小米對(duì)濃香型白酒釀造及風(fēng)格特征的影響

方頌平，劉露，吳文睿，蒲順昌*，邢爽，劉飛翔，劉開放

1(亳州學(xué)院 生物與食品工程系，安徽 亳州，236800)2(亳州學(xué)院， 配制酒工程技術(shù)研究中心，安徽 亳州，236800)

“窖香濃郁、綿甜爽凈、回味悠長(zhǎng)”是傳統(tǒng)濃香型白酒的典型風(fēng)格，其風(fēng)格形成與“續(xù)糟配料、混蒸混燒、泥窖發(fā)酵”有很大關(guān)系。除此之外，傳統(tǒng)白酒釀造行業(yè)素有“高粱香、玉米甜、大米凈、糯米綿、小麥糙”之說，不同釀酒原料理化性質(zhì)及香氣特征的不同[1-2]，對(duì)傳統(tǒng)白酒風(fēng)格形成也起著重要的作用。

小米又稱谷子、粟米，是我國(guó)特有的雜糧之一。小米中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和葉黃素、多酚類物質(zhì)，是一種良好的營(yíng)養(yǎng)源。《本草綱目》記載，小米有“治反胃熱痢，煮粥食，益丹田，補(bǔ)虛損，開腸胃”的功效。近年來，隨著消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)及健康飲酒的發(fā)展需求，以小米為原料釀造米酒[3]和黃酒[4-5]，以及對(duì)其風(fēng)味特征研究[6-8]最為常見，而小米在蒸餾酒中研究較少。黃興海等[9]以小米代替部分高粱生產(chǎn)芝麻香型白酒，酒質(zhì)提高明顯，回甜感突出。李建君等[10]以部分小米為原料釀制清香型曲酒，清香突出、純正，后味爽凈，但以小米為釀酒原料釀造濃香型白酒及其風(fēng)味特征的研究，未見報(bào)道。

香氣活性值(odor activity value，OAV)，是指某種化合物濃度與其閾值的比值。白酒中風(fēng)味物質(zhì)的OAV對(duì)醬香型[11]、濃香型[12]酒體風(fēng)格貢獻(xiàn)已有大量研究。本研究以小米為釀酒原料，采用傳統(tǒng)濃香型白酒釀造工藝及氣相色譜定量分析方法，通過比較小米和五糧白酒中風(fēng)味成分及OAV，結(jié)合感官品評(píng)，研究小米對(duì)濃香型白酒釀造及風(fēng)格特征的影響。本研究可為傳統(tǒng)濃香型白酒原料多元化及品質(zhì)提升提供思路和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小米，產(chǎn)地陜西；高粱，產(chǎn)地東北；大米、糯米、小麥、玉米，購(gòu)于當(dāng)?shù)?；叔戊醇、乙酸正戊酯?-乙基丁酸均為色譜純，上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

300 cm×180 cm×250 cm濃香型窖池，自建；J-3T10 W智能無線溫度測(cè)量?jī)x，北京旗碩物聯(lián)科技有限公司；Agilent 7890A氣相色譜儀，安捷倫科技有限公司；CP-WAX 57CB 50 m×0.25 mm×0.20 μm 色譜柱，瓦里安公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 小米濃香型白酒釀造

1.3.1.1 釀造工藝流程及參數(shù)

采用傳統(tǒng)濃香型白酒“續(xù)糟配料、混蒸混燒、泥窖發(fā)酵”釀造工藝，工藝流程如圖1所示，由于小米顆粒較小，提前24 h潤(rùn)糧，餾酒溫度控制在25～30 ℃。

圖1 小米白酒釀造工藝流程Fig.1 Process flow of making Baijiu with millet

試驗(yàn)窖池共6條，每條窖池原料投料量1 t，其中3條用100%小米，另3條用5種糧食，高粱∶大米∶糯米∶小麥∶玉米質(zhì)量比為70∶15∶6∶6∶3，發(fā)酵周期120 d，釀造工藝參數(shù)見表1。

表1 釀造工藝參數(shù)Table 1 Parameters of brewing technique

1.3.1.2 酒醅理化指標(biāo)測(cè)定

本試驗(yàn)將小米為原料酒樣混合后，進(jìn)行定量分析及感官品評(píng)，對(duì)比五糧白酒樣按相同方法處理。出、入池酒醅水分、酸度和淀粉測(cè)定參照《白酒生產(chǎn)技術(shù)全書》[13]。

