夏季不同投粮量对酿酒生产的影响研究

杨甲平，王孝荣，蔡小波，王胜威，毛洪川，秦 辉，宋 攀，张学成，黄孟阳

（泸州老窖股份有限公司，四川泸州 646000）

中国白酒是世界六大蒸馏酒之一，具有独特风格和悠久历史，由于独特的工艺，形成了浓香型、酱香型、清香型等十二大香型白酒[1]。其中浓香型白酒是中国白酒的典型代表，具有“窖香幽雅、醇厚绵甜、回味悠长”的风格特征[2]，以高粱为主要酿酒原料，曲药为糖化发酵剂，经泥窖固态发酵、续糟配料、混蒸混烧、量质摘酒等工艺酿制而成[3]。

夏季由于气温高，影响酿酒微生物的正常繁殖和发酵，进而导致基酒质量降低，出酒率下降[4]，酿酒生产过程中，通常采用小转排方式进行度夏。浓香型白酒在酿酒生产过程中，度夏时间约为2 个月，即每年7月中旬至9 月中旬，度夏前的一排生产叫小转排，度夏结束后的一排生产叫大转排。在度夏之前，通常会采取一系列工艺组织措施，这些工艺组织措施在保证窖池中糟醅顺利度夏的同时（该过程即为小转排），也确保小转排产出基础酒的产质量。度夏结束后，将按相同工艺要求进行组织生产（该过程即为大转排），因而大转排基础酒产质量与小转排采取的工艺组织措施息息相关。因此，通过对夏季小转排采取不同投粮工艺措施进行研究，探究夏季采取不同投粮量对基础酒产质量，以及对大转排基础酒产质量的影响，以确定最适的投粮量，确定最有利于下半年生产的关键工艺措施，为大转排及以后正常酿酒生产奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料：糟醅、国窖红1 号高粱、糠壳及中温大曲。

试剂：酚酞、氢氧化钠、次甲基兰、盐酸(重庆川东化工有限公司)、葡萄糖、硫酸铜(成都市科龙化工试剂厂)、酒石酸钾钠(四川西陇化工有限公司)，以上试剂纯度为分析纯，标准品（色谱纯，上海Aladdin 股份有限公司）。

仪器设备：0.1 mg 电子天平，梅勒-托利多仪器(上海) 有限公司；电热干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；数显电子温度计，武强精创仪器仪表厂；Agilent7820A气相色谱仪，美国安捷伦公司。

1.2 实验方法

1.2.1 糟醅取样

采集出、入窖糟醅综合样进行理化指标检测，首先在堆积的糟醅上选择3 个点，每个点分别取上、中、下层糟醅混合为一个综合样，对每个综合样进行理化指标检测，以平均值作为糟醅理化指标值。

1.2.2 投粮措施

为了探究不同投粮量对小转排和大转排基础酒产质量的影响，试验主要分为S0、S1、S2、S3 共4个组。小转排时，S0 为对照组，S1、S2、S3 3 个组在S0 基础上按相同梯度增加投粮量；大转排时，S0、S1、S2、S3 4 个组按相同投粮工艺进行生产。S0、S1、S2、S3 4个组均选取3口窖池进行试验。

1.2.3 生产工艺要求

本研究按浓香型白酒传统工艺进行生产（生产试验流程如图1 所示），通过改变小转排投粮量的方式，以基酒产质量以及发酵情况为评价标准，探究小转排采取不同投粮量对基酒产质量，及对大转排基础酒产质量的影响。小转排时，S0、S1、S2、S3 4 个组按生产工艺要求进行配料，保证每种投粮方式的每口窖池配料一致，通过上甑蒸馏、取酒、摊晾、加曲后入窖发酵，测定入窖糟酸度、水分、淀粉含量等关键理化指标。入窖后，跟踪记录发酵期内窖池温度变化以评估糟醅发酵情况。发酵期结束后，测定出窖糟酸度、水分、淀粉含量等关键理化指标，及对各实验组的出窖糟进行蒸馏、取酒，测定产酒情况，计算出酒率，并取基酒综合样进行色谱和感官尝评分析。进入大转排时，每个实验窖池均按相同投粮工艺进行配料生产，其他实验方法与小转排相同。

图1 生产试验流程

1.2.4 指标测定

糟醅理化指标检测：出入窖糟醅的检测参照《白酒生产技术全书》进行[5]。水分检测：干燥法；乙醇含量检测：蒸馏酒精计法；酸度检测：酚酞中和滴定法；淀粉检测：盐酸水解法；还原糖检测：斐林滴定法。

