尹鳳瑋,董偉杰,王邦坤,孟憲江,張 蕊,賈仲樹,楊永秦,劉民萬
(山東青州云門酒業(yè)(集團(tuán))有限公司,山東青州 262500)
多菌種混合發(fā)酵是中國白酒的主要釀造特點(diǎn)之一,其半自然釀造屬性是制約未來發(fā)展的一個難題,也是中國白酒工業(yè)化發(fā)展的一大痛點(diǎn)。中國白酒釀造正在向著機(jī)械化、自動化、智能化、數(shù)字化發(fā)展。機(jī)械化改造會對傳統(tǒng)釀造工藝造成一定沖擊,從而影響生產(chǎn)過程中的微生物群落分布,影響白酒品質(zhì)。高質(zhì)量發(fā)展,是體現(xiàn)新發(fā)展理念的發(fā)展,是創(chuàng)新成為第一動力、協(xié)調(diào)成為內(nèi)生特點(diǎn)、綠色成為普遍形態(tài)、共享成為根本目的的發(fā)展,品質(zhì)排在所有選項(xiàng)的第一位[1]。釀酒微生物可控、代謝可控、風(fēng)味可控的重點(diǎn)在于功能微生物的識別與調(diào)控。國內(nèi)高校、科研院所及眾多酒企正展開廣泛合作,探析釀酒微生物在白酒釀造中的活動規(guī)律及代謝關(guān)系,進(jìn)而找到有益功能微生物,促進(jìn)白酒微生物產(chǎn)品化、工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。功能性微生物指對發(fā)酵有著積極影響,能明顯提高某種物質(zhì)品質(zhì)的小部分微生物[2]。在醬酒第五輪次生產(chǎn)過程中添加2‰醬香功能菌,能有效提升細(xì)菌屬優(yōu)勢菌種類和數(shù)量,風(fēng)味物質(zhì)含量均表現(xiàn)略優(yōu)[3]。安琪公司開發(fā)微集芬復(fù)合功能菌,可用于制曲過程中或制酒過程中與大曲混合使用,降低大曲用量,強(qiáng)化風(fēng)味物質(zhì),提高酒質(zhì)。
麩曲醬香酒由于發(fā)酵時間不長,具有出酒率高、貯存期短、成本低、資金周轉(zhuǎn)快、價(jià)格低廉的特點(diǎn),但存在不夠細(xì)膩、典雅,口感偏柔醇、不夠豐富的缺點(diǎn)。本文探討了添加馥香風(fēng)味曲對麩曲醬香酒在發(fā)酵動態(tài)、產(chǎn)量、質(zhì)量方面的影響,并評估其應(yīng)用價(jià)值。
1.1.1 材料
高粱,容重≥800 g/L,水分≤12 %,雜質(zhì)≤1.0%,色澤氣味正常。
小麥,容重≥740 g/L,水分≤12 %,雜質(zhì)≤1.0%,色澤氣味正常。
麩皮,水分≤13 %,雜質(zhì)≤1.0 %,粗灰分≤6.0 %,具有麥麩的固有香氣,色澤氣味正常,無結(jié)塊。
高溫曲,云門酒業(yè)制曲中心生產(chǎn),水分≤10%,酸度1.0~2.0 mmol/10 g,糖化力100~250 mg/g·h。
復(fù)合曲,梁山徐氏生物公司生產(chǎn),水分≤12.5%,酸度≤1.5 mmol/10 g。
馥香風(fēng)味曲,濟(jì)南瑞豐公司生產(chǎn),褐色,顆粒狀,水分≤12%,酸度≤3.5 mmol/10 g,糖化力120~200 mg/g·h,芽孢桿菌數(shù)≥8.0×106個/g,酵母≥1.5×105個/g。
1.1.2 試劑
本研究所用試劑均為分析純及以上級別,溶液均由蒸餾水配制。
1.1.3 儀器設(shè)備
恒溫干燥箱,濟(jì)南安博實(shí)驗(yàn)室通用設(shè)備有限公司;恒溫水浴鍋,常州朗越儀器制造有限公司;G2000 近紅外光譜分析儀,美國Vspec 公司;7820型氣相色譜儀,美國Agilent 公司;電子天平,上海津平科學(xué)儀器有限公司;氣質(zhì)聯(lián)用儀,配有EI離子源,色譜柱型號:DB-FFAP 60 m×0.25 mm×0.25 μm;CAR/DVB/PDMS 萃取頭(Agilent 7890-5975,美國)。
