不同產(chǎn)地（品種）高粱對(duì)濃香型大曲白酒出酒率和質(zhì)量的影響研究

晁進(jìn)福，徐廣祥，于水見(jiàn)，張海波

（青島瑯琊臺(tái)集團(tuán)股份有限公司，山東青島 266400）

中國(guó)白酒作為世界六大蒸餾酒之一，歷史悠久，獨(dú)具特色，馳名中外。在釀酒工藝漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中，高粱因其淀粉含量高、脂肪含量低、蛋白質(zhì)含量中等、單寧含量適中的特點(diǎn)，釀造的白酒出酒率高，酒體醇厚濃郁，香正甘洌，遠(yuǎn)勝其他原料[1]，成為了釀酒原料的主角。高粱種類(lèi)繁多，分布廣泛，品質(zhì)也存在較大的差異。釀酒高粱中淀粉、蛋白質(zhì)、單寧、脂肪、粗纖維含量及吸水膨脹度等指標(biāo)的差異，對(duì)出酒率和產(chǎn)酒品質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生影響[2]。

瑯琊臺(tái)白酒釀造基地位于山東半島東南角，瀕臨黃海，屬于溫帶季風(fēng)氣候。受海洋環(huán)境的影響，釀造基地冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，空氣濕潤(rùn)，溫度適中，春秋季節(jié)時(shí)間較內(nèi)陸長(zhǎng)，具有適合釀酒微生物生產(chǎn)代謝繁殖的優(yōu)良?xì)夂颦h(huán)境。瑯琊臺(tái)白酒釀造工藝正是依托于這種得天獨(dú)厚的海洋生態(tài)釀酒環(huán)境，繼承傳統(tǒng)的老五甑操作法，以高粱為主要原料，大曲為糖化發(fā)酵劑，老窖池為發(fā)酵容器，低溫入池，固態(tài)發(fā)酵，分層蒸餾，分段接酒，分級(jí)貯存。在繼承傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上積極采用現(xiàn)代技術(shù)，人工窖泥培養(yǎng)，多輪發(fā)酵，海洋有益菌種的選育使用等，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，豐富了健康因子含量，造就了與眾不同的瑯琊臺(tái)白酒——中國(guó)海洋生態(tài)白酒。瑯琊臺(tái)濃香型白酒具有“窖香濃郁，醇甜綿軟，香味協(xié)調(diào)，后味悠長(zhǎng)，余味爽凈”的典型風(fēng)格。

瑯琊臺(tái)濃香型白酒生產(chǎn)原料主要是高粱，在白酒釀造過(guò)程中，由于高粱籽粒中物質(zhì)組分含量不同以及不同類(lèi)型高粱籽粒淀粉理化特性存在較大差異，會(huì)產(chǎn)生不同的釀酒特性，這些因素與白酒香型、風(fēng)格、出酒率密切相關(guān)[3]。本實(shí)驗(yàn)選擇了品質(zhì)優(yōu)良，價(jià)格合理，產(chǎn)量穩(wěn)定的3 種不同產(chǎn)地（品種）的高粱作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)其理化性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，并分別作為主要原料投入濃香型大曲白酒的生產(chǎn)，對(duì)窖池的發(fā)酵情況跟蹤記錄以及對(duì)發(fā)酵結(jié)束后的酒醅進(jìn)行蒸餾取酒，對(duì)基酒的出酒率、理化指標(biāo)、感官質(zhì)量進(jìn)行評(píng)測(cè)對(duì)比，以期為選擇更適合的釀酒原料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：新疆高粱（晉糯3 號(hào)），內(nèi)蒙古高粱（遼雜13 號(hào)），澳大利亞高粱（G22）；原料要求顆粒飽滿(mǎn)，無(wú)雜質(zhì)、無(wú)霉?fàn)€、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)變質(zhì)等現(xiàn)象，淀粉含量在60 %以上，水分14 %以下，使用前粉碎成4～6瓣。

輔料：中高溫包包大曲，要求外觀干燥、無(wú)霉?fàn)€，貯存期在半年以上，粉碎度要求通過(guò)2.5 mm 的篩孔；稻殼，要求外觀金黃色、新鮮干燥、無(wú)霉?fàn)€、無(wú)雜質(zhì)，使用前蒸汽預(yù)蒸，排除糠雜味。

試劑：0.1 mol/L 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、無(wú)水乙醇、酚酞、0.1 mol/L硫酸指標(biāo)溶液，均為分析純，重慶川東化工集團(tuán)有限公司；乙酸正丁酯溶液、乙酸正戊酯溶液，均為色譜級(jí)，成都嘉葉生物科技有限公司。

