不同梯度丢糟制曲在浓香白酒酿造中的应用

常 强，吴再节，王 越，孙 伟，崔 磊，蒋 超，董思文

（安徽文王酿酒股份有限公司，安徽临泉 236400）

白酒界常说“有好酒必有好曲”“曲定酒型”“曲乃酒之骨”，可见酒曲对白酒酿造之重要。不同香型白酒因酒体风格迥异，制作大曲所需原料、品温等也不尽相同，如清香型采用大麦和豌豆制作低温大曲，浓香型采用纯小麦或者小麦、大麦、豌豆制作中温或中高温大曲，酱香型采用纯小麦制作高温大曲，米香型采用米粉制作小曲，兼香型，白云边采用纯小麦制作中温大曲及高温大曲，口子窖采用小麦、大麦和豌豆制作中温大曲，纯小麦制作高温大曲，老白干采用纯小麦制作中温大曲，特香型采用面粉、麦麸、酒糟混合制作中温大曲，豉香型采用大米、黄豆、饼叶制作小曲等。不同的原料为制曲提供了不同的营养、不同的菌群及不同的培养环境等，丢糟作为酿酒生产过程中的副产物，含有10%左右残余淀粉，5%左右糖分，8%的蛋白质及高沸点的醇、酸、酯等营养物质和风味物质，如果直接作为饲料或废物丢弃，造成资源了浪费。为了使酿造过程中的副产物进一步得到利用，实现酿造过程清洁化生产，近年来相关科研人员对丢糟制曲展开了相关研究，王超等[1]对丢糟代替部分小麦制曲展开了研究，并得出丢糟在高温包包曲生产中添加量为7%～11%时有利于酒质，其他科研工作者也对丢糟制曲的可行性展开了相关研究[2-4]，但是在小麦、大麦及豌豆制中高温砖曲中用鲜丢糟代替部分大麦研究鲜有报道，故本研究以不同量丢糟代替大麦制丢糟曲为变量，展开了大生产试验，探究其对文王绵甜型白酒酒体风格的影响，以期为丢糟资源化利用提供一定的参考，为江淮派制曲原料创新提供一定的借鉴。

1.1 材料、仪器

材料：不同梯度丢糟曲、常规曲、窖池等。对所使用丢糟曲和常规曲进行了理化分析，结果见表1。

表1 丢糟曲和常规大曲分析

仪器：温度计、气相色谱、近红外光谱仪、自制酒醅取样器等。

1.2 试验方法

1.2.1 不同梯度丢糟曲制作

本研究所使用丢糟为鲜丢糟，具体添加方式为：将鲜丢糟摊在制曲车间打楂机上，通过运输带将碎曲料与丢糟搅拌均匀运送到拌料中，所制丢糟曲胚见图1。

图1 丢糟曲胚

1.2.2 不同梯度丢糟曲大生产试验设计

在传统老五甑工艺基础上，选择三个产量及质量相当的班组，各班组选择连续产量稳定的窖池，以求最大限度的减少由于操作班组人员带来的水分、酸度、温度控制的差异。试验方法设计：本研究旨在探索丢糟代替大麦的可行性，主要考虑稻壳和大麦皮对曲块疏松及透气性的等同性贡献；
丢糟本身所携带的酸性物质，为曲块培养的起始提供了略酸性条件，为霉菌及酵母等喜酸性功能性微生物的生长提供了有利条件[5]；
丢糟替代大麦较佳量的探索。为了使数据更能突出在大生产应用的效果，本研究将丢糟量设三个梯度，分别为10 %丢糟替代大麦、15%替代大麦及20%丢糟替代大麦，共设计四组试验，试验组三组：10 %丢糟曲试验组、15 %丢糟曲试验组、20%丢糟曲试验组；
对比组一组：常规曲组，每个班组平行做三条窖池。

1.2.3 粮醅发酵过程取样分析

分别对不同梯度丢糟曲和常规曲窖池发酵过程酒醅进行取样，取样时间分别为发酵过程的第5天、第15 天、第30 天、第45 天，取样方法为：窖池水平中心取一个点，并对应纵向取三个等分点，分别取样，混合均匀，再用近红外光谱仪对其进行理化分析，详细取样方法见图2 和图3。参照戴诗皎等[6]近红外光谱仪在酒醅中总酯检测的研究，文王检验科团队对其进行了改良，搭建了较为成熟且便捷的近红外糟醅检测模型，用于检测入池粮醅水分、酸度、淀粉及出池酒醅的水分、酸度、淀粉、酒精度。

图2 窖池纵向取样点（剖面A-A）

图3 窖池俯视平面图及取样点

1.2.4 窖池测温

本研究对整个发酵周期进行温度跟踪，具体测温方法为：用温度计分别对四组试验窖池进行温度测定，测定位置为窖泥上、中、下三个部位，测定时间方法为前21 d每3 d测一次，后25 d为每5 d测一次，取上中下温度平均值进行比对分析。

