夏季不同投糧量對釀酒生產的影響研究

楊甲平，王孝榮，蔡小波，王勝威，毛洪川，秦 輝，宋 攀，張學成，黃孟陽

（瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州 646000）

中國白酒是世界六大蒸餾酒之一，具有獨特風格和悠久歷史，由于獨特的工藝，形成了濃香型、醬香型、清香型等十二大香型白酒[1]。其中濃香型白酒是中國白酒的典型代表，具有“窖香幽雅、醇厚綿甜、回味悠長”的風格特征[2]，以高粱為主要釀酒原料，曲藥為糖化發酵劑，經泥窖固態發酵、續糟配料、混蒸混燒、量質摘酒等工藝釀制而成[3]。

夏季由于氣溫高，影響釀酒微生物的正常繁殖和發酵，進而導致基酒質量降低，出酒率下降[4]，釀酒生產過程中，通常采用小轉排方式進行度夏。濃香型白酒在釀酒生產過程中，度夏時間約為2 個月，即每年7月中旬至9 月中旬，度夏前的一排生產叫小轉排，度夏結束后的一排生產叫大轉排。在度夏之前，通常會采取一系列工藝組織措施，這些工藝組織措施在保證窖池中糟醅順利度夏的同時（該過程即為小轉排），也確保小轉排產出基礎酒的產質量。度夏結束后，將按相同工藝要求進行組織生產（該過程即為大轉排），因而大轉排基礎酒產質量與小轉排采取的工藝組織措施息息相關。因此，通過對夏季小轉排采取不同投糧工藝措施進行研究，探究夏季采取不同投糧量對基礎酒產質量，以及對大轉排基礎酒產質量的影響，以確定最適的投糧量，確定最有利于下半年生產的關鍵工藝措施，為大轉排及以后正常釀酒生產奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：糟醅、國窖紅1 號高粱、糠殼及中溫大曲。

試劑：酚酞、氫氧化鈉、次甲基蘭、鹽酸(重慶川東化工有限公司)、葡萄糖、硫酸銅(成都市科龍化工試劑廠)、酒石酸鉀鈉(四川西隴化工有限公司)，以上試劑純度為分析純，標準品（色譜純，上海Aladdin 股份有限公司）。

儀器設備：0.1 mg 電子天平，梅勒-托利多儀器(上海) 有限公司；電熱干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；數顯電子溫度計，武強精創儀器儀表廠；Agilent7820A氣相色譜儀，美國安捷倫公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 糟醅取樣

采集出、入窖糟醅綜合樣進行理化指標檢測，首先在堆積的糟醅上選擇3 個點，每個點分別取上、中、下層糟醅混合為一個綜合樣，對每個綜合樣進行理化指標檢測，以平均值作為糟醅理化指標值。

1.2.2 投糧措施

為了探究不同投糧量對小轉排和大轉排基礎酒產質量的影響，試驗主要分為S0、S1、S2、S3 共4個組。小轉排時，S0 為對照組，S1、S2、S3 3 個組在S0 基礎上按相同梯度增加投糧量；大轉排時，S0、S1、S2、S3 4 個組按相同投糧工藝進行生產。S0、S1、S2、S3 4個組均選取3口窖池進行試驗。

1.2.3 生產工藝要求

本研究按濃香型白酒傳統工藝進行生產（生產試驗流程如圖1 所示），通過改變小轉排投糧量的方式，以基酒產質量以及發酵情況為評價標準，探究小轉排采取不同投糧量對基酒產質量，及對大轉排基礎酒產質量的影響。小轉排時，S0、S1、S2、S3 4 個組按生產工藝要求進行配料，保證每種投糧方式的每口窖池配料一致，通過上甑蒸餾、取酒、攤晾、加曲后入窖發酵，測定入窖糟酸度、水分、淀粉含量等關鍵理化指標。入窖后，跟蹤記錄發酵期內窖池溫度變化以評估糟醅發酵情況。發酵期結束后，測定出窖糟酸度、水分、淀粉含量等關鍵理化指標，及對各實驗組的出窖糟進行蒸餾、取酒，測定產酒情況，計算出酒率，并取基酒綜合樣進行色譜和感官嘗評分析。進入大轉排時，每個實驗窖池均按相同投糧工藝進行配料生產，其他實驗方法與小轉排相同。

圖1 生產試驗流程

1.2.4 指標測定

糟醅理化指標檢測：出入窖糟醅的檢測參照《白酒生產技術全書》進行[5]。水分檢測：干燥法；乙醇含量檢測：蒸餾酒精計法；酸度檢測：酚酞中和滴定法；淀粉檢測：鹽酸水解法；還原糖檢測：斐林滴定法。

