蔡天虹，封家文

（1.茅臺(tái)鎮(zhèn)陳年酒廠，貴州仁懷564501； 2.貴州醇酒業(yè)有限公司，貴州興義562400）

濃香型白酒出酒率及酒質(zhì)提升工藝技術(shù)創(chuàng)新研究

蔡天虹1，封家文2

（1.茅臺(tái)鎮(zhèn)陳年酒廠，貴州仁懷564501； 2.貴州醇酒業(yè)有限公司，貴州興義562400）

對(duì)于濃香型白酒的工藝創(chuàng)新研究一直是業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)，其中對(duì)于提高出酒率及酒質(zhì)的研究是科研工作者們共同的研究課題。在原有的傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上，充分利用酶工程的先進(jìn)技術(shù)，期間再增大酵母用量，并運(yùn)用濃醪發(fā)酵液，可達(dá)到提高出酒率的作用，同時(shí)也可以提升產(chǎn)酒酒質(zhì)。（曉文）

濃香型白酒； 出酒率； 酒質(zhì)； 提升

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、人民生活水平大幅提高的背景下，地球有限的資源正在消耗。在消耗能源及資源的同時(shí)還造成大量的環(huán)境污染。全球爆發(fā)的糧食、能源及環(huán)境危機(jī)都是由于人們不節(jié)制的生活方式造成的。怎樣才能改變這種現(xiàn)狀呢？為此，國(guó)家提出的走“科學(xué)發(fā)展觀，建立環(huán)境友好型社會(huì)”的道路是解決這一現(xiàn)狀的唯一辦法，并號(hào)召全社會(huì)要搞好“節(jié)能降耗、減排增效”工作。

1 創(chuàng)新內(nèi)容與方式

本試驗(yàn)?zāi)康氖浅浞掷妹腹こ态F(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)酵工程中微生物的新陳代謝機(jī)理及微生物之間的相互作用關(guān)系等原理，在保留傳統(tǒng)白酒發(fā)酵工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，大幅提高白酒生產(chǎn)效益，進(jìn)而達(dá)到“節(jié)能降耗，減排增效”的目的。

1.1 酶在釀造中的作用

白酒釀造的原理是將含淀粉的原料經(jīng)過(guò)一定物理化學(xué)變化，把淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)榭砂l(fā)酵性糖，再通過(guò)酵母菌作用把這些可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化為乙醇，在整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中，酶起到至關(guān)重要的作用。可以說(shuō)，沒(méi)有酶的參與，就沒(méi)有白酒的產(chǎn)生。

傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中轉(zhuǎn)化淀粉的酶主要是在制曲過(guò)程中產(chǎn)生的，大曲中各種微生物在發(fā)酵過(guò)程中也有少量的酶參與，其數(shù)量較少，不能在短時(shí)間內(nèi)將淀粉轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖而降低了乙醇的生成量。通過(guò)一定的途徑加入適量的高活性酶，使淀粉較快且徹底轉(zhuǎn)變?yōu)榭砂l(fā)酵性糖，進(jìn)而提高乙醇產(chǎn)量。

1.2 釀造中各種微生物的新陳代謝

白酒的釀造需要大量的微生物參與，也只有微生物的共同作用才會(huì)賦予白酒豐富的香和味。酵母菌主要是將糖轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?，酶?lèi)主要是將淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)榭砂l(fā)酵性糖，乳酸菌、醋酸菌則是將糖轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酸，也有少量的乙醇會(huì)被產(chǎn)酸菌作為碳源轉(zhuǎn)化。窖池中有豐富的微生物，對(duì)釀酒起主要作用的是梭狀芽孢桿菌屬，如己酸菌、甲烷菌、丁酸菌等，它們?cè)跓o(wú)氧條件下能將糖、酸、醇轉(zhuǎn)化生成相應(yīng)的酸和酯。

1.3 微生物之間的相互作用

白酒釀造中存在著酵母菌與產(chǎn)酸菌之間此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，如果在發(fā)酵過(guò)程中酵母菌數(shù)量多且生長(zhǎng)環(huán)境好，就會(huì)抑制產(chǎn)酸菌的繁殖，而當(dāng)生長(zhǎng)環(huán)境不適時(shí)，酵母菌則會(huì)大量鈍化甚至死亡，這時(shí)產(chǎn)酸菌則會(huì)利用可發(fā)酵性糖進(jìn)行大量繁殖，進(jìn)而生成酸，造成乙醇產(chǎn)量的減少。

