王貴軍, 沈才洪, 張洪遠(yuǎn), 敖宗華, 趙 新, 盧中明,李長(zhǎng)江, 曾 藺, 師遠(yuǎn)均

高溫堆積過(guò)程是一個(gè)開放式的,自然網(wǎng)羅環(huán)境微生物進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖、代謝的過(guò)程,也是在多種酶類共同作用下合成酒體香味前體物質(zhì)的重要過(guò)程.堆積過(guò)程中在糟醅堆積的不同部位溫度和微生物變化都不同[1-5].隨著堆積時(shí)間的延長(zhǎng),糟醅溫度表層溫度要遠(yuǎn)大于堆心溫度,中層溫度介于兩者之間,當(dāng)表層溫度達(dá)到50℃以上時(shí),糟醅產(chǎn)出一層白色菌絲,且有明顯的酒香味,略有醬香,而堆心的糟醅聞香變化不明顯.堆積過(guò)程中糟醅微生物數(shù)量增長(zhǎng)較快和幅度較大的是酵母菌和非芽孢桿菌,堆積結(jié)束時(shí),堆心與表層的微生物數(shù)量差距較大[6-7].

堆積結(jié)束后,進(jìn)入窖內(nèi)發(fā)酵是堆積發(fā)酵的后續(xù)工藝,通過(guò)厭氧發(fā)酵,最終形成醬香型白酒的不同輪次基酒的風(fēng)味特征.因此,根據(jù)堆積發(fā)酵后各層糟醅風(fēng)味特征,結(jié)合窖內(nèi)發(fā)酵,合理開發(fā)下窖方法,可使各層次酒風(fēng)格更好,也可進(jìn)一步增強(qiáng)發(fā)酵產(chǎn)醬香,使相關(guān)層次酒醬香更好.本文針對(duì)堆積糟醅中各層風(fēng)格特點(diǎn),分層下窖,增加窖內(nèi)各層次酒質(zhì)量等方面做了研究.

1 材料和方法

1.1 材料

四川糯紅高粱.

高溫大曲,瀘州懷玉制曲有限責(zé)任公司生產(chǎn).

1.2 試劑和儀器

試劑:10 g/L酚酞指示劑、0.1 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、200 g/L氫氧化鈉溶液、10 g/L次甲基蘭指示劑、(1+4)鹽酸溶液、費(fèi)林溶液.

儀器:實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器、窖池取樣器、窖池溫度計(jì)、HP 6890氣相色譜;FID檢測(cè)器;色譜柱為HPINNOWAX(30 m ×0.25 mm×0.25μm);乙酸正戊酯(內(nèi)標(biāo)).

1.2.1 內(nèi)標(biāo)與樣品溶液的制備

準(zhǔn)確吸取2 mL乙酸正戊酯,用體積分?jǐn)?shù)50%乙醇定容至100 mL,配制成體積分?jǐn)?shù)2%的內(nèi)標(biāo)溶液.吸取0.1 mL內(nèi)標(biāo)溶液于10 mL白酒中,充分混勻.

1.2.2 氣相色譜條件

載氣及流速分別為高純氮?dú)?純度為99.999%),流速1.3 mL/min;氣化室溫度250℃;進(jìn)樣量1μL;分流比50∶1;吹尾為40 mL/min.

程序升溫:起始柱溫40℃保持5 min,以6℃/min升至52℃,再以12℃/min升至130℃,再以25℃/min升至240℃,保持10 min.

定性與定量:樣品被氣化后,隨同載氣進(jìn)入色譜柱,利用被測(cè)定的各組分在氣液兩相中具有不同的分配系數(shù),在柱內(nèi)形成遷移速度的差異而得到分離.分離后的組分先后流出色譜柱,進(jìn)入氫火焰離子化檢測(cè)器,根據(jù)色譜圖上各組分峰的保留值與標(biāo)樣相對(duì)照進(jìn)行定性,利用峰面積,以內(nèi)標(biāo)法定量.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 下窖方式

堆積糟醅頂溫＞50℃時(shí),＞45℃的糟醅為外層,厚度為25～35 cm;45～38℃的糟醅為中層,厚度為30～40 cm;38～32℃的糟醅為內(nèi)層,因而分為A、B、C類,與窖池產(chǎn)生酒體不同風(fēng)格的上、中、下部分進(jìn)行組合下窖,形成如下下窖組合:

組合一:糟醅分為A、B、C類別對(duì)應(yīng)窖池的上、中、下層部分進(jìn)行下窖.

組合二:糟醅分為A、B、C類別對(duì)應(yīng)窖池的下、中、上層部分進(jìn)行下窖.

