多菌种大小曲在监粮荞酒生产工艺的研究与运用

池 彬，周火玲，蔡 雄

（湖北监利粮酒酒业股份有限公司，湖北监利433000）

苦荞亦称鞑靼荞麦，是我国最古老的栽培作物之一，其种植区域主要分布在云、贵、川、陕、甘、宁等地区。近年来，湖北省也已大面积栽种，它虽是我国特有的一种小宗粮食兼具药食同源的作物，但其种植面积和产量均居世界第一位。《本草纲目》记载：“苦荞麦性味苦、平、寒，有续精神，益气力，利耳目，降气通肠健胃的作用”“苦荞能实肠胃，练五脏滓秽，磨积滞，消热肿风痛”等。据现代科学研究表明，苦荞富含生物类黄酮、荞麦糖醇、多酚、多肽等高活性功能成分。这些成分含量丰富，在抗肿瘤，清除超氧化自由基，防治心脑血管疾病，改善胰岛功能，调节血糖、血脂、血压等方面有一定效果。苦荞主要成分是淀粉，还含有其他粮食所不具有的生物黄酮类活性成分，如芦丁、槲皮素、山奈酚等及其衍生物。苦荞因其营养丰富，保健功能独特，作为药食兼用原料，非常适合加工利用生产各种具有独特风味特色和健康功能的食品。

苦荞用于传统白酒的生产酿造多采用小曲发酵工艺，发酵周期短，出酒率高，用曲量少，但总酸总酯含量低，对酒质有一定影响。为了弥补苦荞白酒酿造生产中单一使用酒曲而造成工艺不完善或者酒质较薄的问题，我们成功研发出大小曲混合发酵苦荞酒的酿造工艺：以苦荞麦为原料，经多菌种培制的大曲和小曲混合进行发酵，外加黄酒淋醅和荷叶垫池的工艺。该生产工艺综合大小曲的优点，酿造出了具有独特营养价值，色香味俱佳的苦荞酒。

1 苦荞酒创新工艺流程

工艺流程及操作要点如下：

苦荞→浸泡→初蒸→淋洗→复蒸→摊晾→加高温曲→加小曲→糖化→配糟→入窖→泼黄酒→盖荷叶→发酵→出窖→蒸馏→贮存→加黄酒勾调→贮存

浸泡：苦荞入泡粮池，加水淹没苦荞约20 cm，85℃水浸泡12 h，根据水温高低适当调节泡粮时间。

初蒸：将浸泡的苦荞置入蒸锅，打开蒸汽，边蒸边翻拌，蒸至苦荞壳开小口。

淋洗：关闭蒸汽，用水淋洗苦荞，边洗边翻拌，除去苦荞表面的灰尘等杂质。复蒸：重新打开蒸汽，蒸至苦荞壳有一半开口。加高温曲：将苦荞运至摊晾床，降温至50℃左右时，加入高温曲，拌匀。

加小曲：待温度降至35℃左右时，加一半小曲，拌匀，降至30℃左右时，加另一半小曲，拌匀，摊晾和上箱在2 h内完成，防止杂菌感染，以免影响培菌。

糖化：上箱温度为30℃左右，经20～26 h后温度达到45℃左右时即可出箱。

配糟：按苦荞数量以1∶1.2比例配酒糟。

泼黄酒：入窖完毕后，在酒醅表面均匀泼洒黄酒。

盖荷叶：在酒醅表面盖上一层荷叶。

发酵：入窖温度控制在22℃左右，发酵前3 d时，酒醅上层温度升至27℃，然后逐渐下降，最后出窖温度为23℃左右。

蒸馏：每个窖池分两甑进行蒸馏，每甑蒸馏时间为1 h左右，接酒至50%vol，剩下的做尾酒。

2 监粮荞酒的酿造工艺特色

2.1 大小曲混合发酵工艺

酿酒过程中，曲药是动力。众多的酿酒微生物大部分存在于曲药中，部分存在于窖池、窖泥、水和空气中，曲药在酿酒过程中起着推动发酵的关键作用。以传统的白酒酿造经验，一般中温小曲酒的出酒率较高，口感醇和，但酯类成分含量低，香味较差，次高温大曲出酒率较中温曲略低，酒中酯类成分含量高，主体香较突出，贮存过程中陈化速度也较快，且微带酱香。

