文 雷勁 貴州茅臺(tái)酒股份有限公司
醬香型白酒是中國(guó)白酒中獨(dú)樹一幟的香型,其工藝過程復(fù)雜。生產(chǎn)過程中分下沙、糙沙兩次投入新糧,又分七個(gè)輪次進(jìn)行取酒的發(fā)酵與生產(chǎn)工藝,而不同的輪次有不同的風(fēng)格,在不同取酒輪次中以三、四、五輪次的取酒品質(zhì)最佳,因此將這三、四、五輪次的取酒命名為“大回酒”。本次研究中主要針對(duì)“三輪次”醬香型白酒酒醅的水分、酸度、淀粉及乙醇變化指標(biāo)進(jìn)行研究。醬香白酒生產(chǎn)中三輪次酒醅入窖理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為水分45%-50%,酸度1.7-2.8(0.1mol·L-1NaOH,ml/g醅),淀粉23%-29%。在生產(chǎn)工作中如果超出工藝標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有一系列的負(fù)面結(jié)果產(chǎn)生,影響后期輪次產(chǎn)量和質(zhì)量。
材料樣品取自XX公司醬香型白酒制酒車間,抽取2020年4月某班組的三輪次1#、2#、3#、4#、5#、6#整個(gè)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)酒醅。
樣本的取點(diǎn)設(shè)計(jì)為班組(1#、2#、3#、4#、5#、6#)號(hào)窖,開窖窖面、窖中、窖底為取樣點(diǎn),分別選定3排上甑前、下甑后、拌曲前、拌曲后各1個(gè)樣共12個(gè)樣,主要檢測(cè)水、酸、淀粉的變化。堆積發(fā)酵每24小時(shí)1個(gè)樣、7個(gè)樣,檢測(cè)水、酸、淀粉、乙醇變化。窖內(nèi)發(fā)酵每7天1個(gè)樣、4個(gè)樣,檢測(cè)水、酸、淀粉、乙醇變化。每次取樣隨機(jī)抽取當(dāng)排操作的酒醅三個(gè)點(diǎn)混合均勻。
名稱:DS2500F分析儀。
型號(hào):DS2500F。
廠家:FOSS。
2.3.1酒醅取樣方法
將選定的1#、2#、3#、4#、5#、6#號(hào)窖作為研究對(duì)象,針對(duì)不同的窖酒醅的酸度、水分、淀粉、乙醇進(jìn)行測(cè)定對(duì)比,以此對(duì)一個(gè)輪次生產(chǎn)周期酸度、水分、淀粉、乙醇變化情況進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)過程從開窖作業(yè)第一排開始,抽取第一排、第三排、第七排的上甑前、下甑后、拌曲前、拌曲后的酒醅,堆積發(fā)酵每24小時(shí)測(cè)量理化,窖內(nèi)發(fā)酵每7天測(cè)量理化。如圖1所示。
圖1 酒醅取樣方法
2.3.2儀器測(cè)定方法
近紅外光是介于可見光和中紅外之間的電磁輻射波。通過掃描樣品的近紅外線光譜,可以得到樣品中有機(jī)分子含氫基團(tuán)(O-H、C-H、N-H或S-H鍵)的特征信息。測(cè)定:在分析樣品前清理干凈樣品杯、儀器掃描臺(tái),然后使用樣品勺將樣品攪拌均勻,取100g糟醅均勻裝入樣品杯,適當(dāng)按壓樣品,確保樣品填裝均勻、杯底無透光跡象,將裝好的樣品杯放置在掃描臺(tái)上,按操作步驟讀取數(shù)據(jù)。
2.3.3三輪次酒醅理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)
三輪次酒醅標(biāo)準(zhǔn)水分、淀粉、糖分、酸度各指標(biāo)要求如表1。
表1 理化檢測(cè)表(酸度單位:0.1mol·L-1NAOH,ml/g 醅)
本次研究將1#、2#、3#、4#、5#、6#的酒醅理化,對(duì)于水分、酸度、淀粉、乙醇,按照上甑前、下甑后、拌曲前、拌曲后、每24小時(shí)堆積情況、窖內(nèi)每7天發(fā)酵情況、堆積發(fā)酵乙醇變化、窖內(nèi)發(fā)酵乙醇變化情況進(jìn)行測(cè)定。
對(duì)第三輪次班組的1#、2#、3#、4#、5#、6#進(jìn)行從上甑到拌曲酒醅的水分檢測(cè),主要檢測(cè)點(diǎn)是上甑前、下甑后、拌曲前、拌曲后、堆積發(fā)酵、窖內(nèi)發(fā)酵的酒醅水分含量情況,而后進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
