双轮底发酵过程中酒醅温度变化规律的探讨

程铁辕，郑若欣，黄治国*（.四川出入境检验检疫局国家酒类检测重点实验室，四川宜宾644000；.泸州市产品质量监督检验所，四川泸州646000；.四川理工学院酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川自贡64000）

双轮底发酵过程中酒醅温度变化规律的探讨

程铁辕1，郑若欣2，黄治国3*
（1.四川出入境检验检疫局国家酒类检测重点实验室，四川宜宾644000；2.泸州市产品质量监督检验所，四川泸州646000；3.四川理工学院酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川自贡643000）

温度对窖池酒醅发酵过程有着极为重要的影响，酒醅在发酵过程中的温度变化主要是环境温度、酒醅入窖温度及窖池微生物生长代谢三者共同作用的结果。该试验利用窖池温度检测系统对成都某酒厂采用浓香型白酒双轮底工艺的三口窖池酒醅温度进行实时精确检测，并绘制出其温度变化曲线。结果发现：采用双轮底工艺时，酒醅温度变化基本符合“前缓、中挺、后缓落”的传统经验，相比于普通工艺，双轮底酒醅温度变化更为平缓。

酒醅；发酵；温度；双轮底工艺

白酒是以大曲、酒母等为糖化发酵剂，发酵糖谷或代用原料，经蒸煮糖化、发酵、蒸馏、贮存、勾调而成的蒸馏酒［1］。其酒质好坏与多种因素有关，酒醅发酵过程对其有重要影响。温度对窖池酒醅发酵过程有着极为重要的影响，酒醅温度的变化与环境温度及酒醅入窖温度密切相关，酒醅在发酵过程中的温度变化主要是环境温度、酒醅入窖温度及窖池微生物生长代谢三者共同作用的结果，相关研究成果已多有报道。黄治国等［2］对浓香型白酒酒醅发酵过程中温度变化曲线进行了研究。李明春等［3］绘制了酒醅温度三维结构图。向双全等［4］研究了发酵温度曲线与固态酿酒前置控制条件间的关系。孙家芳［5］研究了关于通过甲烷菌与己酸菌发酵调节发酵温度来加快新窖老熟。章肇敏等［6］分析了其酿造工艺特点，从理化指标、微生物总数等角度，研究了特香型白酒酿造过程中各类物质的变化规律。蒲岚等［7-8］研究了发酵温度调控对浓香型白酒主要香味成分及温度对发酵生酸的影响。邹明鑫等［9］研究了温度控制下浓香型白酒窖池温度变化及酵母数量的变化趋势。黄治国等［10］分析窖池不同空间位置的酒醅中乙醇、总酸两个指标在发酵过程中的变化规律。张超等［11］研究了浓香型白酒控温发酵下糟醅典型微生物的变化趋势。刘茂柯等［12］研究了浓香型白酒窖内参数变化规律及其相关性。罗海等［13］利用浓香型白酒酿造行业中的理化指标检验方法，监控窖池发酵过程中不同空间位置和不同发酵时间糟醅的生态因子伴随微生物活动而发生的动态变化。郝建宇等［14］初步探讨了各理化及微生物指标在发酵过程中的变化趋势，它们之间的相互关系以及质量糟醅的相关发酵机理。周庆伍［15］研究了白酒固态发酵温度变化与产量、质量之间的关系。在白酒生产实践中，对窖池发酵温度进行观测是了解酒醅发酵状况的一个重要手段，温度的变化能够反映出窖池发酵状况的好坏，所以对窖池温度连续精确的观测能够更好的指导白酒生产实践。传统上对窖池酒醅发酵温度的观察是采用温度计单点观测，无论是观察范围还是温度数据采集的精确度上都有所欠缺。在浓香型大曲酒生产中，采用双轮底发酵工艺能提高酒质。双轮底糟发酵实质是延长发酵期的一种工艺方法，但不是延长整个窖池酒醅的发酵期，而仅是留于窖池底部的一小部分酒醅。本研究通过对采用双轮底发酵工艺的窖池酒醅温度进行多点精确连续观测，以期能够为窖池发酵控制等研究提供基础数据，更好的服务于白酒行业。

