醬香型白酒生產(chǎn)過程中三輪次酒醅理化指標(biāo)變化情況分析

文 雷勁 貴州茅臺(tái)酒股份有限公司

1.緒論

醬香型白酒是中國(guó)白酒中獨(dú)樹一幟的香型，其工藝過程復(fù)雜。生產(chǎn)過程中分下沙、糙沙兩次投入新糧，又分七個(gè)輪次進(jìn)行取酒的發(fā)酵與生產(chǎn)工藝，而不同的輪次有不同的風(fēng)格，在不同取酒輪次中以三、四、五輪次的取酒品質(zhì)最佳，因此將這三、四、五輪次的取酒命名為“大回酒”。本次研究中主要針對(duì)“三輪次”醬香型白酒酒醅的水分、酸度、淀粉及乙醇變化指標(biāo)進(jìn)行研究。醬香白酒生產(chǎn)中三輪次酒醅入窖理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為水分45%-50%，酸度1.7-2.8（0.1mol·L-1NaOH，ml/g醅），淀粉23%-29%。在生產(chǎn)工作中如果超出工藝標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有一系列的負(fù)面結(jié)果產(chǎn)生，影響后期輪次產(chǎn)量和質(zhì)量。

2.實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1 材料與酒醅的采集

材料樣品取自XX公司醬香型白酒制酒車間，抽取2020年4月某班組的三輪次1#、2#、3#、4#、5#、6#整個(gè)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)酒醅。

樣本的取點(diǎn)設(shè)計(jì)為班組（1#、2#、3#、4#、5#、6#）號(hào)窖，開窖窖面、窖中、窖底為取樣點(diǎn)，分別選定3排上甑前、下甑后、拌曲前、拌曲后各1個(gè)樣共12個(gè)樣，主要檢測(cè)水、酸、淀粉的變化。堆積發(fā)酵每24小時(shí)1個(gè)樣、7個(gè)樣，檢測(cè)水、酸、淀粉、乙醇變化。窖內(nèi)發(fā)酵每7天1個(gè)樣、4個(gè)樣，檢測(cè)水、酸、淀粉、乙醇變化。每次取樣隨機(jī)抽取當(dāng)排操作的酒醅三個(gè)點(diǎn)混合均勻。

2.2 儀器

名稱：DS2500F分析儀。

型號(hào)：DS2500F。

廠家：FOSS。

2.3 方法

2.3.1酒醅取樣方法

將選定的1#、2#、3#、4#、5#、6#號(hào)窖作為研究對(duì)象，針對(duì)不同的窖酒醅的酸度、水分、淀粉、乙醇進(jìn)行測(cè)定對(duì)比，以此對(duì)一個(gè)輪次生產(chǎn)周期酸度、水分、淀粉、乙醇變化情況進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)過程從開窖作業(yè)第一排開始，抽取第一排、第三排、第七排的上甑前、下甑后、拌曲前、拌曲后的酒醅，堆積發(fā)酵每24小時(shí)測(cè)量理化，窖內(nèi)發(fā)酵每7天測(cè)量理化。如圖1所示。

圖1 酒醅取樣方法

2.3.2儀器測(cè)定方法

近紅外光是介于可見光和中紅外之間的電磁輻射波。通過掃描樣品的近紅外線光譜，可以得到樣品中有機(jī)分子含氫基團(tuán)（O-H、C-H、N-H或S-H鍵）的特征信息。測(cè)定：在分析樣品前清理干凈樣品杯、儀器掃描臺(tái)，然后使用樣品勺將樣品攪拌均勻，取100g糟醅均勻裝入樣品杯，適當(dāng)按壓樣品，確保樣品填裝均勻、杯底無透光跡象，將裝好的樣品杯放置在掃描臺(tái)上，按操作步驟讀取數(shù)據(jù)。

2.3.3三輪次酒醅理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

三輪次酒醅標(biāo)準(zhǔn)水分、淀粉、糖分、酸度各指標(biāo)要求如表1。

表1 理化檢測(cè)表（酸度單位：0.1mol·L-1NAOH，ml/g 醅）

3.結(jié)果與分析

3.1 三輪次酒醅理化檢測(cè)

本次研究將1#、2#、3#、4#、5#、6#的酒醅理化，對(duì)于水分、酸度、淀粉、乙醇，按照上甑前、下甑后、拌曲前、拌曲后、每24小時(shí)堆積情況、窖內(nèi)每7天發(fā)酵情況、堆積發(fā)酵乙醇變化、窖內(nèi)發(fā)酵乙醇變化情況進(jìn)行測(cè)定。

3.2 三輪次酒醅水分檢測(cè)

對(duì)第三輪次班組的1#、2#、3#、4#、5#、6#進(jìn)行從上甑到拌曲酒醅的水分檢測(cè)，主要檢測(cè)點(diǎn)是上甑前、下甑后、拌曲前、拌曲后、堆積發(fā)酵、窖內(nèi)發(fā)酵的酒醅水分含量情況，而后進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

