醬香型白酒生產工藝及關鍵工藝原理簡述

邱聲強，唐維川，趙金松，3，孔祥凱，云 嶺

（1.四川省川酒集團醬酒有限公司，四川瀘州 646500；2.四川輕化工大學生物工程學院，四川宜賓 644000；3.四川省酒業(yè)集團有限責任公司，四川瀘州 646000）

醬香型白酒是中國白酒四大基礎香型之一，醬香型白酒生產歷史悠久，主要在貴州省仁懷市和四川省古藺縣地區(qū)生產，以茅臺酒和郎酒為代表。醬香型白酒的工藝總結為“端午制曲，重陽下沙，一年一個大周期，兩次投糧，九次蒸煮，八次發(fā)酵，七次取酒”[1]。具有“高溫制曲、高溫堆積、高溫發(fā)酵、高溫餾酒、生產周期長、貯存周期長”四高兩長的工藝特點[2]。以耐熱真菌、細菌為主的發(fā)酵菌群形成了醬香型白酒獨特的風味，其酒體具有“醬香突出，幽雅細膩，酒體醇厚，空杯留香持久”的風味特征，深受消費者青睞[3]。

1 醬香大曲概述

高溫大曲是醬香型白酒重要的糖化發(fā)酵劑和生香劑，是發(fā)酵過程中微生物的主要來源，大曲的質量對出酒率和酒體質量有著重要影響。

1.1 制曲工藝

1.1.1 制曲原料處理

高溫大曲全部采用小麥制作，通常選用南方軟質小麥。將小麥除雜后，使用原料量5%～10%的水潤麥，夏季使用常溫水，冬季使用40～60 ℃的溫水，再將外表濕潤的小麥輸送至空地掃成堆。小麥潤濕10 h后進行粉碎，感官要求爛心不爛皮，呈“梅花瓣”薄片狀，過20目的細粉要求占40%～60%。粉碎后麥粉與3 %～8 %的母曲粉進行拌和，夏季加入母曲量3 %～5 %，冬季加入母曲量5 %～8%。母曲粉為上批次優(yōu)質母曲粉碎制成，是新曲的主要微生物來源，母曲的好壞對新曲品質起著至關重要的作用，通常選用菊花心、紅心的金黃色大曲。

小麥作為高溫大曲的原料，若將大曲換算為小麥，則小麥占據(jù)了釀酒原料一半的量，麥質的好壞對酒體質量有重要影響。小麥分為軟質小麥和硬質小麥，軟質小麥淀粉含量高，吸水性好，且支鏈淀粉含量高，有利于糊化，但蛋白質含量少，不利于蛋白質分解產香，而硬質小麥蛋白質含量高，只能被分解一部分，剩余的蛋白質易形成雜醇油，影響酒質，故一般要求軟質小麥和硬質小麥比例在7∶3。若軟質小麥比例較低，可增加潤麥水，使小麥軟化，使得粉碎時顆粒減少[4-5]。麥粉過粗，黏著力低導致曲坯松散，曲坯易掉邊角、垮塌，培養(yǎng)時升溫快，中挺不足，后火無力；麥粉過細，曲坯緊實、水分高，不利于透氣，曲心溫度上不去，易形成“窩心曲”[4]。

1.1.2 拌和水分

母曲粉與小麥粉混合后，加入水拌和，控制水分在35 %～40 %，夏季35 %～37 %，冬季加水37%～40%。水分過高，曲坯黏性大，曲心水分揮發(fā)不出而滋生雜菌；水分過低，曲坯松散，曲料干，培菌挺溫時間短，后火不足，易形成醬香不明顯，糖化力較高的白色大曲[6]。

1.1.3 壓制曲坯

小麥粉與母曲拌和水分后，壓制成長方形曲塊，要求表面光滑，無缺角、裂縫，中間突起，提漿好，無夾灰。曲包高度一般在12～13 cm，曲包過高，曲坯疏松易變形，升溫快；曲包過低，曲坯較緊，富集微生物少，培菌發(fā)酵溫度異常。因此，適當?shù)那叨葘Ω邷卮笄焚|有著重要影響。

