陳雪鵬，余有貴，熊 翔，楊志龍

（1.邵陽(yáng)學(xué)院食品與化學(xué)工程學(xué)院，湖南邵陽(yáng) 422000；2.湖南湘窖酒業(yè)有限公司，湖南邵陽(yáng) 422000）

傳統(tǒng)濃香型白酒生產(chǎn)采用固態(tài)法釀造工藝，在釀造過(guò)程中除主要生成乙醇外，還會(huì)生成雜醇油等醇類(lèi)物質(zhì)[1]。雜醇油又稱高級(jí)醇，是一類(lèi)沸點(diǎn)較高的含有3 個(gè)碳以上的一元醇類(lèi)物質(zhì)的總稱[2]，其在人體內(nèi)氧化速度比乙醇慢，在人體內(nèi)停留的時(shí)間也較長(zhǎng)，飲后易出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)充血、頭痛等癥狀，影響人體健康和降低白酒飲用的舒適感[3]。白酒中適當(dāng)?shù)碾s醇油能夠提升酒的口感，增加酒體的豐滿[4]，降低新酒中雜醇油含量已成為白酒質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)。

目前，控制白酒中雜醇油的含量主要從微生物篩選及釀造工藝這兩個(gè)方向進(jìn)行研究，陳良強(qiáng)等[5]利用TTC 培養(yǎng)基和乳酸培養(yǎng)基為分離培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，從醬香型白酒大曲和酒醅中獲得1 株低產(chǎn)雜醇油的酒精酵母，該菌產(chǎn)異丁醇、異戊醇濃度分別只有其他菌株的一半左右，該菌株可以用于醬香型白酒生產(chǎn)。徐巖等[6]的專利CN102226155A“中國(guó)醬香型白酒生產(chǎn)中高產(chǎn)乙醇低產(chǎn)雜醇油的酵母的篩選與應(yīng)用”中，首次從中國(guó)白酒釀造過(guò)程中獲得了7 株高產(chǎn)乙醇低產(chǎn)雜醇油的酵母，這些酵母菌株用于釀酒工業(yè)，提高了酒的品質(zhì)。郭輝祥等[7]通過(guò)對(duì)固態(tài)白酒釀造工藝參數(shù)與雜醇油分布規(guī)律關(guān)聯(lián)性的研究，從工藝角度調(diào)控發(fā)酵過(guò)程雜醇油生成量，通過(guò)對(duì)工藝參數(shù)的控制，雜醇油的含量得到調(diào)控，酒體口感質(zhì)量得到穩(wěn)定和提高，能夠?qū)ιa(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。傳統(tǒng)微生物選育研究與釀造工藝改進(jìn)在一定程度上能夠降低發(fā)酵過(guò)程雜醇油的生成量，但保持選育出的菌種遺傳穩(wěn)定性難度大，調(diào)整釀造工藝時(shí)的不可控因素多。本研究根據(jù)液態(tài)蒸餾原理，利用新酒中雜醇油與酒液中其他組分沸點(diǎn)不同的特性，對(duì)固態(tài)法新酒進(jìn)行重蒸餾分離雜醇油，旨在降低新酒中雜醇油的含量，達(dá)到快速提高新酒酒質(zhì)的效果。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

新酒酒樣：濃香型，酒精度為66%vol～67%vol，湖南湘窖酒業(yè)有限公司提供。

標(biāo)準(zhǔn)品試劑：正丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、正戊醇、異戊醇、仲戊醇、正己醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸，色譜純，購(gòu)于迪馬科技有限公司。

儀器設(shè)備：氣相色譜儀（7890B型），配備毛細(xì)管柱分流/不分流進(jìn)樣系統(tǒng)，美國(guó)Agilent公司；純糧固態(tài)發(fā)酵白酒重蒸餾裝置：專利號(hào)CN 201410674381.1[8]，本研究室研發(fā)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別研究蒸餾溫度、蒸餾酒樣體積、蒸餾時(shí)間、蒸餾壓力4 個(gè)因素對(duì)固態(tài)法白酒中的雜醇油分離效率的影響。

1.2.1 蒸餾溫度對(duì)新酒中雜醇油分離效率的影響

以新酒重蒸餾中雜醇油分離效率為指標(biāo)，在酒樣體積600 mL、蒸餾時(shí)間100 min、蒸餾壓力0.1 MPa 不變的條件下，探究溫度（℃）分別為80、85、90、100、110時(shí)對(duì)雜醇油分離效率的影響。

1.2.2 蒸餾酒樣體積對(duì)新酒中雜醇油分離效率的影響

以新酒重蒸餾中雜醇油分離效率為指標(biāo)，在蒸餾溫度80 ℃、蒸餾時(shí)間100 min、蒸餾壓力0.1 MPa不變的條件下，探究酒樣體積（mL）分別為400、500、600、700、800時(shí)對(duì)雜醇油分離效率的影響。

