双轮底发酵工艺对特香型基础酒风味影响的研究

徐柏田，林 培，吴生文*，付建生，熊秋萍，姜清萍，黎清华，罗 莉，孙 琪

（四特酒有限责任公司，江西 樟树 331200）

双轮底发酵是一种延长部分糟醅发酵期的白酒生产工艺，是一种能够提高酒质的有效措施[1]，最早于1967年成功应用于浓香型大曲酒。传统的双轮底发酵技术，是将已经发酵一轮的与窖池底部接触大约一甑量的母糟不取出，留在窖池底部再发酵一轮的白酒酿造技术[2]。双轮底发酵技术经过不断地创新，已经发展出隔排双轮底、连续双轮底、双轮底回酒发酵、夹泥双轮底发酵、双轮底薄层串蒸、双轮底混合蒸馏、双轮底分层回窖等各种利用“双轮底糟”来提高基酒质量的方法[3-5]，曹建全等[6]还进行了利用双轮底发酵糟醅加快窖池老熟的相关研究。

双轮底工艺除了广泛应用于浓香型白酒方面，还在酱香型白酒[7]、芝麻香型白酒[8]、馥郁香型[9]等不同香型白酒方面得到了应用。双轮底发酵技术在特香型白酒方面的应用尚未见报道。特香型白酒是中国十二大香型之一，四特酒作为特香型白酒的典型代表，具有“酒色清亮，酒香芬芳，酒味纯正，酒体柔和”的感官特征，酒体具有多类型，多层次的香气[10]。四特酒公司在传统双轮底调味酒发酵工艺的基础上进行了工艺改进，以探索出适合特香型白酒生产工艺的制备双轮底调味酒的酿造方法和酿造条件，以扩大特香型调味酒的产量和质量等级。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 基础酒样

基础酒样：采用双轮底工艺试验窖池和对照窖池不同层糟醅蒸馏后的基酒样品。

1.1.2 化学试剂

氢氧化钠、硫酸、无水乙醇（均为分析纯）：西陇科学股份有限公司；白酒色谱混合标样（59组分）：中国食品发酵工业研究院；乙酸标准品（纯度99.8%）：美国西格玛公司；L-乳酸标准品（纯度90%）：北京百灵威科技有限公司。

1.2 仪器与设备

10支组0～100%vol分度值0.2%vol酒精计、0～50 ℃温度计：余姚仪表二厂有限责任公司；Agilent LC1200液相色谱仪、Agilent GC7890气相色谱仪、Agilent GC7820气相色谱仪：安捷伦科技（中国）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验方法

特香型双轮底调味酒酿制试验选在祚延园101酿二车间进行，随机挑选2个班组，每个班组各挑选10个无漏窖、发酵正常的窖池，其中1班为试验班组，用于双轮底发酵；2班为对照班组，按照正常生产工艺进行发酵。

对于试验窖池按照原料糟和双轮底糟进行分层、单独蒸酒取酒，蒸馏后的原料糟基酒正常交酒入库；双轮底糟基酒用陶坛进行单独存放。对照窖池，同样按照原料糟和丟糟进行分层蒸酒，待丟糟蒸馏取样后，再将丟糟酒与对照窖池的原料糟酒混合后进行取样。

特香型双轮底调味酒的具体操作工艺为：起窖时，在窖底留4小车约1甑原料糟不取出，进行再次发酵。待窖池底部丟糟全部取出后，将4小车原料糟全部平铺于窖池底部，然后上面放两根竹片隔开，以区分双轮底糟和母糟，然后在原料糟上面铺上粮糟，最后密封发酵。在将未蒸馏的原料糟放入窖池底部的过程中，均匀加入9 kg特香型大曲。试验窖池与对照窖池投粮情况均为大米550 kg，大曲144 kg，稻壳264 kg，发酵周期54 d。

