葛洪平,陶金山,郭輝祥,文勇兵,胡成利,敬建軍
(舍得酒業(yè)股份有限公司,四川 射洪 629209)
濃香型酒釀造續(xù)糟工藝中,每輪約有1/3 的糟醅作為面糟生產(chǎn),既能保證投糧糟醅質(zhì)量,又能再次利用糟醅中殘余的淀粉進行發(fā)酵。目前,面糟殘余淀粉利用率不高,且相關(guān)應(yīng)用研究較少。為提高殘余淀粉利用率,可通過應(yīng)用酒精活性干酵母和糖化酶提高出酒率。該法在提高出酒率方面得到了廣泛認可,在濃香型大曲酒生產(chǎn)中也有良好的應(yīng)用效果,但會對濃香型大曲酒的風(fēng)味產(chǎn)生一定的影響[1]。此外,還可通過加水、加糠、加曲降低殘余淀粉含量從而增加產(chǎn)酒量。但盲目增加投料,容易導(dǎo)致發(fā)酵前期升溫過快,中期頂溫時間短,無法達到“前緩、中挺、后緩落”的升溫要求,導(dǎo)致酒味寡淡、苦味過重,同時增加投入成本,降低效益[2]。
醬香白酒在開放式環(huán)境中生產(chǎn),高溫堆積發(fā)酵能富集環(huán)境中有益優(yōu)勢微生物(如釀酒酵母、非芽孢細菌等),并產(chǎn)生各種可共同作用于釀酒原料的酶類,最終影響香味物質(zhì)的形成和酒精發(fā)酵[3]。糟醅在堆積過程中,溫度增加,酸度下降,水分減少,控制適宜的堆積時間與溫度可為微生物糖化發(fā)酵創(chuàng)造良好的繁衍條件[4]。本文借鑒醬香型酒堆積發(fā)酵工序,以濃香型酒面糟為研究對象,通過監(jiān)測春夏秋冬不同季節(jié)氣溫下,面糟未堆積與堆積后入窖發(fā)酵的數(shù)據(jù)(糟醅堆積溫度、酸度、淀粉含量、感官特性、微生物隨堆積時間的變化)及對產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的影響,為濃香型白酒生產(chǎn)調(diào)控提供多元參考數(shù)據(jù)。
面糟、曲藥、谷殼、水、培養(yǎng)皿、基酒、瓊脂、無菌生理鹽水、無菌水、75%酒精、甑灶、行車、風(fēng)機、窖池、酒桶、電子臺秤、酒度計、溫度計、滅菌鍋、恒溫培養(yǎng)箱、近紅外光譜儀、惠普儀等。
1.2.1 研究對象
選出母糟結(jié)構(gòu)、窖池、窖齡及生產(chǎn)模式相近的舍得酒業(yè)兩棟廠房(42 棟和39 棟)面糟(每窖3 甑)作為研究對象,42 棟面糟未堆積直接入窖,39 棟面糟堆積后入窖,進行為期1 年的生產(chǎn)試驗。
1.2.2 試驗數(shù)據(jù)跟蹤監(jiān)測
監(jiān)測內(nèi)容包括對實驗堆積面糟表層下50 cm、窖內(nèi)未堆積面糟中心點進行取樣,通過稀釋平板法檢測糟醅微生物種類與數(shù)量,并分析其隨發(fā)酵時間的變化情況;不同季節(jié)面糟發(fā)酵24 h 凈升溫度情況對比;不同月份面糟的酸度變化;面糟殘余淀粉變化;不同月份面糟酒的產(chǎn)量情況;面糟酒的感官鑒定及理化指標分析。
