洋河大曲產(chǎn)酒能力檢測方法的研究

王軍凱，王衛(wèi)東，蔣 明，代利平，畢小艷

(江蘇洋河酒廠股份有限公司，江蘇宿遷 223700)

大曲作為一種富含微生物菌系、酶系和呈香物質的微生態(tài)制品，具有糖化、發(fā)酵、生香的功能，是形成白酒風格不可缺少的因素。大曲理化指標檢測中，以大曲酒化力大小評判其產(chǎn)酒能力的高低。但酒化力檢測以大米為反應底物，且檢測時間較長。洋河酒是濃香型白酒的典型代表，大曲生產(chǎn)工藝獨特，有別于其他香型，采用傳統(tǒng)的酒化力檢測方法不能有效的反映其產(chǎn)酒能力。為此，本實驗結合實際生產(chǎn)，在原有檢測方法的基礎上進行了適當優(yōu)化，探索更適合洋河大曲產(chǎn)酒能力的檢測方法，為釀酒生產(chǎn)提供更準確的數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

大曲、多糧均為生產(chǎn)車間提供，糖化酶為無錫市雪酶酶制劑科技有限公司提供。

1.2 儀器設備

高壓蒸汽滅菌器、島津GC-2014C 氣相色譜儀、恒溫培養(yǎng)箱、分析天平、三角瓶、蒸餾燒瓶、酒精計、溫度計、量筒。

1.3 試驗方法

1.3.1 傳統(tǒng)酒化力檢測方法

具體見《釀酒大曲通用分析方法》(QB/T 4257—2011)。

1.3.2 大曲產(chǎn)酒能力檢測的優(yōu)化方法

影響大曲產(chǎn)酒能力檢測的因素有很多，在原酒化力檢測方法的基礎上，通過以下4 種方式對大曲產(chǎn)酒能力檢測方法進行優(yōu)化，即：選擇4 種不同的淀粉質原料，對比大曲對不同狀態(tài)的淀粉的轉化能力，找出最適的反應底物；采用不同方式對發(fā)酵液進行蒸餾，提高蒸餾的準確度；通過對底物進行預處理，加快淀粉質原料的發(fā)酵進程；間隔一定發(fā)酵時間后，探索乙醇生成和消耗的平衡節(jié)點，找出最佳的反應時間。

2 結果與分析

2.1 底物種類對大曲產(chǎn)酒能力的影響

不同香型白酒在釀酒過程中采用的原料不同，如濃香型白酒以糧谷為釀酒原料，米香型白酒以大米為釀酒原料，不同的底物為大曲提供了不同的反應環(huán)境。為考察不同底物對大曲產(chǎn)酒能力的影響，選取多糧、大米、糖液、淀粉為反應底物，并將4 種底物平均分為3 份，設3 組試驗，即試驗組一、試驗組二、試驗組三，按糧曲比添加3 種不同批次的大曲，發(fā)酵15 d，結果如圖1所示。

圖1 底物種類對大曲產(chǎn)酒能力的影響

由圖1 可以看出，不同底物產(chǎn)生的酒精含量相差較大。其中糖液、淀粉較小，多糧、大米較大，說明固態(tài)的底物更適合大曲發(fā)揮其糖化發(fā)酵作用。酒化力反映的是大曲將淀粉質原料轉化為乙醇的能力，以大米為反應底物，大曲酒化力測定結果并不能代表大曲對其他淀粉質原料的轉化能力。洋河酒生產(chǎn)工藝是以多糧為發(fā)酵底物的固態(tài)發(fā)酵，為了更接近于生產(chǎn)實際，選擇多糧為洋河大曲產(chǎn)酒能力檢測的底物。

2.2 底物預處理對大曲產(chǎn)酒能力的影響

淀粉質原料在大曲的糖化發(fā)酵作用下，發(fā)生了連續(xù)性的遞進式聯(lián)動變化，依次轉化為糊精、葡萄糖、乙醇，在釀酒生產(chǎn)上表現(xiàn)為大曲的產(chǎn)酒能力。為了加速淀粉質原料的轉化，縮短產(chǎn)酒時間，預先用糖化酶對原料進行糖化，然后對糖化酶滅活處理，并對糖化與未糖化后的發(fā)酵醪酒精度進行對比分析，結果如圖2所示。

圖2 底物預處理對大曲產(chǎn)酒能力的影響

由圖2 可以看出，在發(fā)酵前期，在相同時間內，糖化后發(fā)酵醪的酒精度高于未糖化發(fā)酵醪的酒精度，在發(fā)酵后期，兩者酒精度趨于穩(wěn)定。原料經(jīng)過糖化預處理后，淀粉轉化為發(fā)酵型糖類，節(jié)省了大曲參與糖化的時間。同時，原料糖化后，大曲與底物更容易在反應容器內攪拌均勻，增加了大曲與底物的接觸面，加速了底物的發(fā)酵進程，縮短了乙醇轉化的時間。

2.3 發(fā)酵時間對大曲產(chǎn)酒能力的影響

淀粉質原料在大曲中各種微生物和酶的作用下糖化發(fā)酵，產(chǎn)生了各種醇、酸、酯等物質。隨著發(fā)酵的進行，各物質轉化處于一個動態(tài)平衡。取4 個多糧樣品，即樣品一、樣品二、樣品三、樣品四，在4個樣品中按糧曲比添加不同批次的大曲進行發(fā)酵，發(fā)酵醪酒精度隨發(fā)酵時間變化的檢測，如圖3所示。