1.2.5 原酒产量及酒质量分析

对四组试验窖池产量进行比对，气相检测不同试验班组池己酸乙酯、乳酸乙酯理化含量，色谱柱与色谱条件：毛细管柱，CP-WAX 57，50 m×0.25 mm 色谱柱；
进样口温度，240 ℃；
检测器温度260 ℃；
载气，氮气（0.8 mL/min）；
色谱柱升温程序，35 ℃保温4 min，4 ℃/min 升温至60 ℃，10 ℃/min升到130 ℃，15 ℃/min升温至205 ℃保温15 min。

1.2.6 酒样感官评定

品评标准的主要依据是文王产品质量标准，该标准参考GB/T 10345—2007 中感官评定要求而制定，实施品评打分百分制，即色10 分，香25 分，味50 分，格15 分。试验样的最终品评得分和感官评语由文王公司品酒委员会16名品酒员品评确定。

2.1 不同梯度丢糟曲糟醅升温变化比对分析

温度是入窖后窖池内微生物生长代谢、酶活、生化反应速率及生化反应强度的最直接体现。为了能更直观的了解不同梯度丢糟曲的发酵情况，本研究对常规池和不同丢糟试验窖池发酵过程酒醅的升温情况进行了检测，结果见图4。

图4 不同丢糟曲酒醅温度随时间变化分析

通过图4 可以看出，常规曲、10%丢糟曲、15%丢糟曲和20%丢糟曲达到顶温的时间大体为发酵13 d、13 d、13 d 和10 d，达到的顶温大致为30.1 ℃、31.3 ℃、33 ℃和35 ℃，升温幅度大约为13 ℃、14.7 ℃、15.8 ℃和18.1 ℃，不同丢糟制曲升温幅度均大于常规曲，尤其是20%丢糟曲组，升温幅度是常规曲的1.4 倍。从升温曲线可得，不同丢糟制曲有助于窖池升温。

2.2 不同梯度丢糟曲发酵过程酒醅理化分析

为了能更深层次的了解不同梯度丢糟曲对发酵的影响，本研究对发酵过程酒醅水分、酒精度、酸度和淀粉进行了检测分析，结果见图5—图8。

图5 不同丢糟曲酒醅水分随时间变化分析

通过图5 可以看出，不同丢糟曲和常规曲酒醅入池水分均在56 %～57 %之间，满足排次工艺标准(55 %～59 %)要求，随着发酵周期延长，水分呈增长趋势，这主要是因为微生物生长代谢是贯穿发酵全过程的，水分在前5 d 变化较为明显，15 d 后变化较为缓慢，前期水分生成快主要是以霉菌、酵母为主，好氧菌生长代谢旺盛，中后期主要以兼性厌氧菌代谢为主。发酵前后用常规曲、10%丢糟曲、15%丢糟曲和20%丢糟曲水分增加分别为6.0%、6.2 %、7.7 %、和8.6 %，15 %丢糟曲和20 %丢糟曲水分增加较常规曲更明显。通过酒醅水分变化可知，15 %丢糟曲和20 %丢糟曲更能促进酿造过程中微生物的生长代谢。

通过图6 可以看出，发酵前期糟醅酒精度增加，变化趋势与水分增长变化相似，均是增长较快，这主要是因为发酵前期酵母生长繁殖，酒精和水分是酵母代谢产物，当发酵到15 d 时，不同丢糟曲和常规曲产酒精速度明显减缓，这和酵母代谢衰退、醋酸菌厌氧利用酒精产乙酸以及酸醇合成酯吻合。常规曲、10%丢糟曲、15%丢糟曲和20%丢糟曲产酒精最大值分别为4.5 %vol、5.4 %vol、5.1 %vol 和4.7 %vol，20 %丢糟曲和常规曲产酒精最大值相当，10%丢糟曲和15%丢糟曲均高于常规曲，分别是常规曲1.2 倍和1.1 倍。通过酒醅酒精变化可知，10%丢糟曲和15%丢糟曲更有利于产酒。

图6 不同丢糟曲酒醅酒精度随时间变化分析

通过图7 可以看出，不同丢糟曲和常规曲入池酸度都在1.5～1.6 之间，均满足正常排次工艺标准（1.2～1.7）要求，酸度随着发酵周期的延长呈增加趋势，除20 %丢糟曲组，其余组出池酸度均低于3.0。常规曲、10%丢糟曲、15%丢糟曲和20%丢糟曲生酸幅度分别为1.2、1.2、1.3 和2.0，可以看出，15 %丢糟曲和20 %丢糟曲生酸幅度均高于常规曲，尤其是20 %丢糟曲，生酸幅度最显著，生酸幅度是常规曲的1.7 倍。结合糟醅升温变化趋势可知，20%丢糟曲升温幅度较猛，可能是前期升温过快导致产酸菌生长代谢旺盛，进而导致产酸高；
其次丢糟曲中所含产酸菌数量较多，与所使用丢糟曲酸度较高相吻合，具体还有待后续基因测定。通过酒醅酸度变化可知，20%丢糟曲更促进产酸。

图7 不同丢糟曲酒醅酸度随时间变化分析

通过图8 可以看出，淀粉消耗与温度、酒精、酸度增长较为一致。常规曲、10%丢糟曲、15%丢糟曲和20 %丢糟曲淀粉消耗分别为7.60 %、8.05 %、8.96%和9.70%，可以看出丢糟曲对淀粉的利用更为充分，尤其是15 %和20 %丢糟曲，利用效果更好。