1.1.4 入倉堆放

堆曲前將發(fā)酵倉打掃干凈，地面鋪上稻草，墻壁四周用母草保溫。曲坯由內往外堆放，橫放4塊，直放3塊，曲坯之間順縫旮草，堆完一層后蓋上4～6 cm厚的稻草，逐層操作至5～6層高，每層之間曲坯不對縫。堆曲結束后，平整的覆蓋稻草，均勻潑灑原料質量3 %～6 %的量水，冬季水溫40～60 ℃，夏季用涼水，關閉門窗進入升溫培菌階段。

1.1.5 培菌管理

高溫大曲培菌過程中因微生物發(fā)酵，溫度不斷升高。隨著溫度變化，大曲中微生物種群、生物酶活力等都會發(fā)生變化，影響大曲風味物質的生成[7]。不同溫度下大曲理化性質差異巨大，一般溫度越高，耐高溫酶活力提高，有利于進行美拉德反應和吡嗪類物質的生成，醬香越突出，糖化力越低；若溫度過高，易形成黑色曲塊，有糊味，焦香明顯；一般溫度越低，醬香越淡，糖化力較高[8-9]。

當高溫大曲升至一定溫度時翻曲，有利于調溫、調濕，使不同位置、不同層數(shù)的曲塊均勻發(fā)酵、成熟、干燥。蔣英麗等[10]通過對郎酒廠高溫大曲微生物多樣性進行研究發(fā)現(xiàn)，高溫大曲第一次翻曲和第二次翻曲時真菌種類顯著減少，細菌種類顯著增加，第三次翻曲時真菌種類減少至最低水平，細菌種類銳減，之后大曲微生物種類趨于穩(wěn)定。在第一次翻曲后優(yōu)勢菌群顯現(xiàn)，細菌為多優(yōu)勢菌群，真菌以嗜熱菌為主[11-12]。通過微生物群落演化規(guī)律，為高溫大曲培菌管理提供了數(shù)據(jù)理論支撐。

一般入倉發(fā)酵6～15 d，溫度在60～70 ℃時，進行第一次翻曲，翻曲時曲坯斷面呈黃色，有明顯的黃粑味。第一次翻曲后，溫度會先下降，后緩慢上升，當7～12 d，溫度升至55～60 ℃之間，進行第二次翻曲。第二次翻曲后12～15 d，曲坯溫度升至35～50 ℃，進行第三次翻曲。當曲坯水分排干，溫度接近室溫可轉至發(fā)酵倉貯存。出倉前將曲塊上的稻草刮干凈，長15 cm以上的稻草回收再利用。

1.1.6 貯存管理

大曲出倉后，轉移至倉庫貯存，倉庫要求干燥通風，堆碼整齊。貯存過程中，大曲生物酶活力和理化性質隨貯存時間發(fā)生變化。貯存前期，酸度變化小，糖化力、液化力、發(fā)酵力逐漸增大，酶活性降低。貯存3～6個月后，糖化力、發(fā)酵力變化小，水分降低；貯存6個月以后，發(fā)酵力、糖化力再次降低；貯存一年以后，生物酶活力和理化性質均再次減弱[13]。故一般貯存3～6個月后通過感官、理化檢驗判斷是否符合質量指標，再交由生產車間釀酒生產使用。

1.2 高溫大曲研究方向

目前，對高溫大曲的研究多圍繞大曲中微生物群落結構和特定菌株的篩選進行研究，結合醬香大曲生產工藝，對醬香高溫大曲的研究多集中在耐熱菌株的篩選。姚燦等[14]在中高溫曲中分析鑒定出2株產淀粉酶和酸性淀粉酶的嗜熱真菌。王珍等[15]通過三級篩方法從高溫曲中分離出6株耐熱高產酒精酵母，菌株混合后糖化力、發(fā)酵力、酯化力等都得到明顯提升。周陽子等[16-17]先后在高溫大曲中篩選出1株產香細菌和1株產淀粉酶、產香酵母。此外，對高溫大曲微生物的研究不僅是對功能菌株的篩選，細菌和真菌的菌落結構同樣是大曲研究的重要方向，楊旭等[18]通過高通量測序，對高溫大曲中真菌和細菌群落結構在發(fā)酵過程中的動態(tài)變化進行了解析，發(fā)現(xiàn)細菌和真菌數(shù)量在培菌過程中呈現(xiàn)先升后降的趨勢，在曲溫最高時數(shù)量達到最高值，此時克羅彭斯特菌是優(yōu)勢菌群，乳桿菌屬在整個過程中都是優(yōu)勢菌屬。高溫大曲中的功能微生物分離純化后，在實際應用中對改善大曲質量起到了重要作用。郎酒廠通過在制曲過程中加入高產吡嗪類物質的芽孢桿菌菌液，制成的高溫大曲質量大幅提升，醬香突出，感官指標得到明顯改善[19]。

