機(jī)械化生產(chǎn)工藝對(duì)窖泥理化指標(biāo)影響的初探

謝 軍，朱莉莉，黃 丹，黃治國(guó)，衛(wèi)春會(huì)，蔣清清，羅惠波

（四川輕化工大學(xué) 釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 宜賓 644000）

濃香型白酒一直以來(lái)都是市面上最受歡迎的白酒種類(lèi)之一，其中瀘州老窖、五糧液是最具特色風(fēng)味的濃香型白酒代表企業(yè)。其最大特點(diǎn)是味道純正，香味濃郁，因其典型代表是位于酒城的瀘州老窖，因此又稱為“瀘型酒”[1]。廣大消費(fèi)者一直被“瀘型酒”獨(dú)特的口感所吸引，為更好地應(yīng)對(duì)社會(huì)及消費(fèi)者需求的不斷變化，濃香型白酒企業(yè)在努力做好傳統(tǒng)工藝的同時(shí)，也在不斷地探索機(jī)械化生產(chǎn)工藝，經(jīng)過(guò)多年的不斷實(shí)踐，大部分濃香型白酒企業(yè)已實(shí)現(xiàn)不同程度的機(jī)械化生產(chǎn)，如在制曲、出窖、上甑蒸餾、出甑、入窖等環(huán)節(jié)，極大地促進(jìn)了企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少了企業(yè)人力運(yùn)行成本[2-4]。機(jī)械化生產(chǎn)帶來(lái)諸多便利，如機(jī)械化生產(chǎn)工藝中一般采用不銹鋼蓋代替?zhèn)鹘y(tǒng)窖皮泥封窖；在抽黃水過(guò)程中通過(guò)水泵代替?zhèn)鹘y(tǒng)生產(chǎn)工藝中的舀黃水；出窖、上甑蒸餾、出甑、打量水、攤晾、入窖等環(huán)節(jié)機(jī)械化生產(chǎn)代替了人工操作[5-9]。機(jī)械化生產(chǎn)在帶來(lái)便利的同時(shí)也會(huì)存在一定的隱患，可能會(huì)造成窖泥品質(zhì)發(fā)生改變，影響窖泥微生物菌群、影響糟醅的理化性質(zhì)、影響優(yōu)質(zhì)酒的出酒率等，這些改變都會(huì)對(duì)濃香型白酒生產(chǎn)工藝造成影響，尤其是對(duì)濃香型白酒的立根之本—窖泥造成不可挽回的影響。

為探究機(jī)械化生產(chǎn)工藝是否會(huì)對(duì)窖泥品質(zhì)的影響，本試驗(yàn)選取川南某名優(yōu)濃香型白酒廠長(zhǎng)期生產(chǎn)窖池中的窖泥為研究對(duì)象，對(duì)不同部位窖泥的常規(guī)理化指標(biāo)進(jìn)行分析，并與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥的理化指標(biāo)分布規(guī)律進(jìn)行對(duì)比分析，探究是否會(huì)對(duì)窖泥的品質(zhì)造成影響，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)生產(chǎn)工藝提出優(yōu)化意見(jiàn)，以盡量避免機(jī)械化生產(chǎn)工藝大規(guī)模推廣后對(duì)酒類(lèi)企業(yè)中的傳統(tǒng)窖池產(chǎn)生不可彌補(bǔ)的影響，更好的促進(jìn)白酒生產(chǎn)機(jī)械化改革。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

窖泥樣品：采自川南某名優(yōu)濃香型白酒廠（機(jī)械化生產(chǎn)工藝），選取產(chǎn)原酒質(zhì)量等級(jí)相近的3口窖池（分別編號(hào)為窖1、窖2、窖3），每口窖池分別取窖底，黃水線以下的窖壁中部，黃水線以上的窖壁中部三個(gè)部位的窖泥，在開(kāi)窖糟醅起完后立即對(duì)各部位進(jìn)行多點(diǎn)取樣混合均勻，分別迅速置于磨口瓶中，運(yùn)輸過(guò)程中必須置于冰盒中，于4 ℃冰箱保藏。部分指標(biāo)測(cè)定所需的干窖泥是將新鮮窖泥平鋪在潔凈的玻璃板上，置于陰涼處風(fēng)干、粉碎、過(guò)篩。

