堆積發(fā)酵在濃香型酒面糟生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

葛洪平，陶金山，郭輝祥，文勇兵，胡成利，敬建軍

（舍得酒業(yè)股份有限公司，四川 射洪 629209）

濃香型酒釀造續(xù)糟工藝中，每輪約有1/3 的糟醅作為面糟生產(chǎn)，既能保證投糧糟醅質(zhì)量，又能再次利用糟醅中殘余的淀粉進行發(fā)酵。目前，面糟殘余淀粉利用率不高，且相關(guān)應(yīng)用研究較少。為提高殘余淀粉利用率，可通過應(yīng)用酒精活性干酵母和糖化酶提高出酒率。該法在提高出酒率方面得到了廣泛認(rèn)可，在濃香型大曲酒生產(chǎn)中也有良好的應(yīng)用效果，但會對濃香型大曲酒的風(fēng)味產(chǎn)生一定的影響[1]。此外，還可通過加水、加糠、加曲降低殘余淀粉含量從而增加產(chǎn)酒量。但盲目增加投料，容易導(dǎo)致發(fā)酵前期升溫過快，中期頂溫時間短，無法達到“前緩、中挺、后緩落”的升溫要求，導(dǎo)致酒味寡淡、苦味過重，同時增加投入成本，降低效益[2]。

醬香白酒在開放式環(huán)境中生產(chǎn)，高溫堆積發(fā)酵能富集環(huán)境中有益優(yōu)勢微生物（如釀酒酵母、非芽孢細(xì)菌等），并產(chǎn)生各種可共同作用于釀酒原料的酶類，最終影響香味物質(zhì)的形成和酒精發(fā)酵[3]。糟醅在堆積過程中，溫度增加，酸度下降，水分減少，控制適宜的堆積時間與溫度可為微生物糖化發(fā)酵創(chuàng)造良好的繁衍條件[4]。本文借鑒醬香型酒堆積發(fā)酵工序，以濃香型酒面糟為研究對象，通過監(jiān)測春夏秋冬不同季節(jié)氣溫下，面糟未堆積與堆積后入窖發(fā)酵的數(shù)據(jù)（糟醅堆積溫度、酸度、淀粉含量、感官特性、微生物隨堆積時間的變化）及對產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的影響，為濃香型白酒生產(chǎn)調(diào)控提供多元參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

面糟、曲藥、谷殼、水、培養(yǎng)皿、基酒、瓊脂、無菌生理鹽水、無菌水、75%酒精、甑灶、行車、風(fēng)機、窖池、酒桶、電子臺秤、酒度計、溫度計、滅菌鍋、恒溫培養(yǎng)箱、近紅外光譜儀、惠普儀等。

1.2 實驗內(nèi)容

1.2.1 研究對象

選出母糟結(jié)構(gòu)、窖池、窖齡及生產(chǎn)模式相近的舍得酒業(yè)兩棟廠房（42 棟和39 棟）面糟（每窖3 甑）作為研究對象，42 棟面糟未堆積直接入窖，39 棟面糟堆積后入窖，進行為期1 年的生產(chǎn)試驗。

1.2.2 試驗數(shù)據(jù)跟蹤監(jiān)測

監(jiān)測內(nèi)容包括對實驗堆積面糟表層下50 cm、窖內(nèi)未堆積面糟中心點進行取樣，通過稀釋平板法檢測糟醅微生物種類與數(shù)量，并分析其隨發(fā)酵時間的變化情況；不同季節(jié)面糟發(fā)酵24 h 凈升溫度情況對比；不同月份面糟的酸度變化；面糟殘余淀粉變化；不同月份面糟酒的產(chǎn)量情況；面糟酒的感官鑒定及理化指標(biāo)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵24 h 面糟微生物變化

糟醅堆積發(fā)酵24 h 能更充分利用糟醅中的淀粉，降低糟醅中淀粉的含量，增加面糟產(chǎn)酒量[5]。在堆積24 h 后，酵母菌等微生物快速富集，有利于發(fā)酵。由圖1 可知，面糟中的微生物主要為酵母菌、細(xì)菌、霉菌。發(fā)酵0～13 h 時，細(xì)菌含量最高，且未堆積面糟細(xì)菌數(shù)量高于堆積面糟；發(fā)酵13 h 后微生物繁殖速度加快，且堆積面糟酵母菌和細(xì)菌數(shù)量差異逐漸增大，堆積面糟中酵母菌和細(xì)菌數(shù)量明顯高于霉菌，堆積與未堆積面糟霉菌數(shù)量變化無明顯差異；發(fā)酵24 h 時微生物含量最高。