由于多菌种发酵工艺以高温大曲及特制小曲为糖化发酵剂，高温大曲中富含嗜热芽孢杆菌，在发酵过程中产生大量的愈创木酚、4-乙基愈创木酚、对苯酚等有效成分，使酒体具有酱香风味；特制小曲中含有丰富的根霉、米曲霉等糖化菌和酒精酵母菌，加之发酵周期短，所以出酒率比较高，并且在乙酸菌、乳酸菌、产酯酵母等微生物的协同作用下使酒中产生较多的乙酸乙酯、乳酸乙酯及相应的酸类物质，形成了小曲清香的风味，以多曲种工艺酿造的白酒在长期的贮存过程中，高温曲的酱香和小曲的清香和谐共生、优势互补，产生一种幽雅的馥郁香气，使其白酒质量大幅提升。

大小曲混合使用于苦荞酒酿造，就能够使酿酒微生物中毛霉、根霉、黑曲霉、青霉等糖化力、发酵力强的菌种充分发挥作用，可以实现小曲发酵产酒多，大曲发酵生香多，两者间的优势互补，既保持了出酒率高的优点，又显著提高酯香微量成分和酒质，从而实现发酵结束时达到残糖低、产酒率高、香味浓郁、酒质好的理想效果。

2.2 小曲用量单因素试验结果

2.2.1 不同小曲用量对出酒率的影响（图1）

图1 不同小曲用量对出酒率的影响

从图1可以看出，出酒率随着小曲用量的增加而升高，当小曲用量达到0.9%时，出酒率最高，随后稍有回落。出酒率很大程度上取决于原料淀粉含量和小曲糖化力，小曲用量过低，原料中淀粉转化为可发酵还原糖的含量则较少，不利于后期酒精酵母的生长代谢活动；小曲用量过高，导致发酵酒醅中还原糖含量过高，会造成发酵过程中杂菌的大量增殖，一方面消耗了发酵底物，另一方面造成发酵微生态的紊乱，影响正常的发酵代谢活动。因此，小曲用量过低和过高均不利于出酒率的提升。综合考虑，小曲用量选择0.9%或1%。

2.2.2 不同小曲用量对原酒总酸和总酯的影响（图2）

图2 不同小曲用量对原酒总酸和总酯的影响

由图2可看出，随着小曲用量的增加，总酸和总酯含量均上升，当小曲用量达到0.8%时，总酸增加不明显；总酯含量在小曲用量达1%时最高，随后稍有下降。从总酸总酯的角度来考虑，小曲用量可选择0.8%、0.9%、1%或1.1%。

2.2.3 不同用量小曲所产原酒的感官评价（图3）

图3 不同小曲用量所产原酒的感官评价

从图3可看出，酒体的感官评价分值随着小曲用量的增加而逐渐上升，原酒没有辛辣暴冲的味道，入口较醇厚，小曲用量大于0.8%时，原酒酒质趋于稳定，感官评价差别不大，因此从感官评价角度考虑，小曲用量可选择0.8%、0.9%、1%或1.1%。

出酒率是白酒生产的重要指标，酒体风格的典型性可通过后期勾调进行弥补。从以上的分析结果表明，小曲用量在0.9%为宜。

2.3 高温曲用量单因素试验结果

2.3.1 不同高温曲用量对出酒率的影响（图4）

图4 不同高温曲用量对出酒率的影响

从图4可看出，出酒率的变化幅度随高温曲用量的增加变化不大。高温曲中淀粉含量比较高，理论上增加高温曲用量会使得出酒率增加，但是在实际生产中，高温曲的运用主要是为了使原酒有更多的香味成分，工艺路线决定了高温曲用量较少，因此在一定范围内，高温曲用量的增加对出酒率的影响并不大，故高温曲用量可选择在1%、2%、3%或4%。

