酱香型白酒传统与半机械化生产方式生产试验分析研究

曾立，姚贤泽，杨生智，文尚瑜，王利，欧阳高伟，邓子铿，王周明，杨强

（劲牌有限公司，湖北大冶 435100）

酱香型白酒生产工艺特殊，制酒生产工艺流程复杂，生产周期长，一年一个生产周期，主要包括二次投粮，九次蒸煮，八次加曲发酵，七次取酒等。酱香型白酒不同轮次酒质风格特点各不相同，大回酒三轮、四轮、五轮次酒品质最优，同一轮次窖池不同位置的发酵酒醅，可产出酱香、醇甜和窖底香三个典型体[1-4]。传统酱香制酒生产，从下沙、糙沙到七轮次酒完成，仅利用行车进行转料，润粮、上甑、摊晾、起堆均采用人工操作，生产环境差，劳动强度大，人工成本高，生产效率较低，不利于酱香白酒生产效益。由于生产工艺的特殊性，目前国内少有企业尝试酱香制酒机械化的应用，报道的仅有贵州茅台酒厂（集团）习酒有限责任公司对酱香型白酒制酒机械化进行试验研究，开发出从润粮、上甑、摊晾起堆到入窖的酱香机械化设备系统，结果显示，与传统车间相比，机械化试验取得一定的效果，但出酒率、优质品率等指标与传统生产比较还有差距[5]。其他香型白酒的机械化生产研究成果较为突出，如国内的桂林三花、玉冰烧、湖北劲酒、江苏洋河、今世缘、内蒙河套、稻花香等酒企，在机械化酿造方面突破较大，为国内白酒的机械化做出示范[6-9]。

目前劲牌茅台镇酒业有限公司拥有传统和半机械化生产酿造车间，半机械化工艺遵循传统工艺要求，仍采用地面堆积和窖池发酵，在转运、润料、上甑、摊晾起堆等环节用机械模拟人工操作，以提高工艺执行和酒质酒率稳定性、降低生产劳动强度。本试验以劲牌茅台镇酒业有限公司的半机械化和传统酿造车间为研究对象，对比两个车间2020—2021年度生产工艺数据，探究酱酒的两种生产方式之间酒质酒率和发酵过程各项关键指标的差异，为酱香型白酒制酒机械化应用和推广提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

样品：下沙、糙沙及7 个轮次出窖、入窖过程中的酒醅；1—7 轮次的原酒样品；化学试剂及培养基均为国药分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 样品的采集

酒醅取样：选取从下沙阶段到7 轮次出窖和入窖过程中的酒醅样品，出窖酒醅根据五点取样法，采集窖池中层五个位点的样本，样品采集后混合均匀，装于无菌袋封装标记，储存在4 ℃冰箱至检测。入窖酒醅在入窖前的高温堆积堆子上采集，采集堆子的中层酒醅，从4 个方位进行取样，取样深度为20 cm，样本采集后混合均匀，装于无菌袋封装标记，储存在4 ℃冰箱至检测。

原酒取样：收集三个车间每个班组入库的酒样，每个班每批次入库取样500 mL 酒样，常温保存至检测及品评。

1.2.2 酒醅的检测

酒醅的检测包含水分、酸度、还原糖和微生物，水分和酸度采用GB 5009.3—2016 和GB/T 5009.51—2003(以乳酸计)进行检测，还原糖采用斐林试剂以无水葡萄糖为对照进行检测。微生物包含细菌、霉菌和酵母菌，采用稀释涂布平板法，酵母菌和霉菌涂布于孟加拉红培养基，30 ℃培养箱培养2～3 d，细菌涂布于牛肉膏培养基，37 ℃培养箱培养12～24 h。

1.2.3 酒样的检测

原酒酸酯的检测：原酒的总酸总酯采用GB/T 10345—2007进行检测。

原酒风味物质含量测定：使用安捷伦7890B GC气相色谱仪，以叔戊醇、乙酸正戊酯和2-乙基己醇为内标溶液，进样量为1 μL。方法为：进样口温度为250 ℃，载气为高纯氦气（纯度≥99.999%），不分流进样；色谱柱LZP-930（25 m×320 μm×1 μm），流速为0.8 mL/min；柱温箱升温程序：起始温度65 ℃，保持4.6 min，以25 ℃/min 降至40 ℃，保持1 min，以5 ℃/min 升至100 ℃，保持13 min；检测器为FID检测器。

原酒的品评：按劲牌茅台镇酒业对原酒的分级标准对新酒进行品评分级，共有4 个等级，从高到低分别为酱香、一等醇甜、二等醇甜和备注酒（不具备酱酒的典型风味特征）。

1.2.4 数据统计与分析

出酒率的计算方法：出酒率=车间的产酒量/投粮量

实验数据运用SPSS 20.0 中文版软件进行统计分析，组间比较用单因素方差分析，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 不同轮次产酒的情况分析

2.1.1 酒质酒率分析

统计两个车间的酒质酒率情况，出酒率情况见图1，酒质情况见表1。

图1 两个车间各轮次酒率情况统计

如图1 所示，从两个车间各轮次的出酒率情况来看，半机械化车间出酒率整体略低于传统车间。前四轮次差异不大，四轮次后每个轮次低1 %左右，最终半机械化车间累计出酒率为45.14%，全年累计出酒率低传统车间2.71%。