醬香型白酒獨特的風味是由多種香味物質共同組成的復合香味，未來對于高溫大曲微生物的研究不僅僅是局限于單一菌種或單個功能菌的研究，多菌種共同作用才能更好的提高醬香大曲的品質。由于高溫大曲是開放式制曲，環(huán)境中微生物結構以及車間環(huán)境、氣候等條件也會是行業(yè)研究的一大方向。相信未來高溫大曲的研究會呈現(xiàn)出以白酒風味為導向的多態(tài)化發(fā)展，不僅局限于微生物的研究，環(huán)境、設備、工藝、時節(jié)等因素都會成為高溫大曲研究的重要方向。

2 醬香型白酒的釀造

醬香型白酒常用釀造工藝分為三大類，傳統(tǒng)的大曲醬香工藝、麩曲醬香工藝和大曲醬香與麩曲醬香結合的生產工藝[20]。其中最為常見的是傳統(tǒng)大曲醬香工藝，“四高兩長”的坤沙工藝造就了風格獨特的醬香型白酒。

2.1 醬香白酒的釀造工藝

2.1.1 釀酒原料

醬香型白酒釀造需經過兩次投糧、九次蒸煮、八次發(fā)酵、七次取酒，原料的性質和品質對酒質具有極大影響[21]。淀粉是酒精發(fā)酵的主要物質，通常使用支鏈淀粉含量大于88%的紅纓子糯高粱作為釀酒原料，與粳高粱相比，糯高粱更易達到皮薄、柔熟、玄青、收汗等工藝標準，且糯高粱淀粉含量高，籽粒截面結構成玻璃質狀，經過多次翻烤蒸煮顆粒能夠保持完整不爛，悶水時淀粉流失少，淀粉利用率高[22]。

高粱中的蛋白質經水解后，可作為微生物生長繁殖的養(yǎng)分。蛋白質含量適當，則微生物生長繁殖旺盛，酶活高。若蛋白質含量過高，發(fā)酵過程中，蛋白質分解為氨基酸生成大量雜醇油，影響酒體質量[23-26]。

高粱籽粒中還含有單寧，少量單寧能夠抑制發(fā)酵過程中的有害微生物，還能生成單寧衍生物酚類化合物，為酒體賦予特殊香味[27]。但是若單寧含量過高，單寧收斂凝固蛋白質，阻礙糖化發(fā)酵，酸度上升，抑制酵母生命活動。故應選擇適量單寧含量的高粱作為原料，并將殼皮添加量控制在適當范圍內。

原料中脂肪含量一般在4%左右，若脂肪含量過高，發(fā)酵升酸快，酒體帶雜味，遇冷變渾濁[28]。故釀酒原料的篩選，不僅要從感官指標進行觀察，還要對各項理化指標進行檢測，選擇各組分適宜的高粱作為釀酒原料，從源頭上保證酒體質量。

2.1.2 潤糧上甑

高粱第一次上甑前需經過潤糧，使原料先進行糊化，防止上甑蒸煮不透，潤糧有利于提高淀粉利用率，同時有利于上甑蒸煮時母糟香味物質的提取。取一甑量的高粱在潤糧場地堆成一堆，使用高粱重量24 %～30 %的熱水均勻潑灑在高粱上，由二人對拌，連續(xù)進行3次，然后團堆燜焐。潤糧水溫度＞95 ℃，若潤糧水溫度低，只有少量水分被糧食吸收,潤糧后糧食糊化度較低。潤糧超過4 h后，進行第二次潤糧，水分23%～25%，操作與第一次潤糧相同，堆積潤糧時間＞2 h。潤糧結束后，選擇上批次末5～7 kg酒醅作為母糟，將酒醅切細，在上甑前10 min加入已燜潤合格的糧堆中，拌和均勻后即可上甑。