1.3.2 检测方法

酒精度采用酒精计法[11]，总酸、总酯含量的测定采用中和滴定法，酸酯总量的测定按照特香型白酒最新国标方法[12]，甲醇利用气相色谱法进行检测[13]，乳酸、乙酸采用液相色谱法，其他微量风味物质成分的测定采用气相色谱法[14]。基酒酒样由四特酒国家级和省级专业品酒师根据特香型白酒基础酒标准进行感官评价。

1.3.3 数据统计分析

实验数据采用SPSS 16.0统计软件进行统计分析，当比较组个数为3及3以上时，组间均值比较采用方差分析进行Duncan多重比较进行方差分析；当比较组个数为2时，采用独立样品t检验进行平均数检验，数据分析中采用的显著性水平为α=0.05，以P＜0.05表示差异有统计学意义。图表采用Excel 2007软件进行绘制。

2 结果与分析

2.1 双轮底工艺对窖池产量的影响

图1 不同处理对基酒产量的影响Fig.1 Effect of different treatments on yield of base liquor

由图1所示，采用双轮底工艺的试验窖池的产量要显著低于对照窖池（P＜0.05），试验窖池产量为171 kg，对照窖池产量为203 kg，比对照窖池低15.8%。对照窖池出酒率为37.0%，双轮底窖池出酒率为31.1%，双轮底窖池比对照窖池低5.9%。

由于双轮底酿造生产的工艺特点，使得试验窖池在生产过程中少了1次蒸酒环节，特香型正常的生产工艺是将面糟拌入稻壳和糖化发酵剂蒸馏后作为底层糟进行再次发酵。另外，酯类物质的生成是一个非常缓慢的生化反应过程，需要消耗酒精，而双轮底发酵的实质是延长了底层原料糟的发酵周期，再加上双轮底糟经过前期一轮的发酵而使得糟醅酸度高，从而消耗大量的醇类物质进行酯化反应[1，15]。

2.2 不同处理对基酒总酸和总酯含量的影响

不同处理对基酒总酸和总酯含量的影响结果见表1。

表1 不同处理方式对基酒总酸、总酯含量的影响Table 1 Effect of different treatments on total acid contents and total ester contents in base liquor

由表1可知，双轮底糟与对照丟糟酒样的总酸含量分别为2.88 g/L和2.77 g/L，两者无显著性差异（P＞0.05）；但两者的总酸含量均显著高于试验窖池原料糟1.56 g/L和对照混合酒样1.64g/L（P＜0.05），其中对照丟糟总酸含量比对照混合样品高68.9%，双轮底比试验原料糟高84.6%。双轮底的总酯含量为8.27 g/L，显著高于试验窖池原料糟（5.24 g/L）（P＜0.05）、对照丟糟（5.52 g/L）、对照混合酒样（4.34 g/L）的总酯含量，其中双轮底的总酯含量比对照丟糟高49.8%，比试验窖池原料糟高57.8%，对照丟糟比对照混合酒样高27.2%。双轮底和对照丟糟的酸酯总量分别为142.0 mmol/L和108.9 mmol/L，显著高于试验窖池原料糟（85.6 mmol/L）和对照混合酒样（76.5 mmol/L）（P＜0.05），并且双轮底的酸酯总量还显著高于对照丟糟（P＜0.05），比其高约30.4%。双轮底样品的酸酯总量比试验原料糟高65.9%，对照丟糟比对照混合高42.4%。由于双轮底糟是上一轮底层原料糟未经蒸馏取酒而直接放入窖池底部，相当于连续发酵2轮，增加了酯化反应的时间。双轮底糟的产酒精阶段早已结束，并且在上一轮发酵的基础上累积了大量的酸类、酯类、醇类等香味物质成分，以及其他相关代谢产物，这为双轮底糟醅提供了很好的酯化环境，促使生化反应向生酯方向进行[1，15]。对照丟糟由于上一轮经过了蒸馏取酒阶段，在加入糖化发酵剂之后，前期的主发酵期主要以产酒为主，后期才进行生香、产酯。