1.2.3 蒸餾時(shí)間對(duì)新酒中雜醇油分離效率的影響

以新酒重蒸餾中雜醇油分離效率為指標(biāo)，在蒸餾溫度80 ℃、酒樣體積600 mL、蒸餾壓力0.1 MPa不變的條件下，探究蒸餾時(shí)間（min）分別為60、80、100、120、140對(duì)雜醇油分離效率的影響。

1.2.4 蒸餾壓力對(duì)新酒中雜醇油分離效率的影響

以新酒重蒸餾中雜醇油分離效率為指標(biāo)，在蒸餾溫度80 ℃、酒樣體積600 mL、蒸餾時(shí)間100 min不變的條件下，探究蒸餾壓力（MPa）分別為0.1、0.3、0.5、0.7、0.9對(duì)雜醇油分離效率的影響。

1.3 雜醇油的測(cè)定

采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量定性分析測(cè)定雜醇油[9]。

氣相色譜條件：Agilent 安捷倫CP-Wax 57 CB毛細(xì)管柱(0.25 mm×50 m×0.2 μm)；載氣為N2，流速為1.0 mL/min，進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣，分流比：20∶1，進(jìn)樣量：1 μL，平衡時(shí)間：1 min，進(jìn)樣口溫度：200 ℃，檢測(cè)器溫度：300 ℃；升溫程序：初始溫度40 ℃保持5 min，以3 ℃/min升至50 ℃保持6.5 min，再以6 ℃/min 升至90 ℃保持5 min，再以10 ℃/min升至130 ℃保持2 min，再以5 ℃/min升至190 ℃保持1.4 min，再以10 ℃/min升溫至195 ℃保持20 min。氣體流量：氫氣30 mL/min，空氣400 mL/min，F(xiàn)ID 尾吹氣25 mL/min。

雜醇油分離效率計(jì)算：

式中：X——雜醇油分離效率，%；

W1——餾分酒液組分雜醇油含量，g/L；

W——新酒中雜醇油含量，g/L。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Origin8.0 進(jìn)行圖表繪制。用SPSS 22.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA），數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為3次實(shí)驗(yàn)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸餾溫度對(duì)新酒中雜醇油分離效率的影響（圖1）

由圖1 可知，新酒中雜醇油的分離效率在80～110 ℃之間隨著溫度的升高而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。根據(jù)不同物質(zhì)沸點(diǎn)不同的特性，酒精分子的沸點(diǎn)較低，雜醇油的沸點(diǎn)較高，在新酒重蒸餾過(guò)程中，酒精先從蒸餾釜中餾出，雜醇逐漸富集在蒸餾釜中[10]。在重蒸餾溫度為80 ℃時(shí)，酒精分子開(kāi)始餾出，酒液中酒精組分與雜醇油組分開(kāi)始分離，分離效果顯著。當(dāng)溫度高于80 ℃時(shí)，隨著重蒸餾溫度的升高，新酒中雜醇油組分被酒精組分?jǐn)y帶出來(lái)，雜醇油的分離效率下降。由表1 可知，在重蒸餾過(guò)程中，溫度對(duì)雜醇油的分離效率的影響較大，隨著蒸餾溫度的升高，雜醇油的分離效率呈下降趨勢(shì)，除100 ℃、110 ℃之間差異不顯著（P＞0.05）外，其他水平之間差異極顯著（P＜0.01），蒸餾溫度以80 ℃的分離效率最高，綜合分析，確定分離雜醇油的較適宜的重蒸餾溫度為80 ℃。

表1 蒸餾溫度對(duì)雜醇油分離效率的影響

2.2 蒸餾酒樣體積對(duì)新酒中雜醇油分離效率的影響（圖2）

由圖2 可知，新酒中雜醇油的分離效率在400～600 mL 之間時(shí)，隨著酒樣體積的增加逐漸升高，當(dāng)酒樣體積為600 mL 時(shí)，雜醇油的分離效率最高。隨著酒樣體積的繼續(xù)增加，在酒樣體積600～800 mL 之間時(shí)，雜醇油的分離效率開(kāi)始下降。在酒樣進(jìn)入蒸餾釜進(jìn)行重蒸餾過(guò)程中，當(dāng)加入酒樣體積在400～600 mL 時(shí)，隨著體積的增加，蒸餾釜中的酒樣組分開(kāi)始不斷餾出，氣液兩相組分之間逐漸達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，酒液中雜醇油組分與其他組分的分離程度隨之提高。當(dāng)酒樣體積大于600 mL 時(shí)，酒液的加熱與傳熱時(shí)間增加[11]，蒸餾釜中的酒樣達(dá)到氣液兩相組分平衡狀態(tài)時(shí)間增加，雜醇油組分與酒精的分離難度增大，不利于酒樣中雜醇油組分的分離，分離效率下降。由表2 可知，在重蒸餾過(guò)程中，蒸餾酒樣體積對(duì)雜醇油的分離效率的影響較大，蒸餾酒樣體積對(duì)雜醇油分離效率呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)，蒸餾酒樣體積以600 mL 的分離效率最高，除400 mL、700 mL 之間差異不顯著（P＞0.05）外，其他水平之間差異極顯著（P＜0.01）。綜合分析，確定分離雜醇油的較適宜的重蒸餾酒樣體積為600 mL。