上甑前先加鍋底水，在甑底撒上稻殼，要求探氣或見潮上甑，按照輕、松、勻、平的要求逐層添加，上滿甑后，將甑內高粱理平并撒上適量的稻殼，然后蓋上營盤蒸糧[29]。蒸糧以蒸汽出水開始計時，蒸糧＞3 h。高粱熟度感官標準：三五成連、皮薄厚心、疏松不糙、響子無硬心。

2.1.3 下沙

醬香型白酒第一次投糧稱為“下沙”，所用原料為紅纓子高粱，其外觀細小而色紅，與赤水河河沙的顏色相似，且高粱經蒸煮后仍保持疏松，有“沙”之形，因此又稱高粱為沙，素有“端午制曲，重陽下沙”的說法。沈毅等[30]通過不同季節(jié)下沙，發(fā)現(xiàn)在一年四個季節(jié)中，重陽節(jié)下沙總出酒率達25%，比其他季節(jié)下沙出酒率高出5%，且綜合酒體風味醬香突出、細膩豐滿，其他季節(jié)酒體醬香明顯，口感淡薄，有酸澀味。同時，高粱陳化速度快，新鮮高粱優(yōu)勢明顯，在農歷九月用新鮮高粱釀酒有利于減少原料陳化帶來的危害。

高粱蒸煮合格后，出甑至晾堂中，按2%～5%的比例均勻補充90 ℃以上的量水，燜潤10 min后攤開降溫至28～32 ℃后收攏成條形埂子。在埂子中間鏟出小溝，撒上1 %～1.5 %的尾酒和9 %～10%的大曲后，二人對拌，堆成小堆糖化發(fā)酵。

2.1.4 糖化堆積

高溫堆積是醬香型白酒釀造工藝中典型環(huán)節(jié)之一，堆積是指蒸煮糊化后的糧食與大曲混合后堆積成堆，二次培菌的過程。酒醅中含有大量產香微生物，在此過程中，微生物在糖化堆中生長繁殖，形成醬香風味成分和風味前驅物質，故而堆積過程又有二次制曲之稱。

酒醅和大曲混合均勻后掃攏成堆，起堆溫度一般在25～30 ℃，地溫高于28 ℃時可平地溫，冬季溫度略高2 ℃。上堆時從四面上堆，做到一層覆一層，做到疏松透氣、糖化堆無糖坨，糖化溫度控制在45～50 ℃。根據(jù)季節(jié)氣候，適時對糖化堆進行感官檢查，各部位溫度穿面且有明顯甜香味，即可入池發(fā)酵。

高溫堆積實際是酒醅在堆積壩這個相對開放的環(huán)境與空氣接觸，再利用酸度等理化條件篩選收集微生物，在適宜的條件下，微生物迅速繁殖，少則24 h，多則96 h，隨著微生物的生長繁殖，產生大量的熱，使得糖化堆溫度迅速上升。由于大曲的培養(yǎng)溫度極高，剩下的微生物以耐高溫的細菌為主，若大曲混入酒醅中直接入窖，缺少霉菌和酵母，糖化和發(fā)酵均無法達到理想效果，故將大曲與酒醅混合后，經過堆積，對微生物進行二次富集培養(yǎng)。