1　材料与方法

1.1试验材料

成都某酒厂酿酒车间1#、2#、3#三口窖池。

1.2仪器与设备

窖池温度检测系统：由无纸记录仪与温度探头组成，自行设计，昆仑工控代为加工。设置该仪器每半小时记录1次温度检测结果。

1.3试验方法

选择三口窖池1#，2#，3#（酒醅入窖时间相隔1 d）。利用温度探头对窖池中心区域，检测点为中心区域双轮底（距窖顶1.8 m深处）和周围区域（距窖池侧壁20 cm左右）的1.5 m深处、1.0 m深处、0.5 m深处共4个点的酒醅温度进行实时监测，从封窖开始至起窖时止。

2　结果与分析

2.1三口窖池0.5 m深处酒醅温度变化曲线

图1　三口窖池0.5 m深处酒醅温度变化曲线Fig.1 Temperature curve of fermented grains in three pits of 0.5 m deep

选取三口窖池周围区域0.5 m深处每天中午12时的温度数据进行曲线绘制，结果见图1。由图1可知，窖池酒醅温度从入窖开始到第5～9天左右升高至最高点，三口窖池前期升温幅度相差不大，最高温度存在差异，3#窖池酒醅温度最高达37.95℃，2#窖池酒醅最高温度为36.22℃，1#窖池最高温度为34.49℃。升至最高温度点后，酒醅温度开始平缓降低。其中，1#窖池第7天达到最高温度后开始降温，温度变化为-0.26～1.06℃；2#窖池第9天达到最高温度后开始降温，温度变化为-0.26～0.49℃；3#窖池第5天达到最高温度后开始降温，温度变化为-0.26～0.62℃。3条温度曲线的变化有些许差异，可能主要是由于入窖温度的不同造成的。

2.2三口窖池1.0 m深处酒醅温度变化曲线

选取三口窖池周围区域1.0 m深处每天中午12时的温度数据进行曲线绘制，结果见图2。由图2可知，1#窖池于第9天升至最高温度36.01℃，2#窖池于第9天升至最高温度36.65℃，3#窖池于第6天升至最高温度36.8℃，三口窖池1.0 m处最高温度相差不大，曲线走势也较为接近。升至最高温度点后，酒醅温度开始平缓降低。其中，1#窖池第9天达到最高温度后开始降温，降温幅度为0～1.12℃；2#窖池第9天达到最高温度后开始降温，降温幅度为0.04～0.44℃；3#窖池第6天达到最高温度后开始降温，降温幅度为0～0.4℃。3条温度曲线的变化非常接近，主要是3#窖池温度前期升温更快，达到最高点温度更早，但后期曲线变化很接近，主要原因可能是该层酒醅受周围环境温度影响较小。

图2　三口窖池1.0 m深处酒醅温度变化曲线Fig.2 Temperature curve of fermented grains in three pits of 1 m deep

2.3三口窖池1.5 m深处酒醅温度变化曲线

图3　三口窖池1.5 m深处酒醅温度变化曲线Fig.3 Temperature curve of fermented grains in three pits of 1.5 m deep

选取三口窖池周围区域1.5 m深处每天中午12时的温度数据进行曲线绘制，结果见图3。由图3可知，1.5 m深处的窖池酒醅温度变化与1.0 m深处相似，也是在第6至第9天左右升温至最高点，然后酒醅温度开始缓慢下降。其中，1#窖池第9天达到最高温度35.37℃后开始降温，温度变化为-0.36～0.48℃；2#窖池第10天达到最高温度33.86℃后开始降温，温度变化为0.01～0.25℃；3#窖池第7天达到最高温度33.24℃后开始降温，温度变化为0.04～0.35℃。3条温度曲线的变化有些许差异，可能主要是受入窖温度和下层双轮底酒醅温度的共同影响造成的。