圖3 發(fā)酵時間對大曲產(chǎn)酒能力的影響(一)

由圖3 可以看出，發(fā)酵5 d 后發(fā)酵醪的酒精度趨于穩(wěn)定。糖化后的發(fā)酵醪內產(chǎn)生了大量的糖分，隨著發(fā)酵的進行，醇、酸類物質不斷積累，發(fā)酵醪內的環(huán)境適合酯化反應的進行，醇類物質生成與消耗逐漸處于一個動態(tài)平衡，酒精度趨于穩(wěn)定。為跟蹤發(fā)酵醪內酯類物質生成的節(jié)點，對發(fā)酵醪中的香味物質進行色譜分析，如圖4所示。

由圖4 可以看出，在第6 天發(fā)酵醪內出現(xiàn)了乙酸乙酯等酯類物質。說明經(jīng)過前5 d 醇、酸類物質的積累，發(fā)酵醪內酯化反應逐漸加強，酯類物質不斷增多。因此，采用發(fā)酵5 d 的發(fā)酵醪酒精度評判大曲的產(chǎn)酒能力更具科學性。

圖4 發(fā)酵時間對大曲產(chǎn)酒能力的影響(二)

2.4 蒸餾方法對大曲產(chǎn)酒能力的影響

經(jīng)過發(fā)酵的原料為半固體狀態(tài)，《釀酒大曲通用分析方法》中選取部分發(fā)酵醪的酒精度來評價大曲的產(chǎn)酒能力。由于半固體發(fā)酵液不易混勻，所取的部分發(fā)酵醪不能真實反映全部發(fā)酵醪的酒精度。因此，選取5 個多糧樣品，即樣品一、樣品二、樣品三、樣品四、樣品五，在5 個樣品中按糧曲比添加不同批次的大曲進行發(fā)酵，對三角瓶內部分和全部發(fā)酵醪的酒精度進行了對比分析，見表1。

由表1 可以看出，從攪拌后的三角瓶內隨機取出相同量的發(fā)酵醪進行蒸餾所得的酒精度存在差別。說明即使攪拌均勻，由于發(fā)酵醪為半固體狀態(tài)，發(fā)酵醪內的乙醇也不會絕對分布均勻，采取部分發(fā)酵醪的酒精度代替全部發(fā)酵醪的酒精度存在誤差。因此，用三角瓶內的全部發(fā)酵醪進行蒸餾所得的酒精度評判大曲的產(chǎn)酒能力更加準確。

表1 蒸餾方法對大曲產(chǎn)酒能力的影響

2.5 檢測方法的實用性驗證

綜上所述，優(yōu)化后的洋河大曲產(chǎn)酒能力檢測方法為：在傳統(tǒng)酒化力檢測方法的基礎上，以多糧為反應底物，并在反應前對底物進行糖化預處理，反應時間為5 d，反應結束后對容器內全部發(fā)酵醪進行蒸餾。為考察優(yōu)化后方法的實用性，將大曲樣品分為3 份，即樣品一、樣品二、樣品三，按糧曲比將大曲加入到多糧中進行發(fā)酵，發(fā)酵結束后在發(fā)酵醪里分別加入不等量的95 %vol 乙醇做加標回收試驗，試驗結果如表2所示。

由表2 可以看出，3 個樣品檢測結果的相對平均偏差為0.92%，表明此方法檢測大曲產(chǎn)酒能力的重復性較好。檢測方法的平均回收率為95.97 %±2.27%，表明此方法檢測大曲產(chǎn)酒能力的準確性較高。從以上結果可以看出，該方法適用于洋河大曲產(chǎn)酒能力的檢測。

表2 檢測方法的實用性驗證結果

3 結論

3.1 《釀酒大曲通用分析方法》中以酒化力評判大曲的產(chǎn)酒能力，檢測時間長，通過對底物糖化預處理，可使檢測時間由15 d 縮短至5 d。同時，以多糧為檢測底物，使檢測方法更接近于釀酒實際生產(chǎn)。

3.2 洋河大曲產(chǎn)酒能力檢測方法為:稱取100 g 多糧于250 mL 三角瓶中，加200 mL 蒸餾水，放于滅菌鍋中，于121 ℃下滅菌20 min 后取出，冷卻到60 ℃左右，將三角瓶置于60 ℃水浴鍋內，加足量糖化酶進行糖化。待多糧糖化完全后（碘液驗證），水浴鍋調溫度至90 ℃將糖化酶滅活，滅活后的多糧冷卻至30 ℃左右，加20 g 大曲粉，攪拌均勻，使其疏松適度。封口密閉后置于（30±1）℃的恒溫培養(yǎng)箱內發(fā)酵5 d。發(fā)酵完成后，將發(fā)酵醪拌勻，然后全部移入1000 mL 蒸餾燒瓶中，用蒸餾水將三角瓶及瓶壁上所附著的發(fā)酵醪分數(shù)次洗入蒸餾燒瓶中，加幾滴消泡劑，緩緩加熱蒸餾，用100 mL 量筒收集餾出液(外用冷水冷卻)。當餾出液量接近刻度線時，取下量筒，調餾出液溫度至20 ℃，混勻，用酒精計法測量餾出液酒精度。