在堆積過程中，糖化堆溫度變化在23～55 ℃內范圍內，表層（糖化堆外側）＞面層（堆內距表層40 cm處）＞堆心（糖化堆中心），堆積后期的糖化堆溫度高于前期。糖化堆酸度在0.2 %～4.0 %范圍內，還原糖含量為0.2 %～1.5 %，淀粉含量為11.6%～37.2%，酒醅粗蛋白含量為6.0%～8.6%，四輪、五輪、六輪次糖化堆各項指標在中上水平[31]。糖化堆中原核生物主要包括不動桿菌屬、乳球菌屬等73個細菌菌屬，各空間點平均微生物數(shù)量約13000個，空間位置只對原核微生物數(shù)量分布影響較大，其中表層數(shù)量最多，堆心最少，與糖化堆溫度變化一致[32]。糖化堆中真核微生物包括假絲酵母屬、紅酵母屬等76個真菌菌屬，真核微生物數(shù)量遠少于原核微生物，各空間點平均微生物數(shù)量大約1600個，空間位置對真核微生物數(shù)量和種類都有影響，其中表層＞面層＞堆心[33]。堆積前后原核微生物變化不大，真核微生物變化較大，推測原核微生物大多來源于高溫大曲，真核微生物主要來源于生產環(huán)境。微生物的多樣性也使得醬香型白酒風味物質的豐富多樣，糖化堆積作為重要的工藝之一，不僅僅是為微生物進行繁殖、富集，還為微生物生長代謝提供了適宜的條件，通過生化、理化反應合成大量醬香風味物質和前驅物質。韓興林等[34]利用HS-SPME-GC-MS從醬香型白酒酒醅中檢測出揮發(fā)性風味物質83種，其中酯類24種，種類最多，其次是醇類19種，然后是有機酸類、醛類、酚類等。其中較為重要風味物質有異戊醇增加酒體醇厚感、苯乙醇增加香味、糠醛提供醬香型白酒特征性風味以及乙酸乙酯、乳酸乙酯等風味物質[34]。

2.1.5 入池發(fā)酵

行業(yè)里常說“生香靠發(fā)酵”，發(fā)酵過程是白酒產生香氣物質的重要時期。入窖前將窖池清掃干凈，用15～30 kg上批次尾酒潑灑在窖壁及窖底，并在底部撒上20～40 kg大曲。入窖時根據(jù)酒醅情況補充水分，加入適量尾酒。入池結束后把酒醅鋪平整并蓋上葦席，均勻撒上適量稻殼，用拌和柔熟的窖泥封窖。窖泥厚度6～8 cm，需保持窖泥潤濕和平整光滑，不能有裂縫。醬香型白酒“四高”之一便是高溫發(fā)酵，一般發(fā)酵溫度40 ℃以上，最高可達到48 ℃，而濃香型、清香型等白酒為保留酵母菌，發(fā)酵溫度不超過40 ℃。醬香型白酒發(fā)酵以細菌為主，少量耐熱酵母，窖內發(fā)酵溫度40 ℃以下時，出酒率低、酒質風格差；發(fā)酵溫度42～45 ℃時，出酒率高、產香好，醬香突出；發(fā)酵溫度46 ℃以上時，產酒少、醬香好但帶雜味、酸味[35]。

醬香型白酒窖池分為上、中、下3層，每層溫度、酸度、水分等條件各不相同，下層酒醅產酒窖香較濃，因為下層糟與窖泥直接接觸，底部溫度低、酸度高、水分大，己酸菌生長旺盛，產己酸乙酯多，使下層產酒窖香較濃，部分酒廠選擇在大輪次使用雙輪底工藝來提高酒體質量或生產調味酒；中層環(huán)境相對窖面、窖底產酒香氣純凈、醇甜；上層酒產酒醬香突出，且多產于窖面，在發(fā)酵過程中，發(fā)酵產生的熱氣、CO2、蒸發(fā)后的乙醇等氣體上升，使得窖面溫度較高，嗜熱芽孢桿菌在此環(huán)境下代謝旺盛，促進醬香風味物質形成，使窖面產酒醬香突出，風格典型，略帶曲香、稍雜、略澀[36]。發(fā)酵過程中，高溫酵母在45 ℃下時對產乙醇有利，還能產乙酸乙酯等風味物質，擁有產酒精能力的細菌、堆積過程中的地霉屬、假絲酵母屬等參與發(fā)酵，生成的產物與酵母菌類似，形成“多微共酵”的環(huán)境[2]。