2.4三口窖池双轮底酒醅温度变化曲线

选取三口窖池中心区域1.8 m深处每天中午12时的温度数据进行曲线绘制，结果见图4。由图4可知，三口窖池双轮底酒醅温度变化相比较，2#窖池和3#窖池酒醅温度变化较为平缓，最高点分别为28.59℃和28.49℃，1#窖池最高点温度较高，达30.45℃。升至最高温度点后，酒醅温度开始平缓降低。其中，1#窖池第17天达到最高温度后开始降温，温度变化为0.04～0.26℃；2#窖池第22天达到最高温度后开始降温，温度变化为-0.04～0.13℃；3#窖池第16天达到最高温度后开始降温，温度变化为0.04～0.12℃。双轮底酒醅温度变化曲线接近于抛物线形状，原因可能是一方面受少量微生物代谢的影响，另一方面受上层采用普通五粮浓香型白酒生产工艺入窖的酒醅热传递的影响，因为上层酒醅微生物发酵、代谢活跃，温度更高。

图4　三口窖池双轮底酒醅温度变化曲线Fig.4 Temperature curve of double bottom fermented grains in three pits

2.5 2#窖池酒醅四检测点温度变化曲线

与1#和3#窖池相比，2#窖池4个温度计量点的温度变化曲线更为典型，因此，选取2#窖池4个温度计量点每天中午12时的温度数据进行曲线绘制，结果见图5。由图5可知，2#窖池酒醅温度在1.0 m深处和0.5 m深处温度变化幅度基本相同，a曲线酒醅最高温度低于b和c，d曲线最高温度最低，曲线整体变化幅度最小。与按普通浓香型白酒酿造工艺（跑窖法工艺）入窖的酒醅相比，双轮底酒醅温度变化更为平缓，且低于另外3个检测点的温度。其1.5 m深处温度低于1.0 m和0.5 m两个检测点的主要原因可能是由于热传递的作用，其下层双轮底酒醅温度更低。1.0 m深处和0.5 m深处温度变化很接近的原因可能是因二者所处的窖池内部环境更加接近。

图52　#窖池各检测点酒醅温度变化曲线Fig.5 Temperature curve of fermented grains in each test point of 2#pits

3　讨论

3.1导致窖池发酵过程中不同深度酒醅温度变化差异的可能原因

相较于0.5 m深处酒醅温度曲线，1.5 m深处和1.0 m深处酒醅温度曲线走势更好，升温及降温过程都更为平缓。原因可能是：0.5 m深处酒醅温度受窖池顶部环境温度的影响，升温及降温过程都更为陡峭。而1.5 m深处和1.0 m深处酒醅温度受环境温度的影响更小，更多的是由窖池内部酒醅微生物发酵产生热量所决定。

本试验中，处于相邻位置的三口窖池，其相同位置酒醅温度变化曲线的差异可能是由多种因素造成的，关于其差异原因，黄治国等［2］有相关解释：（1）班次不同，人员不同，其操作上会有所差异。粮食蒸煮过程、打量水的温度差异、曲药的均匀程度、摊凉温度差异、酒醅的均匀程度及疏松程度，均会对最终温度曲线的走势产生影响。（2）窖池本身存在差异，主要是窖泥的差异，因为窖泥中微生物的数量和多样性对窖池发酵有着极为重要的影响，这些因素会最终影响到酒醅温度曲线的走势。尽管浓香型白酒固态发酵采用了较为粗放的操作方式，但其操作上的差异和窖池本身的差异会对温度曲线的走势产生一定的影响，进而很可能对酒质产生影响。

3.2双轮底酒醅温度变化较平缓的可能原因

双轮底的温度变化曲线较为平缓，整体温度低于其他检测点温度，其温度变化较为平缓的主要原因应该是由其工艺特点造成的，双轮底酒醅位于窖池下层，由于没有加入曲药和粮食，所以微生物的活动相对较弱，表现为温度变化幅度不大，应该主要是发生酯化反应，也符合传统的经验，双轮底发酵工艺的主要目的是为了提高酒质。

4　结论

本实验利用窖池温度检测系统对成都某酒厂3口窖池采用双轮底工艺的酒醅温度进行实时检测，绘制出温度变化曲线，其温度变化曲线基本符合“前缓、中挺、后缓落”的传统经验，相比于常用的浓香型白酒生产工艺，双轮底酒醅的温度变化更为平缓，这表明采用双轮底工艺的酒醅主要发生酯化反应，也符合传统的经验，其主要目的是提高酒质。在下一步的研究中，将结合上述三口窖池所出基酒的品质，对温度变化和酒质之间的联系进行深入探讨，以期能够为窖池发酵控制等研究提供基础数据，更好的服务于白酒生产行业。

［1］康明官.白酒工业手册［M］.北京：中国轻工业出版社，1993.