通過圖2可以看出在這個(gè)環(huán)節(jié)的酒醅水分變化為：上甑前到下甑后的蒸餾過程中水分均會(huì)增加，在下甑后到拌曲后的期間水分會(huì)下降，且下降后的水分含量均低于上甑前的含水量，這是因?yàn)閿倹鲞^程中水分散失及加入大曲后引起水分降低。

圖2 三輪次酒上甑前到拌曲后水分含量變化圖（單位：%）

24小時(shí)到48小時(shí)這段時(shí)間水分總體隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，這可能是由于酒醅沒有完全進(jìn)入發(fā)酵，微生物沒有得到大范圍的繁殖，水分在堆積過程也有散失。48小時(shí)到144小時(shí)這段時(shí)間水分變化不規(guī)律，但整體有所增加。這個(gè)階段微生物進(jìn)入了對(duì)數(shù)期，發(fā)酵正常進(jìn)行，微生物在繁殖發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生水、少數(shù)乙醇和二氧化碳等其他物質(zhì)。

從第7天到第21天，窖內(nèi)酒醅發(fā)酵水分含量隨著發(fā)酵時(shí)間的增加而不斷增加，這個(gè)過程中酵母菌在無氧條件下代謝，其產(chǎn)物主要是水和乙醇。

3.3 三輪次酒醅酸度檢測(cè)

隨著堆積時(shí)間的增加，酒醅酸度也在逐步增加，增加情況沒有特殊規(guī)律，這可能與發(fā)酵過程有關(guān)。在這個(gè)過程中，如果發(fā)酵以酵母菌及其他有益發(fā)酵的微生物為主，產(chǎn)酸可能較為緩慢，但如果是乳酸菌或者其他產(chǎn)酸微生物主要參與發(fā)酵，那么產(chǎn)酸會(huì)較多。

1#、2#、3#、4#、5#、6#幾個(gè)觀察樣中只有3#在第14天到第21天出現(xiàn)酸度下降。

3.4 三輪次酒醅淀粉檢測(cè)

在醬香型白酒的生產(chǎn)中，高粱和小麥?zhǔn)堑闹饕?，這兩種原料所含的淀粉含量都較高。其中小麥主要以曲藥的方式增加淀粉原料。兩者在不同輪次的不同時(shí)間下糊化，對(duì)高粱和曲藥淀粉進(jìn)行糊化，使其轉(zhuǎn)換成糖，為產(chǎn)酒微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

淀粉在下甑后會(huì)減少，這是由于經(jīng)過高溫后，淀粉變成糊精、糖或者其他物質(zhì)并存。但在下甑后到拌曲后這段時(shí)間，酒醅經(jīng)過攤涼，溫度下降，淀粉出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

堆積發(fā)酵酒醅淀粉含量變化表現(xiàn)為先增后減的趨勢(shì)，在堆積發(fā)酵24小時(shí)到48小時(shí)這段時(shí)間出現(xiàn)淀粉含量增加，48小時(shí)后經(jīng)過堆積發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)淀粉含量也在降低，其余時(shí)間段變化沒有規(guī)律，這可能是醬香白酒雙邊發(fā)酵的結(jié)果。

從整體來看，隨著窖內(nèi)發(fā)酵時(shí)間的增加，淀粉含量在減少，減少速度不規(guī)律。在無氧條件下，前期發(fā)酵主要的反應(yīng)是酵母菌代謝乙醇，后期主要是酯化、還原等生化反應(yīng)，但雙邊發(fā)酵也在進(jìn)行，所以淀粉會(huì)下降，但淀粉的下降速度可能與堆積發(fā)酵有關(guān)。

3.5 三輪次酒醅乙醇檢測(cè)

乙醇變化為：隨堆積發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，乙醇含量逐步增加，從開始堆積到堆積后96小時(shí)之間乙醇含量增加較為緩慢，但96小時(shí)后乙醇含量增速較96小時(shí)前更快。

窖內(nèi)發(fā)酵乙醇含量從入窖到第14天呈上升趨勢(shì)，入窖到前7天增速最快，第7天到第14天增速較為緩慢，第14天到第21天增速在逐漸持平并有所減少，這可能因?yàn)樵跓o氧發(fā)酵下，乙醇達(dá)到較高點(diǎn)，酸度增加，酵母代謝減緩，發(fā)生酯化反應(yīng)開始。