1.3.1.3 釀造過程發(fā)酵溫度測(cè)定

在窖池中埋入智能無線溫度測(cè)量?jī)x，測(cè)量酒醅上、中、下3層溫度，每天記錄溫度變化。

1.3.2 小米濃香型白酒風(fēng)味成分測(cè)定

1.3.2.1 風(fēng)味成分定量分析

采用氣相色譜進(jìn)行定量分析，GC條件[14]如下：起始溫度35 ℃，保持時(shí)間0 min，以2 ℃/min升至60 ℃，保持4 min，以6 ℃/min升至195 ℃，保持20 min。載氣：高純氮?dú)猓涣魉伲?.0 mL/min；進(jìn)樣量：1 μL；進(jìn)樣口溫度：230 ℃；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣，分流比30∶1。采用保留時(shí)間以及叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定性、定量測(cè)定。

1.3.2.2 風(fēng)味成分香氣活性值計(jì)算

嗅覺閾值首選“中國(guó)白酒169計(jì)劃”測(cè)定結(jié)果[15]，其嗅覺閾值測(cè)定酒精度為46°，其他嗅覺閾值采用《化合物香味閾值匯編》[16]中水介質(zhì)下的覺察閾值。根據(jù)劉明等[17]研究結(jié)果，同一物質(zhì)在不同酒精度下嗅覺閾值有所不同，因此對(duì)化合物香味閾值匯編中水介質(zhì)下的覺察閾值擴(kuò)大3倍后計(jì)算OAV。

1.3.2.3 感官品評(píng)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

感官品評(píng)由專業(yè)品酒員3人、經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)生5人組成。參照《白酒感官品評(píng)術(shù)語》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選取9種典型風(fēng)格描述，對(duì)小米及五糧白酒進(jìn)行感官品評(píng)和打分，繪制風(fēng)味特征圖譜。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照張明等[18]略加改進(jìn)，典型風(fēng)格描述及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 典型風(fēng)格描述及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 單位：分

2 結(jié)果與分析

2.1 小米對(duì)濃香型白酒釀造的影響

2.1.1 小米對(duì)酒醅理化指標(biāo)及出酒率的影響

通過對(duì)不同原料出池酒醅進(jìn)行理化檢測(cè)，結(jié)果如表3所示。

表3 出池酒醅理化指標(biāo)及出酒率Table 3 Physica-chemical indexes and liquor yield of fermented grains when leaving the pool

由表3 可知，使用小米釀造濃香型白酒，對(duì)酒醅理化指標(biāo)影響不明顯，原料平均出酒率和五糧原料基本一致。

2.1.2 小米對(duì)釀造過程溫度變化的影響

使用智能無線溫度測(cè)量?jī)x測(cè)定窖池中間位置上、中、下層酒醅溫度變化，取前30 d中層酒醅溫度變化，如圖2所示。

圖2 小米和五糧原料窖池中層酒醅溫度變化Fig.2 Temperature variation of millet and five grains fermented in the middle layer of pool

從圖2可知，兩者溫度變化基本符合“前緩、中挺、后緩落”的變化規(guī)律，但小米原料最高頂溫達(dá)到38.4 ℃，明顯高于五糧原料35.6 ℃。用小米發(fā)酵頂溫偏高，可能與小米中直鏈淀粉含量較高有關(guān)。小米中直鏈淀粉含量高達(dá)27.2%[19]，而粳高粱中的直鏈淀粉只有19.86%[20]，直鏈淀粉更容易被大曲中淀粉酶轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖，使酵母生長(zhǎng)繁殖旺盛,發(fā)酵頂溫偏高。在傳統(tǒng)固態(tài)白酒釀造過程中，溫度過高或過低均影響固態(tài)發(fā)酵順利進(jìn)行，需要通過入池溫度、投料量以及加曲量來調(diào)整。在其他工藝參數(shù)不變的情況下，可適當(dāng)降低小米投料量，來控制發(fā)酵頂溫。

2.2 小米對(duì)濃香型白酒風(fēng)格特征的影響

2.2.1 小米對(duì)酒體風(fēng)味成分及香氣活性值的影響

通過氣相色譜定量檢測(cè)小米和五糧白酒中風(fēng)味成分，結(jié)合氣味閾值計(jì)算OAV，其中酯、醇、酸和醛酮類風(fēng)味成分含量及OAV見表4～表7。

表4 小米及五糧白酒中酯類含量及香氣活性值Table 4 Ester content and odor activity value of Baijiu made of millet and five grains

表5 小米及五糧白酒中醇類含量及香氣活性值Table 5 Alcohol content and odor activity value of Baijiu made of millet and five grains

表6 小米及五糧白酒中酸類含量及香氣活性值Table 6 Acid content and odor activity value of Baijiu made of millet and five grains

表7 小米及五糧白酒中醛酮類含量及香氣活性值Table 7 Aldehyde and ketone content and odor activity value of Baijiu made of millet and five grains

用小米釀造的濃香型白酒中共定量檢出41種風(fēng)味成分，對(duì)比五糧白酒中檢出的42種，小米白酒中醇類物質(zhì)無2-戊醇和正丁醇，而五糧白酒中無壬酸。小米白酒風(fēng)味成分總含量為19 527 mg/L，而五糧白酒為15 219 mg/L?？梢?，小米為釀酒原料更有利于白酒風(fēng)味物質(zhì)的形成。