1.2.1 試驗(yàn)流程
按表1方案進(jìn)行試驗(yàn),共2輪。
表1 試驗(yàn)方案
1.2.2 檢測方法
圖1 試驗(yàn)流程
1.2.2.1 出入池酒醅的檢測
利用酸堿滴定法測定糟醅酸度,恒重法測定水分,菲林法測定殘?zhí)呛偷矸邸?/p>
1.2.2.2 總酸、總酯的檢測依據(jù)GB/T 10345—2007分析方法進(jìn)行檢測。
1.2.2.3 原酒微量成分分析
1.2.2.3.1 GC-FID儀器分析
氣相色譜儀,備有自動進(jìn)樣器和氫火焰離子化檢測器(FID)。
毛細(xì)管柱:CP-Wax 57 CB (50 m×0.25 mm×0.2μm)。
載氣(高純氮):流速1 mL/min,分流比:10∶1。
氫氣:流速45 mL/min;空氣:流速450 mL/min。
檢測器溫度:270 ℃;進(jìn)樣器溫度:240 ℃。
柱溫:起始溫度35 ℃,恒溫6 min,以4 ℃/min程序升溫至60 ℃,以6 ℃/min 程序升溫至110 ℃,恒溫3 min,以6 ℃/min 程序升溫至205 ℃,繼續(xù)恒溫13 min。
進(jìn)樣量:1μL。
采用內(nèi)標(biāo)法,內(nèi)標(biāo)物選用常用的叔戊醇、乙酸正丁酯、2-乙基丁酸。
1.2.2.3.2 GC-MS定量分析法
色譜條件:載氣(高純氦氣),純度≥99.999 %,流速1 mL/min,分流比2∶1;起始溫度50 ℃,保留2 min,以1.5 ℃/min 的速率升到85 ℃,不保留,再以3.5 ℃/min 的速率升到205 ℃,保留2 min。進(jìn)樣口溫度260 ℃。
質(zhì)譜條件:離子源230 ℃;傳輸線240 ℃;四級桿150 ℃;電子轟擊源70 eV;掃描范圍30~390 amu。定性采用全掃描模式(SCAN),定量采用離子掃描模式(SIM)。
樣品的制備和前處理方法:將目標(biāo)酒樣按標(biāo)識的酒精度,用去離子水稀釋到體積分?jǐn)?shù)10%,吸取10 mL 稀釋后的酒樣置于50 mL 容量瓶當(dāng)中,加入內(nèi)標(biāo)液使其終濃度為200 μg/L,用稀釋后的酒樣定容,吸取定容好的5 mL 樣品放入20 mL 頂空瓶中,加入NaCl 3 g,旋緊瓶蓋,置于55 ℃水浴鍋中,預(yù)熱10 min,恒溫萃取40 min,萃取完畢后將萃取頭取出,插入260 ℃進(jìn)樣口,解吸5 min。
1.2.2.4 感官品評
由本公司國家級、省級白酒評委7 人對試驗(yàn)酒樣進(jìn)行評定。
對入池醅、出池醅進(jìn)行分析,結(jié)果見表2。
表2 出入池化驗(yàn)結(jié)果
第一輪:試驗(yàn)池與對照池比較,入池條件基本一致,僅入池酸度略高。發(fā)酵后升酸量、淀粉消耗量、酒精生成量基本一致,水分偏低。
第二輪:試驗(yàn)池與對照池比較,入池水分低、入池酸度略高。發(fā)酵后水分增加量、淀粉消耗量、升酸量基本一致,但酒精生成量高于對照池,發(fā)酵最終水分低于對照池。
跟蹤試驗(yàn)期間的出酒情況,結(jié)果見表3。
表3 原酒產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表
由此看出,兩輪試驗(yàn)池原料出酒率與對照池基本一致,第一輪略低(-0.3%),第二輪略高(+0.7%),與出池酒精結(jié)果相對應(yīng)。第二輪原料出酒率較第一輪有所下降,估計(jì)是氣溫升高而致。
對原酒進(jìn)行常規(guī)理化及色譜分析,結(jié)果見表4。
表4 原酒理化及色譜分析結(jié)果 (g/L)
表5 原酒含氮化合物含量 (mg/L)
表6 原酒微量成分總含量結(jié)果 (mg/L)
