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        不同年份窖泥理化指標(biāo)的對比研究

        2021-07-28 14:46:04徐姿靜唐清蘭劉孟華常少健趙晨婕王超凱
        釀酒科技 2021年6期
        關(guān)鍵詞:密度計量筒讀數(shù)

        郭 杰,徐姿靜,彭 奎,唐清蘭,劉 念,劉孟華,李 覓,常少健,趙晨婕,王超凱

        窖泥在濃香型白酒釀造過程中扮演了重要的角色,是釀酒微生物棲息及生長繁殖的重要載體[1]。在釀酒過程中窖泥不斷與釀酒原料進行物質(zhì)能量交換,隨著時間的推移,不同年份窖泥在理化指標(biāo)如氨態(tài)氮、有效磷、速效鉀以及礦質(zhì)元素等方面呈現(xiàn)出一定的差異性[2-3],為研究窖泥年份、老熟程度,評價窖泥質(zhì)量提供了參考[4]。但對于窖泥顆粒特性及水分保持特性研究較少。

        本研究以不同年份窖泥為研究對象,通過對比pH 值、水分等常規(guī)理化指標(biāo),結(jié)合窖泥顆粒特性及水分保持特性,進一步研究窖泥隨時間變化呈現(xiàn)出的差異性,為指導(dǎo)人工窖泥培養(yǎng),完善窖泥評價方法增加理論依據(jù)[5]。

        1 材料與方法

        1.1 材料、試劑及儀器

        酒樣:采樣具體方法見1.2.1。

        試劑及耗材:氫氧化鈉,分析純,成都科龍試劑廠。蒸餾水,由實驗室提供。

        儀器設(shè)備:pH 計,上海雷磁;甲種土壤比重計、實驗篩、液塑限測定儀,滄州路儀試驗儀器有限公司;干燥箱,上海一恒。其他實驗儀器:燒杯、量筒、溫度計等。

        1.2 實驗方法

        1.2.1 樣品采集

        窖泥樣品取自四川某名酒廠,窖泥年份分別為1 年、10 年、25 年、50 年,每個年份的窖泥取自兩口不同窖池。5 點法取樣,取樣點為窖池四壁、窖底對角線中心,同一口窖池的樣品混合。

        1.2.2 窖泥pH值測定

        測定方法參照《釀酒分析與檢測》[6]。

        1.2.3 窖泥水分測定

        測定方法參照《釀酒分析與檢測》。

        1.2.4 窖泥干燥曲線測定[7-8]

        將風(fēng)干窖泥過篩去除糠殼,再將風(fēng)干窖泥加蒸餾水至飽和狀態(tài)(液限)。將水飽和狀態(tài)下的窖泥放入烘箱105 ℃下烘制恒重,期間每隔一定時間將窖泥樣品取出稱重,記錄失水率與時間并繪制窖泥的干燥曲線。

        1.2.5 窖泥粒徑分析[9]

        (1)窖泥懸濁液制備。取風(fēng)干窖泥過篩0.075 mm,測定含水率,根據(jù)含水率稱取窖泥使絕干窖泥為30 g;加入200 mL 蒸餾水浸泡12 h;根據(jù)窖泥pH 值加入分散劑,本實驗用分散劑為0.5M NaOH 20 mL。將窖泥懸濁液煮沸40 min,將懸濁液冷卻至室溫,全部轉(zhuǎn)移至1000 mL量筒中,定容至刻度。

        (2)測定。用攪拌器在量筒內(nèi)沿整個懸液深度上下攪拌l min,往返約30次,使懸液均勻分布。取出攪拌器,同時開動秒表。測記0.5 min、1 min、5 min、15 min、30 min、60 min、120 min、240 min及1440 min的密度計讀數(shù)。每次讀數(shù)前10~20 s 將密度計小心放入量筒至約接近估計讀數(shù)的深度。每次讀數(shù)后均須測記懸液溫度,準(zhǔn)確至0.5 ℃。

        (3)計算。根據(jù)密度計讀數(shù)及以下公式計算小于某粒徑顆粒所占百分比,繪制不同年份窖泥顆粒粒徑分布曲線。

        式中:K——粒徑計算系數(shù);

        L——土粒有效沉降距離;

        t——土粒沉降時間。

        式中:L——土粒有效沉降距離;