通過圖2可以看出在這個(gè)環(huán)節(jié)的酒醅水分變化為:上甑前到下甑后的蒸餾過程中水分均會(huì)增加,在下甑后到拌曲后的期間水分會(huì)下降,且下降后的水分含量均低于上甑前的含水量,這是因?yàn)閿倹鲞^程中水分散失及加入大曲后引起水分降低。
圖2 三輪次酒上甑前到拌曲后水分含量變化圖(單位:%)
24小時(shí)到48小時(shí)這段時(shí)間水分總體隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),這可能是由于酒醅沒有完全進(jìn)入發(fā)酵,微生物沒有得到大范圍的繁殖,水分在堆積過程也有散失。48小時(shí)到144小時(shí)這段時(shí)間水分變化不規(guī)律,但整體有所增加。這個(gè)階段微生物進(jìn)入了對(duì)數(shù)期,發(fā)酵正常進(jìn)行,微生物在繁殖發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生水、少數(shù)乙醇和二氧化碳等其他物質(zhì)。
從第7天到第21天,窖內(nèi)酒醅發(fā)酵水分含量隨著發(fā)酵時(shí)間的增加而不斷增加,這個(gè)過程中酵母菌在無氧條件下代謝,其產(chǎn)物主要是水和乙醇。
隨著堆積時(shí)間的增加,酒醅酸度也在逐步增加,增加情況沒有特殊規(guī)律,這可能與發(fā)酵過程有關(guān)。在這個(gè)過程中,如果發(fā)酵以酵母菌及其他有益發(fā)酵的微生物為主,產(chǎn)酸可能較為緩慢,但如果是乳酸菌或者其他產(chǎn)酸微生物主要參與發(fā)酵,那么產(chǎn)酸會(huì)較多。
1#、2#、3#、4#、5#、6#幾個(gè)觀察樣中只有3#在第14天到第21天出現(xiàn)酸度下降。
在醬香型白酒的生產(chǎn)中,高粱和小麥?zhǔn)堑闹饕?,這兩種原料所含的淀粉含量都較高。其中小麥主要以曲藥的方式增加淀粉原料。兩者在不同輪次的不同時(shí)間下糊化,對(duì)高粱和曲藥淀粉進(jìn)行糊化,使其轉(zhuǎn)換成糖,為產(chǎn)酒微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
淀粉在下甑后會(huì)減少,這是由于經(jīng)過高溫后,淀粉變成糊精、糖或者其他物質(zhì)并存。但在下甑后到拌曲后這段時(shí)間,酒醅經(jīng)過攤涼,溫度下降,淀粉出現(xiàn)老化現(xiàn)象。
堆積發(fā)酵酒醅淀粉含量變化表現(xiàn)為先增后減的趨勢(shì),在堆積發(fā)酵24小時(shí)到48小時(shí)這段時(shí)間出現(xiàn)淀粉含量增加,48小時(shí)后經(jīng)過堆積發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)淀粉含量也在降低,其余時(shí)間段變化沒有規(guī)律,這可能是醬香白酒雙邊發(fā)酵的結(jié)果。
從整體來看,隨著窖內(nèi)發(fā)酵時(shí)間的增加,淀粉含量在減少,減少速度不規(guī)律。在無氧條件下,前期發(fā)酵主要的反應(yīng)是酵母菌代謝乙醇,后期主要是酯化、還原等生化反應(yīng),但雙邊發(fā)酵也在進(jìn)行,所以淀粉會(huì)下降,但淀粉的下降速度可能與堆積發(fā)酵有關(guān)。
乙醇變化為:隨堆積發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),乙醇含量逐步增加,從開始堆積到堆積后96小時(shí)之間乙醇含量增加較為緩慢,但96小時(shí)后乙醇含量增速較96小時(shí)前更快。
窖內(nèi)發(fā)酵乙醇含量從入窖到第14天呈上升趨勢(shì),入窖到前7天增速最快,第7天到第14天增速較為緩慢,第14天到第21天增速在逐漸持平并有所減少,這可能因?yàn)樵跓o氧發(fā)酵下,乙醇達(dá)到較高點(diǎn),酸度增加,酵母代謝減緩,發(fā)生酯化反應(yīng)開始。