表7 原酒感官品評結(jié)果
總酸、總酯:第一輪試驗(yàn)池原酒較對照池總酸略高、總酯略低,乙酸乙酯的降低是總酯下降的原因;第二輪試驗(yàn)池原酒較對照池總酸略低、總酯略高,乳酸乙酯的升高導(dǎo)致總酯升高,己酸乙酯有所下降。
醛類:乙醛、糠醛第一輪試驗(yàn)池原酒較對照池略降,第二輪變化規(guī)律同第一輪。
醇類:第一輪試驗(yàn)池原酒甲醇、正丙醇、正丁醇、異丁醇均有所增長;第二輪甲醇、正丙醇、正丁醇均有所下降,異丁醇略升。兩輪酒醇類含量呈穩(wěn)定狀態(tài)。
兩輪試驗(yàn)池產(chǎn)酒與對照池相比,吡嗪化合物穩(wěn)中有升,尤其是第2輪。
兩輪試驗(yàn)池產(chǎn)酒與對照池相比,微量成分總量均呈穩(wěn)定狀態(tài),醇類、酸類、酯類及醛酮類化合物種類相同且生成穩(wěn)定。
通過品評,發(fā)現(xiàn)第一輪試驗(yàn)原酒較對照池香氣更優(yōu)雅、怡悅,口味更凈爽;第二輪試驗(yàn)原酒較對照池糟香味有所減輕、酒體更協(xié)調(diào)爽凈。無論試驗(yàn)酒還是對照酒都已達(dá)到中高檔酒的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)酒在香氣優(yōu)雅度、口味爽凈度上又有所提升。
馥香風(fēng)味曲含有豐富的活性微生物,在酒醅中發(fā)酵產(chǎn)生乙醇、乳酸乙酯、丁酸乙酯、丁二醇等白酒主要成分,具有發(fā)酵功能;含有豐富的酶類,可以有效地將蛋白質(zhì)、淀粉、戊聚糖、果膠、木質(zhì)素等水解成為氨基酸、寡聚糖、五碳糖、香草醛等成分,生成主發(fā)酵和生香發(fā)酵的前體物質(zhì),具有釀酒原料大分子水解功能;含有可發(fā)酵聚糖、單糖、蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物,是微生物生長的基本代謝底物,可促進(jìn)發(fā)酵和生香,具有原料功能;經(jīng)過高溫培養(yǎng),內(nèi)含豐富的香氣成分,各成分之間平衡性好,能增加成品酒的綿柔性,具有馥香功能。
兩輪試驗(yàn)池原料出酒率與對照池基本一致,未對產(chǎn)酒造成不良影響,無減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
第一輪試驗(yàn)池與對照池比較,入池條件基本一致,水分略低;第二輪酒精生成量高于對照池,發(fā)酵最終水分低于對照池??偹?、總酯:第一輪試驗(yàn)池原酒較對照池總酸略高、總酯略低;第二輪試驗(yàn)池原酒較對照池總酸略低、總酯略高。乙醛、糠醛兩輪試驗(yàn)池原酒較對照池略降,醇類含量兩輪酒呈穩(wěn)定狀態(tài)。試驗(yàn)池產(chǎn)酒與對照池相比,吡嗪化合物穩(wěn)中有升,微量成分總含量均呈穩(wěn)定狀態(tài)。通過感官品評,試驗(yàn)酒在香氣優(yōu)雅度、口味爽凈度上有所提升,這與其發(fā)酵功能、釀酒原料大分子水解功能和馥香功能密不可分。
優(yōu)選了白酒發(fā)酵優(yōu)勢菌株,通過純培養(yǎng)、固體混合發(fā)酵培養(yǎng),積累了豐富的活性功能微生物、水解酶類、香氣成分、發(fā)酵增強(qiáng)物質(zhì)。產(chǎn)品可應(yīng)用于固態(tài)白酒發(fā)酵,根據(jù)釀酒企業(yè)生產(chǎn)工藝及特色要求,與傳統(tǒng)大曲或麩曲按一定比例使用,以增加香氣成分的豐度和平衡,使酒體更加綿柔。
下一步我們將進(jìn)一步優(yōu)化馥香風(fēng)味曲的替代比例,界定強(qiáng)化馥香風(fēng)味曲后的最佳發(fā)酵周期,進(jìn)一步解析發(fā)酵微生物演變規(guī)律,穩(wěn)定麩曲醬香酒產(chǎn)品品質(zhì)。