圖1 發(fā)酵24 h 堆積與未堆積面糟微生物變化情況圖

2.2 不同季節(jié)發(fā)酵24 h 升溫情況對比

春秋季溫度適宜，24 h 內(nèi)堆積面糟大曲中酶類被激活，將部分淀粉轉(zhuǎn)化為糖，由于有充足的氧氣，酵母菌及好氧細(xì)菌等釀酒有益微生物大量生長繁殖，使堆積面糟的溫度上升，且入窖池后升溫較快；冬季室外溫度較低，面糟暴露不利于保溫，面糟表層20 cm溫度均有所下降，但中心溫度保持不變，說明冬季面糟采用堆積方式生產(chǎn)應(yīng)適當(dāng)提高團糟溫度、加強糟堆保溫。升溫情況可以反映面糟的發(fā)酵情況，實驗窖全年逐月面糟平均凈升溫度數(shù)詳見圖2。春季、夏季、秋季（3 月、4 月、5 月、6 月、10 月和11 月）堆積面糟的凈升溫度比未堆積面糟高，而冬季（12 月、1 月、2 月）未堆積面糟的凈升溫度較高。因此，除冬季外，堆積24 h 后的面糟更有利于發(fā)酵。

圖2 不同月份堆積與未堆積面糟發(fā)酵24 h 升溫情況對比圖

2.3 發(fā)酵24 h 后糟醅酸度

酸是形成濃香型白酒香味成分的前體物質(zhì)，是各種酯類物質(zhì)的主要組成部分，酸本身也是酒中的呈味物質(zhì)，酸度更是衡量母糟質(zhì)量的重要因素。母糟中酸度不夠時，產(chǎn)酒不濃香，味單調(diào)；酸度過高又會抑制有益微生物（如酵母菌）的生長繁殖，導(dǎo)致產(chǎn)酒少、味不協(xié)調(diào)。因此，生產(chǎn)過程中，酸度的控制至關(guān)重要[6]。由圖3 可知，堆積與未堆積面糟全年酸度均為2.3～3.1oT；堆積后面糟酸度均值略低于未堆積面糟酸度；2017 年3—6 月，堆積與未堆積面糟酸度差值逐漸增大；11 月，酸度差值減??；2017 年12 月至2018 年2 月，堆積和未堆積面糟酸度均加速下降，且堆積面糟酸度較未堆積下降更為明顯。

圖3 發(fā)酵24 h 后堆積與未堆積面糟酸度逐月均值情況圖

2.4 出窖面糟殘余淀粉對比

淀粉是發(fā)酵的主要原料，是各種微生物繁殖代謝必需的營養(yǎng)物質(zhì)。因此，發(fā)酵過程中淀粉的變化直接反映了發(fā)酵情況[7]。由圖4 可知，2017 年3 月及2018 年1—2 月，堆積后面糟殘余淀粉略高于未堆積面糟殘余淀粉，主要是因為環(huán)境溫度過低，面糟窖外堆積保溫效果差，熱量散失較快，微生物生長繁殖受到抑制。未堆積面糟在密封窖池中保溫效果較好，有利于微生物生長繁殖，糖化發(fā)酵效果較好。其他月份，面糟堆積生產(chǎn)的殘余淀粉含量均比未堆積低；從出窖殘余淀粉全年均值含量看，面糟堆積殘余淀粉比未堆積降低了0.56 個百分點。殘余淀粉趨勢與凈升溫度、酸度均值一致。除了冬季環(huán)境溫度較低時，其他季節(jié)面糟堆積發(fā)酵后入窖生產(chǎn)方式比未堆積更有利于提高淀粉的利用率。

