多糧酒曲在復制糟燒白酒生產中的應用研究

李智慧，周建弟，徐岳正，錢 斌，應維茂，賴敏輝

（1.浙江古越龍山紹興酒股份有限公司，浙江紹興 312000；2.國家黃酒工程技術研究中心，浙江紹興 312000）

黃酒糟是黃酒生產過程中的副產物，是黃酒成熟醪壓榨后留下的固形物，其產量大，一般出糟率在20 %～30 %之間[1]。酒糟中的淀粉含量因黃酒的品種、原料和操作工藝的不同差別較大。紹興加飯酒由于大量使用生麥曲和控制較低的出酒率，干酒糟中的粗淀粉含量高達30%左右。黃酒糟經軋碎，稍壓實后密封，經從發酵醪中留下來的酵母、細菌等進行一個月左右的發酵，再經蒸餾即可制得具有糟香風味的糟燒白酒[2]。

由于黃酒糟第一次堆積發酵，所依靠的是黃酒板糟存留下來的酵母以及其他微生物的作用共同發酵，而在板糟中的生麥曲未經蒸煮，難以被利用，所以經第一次固態發酵后，頭吊糟燒蒸餾后的熟酒糟中尚有大量未分解的淀粉、糊精、蛋白質等物質，干糟中的粗淀粉含量仍高達15%～20%[3]。

通常情況下，糟燒蒸餾后的殘糟或直接出售，或用于生產食用酒精。因生產食用酒精會產生大量的酒精糟水，以前可直接賣給養殖戶，但近年來只能經固液分離，干糟出售給飼料企業，糟水必須經厭氧處理。對黃酒企業而言，酒精糟水處理成本高、操作繁瑣。因此，目前絕大多數黃酒企業將酒糟經蒸餾糟燒后直接以低價出售。對于發酵后的酒糟的利用已有部分學者進行探索[4]，但是二次糟燒固態發酵工藝仍存在許多問題有待解決。

為使殘糟得到進一步利用，本研究利用安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲復合發酵，進行黃酒糟二次固態發酵生產糟燒白酒，優化生產工藝，提高糟燒白酒得率。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器

黃酒糟：本公司機械化黃酒車間的加飯酒酒糟。多糧酒曲：由安琪酵母股份有限公司提供。增香酒曲：由安琪酵母股份有限公司提供。

儀器設備：WSS-411 溫度計；8890 GC/5977B MSD安捷倫氣質連用儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 復制糟燒固態發酵工藝

1.2.1.1 酒糟的攤晾

一次酒糟蒸餾前，每甑加入高粱粉80 kg（或48 kg高糧粉+32 kg糯米粉），每甑含糟量約800 kg。將混合好的粉糟上甑蒸餾，在吊燒糟燒白酒的同時，蒸熟添加的細粉。將一次蒸餾后的粉糟從甑桶中轉移至空曠場地，粉碎結團酒糟，攤晾至酒糟溫度22～24 ℃。在攤晾過程中添加15 kg/甑的清蒸谷殼，均勻拌料，以增加酒糟之間的疏松度。

1.2.1.2 酒曲的活化

取原料量4 ‰的安琪多糧酒曲和1 ‰的安琪增香酒曲，一同加入35 ℃的溫水中，攪拌均勻，活化20 min。

1.2.1.3 酒糟落料

將活化好的安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲均勻潑灑在攤晾的酒糟上，并進行翻動，使物料混合均勻。入箱溫度控制在22～24 ℃，入箱每隔50 cm踩一遍糟，箱頂覆蓋，周邊壓緊。

1.2.2 復制糟燒固態發酵溫度測定

將溫度計放置于發酵酒糟的中心部位，定時對發酵溫度進行檢測，并做好記錄。

1.2.3 復制糟燒固態發酵理化指標分析

1.2.3.1 水分的測定

取干燥用蒸發皿，洗凈、烘干、稱重，在已稱重的蒸發皿中稱取糟醅10 g，將盛有試樣的蒸發皿置于105 ℃烘箱內，烘3 h，取出放入干燥器內冷卻至室溫稱重。

1.2.3.2 酸度的測定[5]