儀器設(shè)備：ISO-9001 電子分析天平，北京賽多利斯儀器有限公司；CJPF-J30 酒精計(jì)，河北衡水創(chuàng)紀(jì)儀器儀表有限公司；Agilent7890B 氣色譜儀、CPwax57CB(50 m×0.25 mm×0.20 μm)色譜柱，美國(guó)Agilent 公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；2055 索氏抽提儀、Kjeltec2200 全自動(dòng)凱氏定氮儀，丹麥福斯集團(tuán)；T6 新世紀(jì)紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；L-8900 氨基酸自動(dòng)分析儀，日本Hitachi公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 高粱理化指標(biāo)的測(cè)定

（1）高粱水分含量測(cè)定：參照國(guó)標(biāo)GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》[4]中的方法。

（2）高粱粗脂肪含量測(cè)定：將高粱樣品放置于105 ℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干至質(zhì)量恒定，冷卻之后用索氏抽提儀進(jìn)行抽提，測(cè)定高粱粗脂肪含量。樣品質(zhì)量與殘余物質(zhì)量之差為粗脂肪的含量。

（3）高粱淀粉的含量測(cè)定：總淀粉：GB/T 5514—2008 酸水解法[5]；直鏈淀粉：GB/T 15683—2008[6]。

（4）高粱粗蛋白含量測(cè)定：采用GB 5009.5—2010凱氏定氮法進(jìn)行蛋白質(zhì)含量測(cè)定。

（5）高粱單寧含量的測(cè)定：參照國(guó)標(biāo)GB/T 15686—2008《高粱單寧含量的測(cè)定》[7]中的方法。

1.2.2 瑯琊臺(tái)濃香型大曲酒的生產(chǎn)工藝流程及操作要點(diǎn)

工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖

操作要點(diǎn)：

（1）3 種高粱（A：內(nèi)蒙古高粱、B：澳大利亞高粱、C：新疆高粱）分別選相鄰的5 個(gè)窖池作平行實(shí)驗(yàn)，編號(hào)為：A1、A2、A3、A4、A5；B1、B2、B3、B4、B5；C1、C2、C3、C4、C5。生產(chǎn)兩輪。

（2）原料粉碎度及投料量、大曲用量、稻殼用量、糧醅比、入池水分、入池溫度、入池酸度、蒸餾時(shí)間、餾酒溫度等生產(chǎn)工藝保持統(tǒng)一，發(fā)酵周期為60 d。

1.2.3 酒醅樣品的取樣

對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)窖池分別取樣，取窖池上中下三層四周四點(diǎn)和中心點(diǎn)的糟醅，混合均勻后為一個(gè)混合樣，即每口窖池的待測(cè)酒醅樣品。

1.2.4 酒醅檢測(cè)方法

溫度測(cè)定：糟醅入窖時(shí)，將溫度探頭埋入窖池內(nèi)部，每口窖池設(shè)3 個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，測(cè)溫點(diǎn)位于中層，取平均值。

總酸度測(cè)定：稱(chēng)取20.0 g 試樣于250 mL 燒杯中，加水200 mL，玻棒攪拌30 s，5 min 后再攪拌一次，浸泡30 min 用脫脂棉過(guò)濾，棄去初濾液15 mL，然后接取濾液備用。吸取20 mL 濾液于150 mL 三角瓶中，加10 mL 去二氧化碳的蒸餾水，2 滴酚酞指示液，搖勻，氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色為終點(diǎn)，記錄消耗NaOH 溶液的體積，平行滴定3次，取其平均值。

酒精含量測(cè)定：取100 g 糟醅加水200 mL，用500 mL全玻璃蒸餾器蒸餾100 mL溶液，DMA5000密度儀測(cè)定。

1.2.5 基酒樣品的取樣

蒸餾時(shí)按照“掐頭去尾，量質(zhì)摘酒”的原則接酒，取每甑蒸餾出的中段基酒等量混合為混合酒樣，即每口窖池的待測(cè)基酒樣品。

1.2.6 基酒的理化指標(biāo)和感官質(zhì)量的測(cè)評(píng)

理化指標(biāo)的檢測(cè)：采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10345—2007測(cè)定。

感官質(zhì)量的檢測(cè)：采用密碼編號(hào)，由6 名具備一級(jí)品酒師資質(zhì)的白酒品評(píng)員評(píng)定，其中省級(jí)評(píng)委3名、國(guó)家白酒評(píng)委3名。

2 結(jié)果與分析

2.1 高粱理化數(shù)據(jù)

3種產(chǎn)地高粱樣品理化數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 3種產(chǎn)地高粱的主要成分 (%)