表2 蒸餾酒樣體積對(duì)雜醇油分離效率的影響

2.3 蒸餾時(shí)間對(duì)新酒中雜醇油分離效率的影響（圖3）

由圖3 可知，新酒中雜醇油的分離效率在60～100 min 之間隨著重蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，當(dāng)酒樣的重蒸餾時(shí)間在100 min 時(shí)，新酒中雜醇油的分離效率最高。當(dāng)酒樣重蒸餾時(shí)間在100～140 min時(shí)，雜醇油的分離效率開(kāi)始下降。在重蒸餾時(shí)間60～100 min 時(shí)，隨著重蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)，酒精組分被不斷的餾出，雜醇油富集在蒸餾釜中，其與酒液的分離程度也隨之提高，蒸餾時(shí)間超過(guò)100 min時(shí)，隨著加熱的進(jìn)行，酒液中的其他組分不斷被餾出，雜醇油與其他組分被一同餾出，酒液中雜醇油組分的分離效果開(kāi)始下降。由表3 可知，在重蒸餾過(guò)程中，蒸餾時(shí)間對(duì)雜醇油的分離效率的影響較大，雜醇油分離效率也呈現(xiàn)先上升再下降趨勢(shì)，蒸餾時(shí)間以100 min 的分離效率最高，除60 min、140 min 之間差異不顯著（P＞0.05）外，其他水平之間差異極顯著（P＜0.01）；綜合分析，確定分離雜醇油較適宜的重蒸餾時(shí)間為100 min。

表3 蒸餾時(shí)間對(duì)雜醇油分離效率的影響

2.4 蒸餾壓力對(duì)新酒中雜醇油分離效率的影響（圖4）

由圖4 可知，重蒸餾壓力對(duì)新酒中雜醇油的分離效率有明顯的影響，新酒中雜醇油分離效率在0.1～0.9 MPa 之間隨著壓力的上升，雜醇油的分離效率不斷下降，在重蒸餾壓力0.1 MPa時(shí)，雜醇油的分離效率最高。這是因?yàn)榫茦釉谥卣麴s過(guò)程中隨著壓力的提高，酒液的酒精-水溶液體系中各組分的沸點(diǎn)也隨之升高[12]，酒液的汽化難度增大，酒精與雜醇油的分離難度提高。在一定的時(shí)間和溫度下，酒液中的雜醇油組分分離效率下降。由表4 可知，在重蒸餾過(guò)程中，蒸餾壓力對(duì)雜醇油的分離效率的影響較大，隨著蒸餾壓力的升高，雜醇油的分離效率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，除0.5 MPa、0.7 MPa、0.9 MPa之間差異不顯著（P＞0.05）外，其他水平之間差異極顯著（P＜0.01），蒸餾壓力以0.1 MPa 的分離效率最高。綜合分析，確定分離雜醇油的較適宜的重蒸餾壓力為0.1 MPa。

表4 蒸餾壓力對(duì)雜醇油分離效率的影響

3 結(jié)論

通過(guò)固態(tài)法新酒重蒸餾分離雜醇油試驗(yàn)，探究重蒸餾工藝參數(shù)對(duì)雜醇油分離效率的影響，結(jié)果表明：（1）隨著蒸餾溫度從80 ℃上升到110 ℃時(shí)，雜醇油的分離效率呈下降趨勢(shì)，除100 ℃、110 ℃之間差異不顯著（P＞0.05）外，其他水平之間差異極顯著（P＜0.01），蒸餾溫度以80 ℃的分離效率最高；（2）隨著蒸餾酒樣體積從400 mL 增加到800 mL時(shí)，雜醇油分離效率呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)，蒸餾酒樣體積以600 mL的分離效率最高，除400 mL、700 mL 之間差異不顯著（P＞0.05）外，其他水平之間差異極顯著（P＜0.01）；（3）隨著蒸餾時(shí)間從60 min 延長(zhǎng)到140 min 時(shí)，雜醇油分離效率呈現(xiàn)先上升再下降趨勢(shì)，蒸餾時(shí)間以100 min 的分離效率最高，除60 min、140 min 之間差異不顯著（P＞0.05）外，其他水平之間差異極顯著（P＜0.01）；（4）隨著蒸餾壓力從0.1 MPa 上升到0.9 MPa 時(shí)，雜醇油的分離效率呈下降趨勢(shì)，蒸餾壓力以0.1 MPa 的分離效率最高，除0.5 MPa、0.7 MPa、0.9 MPa 之間差異不顯著（P＞0.05）外，其他水平之間差異極顯著（P＜0.01）。重蒸餾降低新酒雜醇油試驗(yàn)研究結(jié)果為縮短固態(tài)法新酒貯存時(shí)間提供了新的方式，為進(jìn)一步優(yōu)化液態(tài)重蒸餾工藝奠定了基礎(chǔ)。