濃香丟糟原位制曲釀酒應(yīng)用研究

韋孝宇，吳再節(jié)，孫 偉，崔 磊，董思文，常 強(qiáng)

（安徽文王釀酒股份有限公司，安徽臨泉 236400）

自古都有“曲是酒之骨”的說(shuō)法，大曲在濃香型酒生產(chǎn)中是重要的糖化發(fā)酵劑，直接關(guān)系到大曲酒的質(zhì)量。隨著社會(huì)的發(fā)展，高品質(zhì)、低成本成為了釀酒行業(yè)發(fā)展的新方向。文王貢酒在江淮流域已有悠久的釀酒歷史，在濃香型大曲酒上有獨(dú)特的制曲和釀酒工藝，其中紅心中高溫酒曲最為獨(dú)特。雖然白酒相關(guān)科研人員已對(duì)濃香型大曲制曲工藝[1-3]、釀酒工藝[4-5]、大曲微生物[6]開(kāi)展了大量的研究，但開(kāi)展丟糟再利用制曲與不翻曲原位制曲相結(jié)合的工藝研究不多。目前文王貢酒積極推行新技術(shù)，改進(jìn)制曲工藝，充分利用釀酒副產(chǎn)物丟糟代替部分大麥并結(jié)合不翻曲原位培曲新工藝進(jìn)行制曲。鑒于此，本試驗(yàn)就丟糟原位制曲對(duì)釀酒的影響展開(kāi)研究，旨在探索、創(chuàng)新，提升制曲工藝和釀造工藝。

1 材料與方法

1.1 材料

材料：丟糟原位試驗(yàn)曲、常規(guī)曲、五糧、窖池等。本次試驗(yàn)使用的丟糟原位制曲和常規(guī)大曲進(jìn)行了理化分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 強(qiáng)化大曲和常規(guī)大曲分析

儀器：溫度計(jì)、酒精計(jì)、氣相色譜、近紅外光譜儀等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 丟糟原位制曲和對(duì)比大曲釀造工藝比對(duì)

在采用文王傳統(tǒng)老五甑工藝入池的基礎(chǔ)上，選取產(chǎn)、質(zhì)量相當(dāng)?shù)?個(gè)班組，并在各班組選取連續(xù)產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定的窖池，以求最大限度降低操縱人員和生產(chǎn)場(chǎng)地帶來(lái)的差異。其中主要變量為大曲，對(duì)比曲即常規(guī)大曲為28 %，而試驗(yàn)曲即丟糟原位制曲用曲量為28%、26%、24%和22%，每個(gè)班組做5條窖池，3個(gè)班平行試驗(yàn)，共計(jì)15條窖池。

1.2.2 酒醅發(fā)酵過(guò)程取樣分析

分別對(duì)正常曲窖池和丟糟原位制曲窖池發(fā)酵過(guò)程酒醅進(jìn)行取樣，取樣時(shí)間分別為出入池當(dāng)日以及發(fā)酵過(guò)程中的第15天、第30天、第45天，取樣方法為：窖池中心點(diǎn)處縱向取3個(gè)等分點(diǎn)，分別取樣混合均勻后，使用近紅外光譜儀對(duì)其理化指標(biāo)進(jìn)行分析，取樣方法詳見(jiàn)圖1。

圖1 窖池取樣點(diǎn)示意圖

1.2.3 窖池測(cè)溫

用窖池測(cè)溫桿分別對(duì)丟糟原位制曲和常規(guī)曲使用窖池進(jìn)行溫度測(cè)定，從窖池中心處分別測(cè)定窖池內(nèi)上、中、下層酒糟的溫度，取平均值進(jìn)行比對(duì)分析，測(cè)溫時(shí)間為前21 d每3 d測(cè)1次，后25 d每5 d測(cè)1次。

1.2.4 窖池產(chǎn)量分析

分別對(duì)丟糟原位制曲和正常曲使用窖池產(chǎn)量進(jìn)行了比對(duì)分析。

1.2.5 窖池產(chǎn)酒質(zhì)量分析

分別對(duì)丟糟原位制曲和正常曲使用窖池原酒主要酯類(lèi)進(jìn)行了比對(duì)分析。

1.2.6 丟糟原位制曲酒樣感官評(píng)定

由文王公司品酒委員會(huì)組織對(duì)丟糟原位制曲和正常曲酒樣進(jìn)行品評(píng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 丟糟原位制曲糟醅升溫變化比對(duì)分析

