不同产地（品种）高粱对浓香型大曲白酒出酒率和质量的影响研究

晁进福，徐广祥，于水见，张海波

（青岛琅琊台集团股份有限公司，山东青岛 266400）

中国白酒作为世界六大蒸馏酒之一，历史悠久，独具特色，驰名中外。在酿酒工艺漫长的发展过程中，高粱因其淀粉含量高、脂肪含量低、蛋白质含量中等、单宁含量适中的特点，酿造的白酒出酒率高，酒体醇厚浓郁，香正甘洌，远胜其他原料[1]，成为了酿酒原料的主角。高粱种类繁多，分布广泛，品质也存在较大的差异。酿酒高粱中淀粉、蛋白质、单宁、脂肪、粗纤维含量及吸水膨胀度等指标的差异，对出酒率和产酒品质都会产生影响[2]。

琅琊台白酒酿造基地位于山东半岛东南角，濒临黄海，属于温带季风气候。受海洋环境的影响，酿造基地冬无严寒，夏无酷暑，空气湿润，温度适中，春秋季节时间较内陆长，具有适合酿酒微生物生产代谢繁殖的优良气候环境。琅琊台白酒酿造工艺正是依托于这种得天独厚的海洋生态酿酒环境，继承传统的老五甑操作法，以高粱为主要原料，大曲为糖化发酵剂，老窖池为发酵容器，低温入池，固态发酵，分层蒸馏，分段接酒，分级贮存。在继承传统工艺的基础上积极采用现代技术，人工窖泥培养，多轮发酵，海洋有益菌种的选育使用等，提高了产品质量，丰富了健康因子含量，造就了与众不同的琅琊台白酒——中国海洋生态白酒。琅琊台浓香型白酒具有“窖香浓郁，醇甜绵软，香味协调，后味悠长，余味爽净”的典型风格。

琅琊台浓香型白酒生产原料主要是高粱，在白酒酿造过程中，由于高粱籽粒中物质组分含量不同以及不同类型高粱籽粒淀粉理化特性存在较大差异，会产生不同的酿酒特性，这些因素与白酒香型、风格、出酒率密切相关[3]。本实验选择了品质优良，价格合理，产量稳定的3 种不同产地（品种）的高粱作为实验对象，对其理化性质进行检测分析，并分别作为主要原料投入浓香型大曲白酒的生产，对窖池的发酵情况跟踪记录以及对发酵结束后的酒醅进行蒸馏取酒，对基酒的出酒率、理化指标、感官质量进行评测对比，以期为选择更适合的酿酒原料提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料：新疆高粱（晋糯3 号），内蒙古高粱（辽杂13 号），澳大利亚高粱（G22）；原料要求颗粒饱满，无杂质、无霉烂、无虫蛀、无变质等现象，淀粉含量在60 %以上，水分14 %以下，使用前粉碎成4～6瓣。

辅料：中高温包包大曲，要求外观干燥、无霉烂，贮存期在半年以上，粉碎度要求通过2.5 mm 的筛孔；稻壳，要求外观金黄色、新鲜干燥、无霉烂、无杂质，使用前蒸汽预蒸，排除糠杂味。

试剂：0.1 mol/L 氢氧化钠标准溶液、无水乙醇、酚酞、0.1 mol/L硫酸指标溶液，均为分析纯，重庆川东化工集团有限公司；乙酸正丁酯溶液、乙酸正戊酯溶液，均为色谱级，成都嘉叶生物科技有限公司。

仪器设备：ISO-9001 电子分析天平，北京赛多利斯仪器有限公司；CJPF-J30 酒精计，河北衡水创纪仪器仪表有限公司；Agilent7890B 气色谱仪、CPwax57CB(50 m×0.25 mm×0.20 μm)色谱柱，美国Agilent 公司；电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；2055 索氏抽提仪、Kjeltec2200 全自动凯氏定氮仪，丹麦福斯集团；T6 新世纪紫外可见光分光光度计，北京普析通用仪器有限公司；L-8900 氨基酸自动分析仪，日本Hitachi公司。

1.2 实验方法

1.2.1 高粱理化指标的测定

（1）高粱水分含量测定：参照国标GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》[4]中的方法。

（2）高粱粗脂肪含量测定：将高粱样品放置于105 ℃鼓风干燥箱中烘干至质量恒定，冷却之后用索氏抽提仪进行抽提，测定高粱粗脂肪含量。样品质量与残余物质量之差为粗脂肪的含量。

（3）高粱淀粉的含量测定：总淀粉：GB/T 5514—2008 酸水解法[5]；直链淀粉：GB/T 15683—2008[6]。

（4）高粱粗蛋白含量测定：采用GB 5009.5—2010凯氏定氮法进行蛋白质含量测定。

（5）高粱单宁含量的测定：参照国标GB/T 15686—2008《高粱单宁含量的测定》[7]中的方法。

1.2.2 琅琊台浓香型大曲酒的生产工艺流程及操作要点

工艺流程见图1。

图1 生产工艺流程图

操作要点：

（1）3 种高粱（A：内蒙古高粱、B：澳大利亚高粱、C：新疆高粱）分别选相邻的5 个窖池作平行实验，编号为：A1、A2、A3、A4、A5；B1、B2、B3、B4、B5；C1、C2、C3、C4、C5。生产两轮。