稱取試樣酒糟10 g 置于150 mL 燒杯中，加水100 mL，室溫下浸泡1 h，每隔15 min 進行攪拌1次，用脫脂棉進行過濾，吸取10 mL 濾液，加30 mL水和2 滴1 %酚酞指示劑，用標準氫氧化鈉溶液滴定至微色。

1.2.3.3 淀粉的測定[6]

稱取入/出箱糟醅10 g 或干燥后酒糟5 g。置于250 mL 三角瓶中，加100 mL 1∶4 的鹽酸溶液，瓶上安裝回流冷凝管于沸水浴中回流水解30 min，取出迅速冷卻，并用20 %氫氧化鈉溶液中和至微酸性，然后用脫脂棉或濾紙過濾于500 mL 容量瓶中，用水充分洗滌殘渣，然后用水定容至500 mL 搖勻。試樣中的淀粉經稀酸水解，轉化為葡萄糖，葡萄糖用廉-愛爾法測定，計算試樣中的淀粉含量。

1.2.4 復制糟燒固態發酵酒質分析

蒸餾出糟燒酒中高級醇類、酯類的測定，參照標準DBS 52/021—2016《食品安全地方標準白酒中甲醇、高級醇類和酯類的同時測定》進行香氣成分分析[7]。

1.2.5 復制糟燒固態發酵出酒率換算及經濟效益估算

固態發酵結束后進行酒精蒸餾，回收酒液，稱重進行出酒率計算（以50%vol的酒精度計算）。

1.2.6 數據處理

采用Origin 8.0和excel進行實驗數據的處理和分析。

2 結果與分析

2.1 復制糟燒固態發酵工藝

復制糟燒工藝采用箱式固態發酵，以一次固態發酵后黃酒糟（對照）、補料10 %高粱粉、補料6 %高粱粉+4%糯米粉3 種方式為基礎原料，輔以4‰的安琪多糧酒曲與1 ‰的安琪增香酒曲進行酒精發酵。見表1。

表1 復制糟燒固態發酵

試驗結果表明，在安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲的共同作用下，發酵體系能順利進行。在酒糟發酵中，酒糟的發酵受到環境溫度、酒糟結塊大小、谷殼含量、水分含量等因素影響。其中，環境溫度較低時，一次蒸餾后酒糟能快速降溫，此時保持酒糟落料溫度在22～24 ℃范圍內，酒糟不易染菌，是較為理想的發酵溫度。當環境溫度過高時，一次蒸餾后酒糟冷卻較慢，冷卻持續時間長，可通過降低酒糟補水的溫度，多次翻動，保證酒糟落料溫度在24～26 ℃之間。工廠試驗中表明，較高的落料溫度，酒糟原料糖化加劇，而酒精發酵減緩，酒糟黏稠，出酒率低，原因是較高的溫度，更有利于霉菌類生長，而不利于釀酒酵母的厭氧發酵。此外，長時間的高溫狀態下，黃酒糟會出現爛糟、染菌的風險，不利于后期酒精的吊燒。經一次蒸餾后的酒糟，容易出現結塊現象，在接種安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲后，若結塊粉碎度不夠，釀酒微生物難以在結塊的酒糟內部生長，從而不能夠充分的利用淀粉，出酒率相應的變低。因此，對于結塊的酒糟應通過揚場機等機械進行粉碎，使發酵過程中釀酒微生物更好的與酒糟淀粉接觸，提升發酵效果。