糟醅堆積發(fā)酵24 h 能更充分利用糟醅中的淀粉,降低糟醅中淀粉的含量,增加面糟產(chǎn)酒量[5]。在堆積24 h 后,酵母菌等微生物快速富集,有利于發(fā)酵。由圖1 可知,面糟中的微生物主要為酵母菌、細菌、霉菌。發(fā)酵0~13 h 時,細菌含量最高,且未堆積面糟細菌數(shù)量高于堆積面糟;發(fā)酵13 h 后微生物繁殖速度加快,且堆積面糟酵母菌和細菌數(shù)量差異逐漸增大,堆積面糟中酵母菌和細菌數(shù)量明顯高于霉菌,堆積與未堆積面糟霉菌數(shù)量變化無明顯差異;發(fā)酵24 h 時微生物含量最高。
圖1 發(fā)酵24 h 堆積與未堆積面糟微生物變化情況圖
春秋季溫度適宜,24 h 內(nèi)堆積面糟大曲中酶類被激活,將部分淀粉轉(zhuǎn)化為糖,由于有充足的氧氣,酵母菌及好氧細菌等釀酒有益微生物大量生長繁殖,使堆積面糟的溫度上升,且入窖池后升溫較快;冬季室外溫度較低,面糟暴露不利于保溫,面糟表層20 cm溫度均有所下降,但中心溫度保持不變,說明冬季面糟采用堆積方式生產(chǎn)應(yīng)適當(dāng)提高團糟溫度、加強糟堆保溫。升溫情況可以反映面糟的發(fā)酵情況,實驗窖全年逐月面糟平均凈升溫度數(shù)詳見圖2。春季、夏季、秋季(3 月、4 月、5 月、6 月、10 月和11 月)堆積面糟的凈升溫度比未堆積面糟高,而冬季(12 月、1 月、2 月)未堆積面糟的凈升溫度較高。因此,除冬季外,堆積24 h 后的面糟更有利于發(fā)酵。
圖2 不同月份堆積與未堆積面糟發(fā)酵24 h 升溫情況對比圖
酸是形成濃香型白酒香味成分的前體物質(zhì),是各種酯類物質(zhì)的主要組成部分,酸本身也是酒中的呈味物質(zhì),酸度更是衡量母糟質(zhì)量的重要因素。母糟中酸度不夠時,產(chǎn)酒不濃香,味單調(diào);酸度過高又會抑制有益微生物(如酵母菌)的生長繁殖,導(dǎo)致產(chǎn)酒少、味不協(xié)調(diào)。因此,生產(chǎn)過程中,酸度的控制至關(guān)重要[6]。由圖3 可知,堆積與未堆積面糟全年酸度均為2.3~3.1oT;堆積后面糟酸度均值略低于未堆積面糟酸度;2017 年3—6 月,堆積與未堆積面糟酸度差值逐漸增大;11 月,酸度差值減小;2017 年12 月至2018 年2 月,堆積和未堆積面糟酸度均加速下降,且堆積面糟酸度較未堆積下降更為明顯。
圖3 發(fā)酵24 h 后堆積與未堆積面糟酸度逐月均值情況圖
淀粉是發(fā)酵的主要原料,是各種微生物繁殖代謝必需的營養(yǎng)物質(zhì)。因此,發(fā)酵過程中淀粉的變化直接反映了發(fā)酵情況[7]。由圖4 可知,2017 年3 月及2018 年1—2 月,堆積后面糟殘余淀粉略高于未堆積面糟殘余淀粉,主要是因為環(huán)境溫度過低,面糟窖外堆積保溫效果差,熱量散失較快,微生物生長繁殖受到抑制。未堆積面糟在密封窖池中保溫效果較好,有利于微生物生長繁殖,糖化發(fā)酵效果較好。其他月份,面糟堆積生產(chǎn)的殘余淀粉含量均比未堆積低;從出窖殘余淀粉全年均值含量看,面糟堆積殘余淀粉比未堆積降低了0.56 個百分點。殘余淀粉趨勢與凈升溫度、酸度均值一致。除了冬季環(huán)境溫度較低時,其他季節(jié)面糟堆積發(fā)酵后入窖生產(chǎn)方式比未堆積更有利于提高淀粉的利用率。
圖4 堆積與未堆積面糟出窖殘余淀粉對比圖