3.6 三輪次酒醅水、酸、淀粉、乙醇的相關(guān)分析

在1#、2#、3#、4#、5#、6#窖酒醅的相關(guān)分析中，水分和酸度的相關(guān)系數(shù)為0.511，水分和淀粉的相關(guān)系數(shù)為-0.660，水分和乙醇的相關(guān)系數(shù)為-0.102；酸度和淀粉的相關(guān)系數(shù)為-0.491，酸度和乙醇的相關(guān)系數(shù)為0.224；淀粉和乙醇的相關(guān)系數(shù)為0.023。原因分析如下：第一，水分與酸度正相關(guān)。通常水分過高，在堆積發(fā)酵和窖內(nèi)發(fā)酵時(shí)易沾染雜菌，發(fā)酵溫度高，生酸快，酸度便會(huì)升高，反之則比較平穩(wěn)。第二，水分和淀粉負(fù)相關(guān)。水分過大，各種微生物繁殖快，各種生化反應(yīng)也會(huì)相對(duì)加快，淀粉在各種酶和微生物的作用下就會(huì)減少。第三，水分和乙醇負(fù)相關(guān)。水分過高，在發(fā)酵時(shí)生酸過多會(huì)抑制酵母繁殖，其他雜菌生長(zhǎng)會(huì)爭(zhēng)奪底物，給窖內(nèi)無氧產(chǎn)酒造成影響，使得乙醇生成減少。第四，酸度和淀粉的負(fù)相關(guān)。酸度過高，主要是各種產(chǎn)酸微生物繁殖過多造成的，而產(chǎn)酸微生物在繁殖過程中會(huì)消耗大量的淀粉。第五，酸度和乙醇正相關(guān)。在堆積發(fā)酵時(shí)，酸的積累相對(duì)較慢，一定酸的積累會(huì)提供給酵母菌繁殖的適當(dāng)pH環(huán)境，會(huì)使酵母菌更好地繁殖，但產(chǎn)酸微生物也會(huì)隨之繼續(xù)繁殖，而產(chǎn)酸會(huì)抑制酵母菌的繁殖；當(dāng)酸度過高，酵母繁殖受到抑制，達(dá)不到相應(yīng)數(shù)量，在窖內(nèi)無氧代謝乙醇的時(shí)候也會(huì)受影響，致使乙醇減少。第六，淀粉和乙醇正相關(guān)。淀粉含量高，其轉(zhuǎn)換成的糖相對(duì)較多，被酵母代謝成的乙醇也就會(huì)相對(duì)較多。

結(jié)論

基于對(duì)醬香型白酒生產(chǎn)中三輪次1#、2#、3#、4#、5#、6#窖酒醅水分、酸度、淀粉、乙醇相關(guān)檢測(cè)的分析，本次課題研究分析基本達(dá)到預(yù)期結(jié)果。通過數(shù)據(jù)的檢測(cè)分析結(jié)果表明：

第一，水分變化從上甑前到窖內(nèi)21天變化為：上甑前到下甑后水分會(huì)增加，這是因?yàn)檎麴s和糊化會(huì)增加水分；但下甑后到拌曲后水分會(huì)出現(xiàn)大幅度降低，這是由于攤涼是排水、排雜過程，所以水分會(huì)下降，而且加入大曲也會(huì)吸收水分；在堆積發(fā)酵和窖內(nèi)發(fā)酵的過程中，隨著時(shí)間的增加，水分會(huì)增加。

第二，酸的變化為：上甑前到拌曲后會(huì)降低，攤涼過程會(huì)大幅度降低。堆積發(fā)酵過程中酸會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)緩慢增加，窖內(nèi)發(fā)酵過程中酸度也會(huì)隨時(shí)間增加而增加，但其增加幅度較堆積發(fā)酵大。

第三，淀粉在上甑前到下甑后會(huì)減少，這是由于蒸餾糊化，淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)楹蚱渌镔|(zhì)；下甑后到拌曲前這段時(shí)間淀粉有所增加；在拌曲后淀粉會(huì)有一定幅度的增加。在堆積發(fā)酵24小時(shí)到48小時(shí)這段時(shí)間出現(xiàn)淀粉含量增加，48小時(shí)后經(jīng)過堆積發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，淀粉含量在降低。各窖內(nèi)淀粉含量變化檢測(cè)為：隨著窖內(nèi)發(fā)酵時(shí)間的增加，淀粉含量減少。

第四，堆積過程中，隨著堆積發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，乙醇含量逐步增加，從開始堆積到堆積后96小時(shí)之間乙醇含量增加較為緩慢，但96小時(shí)后乙醇含量增速較96小時(shí)前更快。窖內(nèi)發(fā)酵乙醇含量從入窖到14天呈上升趨勢(shì)，入窖到前7天增速最快，第7天到第14天較為緩慢，第14天到第21天在逐漸減緩。

第五，水、酸、淀粉、乙醇總體相關(guān)性為：水分與酸度正相關(guān)，水分和淀粉負(fù)相關(guān)，水分和乙醇負(fù)相關(guān)，酸度和淀粉負(fù)相關(guān)，酸度和乙醇正相關(guān)，淀粉和乙醇正相關(guān)。