傳統(tǒng)發(fā)酵采用多菌種混合發(fā)酵，而酵母菌在發(fā)酵過(guò)程中并沒(méi)有占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，勢(shì)必造成產(chǎn)酸菌利用糖大量繁殖，降低乙醇的生成量，所以在試驗(yàn)時(shí)采取雙管齊下的辦法。一是在傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中加入大量酵母菌，使其占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)來(lái)抑制雜菌繁殖，同時(shí)較快地將被人為添加的酶轉(zhuǎn)化成的糖發(fā)酵成乙醇；二是利用一部分原料采用單菌種液體發(fā)酵方式在短時(shí)間生成濃醪發(fā)酵液。這就大大提高了乙醇的生產(chǎn)量，然后將其返回到傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的窖池中共酵生香，即進(jìn)行酯化反應(yīng)。

該試驗(yàn)要解決的關(guān)鍵工藝技術(shù)重點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：(1)酶的使用方法、使用條件和使用數(shù)量；(2)高活性酵母菌的使用量及作用條件；(3)單菌種濃醪發(fā)酵液加入窖池的時(shí)間及數(shù)量；(4)酯化時(shí)間的確定。

2 創(chuàng)新方案

該項(xiàng)目的研究基于傳統(tǒng)發(fā)酵方式的基礎(chǔ)上大膽引用酶技術(shù)，同時(shí)將單菌種、液態(tài)發(fā)酵等技術(shù)集成應(yīng)用，這樣既保證產(chǎn)品具有傳統(tǒng)工藝應(yīng)具有的各種特點(diǎn)，同時(shí)又能大幅提高出酒率。

原工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 濃香型白酒傳統(tǒng)工藝流程圖

改進(jìn)后工藝流程見(jiàn)圖2。

圖2 濃香型白酒創(chuàng)新工藝流程圖

創(chuàng)新后的工藝技術(shù)關(guān)鍵是利用酶快速將淀粉轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖，然后被大量酵母菌在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化成乙醇，降低產(chǎn)酸菌對(duì)淀粉的消耗。另外，加入濃醪發(fā)酵液增加窖池中糟醅乙醇量，同時(shí)使窖池底部形成較好的厭氧環(huán)境，促進(jìn)酯化反應(yīng)。

（1）酶的使用方法

使用酶的主要目的是能快速、徹底將淀粉轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖。但必須有個(gè)前提，即要保證酶能和淀粉分子充分接觸。因此，在工藝的潤(rùn)料環(huán)節(jié)加入酶，淀粉質(zhì)原料在吸收水分的同時(shí)將酶吸入淀粉鏈周?chē)?，增加了酶與淀粉的作用點(diǎn)，所以蒸煮時(shí)酶能輕易將淀粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

（2）增大酵母菌的作用

由于酶在短時(shí)間內(nèi)將淀粉轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖，如不及時(shí)利用，則會(huì)被產(chǎn)酸菌利用造成乙醇產(chǎn)量降低。加入大量酵母菌能快速將糖轉(zhuǎn)化為乙醇，避免糖的損失。另外，由于乙醇不易被產(chǎn)酸菌利用，延長(zhǎng)了醇與酸的酯化時(shí)間。

（3）加入濃醪發(fā)酵液的原因

傳統(tǒng)工藝出酒率低的主要原因是開(kāi)放式多菌種生產(chǎn)方式，易造成糖的損失，且淀粉轉(zhuǎn)化率低。因此加入單菌種濃醪發(fā)酵液，一是能最大限度將淀粉消耗，其次增加糟醅乙醇含量，加快產(chǎn)香物質(zhì)的生成；三是提高質(zhì)量的關(guān)鍵所在；作如下發(fā)酵比較圖（圖3、圖4）加以說(shuō)明。

圖3 傳統(tǒng)工藝發(fā)酵剖面圖

從圖3看出，酒糟和窖泥的接觸面較小，且酒糟含乙醇濃度低（約3%vol），所以不利于生香物質(zhì)的生成。

圖4 更新工藝發(fā)酵比較圖

從圖4看出，窖池底部充滿(mǎn)發(fā)酵成熟的發(fā)酵液（酒精度約6%vol），這部分發(fā)酵液使窖底形成很好的厭氧環(huán)境，同時(shí)液體中由于二氧化碳的攪動(dòng)，將窖泥中產(chǎn)香厭氧功能菌如己酸菌、甲烷菌、丁酸菌和液體淹沒(méi)部分酒糟接觸，進(jìn)而產(chǎn)生大量的香味物質(zhì)。

3 技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該項(xiàng)目研究的目的是充分利用酶技術(shù)和新的發(fā)酵理念對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵工藝進(jìn)行研究，以期達(dá)到出酒率和酒質(zhì)大幅提高，進(jìn)而獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.1 酶在轉(zhuǎn)化淀粉時(shí)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)