組合三:糟醅分為A、B、C類別對(duì)應(yīng)窖池的上、下、中層部分進(jìn)行下窖.

組合四:糟醅分為A、B、C類別對(duì)應(yīng)窖池的下、上、中層部分進(jìn)行下窖.

組合五:糟醅分為A、B、C類別對(duì)應(yīng)窖池的中、上、下層部分進(jìn)行下窖.

組合六:糟醅分為A、B、C類別對(duì)應(yīng)窖池的中、下、上層部分進(jìn)行下窖.

1.3.2 取樣方法

用窖池取樣器取樣.堆子取樣,按堆的外層、中層、堆心取樣,取堆積糟醅外層厚度為25～35 cm,糟醅中層厚度為30～40 cm,其余糟醅為堆心.每樣區(qū)分4個(gè)方向取樣,進(jìn)行混合所得.窖池取樣,按窖池上、中、下層進(jìn)行取樣,對(duì)前(距離窖池前邊沿20～30 cm)、中(窖池中間)、后(距離窖池后邊沿20～30 cm)取樣,然后進(jìn)行混合所得.

1.3.3 分析方法

1.3.3.1 堆積和窖池糟醅溫度測(cè)定及糟醅感官變化情況

對(duì)實(shí)驗(yàn)糟醅堆積過(guò)程和入池后發(fā)酵進(jìn)行測(cè)溫.堆積糟醅測(cè)溫,收堆完畢后開始測(cè)溫,每隔一段時(shí)間測(cè)定糟醅溫度.按照堆積糟醅的外層、中層、堆心分別測(cè)定溫度,同一深度,分4個(gè)不同方向測(cè)溫,得其平均值為所測(cè)溫度.窖池測(cè)溫,按窖池上、中、下層進(jìn)行測(cè)溫,分前、中、后測(cè)溫后得其平均值.

1.3.3.2 堆積和窖池糟醅理化指標(biāo)變化情況

按照1.3.2取樣方法,每隔一段時(shí)間定時(shí)取樣,分別測(cè)定堆積糟醅和窖池的酸度、淀粉、還原糖、水分等理化指標(biāo).

1.3.3.3 出酒數(shù)量和質(zhì)量的測(cè)定與評(píng)定

采取分段取酒的方式,按60°的體積分?jǐn)?shù)計(jì),分上、中、層進(jìn)行統(tǒng)計(jì).取各層酒樣由瀘州老窖有限責(zé)任公司國(guó)家級(jí)品酒師進(jìn)行品評(píng).

2 結(jié)果與分析

2.1 堆積糟醅溫度和感官變化情況

實(shí)驗(yàn)在醬香型白酒生產(chǎn)工藝中的產(chǎn)酒質(zhì)量較好的第4輪次中進(jìn)行,對(duì)堆積糟醅的外層、中層、堆心每隔24 h分別測(cè)定溫度,并對(duì)糟醅做感官鑒定.其糟醅感官鑒定結(jié)果見表1,溫度變化情況見圖1.

表1 第4輪次堆積糟醅各層感官指標(biāo)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)Tab.1 Accumulation of the fourth round grains of sensory index layers trends over time

圖1 第4輪次糟醅堆積溫度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)Fig.1 Accumulation of the fourth round grains trend of temperature with time

從圖1可以看出糟醅在堆積的過(guò)程中,堆積糟醅的表層、中層、堆心在堆積過(guò)程中升溫幅度差異較大,表層的溫度最高,可以達(dá)到50℃,這與表層含氧量相對(duì)較高,微生物繁殖較完善有關(guān)系.與表層差異最大的是堆心,形成明顯的對(duì)比,這一點(diǎn)從表1堆積糟醅的感官鑒定也得到了證實(shí),當(dāng)堆積到4天的時(shí)候,表層糟醅具有濃郁的酒香并伴有醬香味,而堆心變化不明顯,幾乎聞不到表層所具有的香氣.堆積糟醅表層、中層、堆心的差異性如此大,主要原因可能是與表層跟空氣直接接觸,網(wǎng)絡(luò)了較多的空氣中的微生物,且表層含氧較高,因而適合微生物大量繁殖,產(chǎn)生大量熱量,固升溫較高,且糟醅感官也發(fā)生了變化,最明顯的就是表層霉菌長(zhǎng)出的一層白色菌絲.

2.2 堆積過(guò)程糟醅理化測(cè)定

每隔24 h,按照1.3.2取樣方式取樣,對(duì)糟醅的水分、淀粉、還原糖、酸度等進(jìn)行測(cè)定,數(shù)據(jù)見表2.

