王士超,雷良波,胡鹏刚*,曾德勇,孙娟,李晓红,罗光琳,赵莹
(1.贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550025;2.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳550025;3.贵州茅台(集团)生态农业产业发展有限公司,贵州凯里556000;4.贵州茅台酒股份有限公司,贵州仁怀564501)
酱香型白酒降度除浊关键工艺研究
王士超1,2,雷良波3,胡鹏刚1,2*,曾德勇3,孙娟4,李晓红4,罗光琳1,2,赵莹1,2
(1.贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550025;2.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳550025;3.贵州茅台(集团)生态农业产业发展有限公司,贵州凯里556000;4.贵州茅台酒股份有限公司,贵州仁怀564501)
酱香型白酒逐渐由高度向低度酒发展,但酱香型白酒在降度后会出现乳白色浑浊、沉淀等现象。通过冷冻处理、活性炭吸附、玉米淀粉吸附等工艺技术对基酒进行单因素和正交试验对比,结果表明,基酒最优处理工艺为冷冻温度-6℃、活性炭添加量1.0‰、玉米淀粉添加量1.5‰,在此最佳工艺条件下,基酒浊度为0.10NTU,感官评分为94.5分。
降度工艺;集成技术;浊度;感官评价
白酒与人们的健康息息相关,研究表明适量饮酒具有预防心脑血管疾病、保肝、调节体内代谢等作用[1]。随着人民生活水平的提高和对大健康理念的认知,酒类产品低度化已成为产业政策、市场需求以及与国际接轨的一种必然发展趋势。有关资料表明各种香型降度和低度白酒市场份额达到80%以上,成为中国白酒生产消费的主流产品[2-3]。
在酱香型白酒降度的过程中,由于酒液中高级脂肪酸和酯类的不稳定性,使其出现失光浑浊等现象[4-5],严重影响酱香型基酒的感官质量。胡刘平等[6]研究表明,粉状活性炭柱法连续处理基酒,处理后的基酒比原酒风味好,酒的总酯、总酸和固形物含量基本不变。赵成元等[7]研究发现,采用了冷冻法、活性炭吸附法和树脂吸附法进行青稞酒的除浊实验,对提高青稞酒的质量起到了一定作用。钟国辉[8]研究发现,用少量玉米淀粉在室温条件下处理即可解决低度白酒出现的浑浊问题。
本研究通过冷冻处理、玉米淀粉吸附、活性炭吸附等工艺技术设计单因素试验,并结合3种工艺技术采用正交试验优化得到最佳基酒的处理工艺条件。对酱香型白酒降度后的除浊工艺提供理论基础,提高低度酱香型白酒的品质,同时也为酱香型白酒的低度产业提供技术参数,提高地方酱香型白酒企业的经济效益。
1.1 材料与试剂
优质酱香型白酒(53%vol):市售;汪洋牌酒类专用活性炭:重庆酒类专用炭厂;玉米淀粉:市售;氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾、盐酸、硫酸(均为分析纯):上海国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
BCD-402WDBA冰箱:青岛海尔集团公司;精密酒精计:青县燕河仪器仪表有限公司;pHS-3GpH计:上海仪电分析仪器有限公司;SHZ-95B型循环水式多用真空泵:巩义市予华仪器有限责任公司;WGZ-3B浊度仪:上海昕瑞仪器仪表有限公司;ME204TE分析天平:梅特勒-托利多国际股份有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 冷冻过滤处理
取一定量酱香型38%vol基础酒,分别置于2℃、0℃、-2℃、-4℃、-6℃、-8℃不同的温度下冷冻处理16 h,并及时进行过滤处理,测定样品的浊度、总酸和总酯含量。
1.3.2 活性炭吸附处理
在室温条件下,分别采用添加不同剂量的(用量范围为基酒液的0~2‰)酒类专用活性炭处理酱香型38%vol基础酒20 h(包括用搅拌器搅拌2 h)[9-12],过滤后测定样品的浊度、总酯、总酸等指标。
1.3.3 玉米淀粉吸附处理
玉米淀粉吸附能力相对较弱,更有利于保持基酒的原有风格。在室温条件下分别采用不同剂量(用量范围为基酒液的0~2‰)的玉米淀粉处理酱香型38%vol基础酒16 h,对处理后的基酒进行过滤,测定酱香型基础酒的浊度、总酯、总酸等指标。
1.3.4 正交试验优化酱香型基酒降度工艺
本实验主要是优化酱香型基酒的处理工艺来得到最佳基酒的处理条件,因此为了得到酱香型基酒的最佳工艺条件,以冷冻过滤处理、玉米淀粉吸附处理、活性炭吸附处理作为考察因素,根据单因素的试验结果选择3因素3水平,以酱香型基酒的浊度与感官评价作为考察指标,按照L9(33)正交试验表进行设计。正交试验因素与水平见表1。
表1 酱香型基酒降度工艺优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal tests for process optim ization o f alcoholdegrading of Moutai-flavor Baijiu
1.3.5 总酸含量的测定
参考国标GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》中的电位滴定法,设计3个平行试验,求出平均值。
1.3.6 总酯含量的测定
参考国标GB/T 10345—2007《白酒分析方法》中和滴定指示剂法测定,设计3个平行试验,求出平均值。
1.3.7 浊度的测定[13-14]