在1#、2#、3#、4#、5#、6#窖酒醅的相關(guān)分析中,水分和酸度的相關(guān)系數(shù)為0.511,水分和淀粉的相關(guān)系數(shù)為-0.660,水分和乙醇的相關(guān)系數(shù)為-0.102;酸度和淀粉的相關(guān)系數(shù)為-0.491,酸度和乙醇的相關(guān)系數(shù)為0.224;淀粉和乙醇的相關(guān)系數(shù)為0.023。原因分析如下:第一,水分與酸度正相關(guān)。通常水分過高,在堆積發(fā)酵和窖內(nèi)發(fā)酵時(shí)易沾染雜菌,發(fā)酵溫度高,生酸快,酸度便會(huì)升高,反之則比較平穩(wěn)。第二,水分和淀粉負(fù)相關(guān)。水分過大,各種微生物繁殖快,各種生化反應(yīng)也會(huì)相對(duì)加快,淀粉在各種酶和微生物的作用下就會(huì)減少。第三,水分和乙醇負(fù)相關(guān)。水分過高,在發(fā)酵時(shí)生酸過多會(huì)抑制酵母繁殖,其他雜菌生長(zhǎng)會(huì)爭(zhēng)奪底物,給窖內(nèi)無氧產(chǎn)酒造成影響,使得乙醇生成減少。第四,酸度和淀粉的負(fù)相關(guān)。酸度過高,主要是各種產(chǎn)酸微生物繁殖過多造成的,而產(chǎn)酸微生物在繁殖過程中會(huì)消耗大量的淀粉。第五,酸度和乙醇正相關(guān)。在堆積發(fā)酵時(shí),酸的積累相對(duì)較慢,一定酸的積累會(huì)提供給酵母菌繁殖的適當(dāng)pH環(huán)境,會(huì)使酵母菌更好地繁殖,但產(chǎn)酸微生物也會(huì)隨之繼續(xù)繁殖,而產(chǎn)酸會(huì)抑制酵母菌的繁殖;當(dāng)酸度過高,酵母繁殖受到抑制,達(dá)不到相應(yīng)數(shù)量,在窖內(nèi)無氧代謝乙醇的時(shí)候也會(huì)受影響,致使乙醇減少。第六,淀粉和乙醇正相關(guān)。淀粉含量高,其轉(zhuǎn)換成的糖相對(duì)較多,被酵母代謝成的乙醇也就會(huì)相對(duì)較多。
基于對(duì)醬香型白酒生產(chǎn)中三輪次1#、2#、3#、4#、5#、6#窖酒醅水分、酸度、淀粉、乙醇相關(guān)檢測(cè)的分析,本次課題研究分析基本達(dá)到預(yù)期結(jié)果。通過數(shù)據(jù)的檢測(cè)分析結(jié)果表明:
第一,水分變化從上甑前到窖內(nèi)21天變化為:上甑前到下甑后水分會(huì)增加,這是因?yàn)檎麴s和糊化會(huì)增加水分;但下甑后到拌曲后水分會(huì)出現(xiàn)大幅度降低,這是由于攤涼是排水、排雜過程,所以水分會(huì)下降,而且加入大曲也會(huì)吸收水分;在堆積發(fā)酵和窖內(nèi)發(fā)酵的過程中,隨著時(shí)間的增加,水分會(huì)增加。
第二,酸的變化為:上甑前到拌曲后會(huì)降低,攤涼過程會(huì)大幅度降低。堆積發(fā)酵過程中酸會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)緩慢增加,窖內(nèi)發(fā)酵過程中酸度也會(huì)隨時(shí)間增加而增加,但其增加幅度較堆積發(fā)酵大。
第三,淀粉在上甑前到下甑后會(huì)減少,這是由于蒸餾糊化,淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)楹蚱渌镔|(zhì);下甑后到拌曲前這段時(shí)間淀粉有所增加;在拌曲后淀粉會(huì)有一定幅度的增加。在堆積發(fā)酵24小時(shí)到48小時(shí)這段時(shí)間出現(xiàn)淀粉含量增加,48小時(shí)后經(jīng)過堆積發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),淀粉含量在降低。各窖內(nèi)淀粉含量變化檢測(cè)為:隨著窖內(nèi)發(fā)酵時(shí)間的增加,淀粉含量減少。
第四,堆積過程中,隨著堆積發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),乙醇含量逐步增加,從開始堆積到堆積后96小時(shí)之間乙醇含量增加較為緩慢,但96小時(shí)后乙醇含量增速較96小時(shí)前更快。窖內(nèi)發(fā)酵乙醇含量從入窖到14天呈上升趨勢(shì),入窖到前7天增速最快,第7天到第14天較為緩慢,第14天到第21天在逐漸減緩。
第五,水、酸、淀粉、乙醇總體相關(guān)性為:水分與酸度正相關(guān),水分和淀粉負(fù)相關(guān),水分和乙醇負(fù)相關(guān),酸度和淀粉負(fù)相關(guān),酸度和乙醇正相關(guān),淀粉和乙醇正相關(guān)。