基酒气相色谱检测：GC 条件：色谱柱：CPWAX 57 CB（50 m×0.25 mm×0.20 μm）；进样口温度：240 ℃，检测器温度：250 ℃；载气：氮气（99.9%）、氢气（99.9%）、空气（99.9%）；载气流量:20 mL/min；分流比：20∶1；进样量：1 μL。

1.2.5 感官评分方法

由国家级品酒师进行暗评，利用记分尝评法[6]对不同酒样进行品评。根据酒样的色泽、香气、口味、风格进行尝评综合打分，总分为百分制，其中色泽5 分、香气25 分、口味60 分、风格10 分。90～100分为特级酒，80～90 分为优级酒，70～80 分为较好酒，60～70分为一般产品，60分以下为劣质酒。

2 结果与分析

2.1 入窖糟醅理化指标情况对比（图2）

入窖糟理化指标与母糟发酵息息相关，酿酒微生物的生长需要适宜的酸度、淀粉以及水分，以保证发酵过程中的生长和代谢。淀粉是微生物代谢的碳源和能源的基础，是发酵产热的主要来源[7]；酸度是衡量出、入窖母糟是否正常的主要依据之一，同时，酸类物质是白酒中的重要协调成分，对白酒的口感和风味影响较大[8]；水是微生物正常生长繁殖的基础，更是代谢产物交换的载体，对发酵产酒有重要影响[9]。如图2 所示，在小转排期间，不同投粮量对入窖糟酸度和淀粉有较大影响，随着投粮量的增加，酸度呈下降的趋势，S2、S3 组入窖酸度分别为1.88 mmol/10 g、1.46 mmol/10 g，介于1.2～1.9 mmol/10 g 之间，大转排S0—S3 组入窖糟酸度在1.10～1.38 mmol/10 g 之间，基本维持在同一水平。在大转排、小转排期间，入窖淀粉随着投粮量的增加而增加，S1、S2 组入窖淀粉分别为16.01%、16.11%，在工艺上入窖淀粉夏季一般控制在16 %～20 %。在入窖水分方面，一般夏季控制在53 %～56 %[6]，随着投粮量的增加，入窖水分逐渐降低，小转排、大转排阶段S2 分别为55.61 %和54.32%，均在较适宜入窖水分范围。

图2 不同投粮量各试验组入窖糟理化指标对比

2.2 出窖糟醅理化指标情况对比（图3）

图3 不同投粮量各试验组出窖糟理化指标对比

出窖糟酸度、淀粉、还原糖含量是判断糟醅发酵正常与否的关键指标，一般认为出窖酸度在2.5～3.5 mmol/10 g 之间较为适宜，而出窖酸度过高则容易造成下一排入窖酸度偏高，会抑制微生物生长繁殖，不利于发酵；出窖淀粉一般在10 %左右，表明发酵充分，出窖淀粉过高，下一排入窖母糟易显“腻”、显“耙”等，不利于下一排发酵；出窖糟醅含水量为64 %左右，经过滴窖后糟醅含水量通常为60%～62%[6]。从图3可以看出，S0、S1、S2、S3 4个组出窖糟淀粉和水分含量基本处于正常范围。关于酸度，S2 组小转排、大转排阶段出窖酸度分别为2.87 mmol/10 g 和2.42 mmol/10 g，在正常范围内；小转排S0 组出窖酸度偏高，主要与相对配糟较多、投粮降酸幅度小，导致自身入窖酸度较高有关；小转排阶段S3 组出窖酸度过高，主要原因在于S3组投粮量较大，糟醅中入窖淀粉含量偏高，由于夏季环境温度高，生酸菌生长代谢活跃，导致糟醅中酸度升高。