（2）原料粉碎度及投料量、大曲用量、稻壳用量、粮醅比、入池水分、入池温度、入池酸度、蒸馏时间、馏酒温度等生产工艺保持统一，发酵周期为60 d。

1.2.3 酒醅样品的取样

对每个实验窖池分别取样，取窖池上中下三层四周四点和中心点的糟醅，混合均匀后为一个混合样，即每口窖池的待测酒醅样品。

1.2.4 酒醅检测方法

温度测定：糟醅入窖时，将温度探头埋入窖池内部，每口窖池设3 个测温点，测温点位于中层，取平均值。

总酸度测定：称取20.0 g 试样于250 mL 烧杯中，加水200 mL，玻棒搅拌30 s，5 min 后再搅拌一次，浸泡30 min 用脱脂棉过滤，弃去初滤液15 mL，然后接取滤液备用。吸取20 mL 滤液于150 mL 三角瓶中，加10 mL 去二氧化碳的蒸馏水，2 滴酚酞指示液，摇匀，氢氧化钠标准溶液滴定至微红色为终点，记录消耗NaOH 溶液的体积，平行滴定3次，取其平均值。

酒精含量测定：取100 g 糟醅加水200 mL，用500 mL全玻璃蒸馏器蒸馏100 mL溶液，DMA5000密度仪测定。

1.2.5 基酒样品的取样

蒸馏时按照“掐头去尾，量质摘酒”的原则接酒，取每甑蒸馏出的中段基酒等量混合为混合酒样，即每口窖池的待测基酒样品。

1.2.6 基酒的理化指标和感官质量的测评

理化指标的检测：采用国家标准GB/T 10345—2007测定。

感官质量的检测：采用密码编号，由6 名具备一级品酒师资质的白酒品评员评定，其中省级评委3名、国家白酒评委3名。

2 结果与分析

2.1 高粱理化数据

3种产地高粱样品理化数据见表1。

表1 3种产地高粱的主要成分 (%)

由表1 可知，从淀粉含量指标来看，3 种产地的高粱存在明显不同，但总含量都较高，满足酿酒要求。一般来说出酒率与高粱淀粉含量成正相关，高粱籽粒中淀粉含量越多，出酒率越高[8]。从淀粉结构上来看，3 种高粱差异较大：新疆高粱直链淀粉占总淀粉的9.25 %，属于糯性高粱，内蒙古高粱和澳大利亚高粱的直链淀粉含量均占总淀粉含量的20%以上，属于粳性高粱。淀粉组成、结构、性质的不同使其具有不同的糊化特性[9]，糯高粱吸水量小、吸水快、糊化温度高、吸水膨胀率小[10]，在发酵过程中利用率高。理化品质的差别可能会导致所酿白酒产量及风味有所不同。从单宁含量指标来看，国产高粱明显高于进口高粱。高粱含有适量的单宁不仅可以抑制杂菌的生长还能给白酒带来更多的风味[11]，单宁含量过少，酿出的白酒风味寡淡[12]，单宁含量过高也有损酒品风味[13]。从蛋白质含量指标来看，澳大利亚高粱最高，新疆高粱最低，蛋白质含量过多会导致发酵过程中酸类物质大量积累，改变发酵条件，影响酒的品质[14]。从脂肪含量指标来看，3 种高粱含量差别不大，均符合酿造高粱要求。

2.2 酒醅理化数据分析

2.2.1 3种产地高粱酿造过程中温度的变化

3种产地高粱酿造过程中温度的变化见图2。

图2 3种高粱酿造过程中温度的变化趋势

由图2 可知，3 种高粱的酒醅在酿造过程中，发酵温度总体上均呈现出“前缓、中挺、后缓落”的变化趋势。3 种酒醅的发酵温度变化趋势有差异，新疆高粱发酵升温最快，最先达到发酵阶段的最高温度，内蒙古高粱次之，澳大利亚高粱发酵前期升温最缓慢。酒醅发酵顶温最高的是新疆高粱，内蒙古高粱和澳大利亚高粱相差无几。发酵顶温持续时间最长的是澳大利亚高粱，内蒙古高粱最短。在发酵后期内蒙古高粱酒醅的发酵温度下降的速度高于其他两种。发酵温度变化趋势上的差异可能是由于3种高粱在理化性质上的不同造成的。

