孫中理,蔡海燕,劉義會,李 覓,胡興望,黃裕隆,蔣奇男,彭 松,劉 緒,曹 倫,張 磊
(1.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院,四川成都 611130;2.釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點實驗室,四川成都 611130;3.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心,四川瀘州 646000;4.成都師范學院,四川成都 611130;5.四川省酒業(yè)集團有限責任公司,四川成都 611130)
白酒是四川食品飲料萬億工程的重要支柱和特色產(chǎn)業(yè),隨著我省白酒產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式已經(jīng)無法滿足當今白酒企業(yè)的發(fā)展需要,特別是對食品安全和生產(chǎn)安全要求越來越高的今天,采用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)白酒產(chǎn)業(yè),提升白酒釀造過程的自動化、信息化水平,實現(xiàn)白酒產(chǎn)業(yè)的新型工業(yè)化,已成為白酒產(chǎn)業(yè)求生存、促發(fā)展的當務(wù)之急[1-2]。
量質(zhì)摘酒是白酒釀造過程中一項非常重要的工藝程序,與白酒企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量息息相關(guān)。固態(tài)蒸餾時,不同時間段流出的酒液質(zhì)量不同,為了摘取各段次不同質(zhì)量的酒液,一般通過經(jīng)驗豐富的工人觀察酒花的大小并與嘗評相結(jié)合,摘取不同質(zhì)量的各段次酒。人工量質(zhì)摘酒,因摘酒工人經(jīng)驗豐富程度不同,摘酒質(zhì)量穩(wěn)定性無法得到保證,同時整個摘酒過程不封閉,存在食品安全和生產(chǎn)安全隱患。落后的摘酒工藝,已經(jīng)嚴重制約了白酒行業(yè)的進一步發(fā)展[3-4]。因此,通過研究摘酒溫度、摘酒速度對濃香型白酒原酒香味物質(zhì)的影響,分析酒氣溫度與酒度的關(guān)系,為設(shè)計出一種自動化摘酒關(guān)鍵技術(shù)奠定基礎(chǔ),改進傳統(tǒng)量質(zhì)摘酒工藝,有利于摘酒工藝的數(shù)字化,對提升白酒釀造過程的自動化水平是十分必要的。
酒樣:濃香型白酒每甑接完頭酒后,分別取前段、中段、后段3個酒樣。
分析儀器:氣相色譜儀Agilent 682,北京京科瑞達科技有限公司。
色譜條件:氫焰檢測,檢測器溫度為250 ℃,H2流速40 mL/min,空氣流速400 mL/min,載氣N21.8 kg/cm2,流速0.89 mL/min,分流比29∶1,尾吹26.5 mL/min;用叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基正丁酸作內(nèi)標。
1.3.1 摘酒溫度對濃香型白酒原酒香味物質(zhì)的影響
在濃香型白酒釀造過程中的摘酒工藝,對于摘酒溫度的控制很重要,摘酒溫度過低,會使乙醛等低沸點雜質(zhì)過多的進入酒內(nèi),流酒溫度過高,酒精和香氣成分的揮發(fā)損耗增加。一般來說,摘酒溫度大多控制在25~35 ℃之間。
摘酒速度控制在2 kg/min 左右。摘酒溫度設(shè)置3 個參數(shù),分別為27 ℃、30 ℃、33 ℃。酒樣取3段,每甑接完頭酒后,分別取前段、中段、后段3 個酒樣,每一個酒樣設(shè)置3 個平行。每段取樣300 mL用于色譜分析和感官嘗評,其余作為留存樣。
1.3.2 摘酒速度對濃香型白酒原酒香味物質(zhì)的影響
