃香型白酒廠采用化纖窖池專用薄膜進行封窖，與傳統窖皮泥封窖就產酒情況對分析發現，采用化纖窖池專用薄膜的窖池產酒多了近4 t，主體香味物質及乳酸乙酯與傳統白酒大致相同。賒店酒廠的實際生產結果表明，化纖薄膜具有良好的密封性能、拉伸性能好、使用時間長等優點，能夠很好地克服因窖皮泥的問題造成的損失，降低生產成本[20]。雖然化纖窖池專用薄膜還存在一些不足，但隨著科技技術的發展必將進一步革新，未來也將在濃香型白酒封窖新工藝中占據一席之地。

3 傳統窖皮泥與塑料薄膜結合的封窖工藝

傳統窖皮泥和塑料薄膜雖然都存在不足的地方，但二者具有的優勢卻是不可忽略的，為了更好地利用兩種封窖方法各自具有的優點，部分酒廠將二者進行了結合，在使用中不斷改進、完善，逐步形成了一種更為完善的封窖工藝，具體有以下幾種操作工藝。

3.1 傳統窖皮泥與塑料薄膜結合的封窖工藝一

3.1.1 操作工藝

先按照傳統工藝采用窖皮泥進行封窖，封窖完成后立即用塑料薄膜進一步封窖，既可以提高密封性，還能保持窖皮泥水分不被過多散失，開窖后將塑料薄膜和窖皮泥回收留至下一輪使用。

3.1.2 優缺點

該工藝簡化了封窖后的繁雜的養護操作，大大降低了勞動強度，但是還是無法避免窖皮泥粘上糟醅，導致窖皮泥越來越粗糙，粘性逐漸變差，極易形成裂縫及孔洞，造成窖池漏氣甚至是雜菌侵入窖池，影響出酒率和酒質；另外，由于是在窖皮泥上面直接覆蓋塑料薄膜，無法避免環境微生物菌群在窖皮泥上著生，窖皮泥同樣會生霉變臭、多輪次使用后甚至會影響到窖池中的釀酒微生物菌群，影響出酒率和酒質[21-22]。

3.2 傳統窖皮泥與塑料薄膜結合的封窖工藝二

3.2.1 操作工藝

針對第一種工藝中存在的不足，對具體的工藝操作進行了進一步革新。該工藝同樣先按照傳統窖皮泥封窖工藝進行封窖，但不立即使用塑料薄膜封窖，而是在封窖后大概1～2周內每天使用新鮮黃泥水對窖皮泥進行涂抹養護，待到形成一層完整的、能夠完全遮蓋裂縫或孔洞的黃泥層后再覆蓋上塑料薄膜壓緊。有的廠家會在塑料薄膜上覆蓋泥沙，以便隔熱保溫，并防止窖泥干裂[22]。

3.2.2 優缺點

該工藝密封性能好、一定程度上減少了窖皮泥沾染雜菌的幾率，確保了窖池微生物菌群的“純真”，但是1～2周內每天配制、涂抹新鮮黃泥水，操作比較繁瑣，勞動強度比較高，而且黃泥水形成的泥層一般比較薄，當窖池中的糟醅出現“跌窖”的現象時極易再次出現裂痕；另外，在1～2周的時間內窖皮泥還是會吸附一定量的環境中微生物菌群，造成雜菌滋生，多輪次使用后仍會對窖池微生物菌群造成不良影響[23]。

3.3 傳統窖皮泥與塑料薄膜結合的封窖工藝三

3.3.1 操作工藝

針對前面兩種工藝存在的不足進行了進一步的改進，形成了一套更為完善的封窖工藝。該工藝是先選取粘性好、細膩、塑性較大的黃泥制備新鮮黃泥漿，大致流程是先將黃泥除去雜質后用80 ℃以上的熱水浸泡3～4 h，以殺滅黃泥中的病原菌等微生物，再將黃泥漿中黃泥質量百分數調至20%～35%，過高或過低都會影響后續的密封性，黃泥漿需要現配現用。待最后一甑糟醅入窖結束后，先用窖皮泥進行封窖，再將新鮮黃泥漿均勻地涂抹在窖皮泥上，厚度控制在1 cm左右，待黃泥漿凝固后立即覆蓋塑料薄膜并將塑料薄膜的邊緣進行壓緊固定，確保良好的密封性。

3.3.2 優缺點

相對于前面兩種工藝，該工藝能夠快速地在窖皮泥上形成一層黏著的黃泥層，遮蓋出現的漏氣孔和裂縫，將窖皮泥與環境隔開，具有密封性好、保水性能好、發酵期間管窖操作簡便、窖皮泥在空氣中暴露時間短、能有效地避免封窖泥被環境中雜菌所污染，確保窖池微生物菌群不被影響等優點；此外，開窖時會將黃泥層和窖皮泥一起回收再次利用，隨著新黃泥的添加也會隨之淘汰掉一部分老封窖泥，使窖皮泥中糟醅、糠殼、雜菌等雜質不斷減少，有效地保持窖皮泥的粘性和細膩性，基本上實現了窖皮泥可循環使用，目前已在部分酒廠中得到了推廣應用[24-25]。