［2］黄治国，罗惠波，程铁辕，等.酒醅发酵过程中温度变化曲线的实时检测及其数学模型建立［J］.酿酒科技，2008（10）：20-25.

［3］李明春，程铁辕，黄治国，等.窖池酒醅温度的三维结构图［J］.食品研究与开发，2012，33（2）：21-24.

［4］向双全，陈菊，张志刚.发酵温度曲线与固态酿酒前置控制条件间的关系［J］.酿酒，2015，42（5）：28-31.

［5］孙家芳.关于甲烷菌与己酸菌发酵调节发酵温度加快新窖老熟的探讨［J］.山东食品发酵，2003，131（4）：23-24.

［6］章肇敏，吴生文.特香型白酒酿造工艺分析［J］.中国酿造，2012，31（5）：164-167.

［7］蒲岚，李璐，邱树毅，等.发酵温度调控对浓香型白酒主要香味成分生成的影响［J］.食品与发酵工业，2011，39（7）：126-129.

［8］蒲岚，张超，李璐，等.温度对浓香型白酒发酵生酸的影响［J］.宜宾学院学报，2010，10（12）：97-100.

［9］邹明鑫，吴凤智，高文龙.温度控制下浓香型白酒窖池温度变化及酵母数量变化趋势研究［J］.食品与发酵科技，2015，51（2）：82-86.

［10］黄治国，侯海波，罗惠波，等.浓香型酒醅发酵过程中乙醇和总酸变化规律研究［J］.中国酿造，2013，32（6）：53-56.

［11］张超，蒲岚，李璐，等.浓香型白酒控温发酵下糟醅典型微生物的变化趋势［J］.食品与发酵工业，2011，39（9）：41-44.

［12］刘茂柯，唐玉明，赵珂，等.浓香型白酒窖泥放线菌的群落结构及其多样性［J］.生态学报，2015（3）：858-864.

［13］罗海，刘森，田伟，等.浓香型白酒窖池微生物生态因子的动力学分析［J］.中国酿造，2011，30（7）：108-112.

［14］郝建宇，张宿义，赵金松，等.浓香型白酒质量糟醅发酵过程中的动态研究［J］.中国酿造，2011，30（7）：113-116.

［15］周庆伍.白酒固态发酵温度变化与产、质量关系的研究［J］.酿酒，2008，35（6）：62-64.

Change of temperature of fermented grains in double bottom fermentation of Chinese liquor processing

CHENG Tieyuan1，ZHENG Ruoxin2，HUANG Zhiguo3*
（1.State Key Lab of Liquor Products Test，Sichuan Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Yibin 644000，China；2.Luzhou Product Quality Supervision and Inspection Institute，Luzhou 646000，China；3.Liquor-making Biotechnology&Application Key Laboratory of Sichuan Province，Sichuan University of Science&Engineering，Zigong 643000，China）

Temperature of fermented grains is one of the important influence factors in the alcohol fermentation process of pit fermentation.Temperature change of fermented grains is the result of environmental temperature，pit entry temperature of fermented grains and microbial growth and metabolism.The temperature of fermented grains of three pits of Luzhou-flavor liquor by double bottom process in Chengdu liquor factory was detected by real-time detection，and then the temperature curve was made out.The results indicated that when using double bottom process，the changing trend of temperature was in accordance to the traditional experience"mild at the beginning，severe in the middle，and then mild at the end".Compared to the ordinary process，the temperature of fermented grains with double bottom process was mildler.

fermented grains；fermentation；temperature；double bottom process

TS262.3

A

0254-5071（2015）11-0087-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.11.020

2015-10-20

四川省应用技术研究与开发项目资助（07JY029-026）

程铁辕（1984-），男，工程师，硕士，研究方向为食品安全。

黄治国（1978-），男，副教授，博士，研究方向为发酵工程。