氫氧化鈉、碘化汞、碘化鉀、酒石酸鉀鈉、氯化銨、硼酸、硫酸銅、硫酸鉀、高錳酸鉀、重鉻酸鉀、氟化銨、鉬酸銨、氯化亞錫等（均為分析純）：成都科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

Starter2100 pH計(jì)：奧豪斯儀器有限公司；T6紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限公司；8400全自動(dòng)凱氏定氮儀：丹麥FOSS公司；KQ5200DB數(shù)控超聲波清洗器：昆山舒美超聲儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 指標(biāo)測(cè)定

水分含量：采用烘干法[10]；pH值：采用pH計(jì)法[11]；腐殖質(zhì)含量：采用油浴法[12]；氨基酸態(tài)氮含量：采用奈氏試劑比色法[13]；有效磷含量：采用鉬酸銨比色法[13]；總氮含量：采用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定法[14-15]。

1.3.2 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 水分含量

對(duì)三口窖池的不同部位窖泥水分含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知，3口窖池窖泥水分含量在30%～40%，隨著窖泥位置的降低均呈下降趨勢(shì)，這與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥含水量隨著窖泥位置下降呈上升趨勢(shì)的分布情況有一定的差異[10]。

傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的窖泥水分含量一般在35%～45%，比機(jī)械化生產(chǎn)工藝的窖泥含水量高5%左右，并隨著窖泥位置的降低呈上升趨勢(shì)[16-17]，機(jī)械化生產(chǎn)工藝表現(xiàn)出了一個(gè)不同變化趨勢(shì)，出現(xiàn)這種變化的原因可能有以下幾個(gè)方面：一是與機(jī)械化生產(chǎn)工藝中采用水泵抽黃水有關(guān)，與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中采用打黃水坑舀黃水的方式相比，抽黃水的工藝減少了滴窖和出窖的時(shí)間，窖池上部窖泥中的水分散失較少，下部水分流失較多，從而造成底部窖泥中水分減少的現(xiàn)象；二是與采用不銹鋼蓋進(jìn)行封窖有關(guān)，在釀酒過(guò)程中糟醅因重力原因會(huì)出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，隨著糟醅下沉，糟醅頂部出現(xiàn)空隙而產(chǎn)生負(fù)壓，從而導(dǎo)致窖內(nèi)水汽上升，窖池內(nèi)部整個(gè)水循環(huán)受到影響。在后續(xù)機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該注意調(diào)整工藝參數(shù)，如調(diào)整糟醅入窖含水量、出窖后對(duì)窖池進(jìn)行養(yǎng)護(hù)等，以確保窖泥的質(zhì)量不受到較大的影響。

圖1 三口窖池不同部位窖泥間的水分含量Fig.1 Moisture of pit muds at different locations of pit mud in three pits

2.2 pH值

對(duì)三口窖池不同部位窖泥pH值的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，窖池整體呈酸性，pH值在3.5～4.0左右；隨著位置的降低總體呈下降趨勢(shì)，可能與在釀酒過(guò)程水分從上向下聚集以及下部窖泥被黃水長(zhǎng)時(shí)間浸泡有關(guān)。

圖2 三口窖池不同部位窖泥間的pH值Fig.2 pH value of pit muds at different locations of pit mud in three pits

傳統(tǒng)濃香型白酒生產(chǎn)工藝中優(yōu)質(zhì)窖泥的pH值一般偏中性，在5.5～7.0左右[18]，與之相比，機(jī)械化生產(chǎn)工藝窖泥pH值有明顯降低趨勢(shì)，屬于偏酸性情況。表明機(jī)械化生產(chǎn)工藝對(duì)窖泥中酸性物質(zhì)的含量有一定的影響，這可能與機(jī)械化生產(chǎn)工藝中抽黃水、配料、蒸糧、攤晾、打量水等環(huán)節(jié)有關(guān)。鑒于此，后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該注意調(diào)節(jié)黃水的抽取工藝、入窖糟醅的酸度，通過(guò)工藝調(diào)整盡量避免因酸度過(guò)高對(duì)窖泥中微生物菌群造成不利影響。

2.3 腐殖質(zhì)