用零浊度水和100NTU的标准溶液对浊度仪进行调零校正,分别测定处理后酱香型基酒的浊度,每个样品取5个样,测定样品浊度并求其平均值。
1.3.8 感官评价
酱香型白酒的感官评价标准是根据国标GB/T 33404— 2016《白酒感官品评导则》、企业酱香型白酒感官评定标准等[15]标准来制定的,邀请10位品鉴丰富的技术人员作为评定小组对试验样品进行品鉴打分。为了减少个人主观因素的影响,对每组样品随机编号,评定小组人员进行评定,每组去掉最高分和最低分,结果求平均值,满分100分,感官评价标准见表2。
项目感官评价评分/分色泽(10分)香味(25分)滋味(50分)风格(15分)1.澄清透亮,微黄,无沉淀及悬浮物2.澄清透明,微黄,光泽略差3.轻微沉淀或悬浮物,光泽差4.大量沉淀及悬浮物,光泽暗哑1.酱香突出,优雅细腻,空杯留香,香气悦人2.酱香明显,香气不纯或不正3.酱香不明显,有其他不愉快的香气4.酱香不明显,放香不足,香气不纯或不正,有其他不愉快的臭气5.酱香不明显,香气不正,空杯留香差,窖香露头1.酒体完整,醇厚丰满,回味悠长,诸味协调2.酒体完整,浓郁,入口较醇厚,诸味不够协调3.酒体较淡薄,有焦糊味,诸味不够协调4.酒体淡薄,酒味不足,落口较苦,焦糊味较重,诸味不够协调5.酒体淡而无味,有异味或者其他混杂气味1.酱香风格独特,酒体组分协调2.酱香风格突出,酒体组分较协调3.酱香风格不突出,酒体组分较协调4.酱香风格不突出,酒体组分不协调9~10 6~8 3~5 0~2 21~25 16~20 11~15 6~10 0~5 41~50 31~40 21~30 11~20 0~10 12~15 8~11 4~7 0~3
2结果与分析
2.1 三种处理工艺技术对酱香型基酒的总酸、总酯含量的影响
由图1(a)可知,基酒在不同的冷冻温度下,酱香型基酒的总酸、总酯的含量未产生明显变化。
由图1(b)可知,随着活性炭添加量的增大,酱香型基酒中总酸含量逐渐升高,是因为酒类专用活性炭属于酸性活性炭,在基酒的处理过程中会引入活性炭,最终导致基酒中总酸偏大。随着活性炭含量的增加,总酯的含量有所降低。说明活性炭对酯类物质具有一定的吸附作用。
由图1(c)可知,随着玉米淀粉含量的增加,总酸、总酯的含量均有所下降。食品级的玉米淀粉偏碱性,导致基酒玉米淀粉处理后酸性下降。总酯含量的下降也说明了基酒中一些酯类物质被玉米淀粉所吸附。在感官评价上,加入活性炭处理的基酒经调配后,基酒后味酸味较重,涩味较突出。
图1 基酒的冷冻处理(a)、活性炭处理(b)、玉米淀粉处理(c)对酱香型基酒总酸、总酯含量的影响Fig.1 Effects o f freezing treatm ent(a),activated carbon treatment (b)and corn starch treatment(c)on totalacid and totalester contents of Moutai-flavor Baijiu
2.2 不同冷冻温度对酱香型基酒的浊度和感官评价的影响
图2 不同冷冻温度处理对酱香型基酒浊度和感官评分的影响Fig.2 Effectof different freezing temperature on the turbidity and sensory evaluation of Moutai-flavor Baijiu
由图2可知,基酒冷冻温度在-8~-6℃之间,浊度逐渐降低;冷冻温度在-6~2℃之间,浊度均有所升高,因此冷冻温度在-6℃左右时浊度最低。在冷冻温度在2℃时感官评分最高,接近90分,但2℃时浊度较高,而且冷冻温度在-6℃时感官评分与2℃时的感官评分相差不大。因此,最适冷冻温度为-6℃。
2.3 活性炭添加量对酱香型基酒的浊度和感官评价的影响
图3 活性炭添加量对酱香型基酒浊度和感官评分的影响Fig.3 Effect of activated carbon addition on turbidity and sensory eva luation of Moutai-flavor Baijiu
由图3可知,当活性炭添加量为0.5‰~1.5‰时,酱香型基酒的浊度逐渐降低;在1.5‰~2.0‰时,浊度有所升高,但变化不大,活性炭添加量为1.5‰时浊度最低。感官评价在活性炭添加量为0.5‰~1.5‰时逐渐降低;在1.5‰~2.0‰时,感官评价逐渐降低,在活性炭添加量为0.5‰~2.0‰之间,1.5‰时感官评价最高。因此,最适活性炭添加量为1.5‰。
2.4 玉米淀粉添加量对酱香型基酒的浊度和感官评价的影响
图4 玉米淀粉添加量对酱香型基酒浊度和感官评分的影响Fig.4 Effect of corn starch addition on the turbidity and sensory eva luation of Moutai-flavor Baijiu
由图4可知,当玉米淀粉的添加量在0.5‰~2.0‰范围内,在玉米淀粉添加量在0.5‰~1.0‰之间,浊度逐渐降低,添加量为1.0‰时浊度最低,随后基本维持不变;玉米淀粉添加量在0.5‰~2.0‰之间时,感官评分先增加后降低,其最高点为1.0‰。因此,最适玉米淀粉添加量为1.0‰。
2.5 酱香型基酒降度的最佳处理工艺的确定
根据上述的单因素试验结果,选择冷冻温度、活性炭添加量、玉米淀粉添加量3个因素进行正交试验,以酱香型白酒浊度和感官评价指标,试验结果与分析见表3,方差分析分别见表4、表5所示。
表3 酱香型基酒降度工艺优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal tests for process optim ization of alcoholdegrading of Moutai-flavor Baijiu