如表1 所示，从两个车间各轮次原酒的酒质来看，半机械化车间各轮次原酒的酒质整体要高于传统车间，全年累计，酱香占比高1.37%，一等醇甜占比高9.51%。从酒质的角度出发，半机械化原酒质量没有脱离传统酱酒酒质特点，且具有一定的优势。

表1 两个车间各轮次酒质情况统计

2.1.2 原酒色谱指标分析

使用GC-FID 仪器对三个车间不同轮次原酒进行检测，检测的指标包括乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、甲醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、异戊醇、乙酸、乙醛、糠醛和乙缩醛，结果见图2。

如图2 所示，对两个车间各轮次原酒色谱数据进行主成分分析，结果显示，除一轮次和七轮次两个车间原酒的色谱指标差异较大外，其他轮次差异并不明显。由于所测部分色谱成分含量较低，选择含量较大的色谱骨架成分进行显著性分析，结果如表2 所示，半机械化车间原酒的醛类物质含量要普遍高于传统车间，其中糠醛的差异最大，各轮次原酒显著高56%～114%，可能是由于半机械化车间各轮次的谷壳用量（谷壳用量=所用谷壳重量/投粮量）高传统车间约1 %导致的，谷壳在蒸煮的过程中会给酒体中带入一定量的糠醛[11]，半机械化车间可以从尝试降低谷壳用量的角度进一步提升原酒品质。

表2 传统和半机械化车间各轮次色谱骨架成分对比 (mg/100 mL)

续表2 传统和半机械化车间各轮次色谱骨架成分对比 (mg/100 mL)

图2 传统和半机械化车间各轮次色谱数据主成分分析图

2.1.3 原酒总酸总酯分析

统计两个车间的原酒的总酸总酯，见图3。

如图3 所示，从两个车间各轮次的总酸总酯数据来看，传统与半机械化车间的总酸总酯无显著差异，总酸含量高、总酯丰富一直是酱酒区别于其他类型白酒的特征之一[10]，两个车间原酒总酸总酯差异不大，说明半机械化原酒仍具备传统酱酒酒质特点。

图3 传统和半机械化车间各轮次总酸总酯统计图

2.2 不同轮次酒醅的情况分析

2.2.1 酒醅理化指标分析

两个车间不同轮次的出、入窖酒醅的水分、酸度、淀粉和还原糖数据，结果见图4。

如图4 所示，两个车间酒醅的出、入窖理化指标数据随轮次的进行总体保持相同的变化趋势，其中酒醅水分和酸度在前期迅速上升，在四轮次入窖和五轮次出窖后趋于平稳；酒醅淀粉含量持续降低；还原糖含量呈先上升后下降趋势，在第四轮次达到峰值。由于三轮、四轮和五轮次为酱酒生产的大回酒轮次，酒质酒率最好，酒醅前期变化较大是为三轮、四轮和五轮次积累更好的发酵条件，后期趋于平缓是经过五轮次取酒后，淀粉消耗严重，后期酒醅酸度积累较大，使得微生物的代谢逐渐趋于缓慢，酒醅理化变化速率较为平缓。此外，相较于传统车间，除半机械化车间酒醅前期的水分和部分轮次入窖酒醅的酸度略高外，其他指标无显著性差异。

图4 传统和半机械化车间不同轮次酒醅理化指标对比

2.2.2 酒醅微生物指标分析

两个车间不同轮次的出、入窖酒醅的细菌、酵母菌和霉菌数据，见图5。

如图5 所示，两个车间出、入窖酒醅微生物随着轮次的进行整体处于相对平稳的趋势。除一轮次入窖酒醅的数据有部分差异外，两个车间出、入窖酒醅的细菌、酵母菌和霉菌数量差异不大。

3 结论

劲牌茅台镇酒业有限公司借助总公司小曲清香型白酒机械化的经验，在遵循酱香型白酒传统工艺要求的基础上，逐步将酱香型白酒的酿造工艺从传统酿造过渡到半机械化酿造，实现了转运、润料、上甑、摊晾起堆等环节的机械化。本研究借助公司半机械化和传统生产酿造车间平台，通过对比两个车间2020—2021 年度生产工艺数据，探究酱酒的不同生产方式之间酒质酒率和发酵过程各项关键指标的差异，现阶段实验结果主要有：（1）半机械化车间原酒的酒率要低于传统车间，酒质相对较好，总酸总酯无显著差异，说明半机械化车间在酒质方面相较于传统具有一定的优势，下步需将改进重点放在提升半机械化车间原酒酒率方面；（2）从两个车间各轮次色谱数据的主成分分析来看，半机械化和传统车间二到六轮次原酒的色谱指标整体差异不大，经显著性分析，半机械化车间原酒的醛类物质含量要普遍高于传统车间，其中糠醛的差异最大，经分析是由于半机械化车间各轮次的谷壳用量较高导致，下步半机械化车间可以从降低谷壳用量的角度来进一步提升原酒品质；（3）两个车间酒醅的出、入窖理化和微生物数据随轮次的进行总体保持相同的变化趋势，且差异不大，说明半机械车间的酒醅发酵状态和传统车间没有差异。

综上所述，从原酒产质量和发酵过程监控数据来看，在传统酱酒生产工艺基础上适当进行机械化升级，原酒质量不会脱离传统酱酒酒质特点，同时有利于提高酒质和生产稳定性、降低工人劳动强度，适合大规模推广应用。公司在酱香型白酒机械化的道路上取得了一定的突破，但仍有改进的空间，同时半机械化工艺的突破也为公司酱香型白酒全机械化的道路打好了基石。