小米白酒中酯、醇和酸類含量高于五糧白酒，醛酮類低于五糧白酒，風(fēng)味成分含量較高的依次為己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸、乙酸、丁酸乙酯、丁酸、乙醛、異戊醇、正丙醇；五糧白酒中含量較高的依次為己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、異戊醇、乙酸、乙醛、己酸、正丙醇、正丁醇、乙縮醛。小米和五糧白酒中含量前3的均為己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯，酒體符合濃香型白酒的基本特征，但其他成分含量差別較大，使兩者在風(fēng)格特征上又有區(qū)別。

小米和五糧白酒中OAV>1的化合物分別有28種和29種，但小米白酒OAV總和為132 553，而五糧白酒OAV總和只有108 365，說明小米白酒香氣更濃郁。此外，小米白酒中酯、酸的OAV高于五糧白酒，而醇、醛酮的OAV低于五糧白酒；小米白酒OAV較大的依次為己酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、異戊醛、辛酸乙酯、丁酸、己酸、乙醛、乙酸異戊酯、乙酸乙酯，而五糧白酒OAV較大的依次為己酸乙酯、異戊醛、辛酸乙酯、戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙醛、己酸、丁酸、乙酸異戊酯、乙酸乙酯。小米和五糧白酒OAV最大均為己酸乙酯，但兩者酯、醇、酸及醛酮類OAV以及單一成分OAV差別，導(dǎo)致其香氣特征又有區(qū)別。

2.2.2 小米對(duì)酒體感官風(fēng)格特征的影響

傳統(tǒng)白酒有成百上千種微量成分[21]，通過GC-O-MS技術(shù)可對(duì)單一成分香氣貢獻(xiàn)進(jìn)行鑒定分析[22]，但風(fēng)味成分之間協(xié)同表現(xiàn)出來的風(fēng)味特征，目前只能通過感官品評(píng)來評(píng)價(jià)。為便于感官品評(píng)，在眾多風(fēng)味描述中，選取蜜香、酯香、窖香、陳香以及醇甜、醇厚、豐滿、爽凈、悠長(zhǎng)9項(xiàng)主要風(fēng)味特征，通過酒類品評(píng)與管理系統(tǒng)進(jìn)行感官品評(píng)和打分，每個(gè)樣品重復(fù)3次，取其平均值繪制風(fēng)味特征圖譜(圖3)。

由圖3可知，小米白酒酯香更突出，香氣更舒適，主要是因?yàn)樾∶装拙浦絮ヮ?、己酸乙酯以及戊酸乙酯OAV分別比五糧白酒高出25.6%、12.8%和193.6%；口感方面，小米白酒醇甜、豐滿以及醇厚感明顯優(yōu)于五糧白酒，口感的差異源于酒體中風(fēng)味成分含量的不同，小米白酒和五糧白酒中酯、醇、酸及醛酮類含量如圖4所示。

圖3 小米和五糧白酒的風(fēng)味特征圖譜Fig.3 Flavor characteristics profile of Baijiu made of millet and five grains

圖4 小米和五糧白酒中酯、醇、酸及醛酮含量對(duì)比Fig.4 Content of esters, alcohols, acids aldehydes and ketones in Baijiu made of millet and five grains

由圖4可知，小米白酒中賦予酒體豐滿、醇厚感的酯類和酸類物質(zhì)比五糧白酒高，醇類和醛酮類物質(zhì)含量接近。此外，高級(jí)醇普遍存在苦味，而小米白酒中無2-戊醇和正丁醇，使小米白酒醇甜味更突出。

3 結(jié)論

使用小米為釀酒原料，采用傳統(tǒng)工藝釀造濃香型白酒，對(duì)酒醅理化指標(biāo)和出酒率無影響。由于不同原料直鏈淀粉含量的差異，使小米原料發(fā)酵頂溫高于五糧原料，后期需要通過適當(dāng)降低投料量來控制發(fā)酵頂溫。小米白酒中風(fēng)味成分含量和OAV分別為19 527 mg/L和132 553，明顯高于五糧白酒，使小米白酒風(fēng)味更豐富、香氣更濃郁。此外，小米白酒中主要香氣特征成分為己酸乙酯、丁酸乙酯和戊酸乙酯，而對(duì)比五糧白酒為己酸乙酯、異戊醛和辛酸乙酯，兩者存在明顯不同。通過感官品評(píng)，發(fā)現(xiàn)小米白酒酯香更突出，醇甜、豐滿,醇厚感更強(qiáng)，而酒體香氣優(yōu)雅、醇甜、豐滿以及醇厚是優(yōu)質(zhì)濃香型白酒的重要特征，因此使用小米為釀酒原料，可以明顯提升濃香型白酒的品質(zhì)。