表4 以浊度作为评价指标正交试验的结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonalexperim ents using turbidity as evaluation index
表5 以感官评分作为评价指标正交试验的结果方差分析Table 5 Variance analysis of orthogona lexperiments using sensory evaluation score as evaluation index
由表3可知,以浊度作为评价指标,根据极差大小3个因素对酱香型基酒品质影响大小顺序为A>B>C,即冷冻温度>活性炭添加量>玉米淀粉添加量,基酒处理的最优工艺组合为A2B1C3。而以感官评分作为评价指标,根据极差大小,3个因素对酱香型基酒影响大小顺序为A>C>B,即冷冻温度>玉米淀粉添加量>活性炭添加量,基酒处理的最优工艺组合为A2B1C3。对由A2B1C3组合处理基酒进行验证试验。即基酒处理的最优工艺为:冷冻温度为-6℃、活性炭添加量为1.0‰、玉米淀粉添加量为1.5‰。在此最优工艺条件下,基酒处理后的浊度为0.10NTU,感官评分为94.5分。根据表4、5中方差分析的结果可知,以浊度作为评价指标,冷冻时间和活性炭添加量2个因素对结果影响显著(P<0.05),玉米淀粉添加量对结果影响不显著;以感官评分作为评分指标,冷冻时间对结果影响显著(P<0.05),活性炭添加量和玉米淀粉添加量2个因素对结果影响不显著。3结论
酱香型白酒在降度的过程中,为了降低基酒的浊度而且不影响酒体的风格,本试验采用冷冻处理、玉米淀粉吸附、活性炭吸附等技术对酱香型基酒进行了工艺处理,得出活性炭和玉米淀粉处理对酱香型基酒总酸、总酯均有一定影响,冷冻处理对基酒总酸、总酯的影响并不明显。根据单因素和正交试验得到了酱香型基酒的最优工艺处理条件为冷冻温度为-6℃、活性炭添加量为1.0‰、玉米淀粉添加量为1.5‰。在此最佳工艺下,酱香型基酒处理后的浊度为0.10NTU,感官评价分数为94.5分。
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Key technology ofalcoholdegrading and turbidity removalofMoutai-flavor Baijiu
WANG Shichao1,2,LEILiangbo3,HU Penggang1,2*,ZENG Deyong3,SUN Juan4,LIXiaohong4,LUOGuanglin1,2,ZHAO Ying1,2
(1.ProvincialKey Laboratory ofFermentation Engineering and Bio-Pharmacy,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 2.SchoolofLiquorand Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China;3.Moutai(Group)Ecological Agriculture Industry DevelopmentCo.,Ltd.,Kaili556000,China;4.Kweichow MaotaiCo.,Ltd.,Renhuai564501,China)
The developmentofMoutai-flavor Baijiu gradually showed a conversion trend from high alcohol to low alcohol content.ButMoutai-flavor Baijiu appearedm ilky turbidity and precipitation after its alcohol-degrading.The single factor and orthogonalexperimentswere carried out by integration technology,activated carbon adsorption and corn starch adsorption.The resultsshowed that theoptimalprocessof the base liquorwasas follows:freezing temperature-6℃,activated carbon 1.0‰,corn starch 1.5‰.Under the optimum technological conditions,the turbidity of the base liquorwas0.10NTU and itssensory scorewas94.5.
alcoholdegrading process;integration technology;turbidity;sensory evaluation
TS262.3
0254-5071(2017)08-0041-04
10.11882/j.issn.0254-5071.2017.08.009
2017-06-27
贵州大学研究生创新基金(研理工2017021);产学研横向项目
王士超(1991-),男,硕士研究生,研究方向为轻工技术与工程。
*通讯作者:胡鹏刚(1964-),男,教授,本科,研究方向为现代食品发酵工程专业技术应用与工程项目研究。