西藏不同青稞品種釀造白酒的差異性分析

靳玉龍

（西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學(xué)研究所，西藏拉薩 850000）

目前市場釀造白酒的原料繁多，以高粱等淀粉類糧食為主[1]。不同谷物釀造的白酒因其原料營養(yǎng)組成比例、微量成分等的不同導(dǎo)致酒體風(fēng)味不同，同時(shí)由于地域氣候的原因形成濃清醬等各大類型酒體。酒體主要由醇、酸、酯類等物質(zhì)組成，由于種類和比例的差異形成不同的香型和風(fēng)味[2-4]。原料的營養(yǎng)成分不僅是酒體的來源也是微生物生長不可缺少的重要能量物質(zhì)[5]。青稞在西藏自治區(qū)大多數(shù)地方均有種植，鑒于品種的差異性，以及氣候、土壤環(huán)境不同，支鏈淀粉的含量存在差異。釀酒原料要求蛋白含量適當(dāng)，適量的蛋白含量是保證微生物生命活動(dòng)的必要物質(zhì)，過量會(huì)造成某些發(fā)酵副產(chǎn)物增多，給酒體帶來邪雜味，影響產(chǎn)品質(zhì)量。例如原料脂肪含量高，微生物不會(huì)重點(diǎn)利用脂肪進(jìn)行發(fā)酵和繁殖，發(fā)酵后的酒體會(huì)產(chǎn)生雜醇油，給產(chǎn)品帶來不好的風(fēng)味感受，因此在釀造過程中，原料的選擇直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和感官評價(jià)。研究者對青稞釀酒特性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)西藏青稞在眾多釀酒原料當(dāng)中較為適合釀酒[6]。西藏青稞由于其特殊的生長環(huán)境和營養(yǎng)品質(zhì)，具有低脂肪、高膳食纖維等特點(diǎn)[7]。西藏青稞白酒酒體風(fēng)味不同于清香型青稞白酒，更多在于制曲和釀造氣候的差異[8]，例如國內(nèi)不同香型酒體都擁有各自不同的原料和氣候、水源等特點(diǎn)，加之不同的工藝體系才造就了豐富的白酒產(chǎn)品[9-10]。目前對于西藏特色青稞白酒生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)研究尚未形成完備的體系，如西藏獨(dú)特氣候條件與白酒產(chǎn)品、工藝風(fēng)格的關(guān)系，青稞原料品種的釀酒特性缺乏有效的技術(shù)支撐，不利于西藏特色青稞白酒產(chǎn)區(qū)的建設(shè)和發(fā)展。本研究通過研究西藏不同青稞品種的釀酒特性，并使用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用技術(shù)對白酒中的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析[11]，對所研制青稞白酒進(jìn)行關(guān)鍵揮發(fā)風(fēng)味物質(zhì)檢測和主成分分析，選定用于青稞白酒生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的品種。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：青稞，藏青2000、勾芒紫、喜拉22、QB14、隆子黑、糯青稞（1127）、QB01、QB16、QB27、QTB11、QTB13、QTB17、QTB25、冬青8、冬青11、冬青15、冬青16、藏青25、藏青320等來自于西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學(xué)研究所。

試劑及耗材：β-葡聚糖試劑盒：愛爾蘭megazyme；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液、斐林試劑、鹽酸、氫氧化鈉、乙醇；定量所用風(fēng)味標(biāo)準(zhǔn)品主要來自進(jìn)口，純度≥97 %，標(biāo)準(zhǔn)品包括甲醇（99 %）、仲丁醇（98 %）、正丙醇（99 %）、異丁醇（99 %）、2-戊醇（98 %）、正丁醇（8 %）、異戊醇（98.5 %）、正戊醇（97.5 %）、庚醇（97.5%）、2,3 丁二醇（97%）、1,2 丙二醇（98%）、三甲硫基丙醇（96.5 %）、苯甲醇（97.5 %）、β-苯乙醇（98 %）乙醛（98 %）、丙醛（97 %）、異丁醛（98 %）、乙縮醛（96.5%）、異戊醛（97%）、正己醛（97%）、糠醛（98 %）乙酸（99.5 %）、丁酸（99 %）、異戊酸（96.5%）、戊酸（97%）、己酸（98%）、庚酸（97%）、辛酸（99%）、壬酸（98%）、癸酸（97.5%）甲酸乙酯（98%）、乙酸乙酯（98%）、己酸乙酯（98.5%）、庚酸乙酯（99 %）、乳酸乙酯（98 %）、辛酸乙酯（98 %）、壬酸乙酯（97.5 %）、癸酸乙酯（97 %）、丁二酸二乙酯（96.5 %）、庚二酸二乙酯（97 %）、十四酸乙酯（98 %）、辛二酸二乙酯（97.5 %）、壬二酸二乙酯（97.5%）、棕櫚酸乙酯（98%）、硬脂酸乙酯（98%）、油酸乙酯（98 %）、亞油酸乙酯（98 %）二乙氧基甲烷（95 %）、醋酉翁（96 %）、叔戊醇（99 %）乙酸正丁酯（99 %）、2-乙基丁酸（99 %），ACROS ORGANICS公司、SIGMA-ALDRICH公司、FLUKA公司。

