陈 帆,沈永祥,刘怀臣,胡 浩,史小兵,王新平,叶 川
(毛铺健康酒业有限公司枫林酒厂,湖北阳新435204)
小曲酒新工艺不同体积发酵槽车香味成分研究
陈 帆,沈永祥,刘怀臣,胡 浩,史小兵,王新平,叶 川
(毛铺健康酒业有限公司枫林酒厂,湖北阳新435204)
大槽车体积为2 m3,小槽车体积为1 m3,经实验研究和生产实践表明,发酵结束时,小槽车中乙酸乙酯含量约为大槽车的1.5倍,乙乳比为最佳,约2.0,甲醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇、杂醇油含量与大槽车持平,通过将整体为2 m3的大槽车改造成两个体积均为1 m3的小槽车,可以提高清香型小曲原酒主体香乙酸乙酯含量,使原酒香味更协调,提高原酒品质。
小曲酒新工艺; 槽车; 清香型; 乙酸乙酯
小曲酒是中国白酒的主要酒种之一,年产量约占白酒总产量的三分之一[1]。其生产多以高粱为原料,以根霉曲为糖化发酵剂,经过润料蒸煮、摊晾下曲、糖化培菌、粮糟混合、入池发酵、固态蒸馏而成[2-3]。
清香型小曲酒的香味组分以酯类和醇类为主,其次是有机酸类和羰基化合物,酯类总含量低于醇类总含量,酯类以乙酸乙酯为主,乳酸乙酯次之,乙酸乙酯与乳酸乙酯的比例为1∶1.0~0.6,风味特征是以乙酸乙酯为主体的协调复合香气,清香纯正,入口微甜,香味悠长,落口干爽,微有苦味[4]。但目前对于清香型小曲白酒的研究甚少,对于白酒的香气成分的研究也主要集中于对香型成型后的白酒和对原酒的研究,或者是对丢糟中的微量成分的研究。目前鲜有文献或资料报道对整个酿造过程中酒醅的风味物质进行系统研究以探索白酒风味形成规律[5],尤其是对机械化酿造过程酒醅中风味物质的系统研究,国内尚属空白,因此研究白酒酒醅中的香气物质,对提升优质白酒质量评价系统及酿酒工艺具有理论与实践意义。
毛铺健康酒业有限公司枫林酒厂开创固态法小曲白酒机械化酿造工艺先河,设备达到“五化一度”标准(机械化、自动化、信息化、智能化、智慧化及美观度),率先采用不锈钢组合系统泡粮、带压球锅蒸粮、保温箱床糖化、低温入槽车、恒温发酵间、机器人智能化上甑等先进技术,彻底摆脱了传统工艺“怕冷怕热”的弊病,实现了“全年生产桂花酒”的目标。但在不影响生产效率的情况下,如何进一步提高原酒中主体香乙酸乙酯的含量,从而提高原酒质量是枫林酒厂的一个难题,本文对不同体积发酵槽车酒醅在发酵过程中各主要香味组分的生成规律进行了研究,弄清了相互之间的关系,提出将整体为2 m3的大槽车改造成两个体积均为1 m3的小槽车有助于原酒中乙酸乙酯含量提升的论点,并通过槽车改造在生产实践中得到了验证。
选取酿造五车间发酵过程中的机械化酿造发酵醅作为研究对象,分别采用体积为2 m³的正常生产槽车和体积为1 m³的实验小槽车进行发酵,其中大槽车尺寸为162 cm×108 cm×140 cm(长×宽×高),小槽车尺寸为81 cm×108 cm×140 cm(长×宽×高)。
槽车:是我公司自主研发用于盛放发酵酒醅的发酵容器,由304不锈钢制成,表面经过抛光处理,外形美观,槽车尺寸为162 cm×108 cm×140 cm(长×宽×高),容积为2 m³,转运方便,与公司自主研发的槽车翻转机配套使用,可实现酒醅的自动化上甑。
取样方法:毛铺健康酒业有限公司枫林酒厂机械化小曲白酒酿造发酵周期为15 d,通过对酿造五车间蒸粮批次分别为“1012”“1112”“1127”的小槽车与大槽车中的发酵醅每天进行跟踪取样,发酵取样时间为1 d、2 d、3 d、4 d、5 d、6 d、7 d、8 d、9 d、10 d、11 d、12 d、13 d、14 d、15 d,采用三点一线取样(即对角线上取两角和中心三点样品),每点再分别取上层、中层、底层3个点,样品取回混匀后及时进行分析处理。
样品处理方法:准确称取100 g发酵醅放入3000 mL的三角瓶中,用量筒准确量取200 mL蒸馏水倒入三角瓶中,摇匀后进行蒸馏处理,用量筒准确收集前馏液100 mL,将收集的馏液进行气相色谱分析。
GC分析条件:气相色谱仪:Focus 8890,色谱柱:INNOWax 30 m×0.53 mm×1 μm。升温程序为:40℃保持5min,以6℃/min升至70℃,再以10℃/min升温速度升至220℃,保持5 min。进样口温度250℃,检测器温度280℃。
2.1.1 乙醛生成规律(图1)
图1 发酵酒醅中乙醛含量