傳統(tǒng)發(fā)酵工藝入窖淀粉濃度平均為12%，發(fā)酵結(jié)束后出，窖淀粉濃度平均為6%，其淀粉轉(zhuǎn)化率僅為50%，淀粉利用率較低。人為加入酶后，其淀粉利用率應(yīng)達(dá)到90%。

3.2 在傳統(tǒng)工藝中加入大量高活性酵母后可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化為乙醇應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)

傳統(tǒng)工藝由于酵母數(shù)量少，所以可發(fā)酵性糖易被產(chǎn)酸菌利用，從而降低了乙醇得率，乙醇得率僅為30%，改進(jìn)后的工藝乙醇得率應(yīng)達(dá)到45%。

3.3 改進(jìn)后的工藝酒質(zhì)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)

出酒率的大幅提高是否會(huì)影響酒質(zhì)？這是該項(xiàng)目研究的難點(diǎn)。傳統(tǒng)工藝釀酒中微量成分平均值如下：總酯1.8 g/L，總酸1.5 g/L，己酸乙酯1.5 g/L。

改進(jìn)后的工藝酒中微量成分的平均值應(yīng)達(dá)到：總酯3.5 g/L，總酸1.5 g/L。其中濃香型主體香味物質(zhì)己酸乙酯盡量達(dá)到2.5 g/L。

口感：對(duì)照樣—窖香較濃、醇甜較厚、回味長(zhǎng)；試驗(yàn)樣—窖香濃郁、醇甜厚、回味長(zhǎng)。

4 改進(jìn)后的工藝經(jīng)濟(jì)目標(biāo)

采用新的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)1t 60%vol傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵白酒只需消耗1.2 t高粱，400 kg小麥、6 t水、1.3 t煤，排放固體廢棄物2 t，排放液體廢棄物0.8 t；出酒率可達(dá)45%；節(jié)約生產(chǎn)成本10000多元，節(jié)能效果顯著。

世界美酒走進(jìn)中國(guó)

本刊訊：2017年9月9日上午，第七屆中國(guó)（貴州）國(guó)際酒類(lèi)博覽會(huì)主賓系列館開(kāi)館儀式在貴陽(yáng)國(guó)際會(huì)議展覽中心1號(hào)館舉行。

“展示全球佳釀、促進(jìn)交流合作”，是中國(guó)（貴州）國(guó)際酒類(lèi)博覽會(huì)始終不變的主題。本屆酒博會(huì)共設(shè)有英國(guó)、澳大利亞、新西蘭、美屬波多黎各4個(gè)主賓國(guó)家和地區(qū)，各主賓國(guó)家和地區(qū)帶來(lái)了享譽(yù)世界的名優(yōu)酒品，展示了獨(dú)具特色的酒文化，為本屆酒博會(huì)增添了靚麗的色彩。

作為中國(guó)規(guī)模最大、國(guó)際化程度最高、業(yè)內(nèi)影響最深的專(zhuān)業(yè)酒類(lèi)博覽會(huì)，酒博會(huì)蘊(yùn)含無(wú)限商機(jī)，擁有無(wú)窮魅力。相信借助酒博會(huì)這一國(guó)際平臺(tái)，一定能促進(jìn)各國(guó)酒業(yè)的深度交流，深化與各主賓國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)貿(mào)合作，共享發(fā)展新機(jī)遇，共贏美好新未來(lái)?。S筱鸝）

Technical Innovation for Improving the Quality&Yield of Nongxiang Baijiu

CAI Tianhong1and FENG Jiawen2

(1.Chengnian Distillery,Renhuai,Guizhou 564501;2.Guizhouchun Distillery Co.Ltd.,Xingyi,Guizhou 562400,China)

Technical innovation research is always the focus in Nongxiang Baijiu industry,especially the research on the approaches to improve liquor quality and liquor yield.In this paper,the technical innovation including the application of enzyme technology,increasing the use level of yeast,and the use of heavy mash fermenting liquid etc.were introduced,which could not only improve liquor yield but also improve liquor quality in practice.(Trans.by YUE Yang)

Nongxiang Baijiu;liquor yield;liquor quality;improvement

TS262.3；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0068-03

10.13746/j.njkj.2017255

2017-09-13

蔡天虹（1971-），女，大學(xué)本科，釀造工程師，茅臺(tái)鎮(zhèn)陳年酒廠廠長(zhǎng)、總工，國(guó)家評(píng)委，貴州省白酒專(zhuān)家，醬香酒釀酒大師，主要從事白酒生產(chǎn)、研發(fā)工作。