儀器設(shè)備：蒸煮、發(fā)酵、蒸餾甑、冷凝系統(tǒng)，西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學(xué)研究所；精密度0.0001 g 電子秤，梅特勒托利多；TDL-40B大容量離心機(jī)，安亭公司；UV-2401PC 分光光度計(jì)、LC-10AT 型高效液相色譜系統(tǒng)，日本島津公司；板式納濾膜設(shè)備，丹麥DDS 公司；微量移液器、氣相色譜儀GC-FID，自動(dòng)進(jìn)樣器，氫火焰離子化檢測器，美國PerkinElmer Clarus 600；色譜柱，毛細(xì)管柱CP-WAX 57CB（50 m×0.25 mm×0.2 mm）；電子溫度計(jì)，分度值為0.1 ℃；DM35 手持密度計(jì)，安東帕有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 青稞白酒工藝操作要點(diǎn)

泡糧：青稞經(jīng)除塵、除雜后，進(jìn)行泡糧，使整粒青稞均勻吸水、潤漲；蒸糧：將泡好的青稞進(jìn)行高壓蒸煮2 h，根據(jù)青稞的潤濕程度進(jìn)行打量水；攤晾拌曲：將蒸好的青稞利用攤晾機(jī)進(jìn)行攤晾，利用加曲機(jī)拌入曲粉；糖化堆積：堆積3～4 d；入窖發(fā)酵：窖池底鋪曲，將堆積發(fā)酵好的青稞糧醅拌勻降溫投入窖池內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵期間做好窖池管理；開窖：發(fā)酵期滿后，打開窖池；蒸餾：上甑蒸餾，蒸餾過程控制蒸餾溫度。

1.2.2 水分含量的測定：恒溫干燥法

1.2.3 酒醅酒精度測定：密度瓶法

1.2.4 粗淀粉的測定[12]

1.2.5 β-葡聚糖測定

利用β-葡聚糖試劑盒相關(guān)測定要求進(jìn)行測定。

1.2.6 GC-MS條件[13]

（1）將不同的酒樣稀釋到10%vol，量取稀釋酒樣8 mL，加入10 μL 內(nèi)標(biāo)物質(zhì)仲辛醇（500 mg/L），再加入3 g 氯化鈉振蕩使其充分溶解。在50 ℃恒溫水浴平衡5 min，萃取頭(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)頂空吸附45 min，進(jìn)樣時(shí)在進(jìn)樣口解析5 min。

（2）GC 條件：色譜柱Elite5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：柱溫箱起始溫度為40 ℃，保持2 min，以2 ℃/min 升溫到100 ℃，再以5 ℃/min升溫到140 ℃，最后以10 ℃/min 升溫到230 ℃，保持6 min；柱流量1 mL/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；不分流進(jìn)樣。MS 條件：電子轟擊(EI)離子源，電子能量70 eV；接口溫度250 ℃；離子源溫度250 ℃；溶劑延遲2 min；質(zhì)量掃描范圍30～350 m/z。

（3）采用NIST譜庫檢索，匹配度大于800，結(jié)合保留指數(shù)進(jìn)行定性。各揮發(fā)性組分的保留指數(shù)（RI）由C7～C40 正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間計(jì)算而得。RI值按式（1）進(jìn)行計(jì)算：

式中：Rt(i)、Rt(n)、Rt(n+1)分別為待測未知物、含n 及n+1 個(gè)碳原子的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間（Rt(n)＜Rt(i)＜Rt(n+1)）。