表2 堆積糟醅理化指標(biāo)隨時(shí)間變化趨勢(shì)Tab.2 Accumulation of physical and chemical indicators of grains trends over time

從表2數(shù)據(jù)分析得知,堆積糟醅在堆積過(guò)程中表層、中層、堆心的理化數(shù)據(jù)有一定的差異.從總體上看堆積糟醅的水分和淀粉呈遞減的趨勢(shì),而還原糖是呈遞增的趨勢(shì).從分層看,水分、淀粉、酸度、還原糖變化幅度最大的是糟醅表層,變化最小的是糟醅堆心,表明糟醅在堆積過(guò)程中,堆積糟醅具有明顯的分層現(xiàn)象.堆積過(guò)程是一個(gè)開放式的,網(wǎng)羅環(huán)境微生物進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖代謝的過(guò)程,且堆積糟醅各層微生物數(shù)量與新陳代謝程度具有一定的差異.

2.3 分層移位發(fā)酵工藝

堆積結(jié)束后,進(jìn)入窖內(nèi)發(fā)酵是堆積發(fā)酵的后續(xù)工藝.傳統(tǒng)工藝是在堆積之后將糟醅進(jìn)行混合,然后將混合好的糟醅直接下窖池進(jìn)行發(fā)酵.本文通過(guò)糟醅在堆積過(guò)程中,不同部位升溫不同而使各層糟醅具有不同風(fēng)格,將堆積糟醅分為A、B、C類.采用A、B、C類糟醅分別與窖內(nèi)上、中、下三層進(jìn)行組合分層下池發(fā)酵,形成多種組合下窖方式,其中以組合一和組合二研究為典型.

2.3.1 窖內(nèi)溫度變化情況

糟醅下窖后,每隔一段時(shí)間按窖池上、中、下層進(jìn)行測(cè)溫,分前,中、后測(cè)溫后得其平均值.以組合一、組合二為例結(jié)果如圖2、圖3.

圖2 組合一下窖后各層糟醅溫度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)Fig.2 After combination of layers of grains about pit temperature trends over time

圖3 組合二下窖后各層糟醅溫度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)Fig.3 After the second combination of layers of grains about pit temperature trends over time

從圖2和圖3可以得出,組合一和組合二下窖后其溫度總體表現(xiàn)為前緩,中挺,后緩落.窖池各層溫度變化有一定的差異,上層起始溫度較高,升溫幅度較小,下層起始溫度低,升溫幅度較大.封窖6～8 d將升至最高溫度,之后開始緩慢下降.組合一和組合二前6～8 d溫度變化差異較大,組合一下層溫度一直都較低,組合二下層溫度先低后高再低.這與組合一和組合二下窖方式有關(guān).

2.3.2 窖內(nèi)糟醅理化變化情況

每隔一段時(shí)間,按照1.3.2取樣方式取樣,對(duì)窖內(nèi)糟醅的水分、淀粉、還原糖、酸度等進(jìn)行測(cè)定,其數(shù)據(jù)以組合一、組合二為例,見表3、表4.

表3 組合一窖池發(fā)酵糟醅理化指標(biāo)隨時(shí)間變化趨勢(shì)Tab.3 The first combination of fermented grains pits physicochemical trends over time

表4 組合二窖池發(fā)酵糟醅理化指標(biāo)隨時(shí)間變化趨勢(shì)Tab.4 The second combination of fermented grains pits physicochemical trends over time

從表3和表4可以看出淀粉在4～6 d變化較大,各層相近.還原糖也是在發(fā)酵4～6 d變化較大,而酸度在發(fā)酵后期變化較大.組合一和組合二由于下窖方式不同,因而從其理化數(shù)據(jù)上看,入窖時(shí)各層理化數(shù)據(jù)有些不同,但經(jīng)過(guò)一個(gè)發(fā)酵期都趨于相同.