2.2 復制糟燒固態發酵過程溫度

利用安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲進行黃酒糟的二次固態發酵，通過測定試驗過程中發酵品溫的變化趨勢，判斷酒精發酵進程。試驗中測定了復制糟燒（黃酒糟）圖1、復制糟燒（高粱粉）圖2、復制糟燒（高粱粉+糯米粉）圖3 的發酵品溫變化。結果表明，在24～26.5 ℃落料范圍之內，在安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲的作用下，不同補料方式進行復制糟燒的發酵是可行的，且發酵趨勢表現良好。

圖1 復制糟燒（黃酒糟）品溫變化

圖2 復制糟燒（高粱粉）品溫變化

圖3 復制糟燒（高粱粉+糯米粉）品溫變化

在復制糟燒發酵過程中，安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲分別作用于不同原料組成的發酵體系中，發酵溫度曲線表現出相似的趨勢。環境溫度在10～20 ℃范圍之內，復制糟燒原料為純黃酒糟時，落料溫度24.5 ℃，經72 h 達到頂溫42 ℃，且40 ℃以上高溫段維持時間3 d 左右。復制糟燒補料高粱粉10 %時，落料溫度26.5 ℃，經48 h 達到頂溫41 ℃，且40 ℃以上高溫段維持時間2 d左右。復制糟燒補料高粱粉6 %+糯米粉4 %時，落料溫度25 ℃，經48 h 達到頂溫42 ℃，且40 ℃以上高溫段維持時間4 d 左右。未補料酒糟達到頂溫的時間稍慢于補料酒糟，原因可能是落料的溫度稍低于其他組別，且淀粉含量也低于其他組別。此外，不同組別的發酵周期為9 d，此時的發酵溫度依然在35 ℃左右，表明發酵進程尚未停止，因此后續試驗可以延長發酵周期，在酒糟發酵正常的前提下，進一步提高復制糟燒的出酒率。

2.3 復制糟燒固態發酵理化指標

利用安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲進行復制糟燒白酒生產，結果表明，在適宜的溫度、水分和酸度下，酒糟中的淀粉能夠快速消耗，達到較好的發酵效果。見圖4—圖7。

圖4 復制糟燒（黃酒糟）理化指標

圖5 復制糟燒（高粱粉）理化指標

在復制糟燒（黃酒糟）發酵方式中，落料前酒糟中水分含量為42.4 %，發酵補水后水分含量為44.9 %，經7～9 d 的固態發酵后，酒糟的水分含量為52.3%。在復制糟燒（補料10%高粱粉）發酵方式中，落料前酒糟中水分含量為40.5 %，發酵補水后水分含量為44.5 %，經7～9 d 的固態發酵后，酒糟的水分含量51.8%。在復制糟燒（補料6%高粱粉+4%糯米粉）發酵方式中，落料前酒糟中水分含量為43.1 %，發酵補水后水分含量為45.2 %，經7～9 d 的固態發酵后，酒糟的水分含量為51.9%。3 種發酵方式中，復制糟燒（補料10%高粱粉）發酵方式酸度增量最少（從0.98 到1.34），復制糟燒（補料6%高粱粉+4%糯米粉）發酵方式酸度增量最多（從1.25 到1.80）。淀粉消耗量在復制糟燒（補料10%高粱粉）發酵方式中幅度變化最大（從27.67%到16.21%），在復制糟燒（黃酒糟）發酵方式中幅度變化最小（從24.07%到18.70%）。試驗結果表明，補糧高粱粉的酒糟保水性差，因此在落料時應適當增加水分含量。控制淀粉含量在24%～27%的范圍內，能使發酵順利進行。