由图1可知,小槽车中乙醛含量在发酵过程中呈先上升后下降再上升的趋势,在发酵1~4 d时呈上升趋势,4~14 d时呈下降趋势,14~15 d时呈上升趋势,发酵15 d出池时,乙醛含量为5.81 mg/g;大槽车中乙醛含量在发酵过程中整体上呈先上升后下降的趋势,在发酵1~13 d时呈上升趋势,13~15 d时呈下降趋势,发酵15 d出池时乙醛含量为4.00 mg/g,发酵结束时,小槽车中的乙醛含量约为大槽车的1.45倍。
2.1.2 主要醇类生成规律
2.1.2.1 甲醇生成规律(图2)
由图2可知,小槽车中甲醇含量在发酵过程中整体上呈先上升后稳定的趋势,在发酵1~8 d时,整体上呈上升趋势,8~15 d波动较小,含量基本趋于稳定,发酵15 d出池时,甲醇含量为0.97 mg/g;大槽车中甲醇含量整体上呈先上升后下降的趋势,发酵1~11 d时呈上升趋势,11~15 d整体上呈下降趋势,发酵15 d出池时,甲醇含量为0.98 mg/g,发酵结束时小槽车与大槽车中甲醇含量相持平。
图2 发酵酒醅中甲醇含量
2.1.2.2 正丙醇生成规律(图3)
图3 发酵酒醅中正丙醇含量
由图3可知,小槽车中正丙醇含量在发酵过程中整体上呈先上升后下降的趋势,在发酵1~13 d时呈上升趋势,13~15 d呈下降趋势,发酵15 d出池时正丙醇含量为3.39 mg/g;大槽车中正丙醇含量整体呈上升趋势,发酵15 d出池时正丙醇含量为3.20 mg/g,发酵结束时,小槽车与大槽车中正丙醇含量相持平。
2.1.2.3 异丁醇生成规律(图4)
图4 发酵酒醅中异丁醇含量
由图4可知,小槽车中异丁醇含量在发酵过程中整体呈上升趋势,发酵15 d出池时异丁醇含量为3.70 mg/g;大槽车中异丁醇含量也整体呈上升趋势,发酵15 d出池时异丁醇含量为3.65 mg/g,发酵结束时小槽车与大槽车中异丁醇含量相持平。
2.1.2.4 异戊醇生成规律(图5)
图5 发酵酒醅中异戊醇含量
由图5可知,小槽车中异戊醇含量在发酵过程中整体呈上升趋势,发酵15 d出池时,异戊醇含量为10.34 mg/g;大槽车中异戊醇含量也整体呈上升趋势,发酵15 d出池时,异戊醇含量为10.41 mg/g,发酵结束时小槽车与大槽车中异戊醇含量相持平。
2.1.2.5 杂醇油生成规律(图6)
由图6可知,小槽车中杂醇油含量在发酵过程中整体上呈上升趋势,发酵15 d出池时,杂醇油含量为14.04 mg/g;大槽车中杂醇油含量也整体呈上升趋势,发酵15 d出池时,杂醇油含量为14.07 mg/g,发酵结束时小槽车与大槽车中杂醇油含量相持平。另外无论是大槽车还是小槽车,二者杂醇油含量均在发酵1~6 d时急剧上升,6~15 d缓慢上升,含量基本稳定,说明杂醇油主要是在发酵前期随着酵母菌的大量增殖而产生的。
图6 发酵酒醅中杂醇油含量
2.1.3 主要酯类生成规律
2.1.3.1 乙酸乙酯生成规律(图7)
图7 发酵酒醅中乙酸乙酯含量
由图7可知,小槽车中乙酸乙酯含量在发酵过程中整体呈上升趋势,发酵1~3 d上升幅度较大,3~11 d含量基本稳定,11~15 d上升,发酵15 d出池时,乙酸乙酯含量为4.81 mg/g;大槽车中乙酸乙酯含量在发酵过程中也整体呈上升趋势,发酵1~4 d上升幅度较大,4~11 d的含量基本稳定,11~15 d时上升,发酵15 d出池时,乙酸乙酯含量为3.49 mg/g,发酵结束时小槽车中乙酸乙酯含量约为大槽车的1.4倍,且在整个发酵过程中小槽车中乙酸乙酯含量均要高于大槽车。
2.1.3.2 乳酸乙酯生成规律(图8)
图8 发酵酒醅中乳酸乙酯含量
由图8可知,在发酵过程中小槽车与大槽车中乳酸乙酯含量均整体呈上升趋势,在发酵15 d出池时,小槽车与大槽车中乳酸乙酯含量分别为9.04 mg/g和10.44 mg/g,发酵结束时小槽车中乳酸乙酯含量要略低于大槽车。
通过实验阶段摸索,1 m3小槽车与2 m3大槽车发酵相比,小曲原酒中乙酸乙酯含量提高约1.4倍,且杂醇油含量持平,因此将目前使用的2 m3大槽车改造成两个体积均为1 m3的小槽车,对于提高原酒质量意义重大。
鉴于此,毛铺健康酒业有限公司枫林酒厂制作了一批改造后的新槽车(将原2 m3大槽车采用隔板一分为二,间隔成两个体积均为1 m3的“双U型”小槽车,中间隔开体积为0.53 m3),经2016年12月新投产的酿造一车间全部使用改造后的“双U型”槽车(单日投料60 t,入槽车240个),在酿造一、五车间粮食品种均为澳洲高粱的前提下,2017年1月两车间原酒色谱指标对比见图9(一车间为改造后的“双U型”槽车,五车间为原体积2 m3大槽车)。