2.1.6 插沙

插沙是醬香型白酒重要生產工藝之一，是第一次投糧發(fā)酵完成后進行的第二次投糧。投糧量與下沙相同，原料經兩次潤糧，第一次使用24 %～30%的潤糧水，第二次使用23%～25%的潤糧水，潤糧水溫＞95 ℃，潤糧操作與下沙相同。開窖后每次取出半甑酒醅，與潤糧后的生糧拌和后裝甑混蒸。首次蒸出的酒為生沙酒，生澀味重、出酒率低，一般稀釋后重新潑回酒醅，以酒養(yǎng)醅。蒸煮4～5 h，生糧糊化柔熟后即可出甑降溫，補充2 %～5 %的量水，冷卻后加入9 %～11 %的大曲，拌和均勻后聚攏成堆進行糖化堆積。堆積完成后入池發(fā)酵，操作與下沙相同。

2.1.7 各輪次產酒

各輪次與下沙、插沙操作相同，發(fā)酵完成后出窖蒸煮，但攤晾工序不加量水。餾酒溫度控制在30～37 ℃，氣壓0.1～0.2 MPa，摘去頭酒回甑復蒸，量質取酒。半成品酒按照醬香、底香、醇甜等不同類型、等級分別入庫。

2.2 醬香型白酒釀造工藝的研究方向

醬香白酒釀造工藝的研究大多圍繞大曲的改良，功能菌株的篩選、強化高溫大曲的制作，除對大曲的改良外，工藝優(yōu)化也是釀造工藝研究的重點。醬香白酒的微生物主要來源于大曲，高溫堆積作為重要的工藝環(huán)節(jié)不僅網羅了大量環(huán)境微生物，同時還為微生物提供了生長繁殖所適宜的環(huán)境，故堆積工藝的研究也是醬香白酒釀造工藝的重點方向之一[36]。江鵬等[37]對冬季堆積發(fā)酵中的異?，F(xiàn)象“腰線”進行了理化分析，發(fā)現(xiàn)酒醅溫差過大、過糊造成微生物異常形成“腰線”，為冬季合理控制上堆條件提供了理論依據(jù)。王貴軍等[38-39]對醬香白酒堆積過程的理化指標、微生物群落、風味物質進行了系統(tǒng)的總結，并由外到內將糖化堆分為3層，探究下窖順序對酒體的影響，結果表明，糖化堆由內到外下窖，上層酒體醬香突出；糖化堆由外到內順序下窖，中下層酒體醬香突出，實驗結果為酒廠使用窖面醬香等特殊工藝提供了參考。行業(yè)內各酒廠也對醬香型白酒工藝進行了改進，對機械化生產工藝、碎沙工藝、翻沙工藝等不同生產方式都進行了探究[40]。隨著現(xiàn)代化、智能化時代的到來，白酒傳統(tǒng)工藝也會開放式迎接新的技術，行業(yè)要敢于實踐，敢于創(chuàng)新，將傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代化技術相結合才能更好的生產優(yōu)質白酒。

3 討論

近些年，茅臺的強勢發(fā)展和醬酒的高利潤掀起了一陣醬香熱潮，各地酒廠紛紛加入醬香白酒領域。赤水河流域多個醬香型白酒品牌的發(fā)展使醬香型白酒逐漸呈現(xiàn)出不同風格種類，而傳統(tǒng)醬香型白酒生產工藝依賴于獨特的地理、氣候條件，并不適用于不同地區(qū)生產。和濃香型白酒相比，醬香白酒的生產工藝研究較少，尚未對生產工藝及原理進行詳細、系統(tǒng)的描述。通過對醬香型白酒生產工藝及原理進行梳理，各酒廠可更好的針對自身生產環(huán)境進行工藝參數(shù)調整，避免了各地酒廠盲目跟隨大型酒廠進行生產以及因為環(huán)境、氣候不同生產出的酒體乏善可陳。醬香熱是醬香白酒進一步發(fā)展的契機，傳統(tǒng)醬香酒企在此熱潮下自身風格和酒體質量會得到快速的提升，跨香型發(fā)展的酒企可通過不同工藝的碰撞相互借鑒學習，醬香白酒的發(fā)展也必然趨向于醬香風味為主，多種風格共存的局面，而傳統(tǒng)生產工藝的梳理將會為醬酒發(fā)展提供必要的理論基礎。