基酒氣相色譜檢測：GC 條件：色譜柱：CPWAX 57 CB（50 m×0.25 mm×0.20 μm）；進樣口溫度：240 ℃，檢測器溫度：250 ℃；載氣：氮氣（99.9%）、氫氣（99.9%）、空氣（99.9%）；載氣流量:20 mL/min；分流比：20∶1；進樣量：1 μL。

1.2.5 感官評分方法

由國家級品酒師進行暗評，利用記分嘗評法[6]對不同酒樣進行品評。根據酒樣的色澤、香氣、口味、風格進行嘗評綜合打分，總分為百分制，其中色澤5 分、香氣25 分、口味60 分、風格10 分。90～100分為特級酒，80～90 分為優級酒，70～80 分為較好酒，60～70分為一般產品，60分以下為劣質酒。

2 結果與分析

2.1 入窖糟醅理化指標情況對比（圖2）

入窖糟理化指標與母糟發酵息息相關，釀酒微生物的生長需要適宜的酸度、淀粉以及水分，以保證發酵過程中的生長和代謝。淀粉是微生物代謝的碳源和能源的基礎，是發酵產熱的主要來源[7]；酸度是衡量出、入窖母糟是否正常的主要依據之一，同時，酸類物質是白酒中的重要協調成分，對白酒的口感和風味影響較大[8]；水是微生物正常生長繁殖的基礎，更是代謝產物交換的載體，對發酵產酒有重要影響[9]。如圖2 所示，在小轉排期間，不同投糧量對入窖糟酸度和淀粉有較大影響，隨著投糧量的增加，酸度呈下降的趨勢，S2、S3 組入窖酸度分別為1.88 mmol/10 g、1.46 mmol/10 g，介于1.2～1.9 mmol/10 g 之間，大轉排S0—S3 組入窖糟酸度在1.10～1.38 mmol/10 g 之間，基本維持在同一水平。在大轉排、小轉排期間，入窖淀粉隨著投糧量的增加而增加，S1、S2 組入窖淀粉分別為16.01%、16.11%，在工藝上入窖淀粉夏季一般控制在16 %～20 %。在入窖水分方面，一般夏季控制在53 %～56 %[6]，隨著投糧量的增加，入窖水分逐漸降低，小轉排、大轉排階段S2 分別為55.61 %和54.32%，均在較適宜入窖水分范圍。

圖2 不同投糧量各試驗組入窖糟理化指標對比

2.2 出窖糟醅理化指標情況對比（圖3）

圖3 不同投糧量各試驗組出窖糟理化指標對比

出窖糟酸度、淀粉、還原糖含量是判斷糟醅發酵正常與否的關鍵指標，一般認為出窖酸度在2.5～3.5 mmol/10 g 之間較為適宜，而出窖酸度過高則容易造成下一排入窖酸度偏高，會抑制微生物生長繁殖，不利于發酵；出窖淀粉一般在10 %左右，表明發酵充分，出窖淀粉過高，下一排入窖母糟易顯“膩”、顯“耙”等，不利于下一排發酵；出窖糟醅含水量為64 %左右，經過滴窖后糟醅含水量通常為60%～62%[6]。從圖3可以看出，S0、S1、S2、S3 4個組出窖糟淀粉和水分含量基本處于正常范圍。關于酸度，S2 組小轉排、大轉排階段出窖酸度分別為2.87 mmol/10 g 和2.42 mmol/10 g，在正常范圍內；小轉排S0 組出窖酸度偏高，主要與相對配糟較多、投糧降酸幅度小，導致自身入窖酸度較高有關；小轉排階段S3 組出窖酸度過高，主要原因在于S3組投糧量較大，糟醅中入窖淀粉含量偏高，由于夏季環境溫度高，生酸菌生長代謝活躍，導致糟醅中酸度升高。