2.3.2 不同高温曲用量对原酒总酸和总酯的影响（图5）

图5 不同高温曲用量对原酒总酸和总酯的影响

从图5可看出，随着高温曲用量的增加，原酒中总酸和总酯含量均上升，当高温曲用量达到2%时，总酸含量增加不明显；当高温曲用量达3%时，总酯含量趋于稳定。从总酸总酯的角度来看，高温曲用量为2%、3%或4%。

2.3.3 不同用量高温曲所产原酒的感官评价（图6）

图6 不同高温曲用量所产原酒的感官评价

从图6可看出，随着高温曲用量的不断增加，原酒的感官评价分值越来越高，原酒入口越来越醇厚，荞麦香味突出；高温曲用量达3%时，感官评价分值趋于稳定。从感官评价的角度来看，高温曲用量为3%或4%。

从以上的分析整体来看，高温曲用量对出酒率的影响不大，对总酸总酯含量和原酒口感的影响较大，综合考虑，选择3%的高温曲用量为宜。

以上工艺的特点是以高温大曲和小曲作为糖化发酵剂，该工艺的运用使苦荞酒中的乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯等含量都明显高于小曲发酵酒，出酒率比原小曲苦荞酒提高7.7%，总酸总酯含量提高一倍以上。通过气相色谱分析，共分离鉴定出67种化合物，经氨基酸自动分析仪分析，成品酒中含有20种氨基酸。

2.4 黄酒淋醅工艺

监粮荞酒过去是利用传统小曲酿造工艺生产，所酿苦荞酒味偏苦涩、燥烈，难以适应广大消费者口味。我们大胆尝试、探索，采用自酿的黄酒，对苦荞酒醅进行2次淋酒，让黄酒参与糖化、发酵、蒸馏，并且用黄酒对苦荞酒进行调味，使苦荞酒酒质得到极大改善，有机酸含量提升，苦涩味明显降低，口感更加丰富舒适。

2.5 荷叶垫池工艺

荷叶是一种食药两用植物原料。含有莲碱、荷叶碱等多种生物碱和酒石酸、柠檬酸、苹果酸等多种有机酸。它不仅有清热解暑、除烦利尿、生津止渴、凉血止血的作用，还具有降血脂、降胆固醇和减肥作用。我们就地取材，选用本地盛产莲藕之荷叶垫池盖醅发酵，不但成本低廉，使用方便，既能减少窖池中杂菌，还能使白酒略添淡淡的荷叶清香，既使苦荞酒增添微量的有益健康成分，也可使酒的色、香、味颇具“两湖平原”特色。