對(duì)三口窖池不同部位窖泥腐殖質(zhì)含量的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知，腐殖質(zhì)含量在10%～13%左右，并隨著窖泥部位的下降大體呈減少趨勢(shì)。但趨勢(shì)不明顯，部分窖池下部窖泥中腐殖質(zhì)含量反而高于中部窖泥，這與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中腐殖質(zhì)含量的變化趨勢(shì)相同[19]，都不具有明顯的變化趨勢(shì)。腐殖質(zhì)的這種不規(guī)律分布情況可能與發(fā)酵過(guò)程中水的流動(dòng)、不同層糟醅的性質(zhì)不同以及養(yǎng)窖、護(hù)窖的操作方式的不同有關(guān)，在后續(xù)機(jī)械化生產(chǎn)時(shí)應(yīng)該予以監(jiān)控以確保窖泥微生態(tài)的保持。

圖3 三口窖池不同部位窖泥間的腐殖質(zhì)含量Fig.3 Humus content of pit muds at different locations of pit mud in three pits

2.4 氨基酸態(tài)氮含量

對(duì)三口窖池不同部位窖泥的氨基酸態(tài)氮含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 三口窖池不同部位窖泥間的氨基酸態(tài)氮含量Fig.4 Amino nitrogen of pit muds at different locations of pit mud in three pits

由圖4可知，氨基酸態(tài)氮在不同部位窖泥中有著較為明顯的分布規(guī)律，隨著窖泥部位的降低呈下降趨勢(shì)，這與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥中分布情況存在一定的差異[20-21]。機(jī)械化生產(chǎn)工藝窖泥的氨基酸態(tài)氮含量分布在100～200 mg/100 g（圖4），與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥的100～700 mg/100 g相比含量偏低[17]。兩種工藝下氨基酸態(tài)氮含量的不同，可能與生產(chǎn)工藝中黃水的抽取方式、雙輪底工藝的采用與否、養(yǎng)護(hù)窖的方式及時(shí)間等原因有關(guān)，還可能與窖泥的使用時(shí)間有關(guān)，后續(xù)將對(duì)不同窖齡的機(jī)械化工藝的窖泥進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

2.5 總氮含量

對(duì)三口窖池不同部位窖泥總氮含量的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可知，三口窖池不同部位窖泥中總氮含量具有相同的分布趨勢(shì)，中部窖泥含量最高，其次是下部窖泥，最低是上部窖泥，含量分布在0.6%～1.2%左右。

圖5 三口窖池不同部位窖泥間的總氮含量Fig.5 Total nitrogen content of pit muds at different locations of pit mud in three pits

研究發(fā)現(xiàn)，在機(jī)械化工藝中不同部位窖泥總氮含量并沒(méi)有像傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥一樣，隨著窖泥部位下降呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)[17]，而是呈中部窖泥含量最高，下部窖泥總氮含量高于上部窖泥。這種差異產(chǎn)生原因可能與黃水的抽取方式有關(guān)，傳統(tǒng)工藝的打黃水坑舀黃水，黃水在窖底停留時(shí)間更長(zhǎng)，黃水坑位置更大，氮元素的沉積也會(huì)增多；而機(jī)械化工藝采用的預(yù)埋水管通過(guò)水泵進(jìn)行抽黃水，黃水停留時(shí)間短，相比氮元素沉積較少，同時(shí)抽黃水速度更快，底部窖泥中氮元素也流失更快。鑒于此，在后續(xù)機(jī)械化工藝生產(chǎn)中養(yǎng)窖、護(hù)窖時(shí)應(yīng)該著重注意對(duì)窖底進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)補(bǔ)充，做好養(yǎng)窖、護(hù)窖工作，確保窖池的正常運(yùn)行。

2.6 有效磷含量

對(duì)三口窖池不同部位窖泥有效磷含量的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6可知，三口窖池不同部位窖泥中有效磷含量具有相同的變化趨勢(shì)，下部窖泥有效磷含量高于中部窖泥，中部窖泥有效磷含量高于上部，隨著窖泥部位的下降呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)[23]，有效磷含量在200～400 mg/100 g。

研究結(jié)果表明，機(jī)械化生產(chǎn)工藝中窖泥有效磷含量的分布規(guī)律與傳統(tǒng)工藝窖泥的分布規(guī)律基本一致，因此機(jī)械化生產(chǎn)工藝對(duì)有效磷的含量并無(wú)太大影響。但是機(jī)械化生產(chǎn)窖泥中有效磷的含量相對(duì)于傳統(tǒng)工藝窖泥的400～1 400 mg/100 g有所偏低[17]，這可能是因?yàn)槿拥慕殉貙儆谛陆ń殉兀涯噙€未完全老熟，窖泥的品質(zhì)無(wú)法與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中的老窖泥相比，后續(xù)研究中將會(huì)對(duì)完全老熟的機(jī)械化工藝窖池的窖泥進(jìn)行進(jìn)一步分析。