由于不同季節(jié)之間的溫度差異較大,空氣和發(fā)酵糟醅中的微生物含量也不同,不同季節(jié)窖池中糟醅的發(fā)酵情況存在較大差異[8]。由圖5 可知,堆積面糟月平均產(chǎn)量為61.8 kg/窖,未堆積面糟月平均產(chǎn)量為49.3 kg/窖,堆積面糟月平均產(chǎn)量為比未堆積高12.5 kg/窖;堆積面糟產(chǎn)量有所波動,2017 年3 月、2018 年2 月,未堆積面糟每窖的產(chǎn)量高于堆積面糟,2017 年4—6 月堆積面糟每窖的產(chǎn)量與未堆積面糟產(chǎn)量差異逐漸增大,2017 年10 到2018 年1 月的產(chǎn)量差異逐漸減小。從面糟入窖季節(jié)和產(chǎn)量上分析,春夏季入窖面糟產(chǎn)量較秋冬季節(jié)高;春夏季堆積面糟產(chǎn)量比未堆積提升較大,秋季入窖堆積面糟產(chǎn)量比未堆積也有所提升,但沒有春夏季堆積效果好;2018 年冬季(1 月、2 月)面糟堆積與未堆積產(chǎn)量變化和面糟出窖殘余淀粉(圖4)變化一致,進一步說明冬季面糟堆積生產(chǎn)方式效果不佳。
圖5 堆積與未堆積單窖面糟產(chǎn)量逐月情況圖
由表1 可知,堆積發(fā)酵24 h 后的面糟色澤比未堆積面糟亮凈,甜香味突出且?guī)в忻黠@醪糟味,有明顯的糖化感官現(xiàn)象,而未堆積面糟在窖池內(nèi)無明顯變化。堆積24 h 的面糟糖化效果明顯更好,微生物更容易富集繁殖,與面糟發(fā)酵24 h 微生物數(shù)量檢測變化相一致。
表1 發(fā)酵24 h 后堆積與未堆積面糟的感官鑒定對比表
對堆積與未堆積產(chǎn)面糟酒進行感官品評,堆積面糟酒有復(fù)合香氣,兩種模式生產(chǎn)的基酒感官差異小,存在后味略苦、糟香味較濃的缺陷,需儲存、勾調(diào)、加工后使用,詳見表2。
表2 面糟酒感官品評對比表
濃香型酒四大酯的含量決定基酒風(fēng)格,影響基酒口味。由圖6 可知,堆積及未堆積面糟酒四大酯含量差異較小,己酸乙酯與乙酸乙酯含量較高,乳酸乙酯和丁酸乙酯含量低,含量從高到低為己酸乙酯>乙酸乙酯>乳酸乙酯>丁酸乙酯,四大酯比例較為協(xié)調(diào)。
圖6 堆積及未堆積面糟酒與不同糟層基酒酯含量對比圖
酒體中苦味物質(zhì)與高級醇密切相關(guān),高級醇含量高,酒的苦味越重[9]。由圖7 可知,面糟基酒中正丙醇、正丁醇含量較高,在0.45 g·L-1以上,其次是異戊醇,為0.2 g·L-1左右,異丁醇和正戊醇含量在0.1 g·L-1以下;未堆積面糟酒中正丙醇、正丁醇含量略高于堆積面糟酒,異丁醇、正戊醇、異戊醇含量差異小。面糟酒高級醇含量較高,與面糟酒感官品評后味略苦一致。
圖7 堆積及未堆積面糟基酒高級醇含量對比圖
采用堆積發(fā)酵方式不僅能夠提高淀粉的利用率和產(chǎn)量,同時能保證基酒的品質(zhì)質(zhì)量,而且易于操控實用。實驗表明,堆積比未堆積面糟產(chǎn)量月平均提高12.5 kg/窖,殘余淀粉含量降低0.56 個百分點;面糟適宜堆積時間24 h;堆積與未堆積面糟酒感官和理化指標差異小。由于季節(jié)的影響,面糟適宜在春夏秋季使用堆積發(fā)酵方式生產(chǎn),秋季由于轉(zhuǎn)排生產(chǎn),效果不如春夏季理想;由于冬季溫度較低,面糟在外堆積保溫效果差,微生物的生長繁殖不活躍,但適當(dāng)提高團糟溫度和加強糟堆保溫,依然有望使面糟酒的產(chǎn)量提高。