        L0——密度計浮泡中心至最低分度值距離;

        L1——最低刻度值至玻璃桿各分度的距離;

        V——密度計浮泡體積;

        A——1000 mL量筒面積。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同年份窖泥pH值對比

        不同年份窖泥的pH 值測定結(jié)果如圖1 所示。年份為1年的窖泥pH值最低為3.92,顯著低于其他3個年份窖泥pH值(p<0.05)。年份為10年的窖泥pH 值最高為4.79,年份25 年、50 年的窖泥pH 值分別為4.48 和4.32,隨著年份的增長,窖泥pH 值有小幅度的降低,但不顯著??傮w上看,新窖泥pH 值較低,隨著時間推移,窖泥逐漸成熟,窖泥pH 值有一定幅度上升,到一定時期趨于穩(wěn)定。

        圖1 不同年份窖泥pH值對比

        2.2 不同年份窖泥含水量對比

        不同年份窖泥含水量測定結(jié)果如圖2 所示。隨著窖泥年份增加,窖泥的含水量呈現(xiàn)出上升的趨勢:年份為1 年的窖泥含水量為44.52%,與年份為10 年的窖泥含水量45.07 %差異不顯著。年份為25 年和50 年的窖泥含水量分別為52.49 %和58.89%,水分含量顯著上升。

        圖2 不同年份窖泥含水量對比

        2.3 不同年份窖泥干燥曲線

        不同年份窖泥的保水性通過干燥曲線來判斷,曲線斜率表示單位時間內(nèi)窖泥的失水率,斜率越大表明保水性越差,反之則表明保水性越好。不同年份窖泥干燥曲線如圖3 所示,曲線斜率隨窖泥年份增加而呈現(xiàn)出下降趨勢,說明窖泥年份越長,其保水性越好。與2.2 實驗結(jié)果相互印證,其保水性越好,在相同的工藝操作中,窖泥的水分含量越高。

        圖3 不同年份窖泥水分干燥曲線

        2.4 不同年份窖泥粒徑分布

        本實驗主要對比了不同年份窖泥細(xì)粒(0.075 mm)的含量,不同窖泥粒徑分布如圖4 所示。年份為1年的窖泥粒徑分布曲線與年份為10 年、25 年、50年的窖泥粒徑分布曲線差異較大,可以完全分開,而10 年、25 年、50 年窖泥粒徑分布曲線有一定的交叉或重合。表明其1 年窖泥的顆粒組成與其他3個年份窖泥的顆粒組成差異較大。具體粒徑范圍及占比如表1 所示。1 年的窖泥較大的顆粒(0.05~0.075 mm)的顆粒較多,約占40 %,其他3個年份的窖泥大顆粒僅占15%左右。從較小顆粒(<0.002 mm)占比來看,隨著窖泥年份增加,小顆粒占比呈增加趨勢。

        表1 不同年份窖泥各粒徑范圍所占比例

        圖4 不同年份窖泥粒徑分布

        3 結(jié)論與討論

        以四川某名酒廠不同年份窖泥為研究對象,對比了不同年份窖泥pH 值、水分、保水性、顆粒組成。不同年份的窖泥pH 值呈現(xiàn)出先上升后穩(wěn)定的趨勢,其原因可能是新窖泥在制作過程中原料呈酸性,且?guī)肓溯^多好氧微生物,其生長代謝迅速,產(chǎn)生的有機酸降低了窖泥pH 值[10-11]。但隨著生產(chǎn)的進行,窖泥趨于成熟,厭氧微生物逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,代謝產(chǎn)生了堿性物質(zhì)如銨根離子等提高了窖泥pH 值[12],同時酯化反應(yīng)消耗了部分有機酸[13]。水分呈現(xiàn)出上升趨勢,窖泥中的水分含量、保水性與窖泥的顆粒大小有一定關(guān)系。小顆粒占比越高,窖泥的水分含量及保水性越好。窖泥中小顆粒的多少一方面與原料土的性質(zhì)有關(guān),另一方面可能與釀造過程中積累物質(zhì)成分有關(guān)[14]。本實驗中,隨著窖泥年份的增加,成熟窖泥和新窖泥在顆粒組成上呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性變化,該變化規(guī)律還需進通過一步擴大樣品量、擴大取樣范圍,大數(shù)據(jù)對比進行驗證。

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