由表1 可知，從淀粉含量指標(biāo)來(lái)看，3 種產(chǎn)地的高粱存在明顯不同，但總含量都較高，滿(mǎn)足釀酒要求。一般來(lái)說(shuō)出酒率與高粱淀粉含量成正相關(guān)，高粱籽粒中淀粉含量越多，出酒率越高[8]。從淀粉結(jié)構(gòu)上來(lái)看，3 種高粱差異較大：新疆高粱直鏈淀粉占總淀粉的9.25 %，屬于糯性高粱，內(nèi)蒙古高粱和澳大利亞高粱的直鏈淀粉含量均占總淀粉含量的20%以上，屬于粳性高粱。淀粉組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的不同使其具有不同的糊化特性[9]，糯高粱吸水量小、吸水快、糊化溫度高、吸水膨脹率小[10]，在發(fā)酵過(guò)程中利用率高。理化品質(zhì)的差別可能會(huì)導(dǎo)致所釀白酒產(chǎn)量及風(fēng)味有所不同。從單寧含量指標(biāo)來(lái)看，國(guó)產(chǎn)高粱明顯高于進(jìn)口高粱。高粱含有適量的單寧不僅可以抑制雜菌的生長(zhǎng)還能給白酒帶來(lái)更多的風(fēng)味[11]，單寧含量過(guò)少，釀出的白酒風(fēng)味寡淡[12]，單寧含量過(guò)高也有損酒品風(fēng)味[13]。從蛋白質(zhì)含量指標(biāo)來(lái)看，澳大利亞高粱最高，新疆高粱最低，蛋白質(zhì)含量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程中酸類(lèi)物質(zhì)大量積累，改變發(fā)酵條件，影響酒的品質(zhì)[14]。從脂肪含量指標(biāo)來(lái)看，3 種高粱含量差別不大，均符合釀造高粱要求。

2.2 酒醅理化數(shù)據(jù)分析

2.2.1 3種產(chǎn)地高粱釀造過(guò)程中溫度的變化

3種產(chǎn)地高粱釀造過(guò)程中溫度的變化見(jiàn)圖2。

圖2 3種高粱釀造過(guò)程中溫度的變化趨勢(shì)

由圖2 可知，3 種高粱的酒醅在釀造過(guò)程中，發(fā)酵溫度總體上均呈現(xiàn)出“前緩、中挺、后緩落”的變化趨勢(shì)。3 種酒醅的發(fā)酵溫度變化趨勢(shì)有差異，新疆高粱發(fā)酵升溫最快，最先達(dá)到發(fā)酵階段的最高溫度，內(nèi)蒙古高粱次之，澳大利亞高粱發(fā)酵前期升溫最緩慢。酒醅發(fā)酵頂溫最高的是新疆高粱，內(nèi)蒙古高粱和澳大利亞高粱相差無(wú)幾。發(fā)酵頂溫持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的是澳大利亞高粱，內(nèi)蒙古高粱最短。在發(fā)酵后期內(nèi)蒙古高粱酒醅的發(fā)酵溫度下降的速度高于其他兩種。發(fā)酵溫度變化趨勢(shì)上的差異可能是由于3種高粱在理化性質(zhì)上的不同造成的。

2.2.2 3種產(chǎn)地高粱釀造過(guò)程中酸度的變化3種產(chǎn)地高粱釀造過(guò)程中酸度的變化見(jiàn)圖3。

圖3 3種高粱釀造過(guò)程中酸度的變化趨勢(shì)

由圖3 可知，3 種高粱酒醅在發(fā)酵過(guò)程中酸度的變化均呈現(xiàn)前期緩慢升高，中期升高較快，后期逐漸穩(wěn)定的特點(diǎn)。發(fā)酵初期，酵母菌迅速生長(zhǎng)繁殖和代謝發(fā)酵并處于優(yōu)勢(shì)，抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)，產(chǎn)酸少，酸度升高緩慢；主發(fā)酵結(jié)束后，酵母菌逐漸消亡，窖內(nèi)細(xì)菌大量繁殖并占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，發(fā)酵進(jìn)入產(chǎn)酸期，各種有機(jī)酸不斷產(chǎn)生，酸度升高較快；發(fā)酵后期，伴隨著酯化反應(yīng)酸度逐漸穩(wěn)定[15]。3 種不同高粱酒醅的酸度變化差別較明顯：新疆高粱酒醅產(chǎn)酸最早，澳大利亞高粱酒醅產(chǎn)酸最晚，與糯性高粱更易被微生物利用可能有關(guān)，新疆高粱支鏈淀粉含量最高故其產(chǎn)酸最快，澳大利亞高粱支鏈淀粉含量最少故其產(chǎn)酸最緩慢；產(chǎn)酸總量可能與原料的總淀粉含量呈正相關(guān)，澳大利亞高粱淀粉含量最高故其酸度最高，內(nèi)蒙古高粱淀粉含量最少故其酸度最低。

2.2.3 3種產(chǎn)地高粱釀造過(guò)程中酒精度的變化

3 種產(chǎn)地高粱釀造過(guò)程中酒精含量的變化見(jiàn)圖4。

圖4 3種高粱釀造過(guò)程中酒精含量的變化趨勢(shì)