2.2.2 3种产地高粱酿造过程中酸度的变化3种产地高粱酿造过程中酸度的变化见图3。

图3 3种高粱酿造过程中酸度的变化趋势

由图3 可知，3 种高粱酒醅在发酵过程中酸度的变化均呈现前期缓慢升高，中期升高较快，后期逐渐稳定的特点。发酵初期，酵母菌迅速生长繁殖和代谢发酵并处于优势，抑制了细菌的生长，产酸少，酸度升高缓慢；主发酵结束后，酵母菌逐渐消亡，窖内细菌大量繁殖并占据优势地位，发酵进入产酸期，各种有机酸不断产生，酸度升高较快；发酵后期，伴随着酯化反应酸度逐渐稳定[15]。3 种不同高粱酒醅的酸度变化差别较明显：新疆高粱酒醅产酸最早，澳大利亚高粱酒醅产酸最晚，与糯性高粱更易被微生物利用可能有关，新疆高粱支链淀粉含量最高故其产酸最快，澳大利亚高粱支链淀粉含量最少故其产酸最缓慢；产酸总量可能与原料的总淀粉含量呈正相关，澳大利亚高粱淀粉含量最高故其酸度最高，内蒙古高粱淀粉含量最少故其酸度最低。

2.2.3 3种产地高粱酿造过程中酒精度的变化

3 种产地高粱酿造过程中酒精含量的变化见图4。

图4 3种高粱酿造过程中酒精含量的变化趋势

由图4 可知，3 种高粱酿造过程中酒精含量的变化趋势总体上都是先缓慢增长，再快速增长，最后趋于缓慢下降。发酵初期，酒醅中含有一定量的氧气，窖内营养丰富，酵母菌大量增殖，酒精含量缓慢增长；随着氧气的消耗，窖池内逐渐成为厌氧环境，酵母菌代谢旺盛，酒醅中酒精含量大幅增长；主发酵期结束时，窖内各层酒醅中的酒精含量都达到顶峰；随着酒精发酵的进行，窖内酸度逐渐加大，部分酒精参与酯化反应，窖内环境变得不宜酵母菌生长，酒精发酵变得异常微弱，酒醅中的酒精含量基本不变，直至出窖[16]。新疆高粱酒醅中酒精含量增长速度高于其他两种，可能由于糯性高粱的利用率更高，易被微生物代谢发酵成酒精。

2.3 3 种高粱基酒的主要理化指标、出酒率及感官评价结果分析

统计3 种高粱实验窖池的出酒率，各取平均值；检测3 种高粱基酒的酒样理化指标，各取平均值；品评3种高粱基酒的混合样。结果见表2。

由表2可知：

表2 3种高粱基酒出酒率、理化指标及感官评价结果

（1）白酒出酒率是指每公斤原料所产65 %vol标准白酒的公斤数，经过换算，3 种高粱的出酒率分别为：新疆高粱36.35%，内蒙古高粱35.16%，澳大利亚高粱36.18%。出酒率的差异与高粱的理化特性息息相关。

（2）新疆高粱基酒的总酯、己酸乙酯指标高于内蒙古高粱和澳大利亚高粱，杂醇油、乳酸乙酯指标低于后两者，己乳比例更加合理。从理化指标方面看新疆高粱优于其他两种。

（3）基酒的感官质量稍有差异：新疆高粱基酒口感最好，内蒙古高粱基酒次之，澳大利亚高粱基酒稍差。和理化指标基本一致。

3 结论

本实验系统研究了3 种不同产地（品种）高粱的理化特性、发酵特性、基酒出酒率和基酒质量的关系。3 种不同产地的高粱因其品种（基因）和地区（外在因素）差异决定了其品质（理化指标）的不同：新疆高粱直链淀粉含量最低，属于糯性高粱，内蒙古高粱和澳大利亚高粱属于粳性高粱，新疆高粱更易吸水、糊化，在发酵过程中利用率更高；澳大利亚高粱的单宁含量最低为0.36%，粗蛋白含量最高为10.20 %，基酒相较于其他两种显得欠醇厚爽净。不同的理化特性导致了不同的酿造特性，从而造成发酵过程中温度变化、酸度变化、酒精的生成、风味物质的生成等均呈现一定的差异：新疆高粱酒醅的升温、生酸、产酒速度最快，内蒙古高粱其次，澳大利亚高粱最缓慢；新疆高粱基酒的己酸乙酯含量最高为1.78 g/L，己乳比例更合理。这些差异综合导致了所酿造基酒的产量和质量呈现一定的差异：出酒率最高的是新疆高粱36.35%，其次是澳大利亚高粱36.18 %，最低是内蒙古高粱35.16 %；基酒感官质量最好的是新疆高粱，其次是内蒙古高粱，最后是澳大利亚高粱。

综上所述，新疆高粱的基酒出酒率高且口感好，澳大利亚高粱的基酒出酒率高但口感稍差，内蒙古高粱的基酒出酒率和口感相对均衡。本实验为高粱（品种）产地的选择以及酿造工艺的改进提供了一定的理论及实验依据。