2.3 不同处理对基酒中酸类物质含量的影响

酸类成分是白酒中重要的呈香、呈味物质，酸类物质除了对酒的主体香具有烘托作用，对酒的后味起缓冲、平衡的作用外，还是形成酯类的重要前驱物质[16-17]。酸含量不足是白酒后味寡淡的主要原因[18]。不同处理对基酒酸类物质含量的影响结果见表2。

表2 不同处理方式对基酒中酸类物质含量的影响Table 2 Effect of different treatments on acid substance contents in base liquor mg/L

由表2可知，乙酸具有醋酸气味，爽口带甜，刺激性强的风味特征，含量适当能够使酒体呈现出愉快的香和酸味，如果含量过高，则容易使酒体呈尖酸味[16-17]。双轮底的乙酸含量为1 831 mg/L，显著高于对照丟糟1 632 mg/L（P＜0.05），比其高12.2%，并且双轮底的乙酸含量明显高于原料糟（1 348 mg/L）（P＜0.05），对照丟糟显著高于对照混合酒样（1 259 mg/L）（P＜0.05），分别比其高35.8%和29.6%。而原料糟的乙酸含量与对照混合酒样则无明显差异（P＞0.05）。

适量乳酸能降低白酒的刺激感，增加酒体的醇厚性，过量则呈涩味[16-19]。双轮底乳酸含量（263 mg/L），显著高于对照丟糟（201 mg/L）（P＜0.05），比其高30.8%；并且两者的乳酸含量也各自高于对应的原料糟。原料糟和对照混合酒样的乳酸含量同样表现出没有明显差异（P＞0.05）。

适量的己酸具有曲味，带有甜香、水果香，过量则有明显的汗臭、脂肪臭，刺激感强[16，18，20]。适量的丁酸能增加酒体的“窖香”，过浓则具有“汗臭”味[17]。双轮底与对照丟糟的己酸含量分别为849mg/L和1 066 mg/L，两者差异不显著（P＞0.05）；但两者均明显高于原料糟（129 mg/L）和对照混合酒样（357 mg/L）（P＜0.05），分别是其6.58倍和2.99倍。对照混合与试验原料糟两者之间的己酸含量无显著性差异（P＞0.05）。双轮底与对照丟糟、双轮底与原料糟、对照丟糟与对照混合样、原料糟与对照混合酒样，彼此之间均无显著性差异（P＞0.05）。

异丁酸有酸败油的气味，但没有丁酸的刺激臭[16]。双轮底异丁酸与对照丟糟差异不显著（P＞0.05）；试验窖池原料糟和对照混合酒样的异丁酸含量同样差异不明显（P＞0.05）。双轮底、对照丟糟的异丁酸含量显著高于对照混合酒样含量（P＜0.05）。

丙酸闻香稍有酸刺激气味味，具有入口柔和，微酸涩的风味特征[21]。双轮底的丙酸含量低于对照丟糟（P＜0.05）；双轮底与原料糟之间，以及原料糟与对照混合直接则无显著性差异（P＞0.05）。

2.4 不同处理对基酒中酯类物质含量的影响

酯类物质是白酒中除乙醇和水以外，含量最多的一类组分，大多以乙酯的形式存在。酯类是具有芳香风味的化合物，在酒体中的浓度和气味强度具有主导作用，酒体的香气具有以酯类香气为主的特征[21-22]。白酒中的乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯，被称为“四大酯”。乙酸乙酯具有苹果香、香蕉香和甜味，味刺激、辣涩，味短淡[16，21，23-24]。丁酸乙酯具有菠萝的香气，适量爽口，过量则脂肪臭气味明显[16]。己酸乙酯具有类似菠萝的香气，味甜爽口，并且有愉快的窖底香气，其具有较低的嗅觉阈值，是浓香型白酒中窖香的主要来源[17]。乳酸乙酯的香气较弱，味微甜，适量会使酒体有浓厚感，过浓时有青草味，并有苦涩感[1，17]。