2.3 發酵升溫情況對比（圖4）

圖4 不同投糧量入窖升溫指標對比

溫度對微生物的整個生命活動過程都有極其重要的影響[10-11]，由圖4 可知，小轉排階段，伴隨著投糧量的增加，入窖糟升溫幅度也隨之增加，而整體升溫呈現為“前緩、中挺、后緩落”的趨勢，該趨勢下通常能保證基礎酒產質量處于較佳水平[12]。小轉排階段，S3 組升溫幅度最大，但頂溫持續時間不長，主要是S3 組投糧量多，淀粉含量高，因環境溫度高，酵母菌代謝較快，發酵升溫快，同時容易造成酵母菌過早衰亡，溫度中挺時間縮短；S0、S1 組前期升溫速率最快，主要原因是S0及S1投糧少，糟醅間孔隙度較大，前期含氧量較高，酵母菌以有氧代謝為主，酵母菌大量生長繁殖，造成溫度升高；S2組升溫速率居中，中挺時間較長，頂溫在32 ℃左右，發酵升溫正常。大轉排階段，S3 組升溫速率最慢，升溫幅度最小，主要原因是在小轉排階段S3 組投糧多，其淀粉沒有被微生物充分利用，造成殘淀較高，導致大轉排階段母糟厚實、緊致，孔隙度較低，不利于發酵，升溫較其他三組緩慢；S0、S1 則因為在前期小轉排投入糧食少，大轉排入窖糟淀粉濃度低，母糟較泡氣，微生物生長代謝較快，導致溫度上升較快；S2 組上排發酵較充分，大轉排投糧后母糟淀粉含量適宜，中挺時間長，發酵升溫正常。

2.4 基礎酒產酒情況對比（圖5）

圖5 不同投糧量對糟醅出酒率影響情況

如圖5 所示，S0、S1、S2、S3 4 個組隨著投糧量的增加，出酒率先提高后降低，S2 組出酒率最高，主要原因是投糧增加，一是能滿足酵母菌有氧代謝必須營養物質，二是滿足酵母菌無氧代謝產酒，若投糧量過高，又因夏季氣溫高，其他微生物會利用多余營養物質生長繁殖，菌體優勢反而抑制酵母菌代謝活動；大轉排時，S0、S1、S2、S3 4 個組按相同投糧工藝進行，S2 組出酒率最高，主要原因是S1 組殘淀過低，而S3 組殘淀過高，均不利于發酵正常進行。

2.5 基礎酒色譜數據分析（圖6）

圖6 基酒色譜數據對比

白酒中的酯類是影響白酒風味的重要因素[13-14]，我國名優白酒多以乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯和丁酸乙酯四大酯類為主[15]。從圖6 可以看出，在小轉排階段，不同投糧量基礎酒總酯含量差異較小，隨著投糧量的增加，總酯呈現為先降低再增加后又降低的趨勢，其中S2 組總酯含量最高；S1、S2、S3 組四大酯含量：己酸乙酯＞乳酸乙酯＞乙酸乙酯＞丁酸乙酯，且比例比較協調，S0 組四大酯含量：己酸乙酯＞乙酸乙酯＞乳酸乙酯＞丁酸乙酯，四大酯比例略微失衡。在大轉排階段，S0、S1、S2、S3 4 個組基礎酒總酯含量差異亦比較小；S0、S1、S2、S3 4 個組四大酯含量：己酸乙酯＞乳酸乙酯＞乙酸乙酯＞丁酸乙酯，四大酯含量均比較協調，且隨著投糧量的增加，己酸乙酯及總酯含量總體呈現增加的趨勢。

2.6 感官評定結果

如表1、表2 所述，在小轉排階段，除S0 外各組基礎酒均達到了優級酒標準，其中S2 評分84 分最高，暗評結果表明，S2 組基礎酒無色、有糧香、酒體醇甜干凈、風格典型；在大轉排階段，S0、S1、S2、S3 4 個組基礎酒均達到了優級酒標準，其中S2 組基礎酒無色、有糧香、綿甜、醇厚，口感協調。

表1 不同投糧下小轉排基礎酒嘗評打分表

表2 不同投糧下大轉排基礎酒嘗評打分表

3 結論與展望

通過對比研究小轉排采取不同投糧量對基酒產質量，及對大轉排基礎酒產質量的影響。結果表明，不同投糧量對小轉排和大轉排基礎酒的產質量均存在影響。通過對糟醅入窖和出窖理化指標、發酵升溫、出酒率、基礎酒色譜及感官品評的分析，在小轉排和大轉排期間，S2 組入窖和出窖糟醅酸度、淀粉、水分等理化指標均處于正常水平，升溫情況較好，基礎酒出酒率高，己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯四大酯類協調，酒體干凈醇厚、香氣濃郁、綿甜有糧香，濃香型白酒主體風格突出。后續將繼續研究小轉排采用翻窖措施對基礎酒產質量的影響，保證有效投入和產出，降低成本和提高質量。同時，探索不同投糧量下小轉排和大轉排的基礎酒產質量與微生物之間的關系，進一步優化度夏的工藝措施，提升基礎酒的產質量。