由圖4 可知，3 種高粱釀造過(guò)程中酒精含量的變化趨勢(shì)總體上都是先緩慢增長(zhǎng)，再快速增長(zhǎng)，最后趨于緩慢下降。發(fā)酵初期，酒醅中含有一定量的氧氣，窖內(nèi)營(yíng)養(yǎng)豐富，酵母菌大量增殖，酒精含量緩慢增長(zhǎng)；隨著氧氣的消耗，窖池內(nèi)逐漸成為厭氧環(huán)境，酵母菌代謝旺盛，酒醅中酒精含量大幅增長(zhǎng)；主發(fā)酵期結(jié)束時(shí)，窖內(nèi)各層酒醅中的酒精含量都達(dá)到頂峰；隨著酒精發(fā)酵的進(jìn)行，窖內(nèi)酸度逐漸加大，部分酒精參與酯化反應(yīng)，窖內(nèi)環(huán)境變得不宜酵母菌生長(zhǎng)，酒精發(fā)酵變得異常微弱，酒醅中的酒精含量基本不變，直至出窖[16]。新疆高粱酒醅中酒精含量增長(zhǎng)速度高于其他兩種，可能由于糯性高粱的利用率更高，易被微生物代謝發(fā)酵成酒精。

2.3 3 種高粱基酒的主要理化指標(biāo)、出酒率及感官評(píng)價(jià)結(jié)果分析

統(tǒng)計(jì)3 種高粱實(shí)驗(yàn)窖池的出酒率，各取平均值；檢測(cè)3 種高粱基酒的酒樣理化指標(biāo)，各取平均值；品評(píng)3種高粱基酒的混合樣。結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知：

表2 3種高粱基酒出酒率、理化指標(biāo)及感官評(píng)價(jià)結(jié)果

（1）白酒出酒率是指每公斤原料所產(chǎn)65 %vol標(biāo)準(zhǔn)白酒的公斤數(shù)，經(jīng)過(guò)換算，3 種高粱的出酒率分別為：新疆高粱36.35%，內(nèi)蒙古高粱35.16%，澳大利亞高粱36.18%。出酒率的差異與高粱的理化特性息息相關(guān)。

（2）新疆高粱基酒的總酯、己酸乙酯指標(biāo)高于內(nèi)蒙古高粱和澳大利亞高粱，雜醇油、乳酸乙酯指標(biāo)低于后兩者，己乳比例更加合理。從理化指標(biāo)方面看新疆高粱優(yōu)于其他兩種。

（3）基酒的感官質(zhì)量稍有差異：新疆高粱基酒口感最好，內(nèi)蒙古高粱基酒次之，澳大利亞高粱基酒稍差。和理化指標(biāo)基本一致。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了3 種不同產(chǎn)地（品種）高粱的理化特性、發(fā)酵特性、基酒出酒率和基酒質(zhì)量的關(guān)系。3 種不同產(chǎn)地的高粱因其品種（基因）和地區(qū)（外在因素）差異決定了其品質(zhì)（理化指標(biāo)）的不同：新疆高粱直鏈淀粉含量最低，屬于糯性高粱，內(nèi)蒙古高粱和澳大利亞高粱屬于粳性高粱，新疆高粱更易吸水、糊化，在發(fā)酵過(guò)程中利用率更高；澳大利亞高粱的單寧含量最低為0.36%，粗蛋白含量最高為10.20 %，基酒相較于其他兩種顯得欠醇厚爽凈。不同的理化特性導(dǎo)致了不同的釀造特性，從而造成發(fā)酵過(guò)程中溫度變化、酸度變化、酒精的生成、風(fēng)味物質(zhì)的生成等均呈現(xiàn)一定的差異：新疆高粱酒醅的升溫、生酸、產(chǎn)酒速度最快，內(nèi)蒙古高粱其次，澳大利亞高粱最緩慢；新疆高粱基酒的己酸乙酯含量最高為1.78 g/L，己乳比例更合理。這些差異綜合導(dǎo)致了所釀造基酒的產(chǎn)量和質(zhì)量呈現(xiàn)一定的差異：出酒率最高的是新疆高粱36.35%，其次是澳大利亞高粱36.18 %，最低是內(nèi)蒙古高粱35.16 %；基酒感官質(zhì)量最好的是新疆高粱，其次是內(nèi)蒙古高粱，最后是澳大利亞高粱。

綜上所述，新疆高粱的基酒出酒率高且口感好，澳大利亞高粱的基酒出酒率高但口感稍差，內(nèi)蒙古高粱的基酒出酒率和口感相對(duì)均衡。本實(shí)驗(yàn)為高粱（品種）產(chǎn)地的選擇以及釀造工藝的改進(jìn)提供了一定的理論及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。