青稞酒樣品中各揮發(fā)性組分的相對含量按式（2）進(jìn)行計(jì)算：

式中：ρ，內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度，μg/μL；V1，內(nèi)標(biāo)物仲辛醇的體積，μL；Ai，各揮發(fā)性組分的峰面積；A，內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積；V2，青稞酒樣品的體積，mL。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 2022 對數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析（PCA），Excel 2015、Origin 2018 對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和作圖分析。

2 結(jié)果與分析

分析了代表性品種青稞原料的釀造特性，完成了西藏自治區(qū)內(nèi)代表性青稞品種——藏n 青2000、勾芒紫、喜拉22、QB14、隆子黑、糯青稞（1127）、QB01、QB16、QB27、QTB11、QTB13、QTB17、QTB25、冬青8、冬青11、冬青15、冬青16、藏青25、藏青320 等19 個(gè)品種主要成分指標(biāo)的分析，選擇重要品種進(jìn)行了關(guān)鍵釀造參數(shù)吸水性以及所釀青稞白酒的風(fēng)味指標(biāo)的分析。

2.1 不同品種青稞的主要成分含量分析

眾所周知，不同的釀酒原料，由于產(chǎn)地和品種的不同對于釀酒者而言需要差異性分析，從而選擇適合的釀酒原料。為了產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性，部分企業(yè)會(huì)利用特定地區(qū)培育的專有原料品種。對不同青稞原料進(jìn)行基本營養(yǎng)組成物質(zhì)分析，進(jìn)而進(jìn)一步選定適宜于白酒發(fā)酵的品種。

釀酒原料要求營養(yǎng)物質(zhì)配比合適，適宜于乙醇和協(xié)調(diào)風(fēng)味的生成，并含有多種維生素及無機(jī)元素，果膠質(zhì)含量越少越好，要求原料籽粒飽滿，有較高的千粒重。原料水分的含量會(huì)直接影響原料泡糧和蒸煮時(shí)間，原料中淀粉的組成也會(huì)影響釀造，青稞由于支鏈淀粉含量較高，支鏈淀粉在蒸煮后便于液化和糖化，有利于微生物發(fā)酵產(chǎn)酒[14]。青稞支鏈淀粉的含量受不同環(huán)境影響存在差異[15-16]。根據(jù)圖1 的主要成分分析數(shù)據(jù)，釀造適用性高的青稞，建議總淀粉含量大于60 %，直鏈淀粉要求含量小于20%。

圖1 不同品種青稞的主要成分含量

圖2 不同青稞品種釀造過程各工藝階段重量及含水量比例

2.2 不同品種青稞的吸水性

根據(jù)上述品種理化特性，選擇了5 個(gè)青稞品種，即隆子黑、勾芒紫、藏青2000、喜拉22、糯青稞（1127）進(jìn)行釀造試驗(yàn)，并對生產(chǎn)過程中與釀造有關(guān)的吸水性進(jìn)行分析，見表1、表2。由分析結(jié)果可以看出，支鏈淀粉含量越高，青稞的吸水率越高，當(dāng)青稞吸水率大于青稞持水率時(shí)，青稞發(fā)酵后，酒醅水分含量過高，影響蒸餾過程及產(chǎn)品品質(zhì)，符合白酒釀造對原料蒸煮品質(zhì)的闡述[17-18]。因此，水分的控制對青稞白酒的生產(chǎn)至關(guān)重要。

表1 不同青稞品種釀酒不同工藝階段重量(kg)

2.3 不同品種青稞釀造白酒的風(fēng)味分析

以青稞酒曲為糖化發(fā)酵劑，進(jìn)行釀造試驗(yàn)，出酒率見圖3，鑒于品種之間淀粉、支鏈淀粉、蛋白質(zhì)等主要營養(yǎng)成分的差異對酒曲微生物在發(fā)酵過程中的代謝影響，出酒率也有一定程度的差異性。此外，從醇、醛、酸、酯等白酒主要風(fēng)味成分進(jìn)一步分析不同青稞品種風(fēng)味物質(zhì)含量與青稞白酒感官品評風(fēng)格與質(zhì)量之間的對應(yīng)關(guān)系。