圖6 三口窖池不同部位窖泥間的有效磷含量Fig.6 Available phosphorus content of pit muds at different locations of pit mud in three pits

2.7 討論

研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械化生產(chǎn)工藝窖泥有效磷、腐殖質(zhì)含量的分布情況與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)下的分布情況基本相近，而水分含量、pH值、氨基酸態(tài)氮含量以及總氮含量的檢測(cè)結(jié)果則與傳統(tǒng)工藝有所差異。認(rèn)為造成機(jī)械化生產(chǎn)工藝窖泥水分含量、pH值、氨基酸態(tài)氮含量以及總氮含量與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥出現(xiàn)差別的主要原因如下：由于機(jī)械化生產(chǎn)采用不銹鋼蓋進(jìn)行封窖，在發(fā)酵過(guò)程中因?yàn)樵沲鲁潦鬼敳慨a(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致部分水汽上升，窖內(nèi)整個(gè)水循環(huán)受到影響，后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該注重對(duì)下部窖泥水分的養(yǎng)護(hù)；機(jī)械化生產(chǎn)工藝中抽黃水、配料、蒸糧、攤晾、加水等環(huán)節(jié)都是機(jī)械完成，無(wú)法真正做好糟醅酸度的調(diào)節(jié)，在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該注意在蒸糧時(shí)加長(zhǎng)大火沖酸的時(shí)間，配料時(shí)注意糟醅酸度的調(diào)節(jié)等方面，以避免酸度長(zhǎng)期過(guò)高對(duì)窖泥中的微生物菌群造成影響通過(guò)幾組理化指標(biāo)的檢測(cè)分析；由于機(jī)械化生產(chǎn)窖池一般都是人工老熟窖泥制作的，一般只有5～7年，窖齡還比較短，還未徹底完成向老窖泥的轉(zhuǎn)換，部分指標(biāo)不穩(wěn)定，不能形成如老窖泥一樣穩(wěn)定的分布規(guī)律，同時(shí)某些理化指標(biāo)在短時(shí)間內(nèi)含量無(wú)法達(dá)到老窖泥的標(biāo)準(zhǔn)，需要在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中加以監(jiān)測(cè)，以防對(duì)窖泥的老熟及品質(zhì)造成影響。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械化生產(chǎn)工藝窖泥有效磷、腐殖質(zhì)含量的分布情況與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)下的分布情況基本相近，而水分含量、pH值、氨基酸態(tài)氮含量以及總氮含量與傳統(tǒng)工藝有所差異：水分含量隨著窖池部位的降低呈下降趨勢(shì)，與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥含水量的分布趨勢(shì)完全相反；機(jī)械化生產(chǎn)工藝窖池整體呈酸性，pH值在3.5～4.0左右，相對(duì)于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝優(yōu)質(zhì)窖泥呈中性存在明顯的下降趨勢(shì)；氨基酸態(tài)氮含量隨著窖泥部位的降低呈下降趨勢(shì)，與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥的分布趨勢(shì)完全相反；中部窖泥總氮含量最高，下部窖泥總氮含量高于上部窖泥，與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝窖泥隨著窖泥部位下降呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)不一致。

綜上所述，機(jī)械化工藝的運(yùn)用對(duì)窖泥的品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，機(jī)械化生產(chǎn)工藝的運(yùn)用目前雖仍處于起始階段，但不能放松對(duì)窖泥品質(zhì)的監(jiān)測(cè)，后續(xù)研究、生產(chǎn)過(guò)程中，將繼續(xù)擴(kuò)大樣品量，對(duì)機(jī)械化生產(chǎn)工藝窖泥理化指標(biāo)和微生物群落指標(biāo)進(jìn)行深入分析，以避免因機(jī)械化生產(chǎn)大規(guī)模推廣應(yīng)用對(duì)濃香型白酒生產(chǎn)的根本—窖泥造成不可挽回的破壞，同時(shí)還可以及時(shí)修正機(jī)械化生產(chǎn)工藝的參數(shù)，以更好的促進(jìn)白酒生產(chǎn)機(jī)械化的改革。