摘酒速度與原酒產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)系很大,如果蒸汽上升速度太快,摘酒速度過快,酒醅中的酒精上升速度加快,不均勻、濃度低,香味物質(zhì)跟不上酒精上升的速度,蒸不出來,反而易造成酒中乳酸乙酯過高,酒質(zhì)較差,也給量質(zhì)摘酒造成困難;相反,如果蒸汽上升速度較緩,摘酒速度過慢,酒精緩緩均勻上升,濃度高,就會充分溶解己酸乙酯等大部分香味物質(zhì),一并蒸餾拖帶至原酒中,使酒的香味成分含量高,也保證了酒的質(zhì)量,但摘酒速度也不能太慢,否則會影響出酒率同時使酒中乙醛等物質(zhì)的含量過高。一般來說,摘酒速度控制在2~3 kg/min之間。
摘酒溫度控制在30 ℃左右。摘酒速度設(shè)置3個參數(shù),分別為2 kg/min、2.5 kg/min、3 kg/min。酒樣取3 段,每甑接完頭酒后,分別取前段、中段、后段3 個酒樣,每一個酒樣設(shè)置3 個平行。每段取樣300 mL 用于色譜分析和感官嘗評,其余作為留存樣。
酸類物質(zhì)能延長酒的后味,消除酒的苦味。適當含量的酸可使酒體豐滿、醇和,酒體中缺乏酸,會使酒出現(xiàn)苦味、不醇厚、不協(xié)調(diào)。隨著摘酒溫度的提高,前段、中段、后段原酒中己酸、丁酸的餾出比例反而降低。后段原酒中,摘酒溫度27 ℃時,己酸餾出的比例最高為1.115 g/L。摘酒溫度30 ℃時,前段、中段原酒中乙酸的餾出比例相對較高。
酯類物質(zhì)是風味物質(zhì)中含量最多、對白酒影響最大的微量成分,是組成香味的重要物質(zhì),各種酯類物質(zhì)的比例及其是否協(xié)調(diào)決定著濃香型白酒質(zhì)量的優(yōu)劣。摘酒溫度的變化,會引起各餾分段四大酯微量成分的比例發(fā)生變化,其中醇溶性的己酸乙酯、乙酸乙酯主要在酒精度高的前段、中段餾出,而水溶性的乳酸乙酯則主要在后段餾出。摘酒溫度上升,會造成己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯的明顯損失。
醇類物質(zhì)能增香,在酒中可起到調(diào)和作用。醇是酯、酸的前體物質(zhì),增加白酒的甜味,并讓香氣濃郁持久,是白酒綿甜和香氣的基本來源。隨著摘酒溫度的提高,前段、中段、后段原酒中正丙醇、2-丁醇、2-戊醇的餾出比例反而降低,但減幅都比較緩和。正己醇在整個過程中總體變化不大。
表1 不同摘酒溫度下原酒香味物質(zhì)的含量變化 (g/L)
醛類物質(zhì)除了給白酒口感帶來了辛辣感,還能使酒體放香和陳味等得到改善。乙醛作為低分子醛類物質(zhì),主要在前段和中段餾出,糠醛主要在后段餾出。
隨著摘酒速度的加速,前段、中段、后段原酒中丁酸的餾出比例總體變化不大。后段原酒中,摘酒速度2.5 kg/min 時,己酸、乙酸餾出的比例相對較高。
隨著摘酒速度的加速,前段、中段、后段原酒中丁酸乙酯的餾出比例總體變化不大。摘酒速度過快,會造成己酸乙酯、乙酸乙酯的明顯損失,但乳酸乙酯的餾出比例明顯增大。
表2 不同摘酒速度的原酒香味物質(zhì)的含量變化 (g/L)
隨著摘酒速度的加速,前段、中段、后段原酒中正丙醇、2-丁醇、2-戊醇、正己醇的餾出比例反而降低,但減幅都比較緩和。
隨著摘酒速度的加速,前段、中段、后段原酒中乙醛的餾出比例反而降低,但減幅都比較緩和??啡┰谡麄€過程中的餾出比例變化不大。
通過研究摘酒溫度、摘酒速度對濃香型白酒原酒香味物質(zhì)的影響,為設(shè)計出一種自動化摘酒關(guān)鍵技術(shù)提供了數(shù)據(jù)支撐和奠定了基礎(chǔ)。項目組研究設(shè)計出的自動化摘酒設(shè)備[5]如圖1 所示,設(shè)備包括:1-蒸汽發(fā)生裝置、2-不銹鋼甑桶、3-冷卻器、4-電子流量計、5-在線酒度檢測儀、6-多通電磁閥門、7-貯酒罐、8-中央控制系統(tǒng)、其他附屬設(shè)備包括輸酒管道、線纜、電源等。蒸汽發(fā)生裝置、電子流量計、多通電磁閥門、在線酒精度檢測儀均由中央控制系統(tǒng)控制。
自動化摘酒關(guān)鍵技術(shù)能使得摘酒工藝數(shù)字化,減少了對人員的依賴性和主觀性,提升白酒釀造過程的自動化水平。項目組后續(xù)將開展關(guān)于甑桶內(nèi)蒸出的酒汽溫度與實際酒度的相關(guān)性研究,進一步優(yōu)化和完善自動化摘酒工藝技術(shù)及設(shè)備設(shè)施。