4 不銹鋼窖蓋封窖工藝

為解決中國白酒傳統釀造工藝存在的勞動強度大、生產效率低、生產成本高等問題[26]，近年來中國白酒行業一直致力于推動機械化改造，以傳統生產工藝為核心進行改革和創新，以期通過機械化、自動化裝備取代傳統生產中部分操作，解決當前傳統釀造工藝存在的一些缺點和不足，為傳統釀造產業的轉型升級做好準備[27-29]。在國家“十二五規劃”、“中國白酒158計劃”、“中國白酒169計劃”的推動下，中國白酒機械化改造在曲藥制作、出窖、攤晾、包裝等環節實現了機械化生產，提高了生產效率、統一了生產標準和質量[30-31]。封窖同出窖、上甑、出甑、攤晾等工藝一樣是濃香型白酒釀造環節尤為重要的操作點，一直以來是機械化改造研究的重點[32-34]，目前已形成了一種較為成熟了封窖工藝，即不銹鋼蓋封窖工藝。

4.1 不銹鋼窖蓋封窖工藝簡介

該工藝是借助特殊的封窖設備來取代傳統窖皮泥，該設備主要由不銹鋼窖蓋以及不銹鋼水槽組成。前期將不銹鋼水槽圍著窖池口固定呈矩形方框結構與水封管道連接，便于后續水封及排水操作，如采用抽黃水工藝則需要事先預埋好管道。不銹鋼窖蓋一般由多層組成，由內向外分別是內殼層、保溫層和外殼層，一般預設有溫度計探頭位孔和四個把手，便于后續對窖內溫度的檢測以及窖蓋的吊裝[35-36]。實際生產中，待最后一甑糟醅入窖、踩緊、鋪撒糠殼后通過行車將窖蓋吊運至窖池上方進行安裝，安裝好后加水密封即可。

4.2 不銹鋼窖蓋封窖工藝優缺點

該工藝具有密封效果好、可保溫、能夠實時監控窖內溫度，掌握發酵進度、不銹鋼材質符合食品安全衛生要求、封窖，起窖操作簡便、管窖簡單等優點。

但該工藝在實際使用過程中也發現了一些不足之處。如發酵過程中糟醅下沉導致窖內上方出現負壓現象，窖內水循環出現錯亂；窖泥部分理化指標與傳統生產工藝相比出現差異等[37]；水封方式存在操作復雜、效率低的缺點；不銹鋼窖蓋不好堆放等問題。

為解決實際使用過程中發現的一些不足，學者們對不銹鋼蓋封窖工藝進行了諸多改進升級。針對水封工藝存在的問題，有學者采用了食品級密封材料取代水封，并利用掛扣進行固定，有效地提高了密封效果，并減少了加水、排水操作，工藝更為簡便，能夠大幅降低勞動強度，有更有利于窖池區域自動化的升級[38]。針對出窖時不銹鋼窖蓋不好堆放的問題，有學者利用合頁將水槽和窖蓋連接起來，并兩側加裝了電動液壓推桿，當液壓桿收攏時不銹鋼窖蓋插入矩形水槽中，加上水即完成密封。出窖時借助液壓桿伸出的推力將不銹鋼窖蓋側立，打開窖池完成出窖，避免將窖蓋吊運至其他地方堆放的問題，也避免了不同窖池窖蓋間交叉污染[39-40]。

雖然當前不銹鋼窖蓋封窖還存在諸多不足，但采用不銹鋼窖蓋封窖工藝的窖池產的原酒酒質要略高于采用傳統封窖工藝，表明不銹鋼窖蓋工藝有著巨大的發展潛力[41]。隨著科學技術的不斷進步，必將不斷解決完善，尤其是隨著釀酒機械化的不斷推行，該工藝必將成為主流封窖工藝之一。

5 總結與展望

隨著社會和科學技術的不斷進步，中國白酒產業面臨的消費群體結構在不斷變化，中國白酒產業在繼承傳統工藝的同時也在不斷創新，本文對濃香型白酒封窖工藝的發展情況進行了淺析。就目前發展情況而言，濃香型白酒封窖工藝主要還是集中在傳統窖皮泥封窖工藝、塑料薄膜封窖工藝、傳統窖皮泥與塑料薄膜相結合的封窖工藝以及不銹鋼窖蓋封窖工藝這四大類，每種封窖工藝雖都還存在缺點，但也能獨自完成封窖。當前，封窖工藝的研究主要集中在密封性、食品衛生與安全、經濟性等方面，后續封窖工藝的研究則應以出酒率和酒質為核心，圍繞整個白酒的釀造過程研究封窖工藝與產酒產香的相互關聯性，通過不斷革新封窖工藝來助力整個濃香型白酒的釀造，在傳承中不斷做好濃香型白酒釀造的不斷創新。