2.4 復制糟燒固態發酵酒質分析

一次糟燒是將黃酒板糟粉碎后直接堆積，經過30 d 左右的固態發酵，蒸餾后產生。由于板糟中仍存有大量的酵母、霉菌以及多種細菌，因此酒體中產生的香氣成分相對復雜。黃酒的發酵特點，決定了一次糟燒白酒的主體香氣成分是乳酸乙酯。酒糟經一次發酵蒸餾后，利用安琪酒曲進行復制糟燒固態發酵，此時的釀酒微生物主要來源于安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲。通過試驗表明，復制糟燒白酒的主體香氣向乳酸乙酯減弱且乙酸乙酯加強的趨勢轉變。總體香氣評價：復制糟燒（高粱粉）>復制糟燒（高粱粉+糯米粉）＞復制糟燒（黃酒糟）。以黃酒糟為主要發酵原料時，無論是一次糟燒，還是復制糟燒，主體香氣成分都是乳酸乙酯。以補料高粱粉、補料高粱粉+糯米粉為原料時，乳酸乙酯的香氣含量相對減弱。此外，利用安琪多糧酒曲生產復制糟燒，酒糟味得到很大的改善。見圖7。

圖7 不同投料方式香氣成分分析

2.5 復制糟燒固態發酵出酒率及經濟效益估算

2.5.1 復制糟燒固態發酵出酒率

以一次蒸餾后黃酒糟、添加高粱細粉、添加高粱和糯米粉3 種發酵原料，進行復制糟燒白酒生產試驗，試驗結果表明，添加高粱細粉，發酵結束后出酒率較高。沒有進行細粉添加的蒸餾后酒糟，發酵結束后出酒率相對較低。

圖8 添加不同細粉二次固態發酵出酒率

發酵結束后，對照組每噸酒糟出酒量為73.2 kg（以50 %vol 的酒精度計），濕基出酒率為7.32 %。添加高粱粉組別每噸酒糟出酒量為121.3 kg（以50%vol 的酒精度計），濕基出酒率為12.1%。添加高粱和糯米粉組別每噸酒糟出酒量為105.1 kg（以50%vol 的酒精度計），濕基出酒率為10.5%。由結果可以看出，添加細粉后，相對于對照組能明顯的提高發酵結束后的出酒率。未添加細粉，淀粉含量在22%～24%的范圍內，添加細粉后，淀粉含量可達到25%～27%，有利于釀酒酵母、霉菌的生長。

2.5.2 復制糟燒經濟效益

通過安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲的投入使用，能將黃酒生產過程中產生的副產物酒糟再次利用，提高了糟燒白酒生產過程中的總體出酒率，解決固態發酵糟燒白酒產能不足的問題，此外，通過復制糟燒新工藝進行糟燒白酒的生產，一定程度上解決了糟燒白酒糟味重，口感辛辣等問題，糟燒酒品質得到較大的提升，更能滿足消費者對糟燒白酒的需求，大大的提升了企業經濟效益。見表2、表3。

表2 黃酒廠年產能估算及黃酒糟產生量估算

表3 黃酒廠年生產復制糟燒白酒利潤估算

以黃酒廠年產8 萬噸黃酒計算，所需大米、小麥等原料約4萬噸，每年可產生副產物黃酒糟約1.4萬噸。每年生產復制糟燒白酒總額可達到4550 萬元，扣除每年生產復制糟燒的成本，則每年可盈利約3008 萬元。因此，糟燒白酒的生產對于黃酒企業來說，具有較大的發展前景。

3 結論

利用安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲進行復制糟燒白酒的生產，既能使一次堆積發酵后的酒糟變廢為寶，又能避免因液態酒糟發酵產生的大量廢糟水，大大減輕了企業廢水處理的壓力。在發酵過程中控制原料的水分在45%左右，落料溫度23 ℃，酒糟酸度在2 以下，經安琪酒曲作用后，復制糟燒出酒率可達到12%左右。

復制糟燒固態法生產工藝具有較大的發展前景，能為黃酒企業帶來較大的經濟價值。但是在復制糟燒生產過程中，發酵情況與一次堆積發酵后的酒糟淀粉含量，環境溫度等有密切聯系。因此，發酵過程中對糟醅的各項指標進行檢測尤為重要。此外，還可進行多種酒曲的復合使用，進一步提升酒糟的發酵能力，充分利用殘余淀粉，提高復制糟燒白酒的出酒率。