2.3 发酵升温情况对比（图4）

图4 不同投粮量入窖升温指标对比

温度对微生物的整个生命活动过程都有极其重要的影响[10-11]，由图4 可知，小转排阶段，伴随着投粮量的增加，入窖糟升温幅度也随之增加，而整体升温呈现为“前缓、中挺、后缓落”的趋势，该趋势下通常能保证基础酒产质量处于较佳水平[12]。小转排阶段，S3 组升温幅度最大，但顶温持续时间不长，主要是S3 组投粮量多，淀粉含量高，因环境温度高，酵母菌代谢较快，发酵升温快，同时容易造成酵母菌过早衰亡，温度中挺时间缩短；S0、S1 组前期升温速率最快，主要原因是S0及S1投粮少，糟醅间孔隙度较大，前期含氧量较高，酵母菌以有氧代谢为主，酵母菌大量生长繁殖，造成温度升高；S2组升温速率居中，中挺时间较长，顶温在32 ℃左右，发酵升温正常。大转排阶段，S3 组升温速率最慢，升温幅度最小，主要原因是在小转排阶段S3 组投粮多，其淀粉没有被微生物充分利用，造成残淀较高，导致大转排阶段母糟厚实、紧致，孔隙度较低，不利于发酵，升温较其他三组缓慢；S0、S1 则因为在前期小转排投入粮食少，大转排入窖糟淀粉浓度低，母糟较泡气，微生物生长代谢较快，导致温度上升较快；S2 组上排发酵较充分，大转排投粮后母糟淀粉含量适宜，中挺时间长，发酵升温正常。

2.4 基础酒产酒情况对比（图5）

图5 不同投粮量对糟醅出酒率影响情况

如图5 所示，S0、S1、S2、S3 4 个组随着投粮量的增加，出酒率先提高后降低，S2 组出酒率最高，主要原因是投粮增加，一是能满足酵母菌有氧代谢必须营养物质，二是满足酵母菌无氧代谢产酒，若投粮量过高，又因夏季气温高，其他微生物会利用多余营养物质生长繁殖，菌体优势反而抑制酵母菌代谢活动；大转排时，S0、S1、S2、S3 4 个组按相同投粮工艺进行，S2 组出酒率最高，主要原因是S1 组残淀过低，而S3 组残淀过高，均不利于发酵正常进行。

2.5 基础酒色谱数据分析（图6）

图6 基酒色谱数据对比

白酒中的酯类是影响白酒风味的重要因素[13-14]，我国名优白酒多以乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯和丁酸乙酯四大酯类为主[15]。从图6 可以看出，在小转排阶段，不同投粮量基础酒总酯含量差异较小，随着投粮量的增加，总酯呈现为先降低再增加后又降低的趋势，其中S2 组总酯含量最高；S1、S2、S3 组四大酯含量：己酸乙酯＞乳酸乙酯＞乙酸乙酯＞丁酸乙酯，且比例比较协调，S0 组四大酯含量：己酸乙酯＞乙酸乙酯＞乳酸乙酯＞丁酸乙酯，四大酯比例略微失衡。在大转排阶段，S0、S1、S2、S3 4 个组基础酒总酯含量差异亦比较小；S0、S1、S2、S3 4 个组四大酯含量：己酸乙酯＞乳酸乙酯＞乙酸乙酯＞丁酸乙酯，四大酯含量均比较协调，且随着投粮量的增加，己酸乙酯及总酯含量总体呈现增加的趋势。

2.6 感官评定结果

如表1、表2 所述，在小转排阶段，除S0 外各组基础酒均达到了优级酒标准，其中S2 评分84 分最高，暗评结果表明，S2 组基础酒无色、有粮香、酒体醇甜干净、风格典型；在大转排阶段，S0、S1、S2、S3 4 个组基础酒均达到了优级酒标准，其中S2 组基础酒无色、有粮香、绵甜、醇厚，口感协调。

表1 不同投粮下小转排基础酒尝评打分表

表2 不同投粮下大转排基础酒尝评打分表

3 结论与展望

通过对比研究小转排采取不同投粮量对基酒产质量，及对大转排基础酒产质量的影响。结果表明，不同投粮量对小转排和大转排基础酒的产质量均存在影响。通过对糟醅入窖和出窖理化指标、发酵升温、出酒率、基础酒色谱及感官品评的分析，在小转排和大转排期间，S2 组入窖和出窖糟醅酸度、淀粉、水分等理化指标均处于正常水平，升温情况较好，基础酒出酒率高，己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯四大酯类协调，酒体干净醇厚、香气浓郁、绵甜有粮香，浓香型白酒主体风格突出。后续将继续研究小转排采用翻窖措施对基础酒产质量的影响，保证有效投入和产出，降低成本和提高质量。同时，探索不同投粮量下小转排和大转排的基础酒产质量与微生物之间的关系，进一步优化度夏的工艺措施，提升基础酒的产质量。