不同处理对基酒酯类物质含量的影响结果见表3。由表3可知，双轮底的甲酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯和己酸乙酯等物质的含量显著高于对照丟糟的相应含量（P＜0.05），分别要比对照丟糟高18.9%、29.4%、79.7%、64.4%和45.0%；并且双轮底和对照丟糟要明显高于原料糟和对照混合样（P＜0.05）。对于试验原料糟和对照混合样而言，两者均无显著性差异（P＞0.05）。由于己酸菌、甲烷菌、丁酸菌等微生物主要存在于窖泥中并且生长缓慢，双轮底发酵与对照窖池底部丟糟均与窖泥充分接触，有利于香味物质的大量生成与积累[1，25]。

表3 不同处理方式对基酒中酯类物质含量的影响Table 3 Effect of different treatments on ester substance contents in base liquormg/L

双轮底和对照丟糟之间，以及试验原料糟和对照混合样之间，庚酸乙酯含量均无显著性差异（P＞0.05），但双轮底和对照丟糟的庚酸乙酯含量显著高于试验原料糟和对照混合酒样（P＜0.05）。双轮底乳酸乙酯含量3082mg/L显著高于对照丟糟（1581g/L）（P＜0.05），比对照丟糟高94.9%；对于乳酸乙酯而言，对照丟糟与对照混合样之间则无明显差异（P＞0.05）。试验原料糟的乳酸乙酯含量则明显高于对照混合样（P＜0.05），是其1.41倍。

2.5 不同处理对基酒中醇类物质含量的影响

醇类物质是白酒中醇甜感和助香剂的主要物质来源，是白酒中重要的芳香成分和呈味物质；同时它还是酸酯形成的前体物质，白酒中的醇类物质除了乙醇外，主要有高级醇和多元醇[18]。醇类物质主要来源于糖、醛类物质和氨基酸的还原，以及脂肪酸酶促氧化等[26]。高级醇对白酒的酒质有很大的影响，适量的高级醇能够赋予白酒以醇厚、丰满的口感，并且能够增加酒体的协调性，例如正己醇具有一定的水果香和椰香[27]；含量过少则会使白酒口感寡淡，缺乏传统白酒的风味；过量则会增加酒体的涩味、苦味以及辣味[1，17-18]。不同处理对基酒醇类物质含量的影响结果见表4。

表4 不同处理方式对基酒中醇类物质含量的影响Table 4 Effect of different treatments on alcohol substance contents in base liquor mg/L

由表4可知，4种不同处理样品之间的异戊醇含量则无显著性差异（P＞0.05）。对于正丙醇、仲丁醇和异丁醇而言，双轮底要明显低于对照丟糟，但显著高于试验原料糟和对照混合样（P＜0.05）。双轮底正丙醇含量为1 334 mg/L，比对照丟糟（1 674 mg/L）低20.3%，是原料糟含量的2.6倍；对照丟糟正丙醇含量是对照混合样的2.6倍。双轮底的异丁醇含量（96 mg/L），比对照丟糟（117 g/L）低17.9%。对于正己醇、正戊醇、正丁醇、2-甲基-1-丁醇而言，双轮底和对照丟糟之间均无明显差异（P＞0.05），但均表现出双轮底含量高于原料糟，对照丟糟高于对照混合样。其中双轮底正己醇含量为192 mg/L，是原料糟的3.9倍，对照丟糟正己醇含量为217 mg/L，是对照混合的3.3倍；双轮底正丁醇含量为443 mg/L，是原料糟的2.3倍，对照丟糟正丁醇含量为444 mg/L，是对照混合样的2.2倍。双轮底正戊醇含量为15 mg/L，是原料糟的3.0倍，对照丟糟是对照混合样的2.5倍。双轮底甲醇含量为163 mg/L，比对照丟糟126 mg/L高29.4%，并且两者的甲醇含量均分别高于原料糟和对照混合样。