分析原因:窖池密封后,霉菌利用糟醅顆粒間形成的縫隙所蘊(yùn)藏的稀薄空氣進(jìn)行有氧呼吸,而淀粉酶將可溶性淀粉轉(zhuǎn)化生成葡萄糖.而在有氧的條件下,大量的酵母菌進(jìn)行菌體繁殖,當(dāng)霉菌等微生物把窖內(nèi)氧氣消耗完了以后,整個(gè)窖池呈無(wú)氧狀態(tài),此時(shí)酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵.因此還原糖逐漸升高,第4 d的時(shí)候達(dá)到了最高糖分.在發(fā)酵10～20 d期間,酸度、淀粉變化不大.糖化所產(chǎn)生的葡萄糖與酵母菌維持生命所需的葡萄糖基本平衡,發(fā)酵作用已基本停止,酵母菌逐漸衰老死亡,細(xì)菌和其它微生物生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì).在20～30 d里,此時(shí)酵母菌已失去活力,主要是細(xì)菌作用進(jìn)行產(chǎn)酸,以及發(fā)酵糟中醇類與有機(jī)酸發(fā)生酯化作用,酸度逐漸上升.這也是發(fā)酵過(guò)程中的生香階段,微生物細(xì)胞中所含酯化酶的催化作用而使酯類物質(zhì)生成,能促進(jìn)成品酒產(chǎn)生較多的風(fēng)味物質(zhì).而各層中微生物數(shù)量不同且發(fā)酵空間不同,因而各層之間理化數(shù)據(jù)有所不同,從而進(jìn)一步形成了各層不同的酒體風(fēng)格.

2.3.3 出酒情況

經(jīng)過(guò)30 d的發(fā)酵出窖蒸酒,流酒溫度為35～40℃,氣壓為0.05～0.2 MPa,由多名專業(yè)品酒師進(jìn)行品嘗結(jié)果如表5和表6(以組合一與組合二為例).

表5 組合一分層移位發(fā)酵酒品嘗結(jié)果Tab.5 The first combination of results of liquor samples scores evaluation

表6 組合二分層移位發(fā)酵酒品嘗結(jié)果Tab.6 The second combination of results of liquor samples scores evaluation

從表5可以看出組合一上層酒醬香較突出,且略帶焦香味,下層酒窖底香較突出.從表6可以看出組合二中層酒帶醬香味,下層酒有窖底香、醬香、略帶焦香味.總體上組合一和組合二提高醬香型白酒基酒質(zhì)量,生產(chǎn)的基酒不僅突出了各層的酒體風(fēng)格即上層酒醬味更加突出,中層酒醇甜更加突出,下層酒窖香味更加突出,而且使中層酒和下層酒都具有了較好的醬香.

2.3.4 分層移位發(fā)酵色譜分析

醬香型白酒的香味成分比較復(fù)雜,種類繁多且主體香成分不明確,通過(guò)色譜分析半成品酒的色譜成分,能夠?qū)?%～2%的微量香味成分進(jìn)行單一組分分離,得到各組分的準(zhǔn)確含量,可以得出各香味成分之間的量比關(guān)系[8-10].對(duì)分層移位發(fā)酵所得酒進(jìn)行色譜骨架分析,見表7.

從表7可以看出單體酸以乙酸、乳酸的含量最高.酯類中以乙酸乙酯、乳酸乙酯的含量最高.醇類以正丙醇的含量最高,其中糠醛的含量也較高.符合醬香型白酒3,4,5輪次酒體色譜特點(diǎn).其中組合一中乙酸乙酯、正丙醇從上層到下層呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),而乳酸乙酯正好相反.組合二中乙酸乙酯、正丙醇從上層到下層呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),與組合一正好相反,而乳酸乙酯與組合一相同,呈遞增趨勢(shì).這與不同組合的下窖方式有關(guān),也與入池發(fā)酵特定的空間環(huán)境有關(guān).不同窖池發(fā)酵各層所得酒形成的酒體風(fēng)格卻趨于相同,后續(xù)窖池發(fā)酵對(duì)酒體風(fēng)格的形成具有重要的意義.

3 結(jié) 論

1)高溫堆積過(guò)程是一個(gè)開放式的,自然網(wǎng)羅環(huán)境微生物進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖代謝的過(guò)程,也是在多種酶類共同作用下合成酒體香味前體物質(zhì)的重要過(guò)程.堆積過(guò)程中在糟醅堆子的不同部位溫度、微生物種類和數(shù)量都不相同.因而可以利用堆積糟醅自身特點(diǎn)進(jìn)行工藝創(chuàng)新.

2)利用堆積糟醅自身特點(diǎn)將堆積糟醅分為A、B、C類.采用A、B、C類糟醅分別與窖內(nèi)上、中、下三層進(jìn)行組合分層下池發(fā)酵,形成多種組合下窖方式.其中組合一和組合二的效果都較好.

3)不同窖池發(fā)酵各層所得酒形成的酒體風(fēng)格卻趨于相同,其特定的空間對(duì)微生物之間優(yōu)勝劣汰的選擇起決定作用,并最終形成其各層的酒體風(fēng)格,因而后續(xù)窖池發(fā)酵對(duì)酒體風(fēng)格的形成具有重要的意義,故謂之“三次制曲”.

表7 分層移位發(fā)酵酒色譜骨架分析Tab.7 Frame shift of fermented wine layered chromatography--g/L

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