圖4 堆積與未堆積面糟出窖殘余淀粉對比圖

2.5 產(chǎn)出情況分析

由于不同季節(jié)之間的溫度差異較大，空氣和發(fā)酵糟醅中的微生物含量也不同，不同季節(jié)窖池中糟醅的發(fā)酵情況存在較大差異[8]。由圖5 可知，堆積面糟月平均產(chǎn)量為61.8 kg/窖，未堆積面糟月平均產(chǎn)量為49.3 kg/窖，堆積面糟月平均產(chǎn)量為比未堆積高12.5 kg/窖；堆積面糟產(chǎn)量有所波動，2017 年3 月、2018 年2 月，未堆積面糟每窖的產(chǎn)量高于堆積面糟，2017 年4—6 月堆積面糟每窖的產(chǎn)量與未堆積面糟產(chǎn)量差異逐漸增大，2017 年10 到2018 年1 月的產(chǎn)量差異逐漸減小。從面糟入窖季節(jié)和產(chǎn)量上分析，春夏季入窖面糟產(chǎn)量較秋冬季節(jié)高；春夏季堆積面糟產(chǎn)量比未堆積提升較大，秋季入窖堆積面糟產(chǎn)量比未堆積也有所提升，但沒有春夏季堆積效果好；2018 年冬季（1 月、2 月）面糟堆積與未堆積產(chǎn)量變化和面糟出窖殘余淀粉（圖4）變化一致，進一步說明冬季面糟堆積生產(chǎn)方式效果不佳。

圖5 堆積與未堆積單窖面糟產(chǎn)量逐月情況圖

2.6 發(fā)酵24 h 后面糟感官鑒定

由表1 可知，堆積發(fā)酵24 h 后的面糟色澤比未堆積面糟亮凈，甜香味突出且?guī)в忻黠@醪糟味，有明顯的糖化感官現(xiàn)象，而未堆積面糟在窖池內(nèi)無明顯變化。堆積24 h 的面糟糖化效果明顯更好，微生物更容易富集繁殖，與面糟發(fā)酵24 h 微生物數(shù)量檢測變化相一致。

表1 發(fā)酵24 h 后堆積與未堆積面糟的感官鑒定對比表

2.7 面糟酒感官品評

對堆積與未堆積產(chǎn)面糟酒進行感官品評，堆積面糟酒有復(fù)合香氣，兩種模式生產(chǎn)的基酒感官差異小，存在后味略苦、糟香味較濃的缺陷，需儲存、勾調(diào)、加工后使用，詳見表2。

表2 面糟酒感官品評對比表

2.8 面糟酒理化指標(biāo)

濃香型酒四大酯的含量決定基酒風(fēng)格，影響基酒口味。由圖6 可知，堆積及未堆積面糟酒四大酯含量差異較小，己酸乙酯與乙酸乙酯含量較高，乳酸乙酯和丁酸乙酯含量低，含量從高到低為己酸乙酯＞乙酸乙酯＞乳酸乙酯＞丁酸乙酯，四大酯比例較為協(xié)調(diào)。

圖6 堆積及未堆積面糟酒與不同糟層基酒酯含量對比圖

酒體中苦味物質(zhì)與高級醇密切相關(guān)，高級醇含量高，酒的苦味越重[9]。由圖7 可知，面糟基酒中正丙醇、正丁醇含量較高，在0.45 g·L-1以上，其次是異戊醇，為0.2 g·L-1左右，異丁醇和正戊醇含量在0.1 g·L-1以下；未堆積面糟酒中正丙醇、正丁醇含量略高于堆積面糟酒，異丁醇、正戊醇、異戊醇含量差異小。面糟酒高級醇含量較高，與面糟酒感官品評后味略苦一致。

圖7 堆積及未堆積面糟基酒高級醇含量對比圖

3 結(jié)論

采用堆積發(fā)酵方式不僅能夠提高淀粉的利用率和產(chǎn)量，同時能保證基酒的品質(zhì)質(zhì)量，而且易于操控實用。實驗表明，堆積比未堆積面糟產(chǎn)量月平均提高12.5 kg/窖，殘余淀粉含量降低0.56 個百分點；面糟適宜堆積時間24 h；堆積與未堆積面糟酒感官和理化指標(biāo)差異小。由于季節(jié)的影響，面糟適宜在春夏秋季使用堆積發(fā)酵方式生產(chǎn)，秋季由于轉(zhuǎn)排生產(chǎn)，效果不如春夏季理想；由于冬季溫度較低，面糟在外堆積保溫效果差，微生物的生長繁殖不活躍，但適當(dāng)提高團糟溫度和加強糟堆保溫，依然有望使面糟酒的產(chǎn)量提高。