上述各成分色谱指标含量均为酒精度折算为55%vol时的含量。由图9可知,发酵槽车改造前后原酒色谱指标对比,槽车改造后原酒乙醛含量约为槽车改造前的1.43倍,乙酸乙酯含量约为改造前的1.52倍,乙乳比为最佳,约2.0,其中甲醇、正丙醇、杂醇油含量与改造前持平。生产实践结论与实验摸索阶段结论一致,达到了槽车改造后提香的预期效果,在不影响生产效率的情况下,实现了原酒品质的进一步提升。
图9 发酵槽车改造前后色谱指标
通过对不同体积发酵槽车主要香味组分在发酵过程中生成规律的研究,同时经过生产实践验证,将整体为2 m3的大槽车改造成两个体积均为1 m3的小槽车后,原酒中乙酸乙酯含量提高约1.5倍,乙乳比为最佳,约2.0,通过槽车改造后可以提高清香型小曲原酒主体香乙酸乙酯含量,使得原酒香味更协调,从而提高了原酒品质。
[1]李大和.不同原料川法小曲酒生产技术评述[J].酿酒, 2006,33(1):5-8.
[2]李大和,李国红.川法小曲酒生产四个关键工序的控制[J].酿酒,2014(1):85-88.
[3]李大和,李国红.川法小曲白酒生产技术(一)[J].酿酒科技,2006(1):117-118.
[4]杨强,王衍,童国强.清香型小曲酒的香味组分特点及风味特征[J].酿酒科技,2001(2):76.
[5]栗永清.固态法白酒机械化的总结探索[J].酿酒科技, 2010(12):70-72.
Flavoring Components in Fermentation Tankers of Different Volume in Xiaoqu Baijiu Production by New Technology
CHEN Fan,SHEN Yongxiang,LIU Huaichen,HU Hao,SHI Xiaobing,WANG Xinping and YE Chuan
(Fenglin Distillery,Maopu Healthcare Liquor Co.Ltd.,Yangxin,Hubei 435204,China)
The volume of the large fermentation tanker was 2 m³and the volume of the small fermentation tanker was 1 m³.Experimental study and production practice demonstrated that,at the end of the fermentation,ethyl acetate content in the small fermentation tanker was about 1.5 times of that in the large fermentation tanker,and the ratio of ethyl acetate to ethyl lactate was about 2.0.The content of methanol,n-propyl alcohol,isobutyl alcohol,isoamyl alcohol and fusel oil in the small tanker was almost the same as that in the large tanker.Accordingly,reconstructing the 2 m³large tanker into two 1 m³small tankers could increase ethyl acetate content in Xiaoqu base liquor and improve the quality of Xiaoqu base liquor.
new technology for Xiaoqu Baijiu;fermentation tanker;Qingxiang Baijiu;ethyl acetate
TS262.3;TS261.4
A
1001-9286(2017)09-0052-05
10.13746/j.njkj.2017109
2017-04-26
陈帆(1990-),男,本科,工艺研究员。
沈永祥(1975-),男,高级工程师,固态法小曲白酒机械化酿造创始人,中国白酒“158计划”、国家高技术研究发展计划委员、研究员。
优先数字出版时间:2017-06-23;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170623.1515.010.html。