圖3 不同品種青稞白酒出酒率

從醇、醛、酯等白酒主要風(fēng)味成分進(jìn)行系統(tǒng)分析，見圖4、圖5、圖6。不同品種青稞白酒安全指標(biāo)甲醇含量均低于0.15 g/L，遠(yuǎn)低于GB 2757—2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)蒸餾酒及其配制酒》規(guī)定的0.60 g/L。不同青稞原料風(fēng)味成分組成有其共有特點(diǎn)，其明顯特征是異戊醇與異丁醇含量接近于1∶1，醛類物質(zhì)以乙縮醛為主，丁酸乙酯含量明顯高于大曲清香型白酒等。對不同青稞原料酒體進(jìn)行了感官品評，見表3，感官品評結(jié)果表明，青稞白酒具有特有的風(fēng)格特征，酒體醇甜、落口生津。

表3 不同青稞品種的酒體感官特征

圖4 不同品種青稞白酒醇類物質(zhì)組成

圖5 不同品種青稞白酒酯類物質(zhì)組成

圖6 不同品種青稞白酒醛類物質(zhì)組成

對5 種青稞白酒中主要風(fēng)味物質(zhì)含量進(jìn)行主成分分析[19-21]，由表4 可知，前2 個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)72.3%，基本代表降維前原始數(shù)據(jù)的大量信息。提取前2 個(gè)主成分進(jìn)行主成分分析，得到載荷圖圖7。結(jié)合表4，主成分（PC）1 單獨(dú)方差貢獻(xiàn)達(dá)48.93%，其代表物質(zhì)有乙酸乙酯、異戊醇、乙醛、正丙醇、異丁醇、乙縮醛等，包括大部分的酯、醇、醛類物質(zhì)；主成分（PC）2單獨(dú)方差貢獻(xiàn)達(dá)23.37%，其代表物質(zhì)有β-苯乙醇、乳酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯、糠醛等。

表4 不同餾分原酒風(fēng)味物質(zhì)主成分分析特征值及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率

圖7 青稞白酒各風(fēng)味物質(zhì)主成分載荷值

5 種青稞白酒樣品在前2 個(gè)主成分的分布情況見圖8。從圖8 可知，在PC1 和PC2 上，藏青2000 和喜拉22 品種青稞白酒酒樣分布在第一象限，隆子黑品種青稞白酒酒樣分布在第二象限，糯青稞（1127）品種青稞白酒酒樣分布在第三象限，勾芒紫品種青稞白酒酒樣分布在第四象限。由此說明藏青2000 和喜拉22 相似，與隆子黑、勾芒紫和糯青稞（1127）有一定的差異性，并且所挑選的青稞品種品質(zhì)差異明顯，有較好的區(qū)分度。

圖8 不同品種青稞白酒樣品在前2個(gè)主成分二維散點(diǎn)圖

通過分析不同青稞原料釀造白酒的風(fēng)味數(shù)據(jù)，在青稞白酒的釀造過程中，微生物代謝消耗青稞原料中的淀粉、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，支鏈淀粉具有吸水性強(qiáng)、容易糊化、酶作用點(diǎn)多等特點(diǎn)[22-23]，有利于微生物的代謝，對出酒率和品種均有顯著的影響，最終形成白酒中醇類、醛類、酯類和酸類等風(fēng)味化合物[24-25]。在發(fā)酵參數(shù)相同的條件下，青稞白酒的風(fēng)味整體較相似，但總的來講青稞品種品質(zhì)差異性對風(fēng)味的影響較明顯。

3 結(jié)論

不同品種青稞主要營養(yǎng)成分、吸水性具有一定的差異性，總體來講西藏地區(qū)青稞原料總淀粉含量較高，支鏈淀粉占比較大，蛋白質(zhì)與葡聚糖含量相對較低，適用于釀酒原料。

釀造適用性高的青稞，建議其水分要求≤12.0%～15.5%；不同品種青稞白酒安全指標(biāo)甲醇含量均低于0.15 g/L，遠(yuǎn)低于GB 2757—2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)蒸餾酒及其配制酒》規(guī)定的0.60 g/L。醛類物質(zhì)以乙縮醛為主，丁酸乙酯含量明顯高于大曲清香型白酒。感官品評結(jié)果表明，青稞白酒具有酒體醇甜、落口生津和不辣喉的特點(diǎn)。根據(jù)主成分分析，藏青2000 和喜拉22 較相似，與隆子黑、糯青稞（1127）和勾芒紫有一定的差異性，與糯青稞的差異性最為顯著。