3 新工艺苦荞酒与传统小曲苦荞酒的对比分析

3.1 发酵工艺优化

3.1.1 发酵时间对出酒率、总酸总酯、感官评分的影响（图7）

如图7所示，随发酵时间的延长，出酒率变化不大，原酒口感上升，总酸总酯含量逐渐增加。综合考虑，选择发酵时间为16 d。

3.1.2 小曲用量对出酒率、总酸总酯、感官评分的影响（图8）

如图8所示，随小曲用量的增加，出酒率先上升后减少，感官评分和总酸总酯含量波动上升，综合考虑，选择小曲用量为0.9%。

3.1.3 高温曲用量对出酒率、总酸总酯、感官评分的影响（图9）

如图9所示，随高温曲用量的增加，出酒率变化不大，感官评分和总酸总酯增加速度变缓，综合考虑，选择高温曲用量为3%。

图7 发酵时间对出酒率、总酸总酯、感官评分的影响

图8 小曲用量对出酒率、总酸总酯、感官评分的影响

图9 高温曲用量对出酒率、总酸总酯、感官评分的影响

图10 黄酒用量对出酒率、总酸总酯、感官评分的影响

3.1.4 黄酒用量对出酒率、总酸总酯、感官评分的影响（图10）

随淋醅黄酒用量的增加，出酒率和感官评分先上升后下降，总酸总酯逐渐上升，综合考虑，选择黄酒用量为2%。

3.1.5 正交试验

综合以上试验结果，设计正交试验及其结果见表1。

各影响因素依次顺序为高温曲＞淋醅黄酒用量＞小曲用量。

最优方案为小曲用量0.9%、高温曲用量2.5%、黄酒用量2.0%。出酒率为42%、总酸含量为1.1 g/L、总酯为3.2 g/L、综合评定为95分。

3.2 小曲发酵和混曲发酵的比较

3.2.1 出酒率和酸酯含量比较（表2）

混曲发酵相对于小曲发酵，出酒率提高了7.7%，总酸提高了120%，总酯提高了100%。

3.2.2 微量成分分析

小曲发酵与混曲发酵微量成分测定见图11。

小曲发酵酿造苦荞酒，苦荞酒中的甲醇含量和杂醇油含量明显高于混曲发酵。

混曲发酵苦荞酒中乙酸乙酯含量增长了57%，乳酸乙酯含量增长了60%，丁酸乙酯含量增长了450%。

3.2.3 酸类的理化分析结果（表3）

混曲发酵所产原酒的各类酸含量均高于小曲发酵。

3.3 苦荞白酒的GC-MS分析

共分离鉴定出67种化合物，其中酯类35种，醇类12种，酸类8种，醛类10种，其他2种。

表1 正交试验设计及结果

图11 小曲发酵与混曲发酵醇类及酯类物质测定

表2 小曲发酵和混曲发酵出酒率和酸酯含量

表3 小曲发酵与混曲发酵酸类物质比较分析(mg/100 mL)

3.4 苦荞黄酒添加试验（图12、图13）

贮存时间超过30 d后，苦荞黄酮保存率和口感都趋于稳定，综合考虑，选择黄酒添加量为3%。

图12 保存率随时间的变化

3.5 监粮荞酒中游离氨基酸的检测结果（表4）

如表4所示，共检测出了20种氨基酸，包含人体必需的8种氨基酸，还包括12种非必需氨基酸，仅2种氨基酸未被检测出。

3.6 数据总结

由以上试验可知，最佳酿造工艺：小曲用量0.9%、高温曲用量2.5%、淋醅黄酒用量2%、发酵时间为16 d、勾调黄酒用量3%。

图13 感官评分随时间的变化

表4 监粮荞酒中游离氨基酸的检测结果 (mg/mL)

理化指标分析：出酒率为42.0%、原酒中总酸为1.1 g/L、总酯为3.2 g/L。与单一使用小曲进行发酵相比，出酒率提高7.7%、总酸提高120%、总酯提高100%。

经GC-MS分析得出：甲醇、杂醇油比单一使用小曲进行发酵均有所降低，乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯以及各种酸类均有提升。经GC-MS分析，共分离鉴定出67种化合物。

4 结论

监粮荞酒的新型酿造工艺日趋完善，酒品酒质得到了酒界专家和消费市场的认可。通过酒业知名专家多次的品评鉴定，基本结论是：监粮荞酒微黄、清亮透明，酒香荞香协调，舒适，醇和甘润，适口爽净，具有本品独特风格。

监粮荞酒投放市场以来，以其独特的香、味风格，一直深受广大消费者喜爱。该酒品获得了“湘鄂闽桂渝赣六省市白酒质量金奖”和“湖北省老百姓最喜爱十大白酒”的荣誉称号。随着产品质量的稳定和提升，公司年产量和年销量每年均以两位数的速度递增，2017年营销收入实现1.8亿元，销售市场面扩大到20多个省市。