對(duì)丟糟原位制曲和正常曲發(fā)酵過(guò)程測(cè)溫，并制作升溫曲線(xiàn)，以便能更直觀(guān)反映出大曲發(fā)酵情況，具體升溫曲線(xiàn)見(jiàn)圖2。

圖2 丟糟原位制曲酒醅溫度隨時(shí)間變化分析

通過(guò)圖2可以看出，用正常曲28 %和試驗(yàn)曲22%、試驗(yàn)曲24%、試驗(yàn)曲26%、試驗(yàn)曲28%所能達(dá)到的頂溫分別為30.8 ℃、33.0 ℃、33.4 ℃、32.5 ℃、32.1 ℃，升溫幅度分別為13.4 ℃、15.9 ℃、16.4 ℃、15.3 ℃、14.9 ℃，可以看出，試驗(yàn)曲頂溫均高于正常曲，且試驗(yàn)曲發(fā)酵頂溫均能達(dá)到32 ℃以上，并能維持在32 ℃以上一定時(shí)間，這有利于以己酸菌為主的窖泥微生物生長(zhǎng)繁殖，有利于以己酸、丁酸為底物的酯化反應(yīng)的發(fā)生，可以產(chǎn)生更多的酯類(lèi)產(chǎn)物，從升溫曲線(xiàn)可看出，試驗(yàn)曲24%和22%更加有利于酒醅升溫。

2.2 丟糟原位制曲發(fā)酵過(guò)程酒醅理化指標(biāo)分析

為了進(jìn)一步深入了解酒醅發(fā)酵過(guò)程中試驗(yàn)曲對(duì)其影響，本研究對(duì)發(fā)酵過(guò)程中酒醅進(jìn)行了取樣分析，利用近紅外光譜儀測(cè)得酒醅理化指標(biāo)，水分、酒精度、酸度和淀粉檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3—圖6。

圖3 丟糟原位制曲水分隨時(shí)間變化分析

通過(guò)圖3可以看出，試驗(yàn)曲和正常曲酒醅入池水分在55%～58%之間，均符合工藝要求，發(fā)酵前5 d酒醅水分變化明顯，發(fā)酵15 d之后變化較為緩慢。發(fā)酵前后對(duì)比用曲28 %和試驗(yàn)用曲22 %、試驗(yàn)用曲24%、試驗(yàn)用曲26%、試驗(yàn)用曲28%水分增加分別為5.2%、6.1%、6.2%、5.9%、5.3%，可以看出，除了試驗(yàn)用曲28%和正常曲接近，其余試驗(yàn)用曲水分增加量均高于正常曲。水分的變化反映了微生物在窖池內(nèi)代謝的強(qiáng)弱，生長(zhǎng)繁殖越旺盛代謝產(chǎn)生的水分越高，從這方面可知試驗(yàn)用曲24 %和22%相對(duì)于正常曲能使微生物生長(zhǎng)繁殖更加旺盛。

通過(guò)圖4可以看出，試驗(yàn)曲和正常曲在發(fā)酵前15 d內(nèi)酒精度生成幅度最大，并接近頂峰，這和圖3水分變化趨勢(shì)較為一致，主要因?yàn)榘l(fā)酵前期主要為酵母生長(zhǎng)繁殖，這階段酵母代謝最為旺盛，同時(shí)產(chǎn)生的水和酒精較快。而到了發(fā)酵的15 d之后，產(chǎn)酒精速度出現(xiàn)明顯減弱，這說(shuō)明隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酵母等微生物的代謝產(chǎn)物逐漸抑制酵母的代謝及生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致酵母代謝衰退。對(duì)比用曲28%和試驗(yàn)用曲22 %、24 %、26 %、28 %產(chǎn)酒精最大值分別為4.1%vol、5.2%vol、5.3%vol、5.1%vol、5.0%vol，通過(guò)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可知試驗(yàn)曲發(fā)酵能力優(yōu)于正常曲，通過(guò)表1也可以看出，試驗(yàn)曲發(fā)酵力明顯高于正常曲，通過(guò)酒精度的變化進(jìn)一步證實(shí)試驗(yàn)曲更利于產(chǎn)酒。