双轮底和对照丟糟的平均高级醇含量（主要指仲丁醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、活性戊醇、异戊醇、正戊醇、正己醇等8种醇类物质）为2 399.28 mg/L和2 812.51 mg/L，均显著高于原料糟1 072.06 mg/L和对照混合样品1 252.90 mg/L（P＜0.05），分别是其2.2倍和2.2倍。双轮底样品的高级醇含量显著低于对照丟糟样品含量（P＜0.05）。

2.6 不同处理对基酒中醛类物质含量的影响

醛类物质在白酒中主要起助香、呈味作用。白酒中的醛类物质主要包括乙醛、乙缩醛、异戊醛等，其中乙醛是形成缩醛的前体物质，白酒中的缩醛主要是乙缩醛，缩醛能够赋予白酒清香柔和感[1，17-18]。不同处理对基酒醛类物质含量的影响结果见表5。

表5 不同处理方式对基酒中醛类物质含量的影响Table 5 Effect of different treatments on aldehyde substance contents in base liquor mg/L

由表5可知，双轮底与对照丟糟的乙缩醛含量没有差异（P＞0.05）。双轮底与原料糟、对照丟糟与对照混合酒样的乙缩醛含量也均无显著性差异（P＞0.05）。对于乙醛而言，四者之间没有明显差异（P＞0.05）。双轮底异戊醛含量为87 mg/L，高于对照丟糟（75 mg/L），比其高16%。双轮底、对照丟糟显著高于原料糟和对照混合样的异戊醛含量（P＜0.05），分别比其高45%和41.5%。

2.7 不同处理对基酒感官的影响

不同处理对基酒感官评价及感官特征描述频率分析结果分别见表6和图2。

表6 不同样品基酒的感官评价情况Table 6 Sensory evaluation of base liquor of different samples

由表6可知，双轮底和对照丟糟之间，以及原料糟样品感官评分[（67.94±0.98）分]和对照混合样品感官评分[（67.39±0.42）分]没有显著性差异（P＞0.05），但双轮底样品的感官得评分[（66.83±0.43）分]要明显低于原料糟感官得评分[（67.94±0.98）分]，对照丟糟的感官评分同样明显低于对照混合样品感官评分[（67.39±0.42）分]（P＜0.05）。这是由于双轮底糟与对照丟糟由于都位于窖池底部，与窖泥接触时间长，从感官的角度更倾向浓香风格，而对于特香型白酒感官特征而言，则属于明显的偏格。

图2 不同处理样品的感官描述频率分布图Fig.2 Sensory description frequency distribution of different processed samples

由图2可知，双轮底和对照丟糟的主要感官特征为窖泥味明显（频率分别为0.78和0.88）；都有一定的苦味（频率分别为0.33和0.38）；并且酸味较突出，感官描述出现的频次分别为0.33和0.63。原料糟和对照丟糟口感更均衡，更纯净。双轮底样品的糟香味和辣感明显，品评描述频次分别为0.44和0.44，而对照丟糟、原料糟和对照混合样品糟味的频次仅分别为0.25、0.33和0.33，辣味出现的频次分别为0.25、0.33和0.11。这与双轮底糟酒具有的浓香味好、糟香味大，口感较糙辣的特点相吻合[1]。这也从一定程度上说明，双轮底糟酒由于其固有的感官特征，更适合单独储存，以作为调味酒进行搭配使用。

3 结论

双轮底工艺对特香型基础酒的产量、风味物质成分、感官特征等具有很大的影响。双轮底工艺会降低窖池的产量，增加底部双轮底糟的总酯、乙酸和乳酸含量，有助于促进大部分酯类物质（甲酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯等）的酯化作用。双轮底样品的丙酸及高级醇含量低于对照丟糟，甲醇和异戊醛含量则高于对照丟糟。感官方面，双轮底样品糟香味和辣感与其他样品相比较为突出，双轮底和对照丟糟样品的窖泥味比较明显，双轮底较对照丟糟样品的绵甜感更好，而对照丟糟则在酸方面，较其他样品更加突出。原料糟和对照混合样品与双轮底和对照丟糟样品相比，风味更加协调，香气更加纯正，口感更加纯净。