圖4 丟糟原位制曲酒醅酒精度隨時(shí)間變化分析

通過(guò)圖5可看出，試驗(yàn)曲和正常曲入池酸度均在1.5～1.7之間，符合文王釀酒工藝要求，且出池酸度均不高于3.0。試驗(yàn)曲和正常曲在發(fā)酵前5 d有明顯的生酸幅度，這階段主要為好氧產(chǎn)酸菌代謝所致。到了發(fā)酵的5～15 d，生酸速度減緩，是由于隨著窖池內(nèi)氧氣含量的減少，好氧產(chǎn)酸菌代謝逐漸減弱，生酸減緩。而當(dāng)發(fā)酵進(jìn)行到15～30 d，生酸速度再次加快，此階段窖內(nèi)基本處于無(wú)氧狀態(tài)，窖內(nèi)厭氧菌、兼性厭氧菌[7]代謝加快，特別是乳酸菌等。在30 d以后，生酸再次減緩，主要為隨著酸類(lèi)代謝產(chǎn)物的積累，酒醅酸度增加抑制產(chǎn)酸菌的代謝導(dǎo)致。對(duì)比用曲28 %和試驗(yàn)用曲22 %、24 %、26%、28%生酸幅度分別為1.4、1.0、1.1、1.1、1.0，可以看出試驗(yàn)曲窖池生酸幅度小于正常曲窖池，與表1試驗(yàn)曲酸度低于正常曲酸度較一致，可能原因是正常曲中所含的產(chǎn)酸菌數(shù)量較多或者產(chǎn)酸能力較強(qiáng)。

圖5 丟糟原位制曲酒醅酸度隨時(shí)間變化分析

通過(guò)圖6可以看出，在發(fā)酵15 d內(nèi)，酒醅淀粉含量降幅明顯，淀粉消耗速度較快，主要是因?yàn)榘l(fā)酵前期微生物代謝繁殖較為旺盛，這與圖2升溫曲線(xiàn)一致。對(duì)比用曲28 %和試驗(yàn)用曲22 %、24 %、26 %、28 %淀粉消耗量分別為7.71 %、9.46 %、9.84%、9.05%、8.80%，這與每消耗百分之一淀粉，溫度約升高1.5 ℃粗略規(guī)律相符。通過(guò)數(shù)據(jù)可知，試驗(yàn)曲淀粉消耗量較正常曲更優(yōu)，特別是試驗(yàn)用曲22%、24%最佳。

圖6 丟糟原位制曲酒醅淀粉隨時(shí)間變化分析

2.3 丟糟原位制曲產(chǎn)量比對(duì)分析（圖7）

由圖7可知，對(duì)比用曲28%和試驗(yàn)用曲22%、24 %、26 %、28 %窖池產(chǎn)酒量分別為297.3 kg、342.6 kg、345.2 kg、337.7 kg、319.6 kg（產(chǎn)量均以65 %vol計(jì)）。試驗(yàn)池產(chǎn)量相比正常曲窖池均有所提升，特別是試驗(yàn)用曲24 %和22 %較正常曲窖池產(chǎn)量分別提升了16.1 %、15.2 %。其結(jié)果與圖4酒精度最終值一致，進(jìn)一步說(shuō)明了丟糟原位制曲相比正常曲有更強(qiáng)的發(fā)酵能力，利于酒醅產(chǎn)酒，對(duì)大曲酒產(chǎn)量提升有正向作用。

圖7 丟糟原位制曲產(chǎn)量比對(duì)分析

2.4 丟糟原位制曲原酒質(zhì)量比對(duì)分析（圖8）

單單通過(guò)產(chǎn)量并不足以說(shuō)明試驗(yàn)曲和正常曲的優(yōu)劣，所以本次研究又對(duì)窖池原酒的理化指標(biāo)進(jìn)行了比對(duì)分析，對(duì)濃香型主體香味物質(zhì)己酸乙酯的含量進(jìn)行比對(duì)。由圖8可看出，對(duì)比用曲28 %和試驗(yàn)用曲22 %、24 %、26 %、28 %窖池原酒產(chǎn)己酸乙酯含量分別為102.3mg/100mL、203.5mg/100mL、207.6mg/100mL、198.3 mg/100 mL、185.5 mg/100 mL，試驗(yàn)池己酸乙酯的含量均高于對(duì)比池，試驗(yàn)用曲24%、22%、26%和28%較正常曲窖池分別高出102.9%、98.9%、93.8%、81.3%。己酸乙酯作為濃香型大曲酒的主體香味物質(zhì)，主要由己酸和乙醇在微生物酯化酶的作用下酯化生成。己酸主要由窖泥中己酸菌為主的梭狀芽孢桿菌產(chǎn)生，這類(lèi)微生物最主要的特點(diǎn)就是厭氧性，且依靠乙酸、丁酸、乙醇等為碳源，良好的發(fā)酵可以保證窖內(nèi)有充足的底物。同時(shí)窖內(nèi)溫度、酸度對(duì)這類(lèi)生物的生長(zhǎng)代謝也有著明顯影響，通過(guò)圖2可知，試驗(yàn)曲窖池頂溫均高于32 ℃且保持30 ℃以上持續(xù)數(shù)天，而正常曲窖池頂溫接近30 ℃，在30 ℃以上持續(xù)時(shí)間短，這對(duì)己酸的生成和后續(xù)的酯化造成了很大的差異，因?yàn)榧核峋钸m宜的生長(zhǎng)溫度在32～34 ℃，在此溫度下己酸代謝生成較多，同時(shí)后續(xù)的酯化反應(yīng)在30 ℃以上最為旺盛，所以試驗(yàn)池產(chǎn)己酸乙酯較多。再根據(jù)圖4酸度可知，試驗(yàn)曲窖池生酸較正常曲窖池低，較低的酸度對(duì)己酸的代謝合成更有利，同時(shí)也更符合己酸菌在中性偏酸性環(huán)境下生長(zhǎng)較佳的特點(diǎn)。

圖8 丟糟原位制曲原酒質(zhì)量比對(duì)分析

2.5 丟糟原位制曲原酒口感比對(duì)分析（表2）為了更進(jìn)一步論證試驗(yàn)曲和正常曲在感官方面的區(qū)別，本次研究對(duì)試驗(yàn)池、對(duì)比池原酒口感進(jìn)行了品評(píng)分析，由表2可知，對(duì)比用曲28%窖香弱，評(píng)分較低，試驗(yàn)用曲22%和24%窖香濃郁，且評(píng)分較高。從口感品評(píng)上可知，試驗(yàn)曲產(chǎn)酒口感較好，特別是試驗(yàn)用曲22 %和24 %對(duì)酒體口感提升明顯。

3 結(jié)論

3.1 通過(guò)對(duì)丟糟原位制曲和正常曲窖池酒醅的升溫及理化比對(duì)分析可知，試驗(yàn)曲發(fā)酵效果要優(yōu)于正常曲，主要體現(xiàn)在發(fā)酵升溫幅度較高，挺溫時(shí)間長(zhǎng)，淀粉消耗更大，發(fā)酵酒精度較高，生酸較低，綜合來(lái)看發(fā)酵更為正常，特別是試驗(yàn)用曲24 %和22 %更佳。

3.2 丟糟原位制曲和正常曲窖池產(chǎn)酒情況比對(duì)發(fā)現(xiàn)，丟糟原位制曲窖池產(chǎn)量較正常曲窖池均有所提升，特別是試驗(yàn)用曲24 %和22 %，較正常曲窖池產(chǎn)量分別提升了16.1%和15.2%。在產(chǎn)酒質(zhì)量上，丟糟原位制曲窖池濃香型主體香己酸乙酯含量均高于正常曲窖池，試驗(yàn)用曲24%、22%、26%、28%較正常曲窖池分別高出102.9 %、98.9 %、93.8 %、81.3%。

3.3 通過(guò)對(duì)丟糟原位制曲和正常曲窖池原酒口感品評(píng)比對(duì)發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)曲產(chǎn)酒口感較正常曲產(chǎn)酒更好，特別是試驗(yàn)用曲22 %和試驗(yàn)用曲24 %對(duì)酒體口感提升明顯。

3.4 綜上所述，丟糟原位大曲有利于產(chǎn)酒，有利于提質(zhì)，有利于酒糟資源化，有利于降低勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于減曲增效，對(duì)制曲工藝和釀造工藝的革新探究有一定價(jià)值。