图8 不同丢糟曲酒醅淀粉随时间变化分析

2.3 不同梯度丢糟曲酒体产量及质量比对分析

2.3.1 不同梯度丢糟曲酒体产量比对分析

对不同梯度丢糟曲及常规曲发酵过程理化数据进行了分析，但仍不能直观反映丢糟曲对窖池产酒的影响，为此课题组对丢糟曲组和常规曲组产酒情况进行了比对分析，结果见图9。

图9 不同丢糟曲产量对比分析

以上产量折65 %vol 计。通过图9 可以看出，常规曲、10%丢糟曲、15%丢糟曲和20%丢糟曲出池产量分别为325 kg、360 kg、351 kg 和320 kg，出酒率分别为36.1%、40%、39%和35.6%。10%丢糟曲和15 %丢糟曲产量提升明显，相比于常规曲分别提升了3.9%和2.9%，该结果与图6 酒精度变化趋势较为一致，进一步论证了10 %丢糟曲和15%丢糟曲对产量提升有正向作用。

2.3.2 不同梯度丢糟曲酒体质量比对分析

随着人们物质生活的改善，对美好酒体品质需求更加强烈，单从产量角度不足以判定丢糟曲对酿造影响的好坏，为此课题组对丢糟曲和常规曲酒体理化和感官进行了分析，理化主要针对酒体中含量较多的风味物质：己酸乙酯和乳酸乙酯，结果见图10和图11。

图10 不同丢糟曲产己酸乙酯比对分析

图11 不同丢糟曲产乳酸乙酯比对分析

通过图10 可看出，常规曲、10 %丢糟曲、15 %丢糟曲和20 %丢糟曲酒体所含己酸乙酯分别为150.3 mg/100 mL、171.4 mg/100 mL、205.9 mg/100 mL和147.8 mg/100 mL，10 %丢糟曲和15 %丢糟曲产己酸乙酯能力均高于常规曲，分别是常规曲的1.14倍和1.34 倍，20%丢糟曲和常规曲相当，甚至还略低于常规曲。众所周知，己酸乙酯的合成主要是己酸和乙醇在酯化酶的作用下进行，乙醇是酒精酵母代谢产物，己酸的生产途径则相应复杂，主要有三种：一是乙醇和乙酸直接合成己酸；
二是乙醇和乙酸先合成丁酸，丁酸和乙醇再合成己酸；
三是淀粉糖化后先合成丙酮酸，丙酮酸生成丁酸，丁酸与乙醇合成己酸。故可知影响己酸乙酯生成的主要因素是底物以及促进底物生成的微生物，就是能为以酵母、己酸菌和丁酸菌为主要微生物菌群的生长创造有利条件，最能反映微生物活性强弱的是发酵过程中酒精度和温度的变化，从图4 升温曲线可以看出，常规池顶温30 ℃，15 %和20 %丢糟曲池顶温均超过33 ℃，己酸菌和丁酸菌生长温度通常在33～35 ℃，可知这是15 %丢糟曲窖池产己酸乙酯高的一个原因；
图7 中15%丢糟曲窖池发酵过程中产酒精度也较高，这是产己酸乙酯高的另一个原因；
20%丢糟曲虽顶温达到35 ℃，适合产己酸微生物生长，但由于发酵前期升温过猛，导致酒精产生受到了一定的影响，故其产己酸乙酯不如15 %丢糟曲池。从主体香味成分分析，15%丢糟曲更适合大生产应用。

由图11 可以看出，常规曲、10 %丢糟曲、15 %丢糟曲和20 %丢糟曲酒体所含乳酸乙酯分别为162.3 mg/100 mL、181 mg/100 mL、190 mg/100 mL和268.2 mg/100 mL，不同丢糟曲产乳酸乙酯均高于常规曲，且随着丢糟添加量增加呈现增长的趋势，不同丢糟曲乳酸乙酯含量分别是常规曲的1.12倍、1.17 倍和1.65 倍。从不同丢糟曲产乳酸乙酯看，丢糟添加在一定程度能促进乳酸乙酯的生成，尤其是20 %丢糟曲，乳酸乙酯提升显著，从图4 酒醅升温曲线可以看出，20%丢糟曲前期升温过猛，导致对前期酵母不利，对中后期以乳酸菌为主的兼性厌氧菌有利，这一结果在20 %丢糟曲糟醅酒精度相应较低、酸度较高已得到论证。从单一乳酸乙酯生成变化来看，丢糟曲在一定程度上促进乳酸乙酯生成，尤其是丢糟用量大时，更为明显，作为浓香型酒企，一直有“增己降乳”说法，但从勾调角度看，乳己比高低对酒体影响更大，常规曲、10%丢糟曲、15 %丢糟曲和20 %丢糟曲乳己比分别为1.08、1.06、0.92 和1.81，可以看出相比于常规曲，10 %丢糟曲变化不大、15%丢糟曲降低、20%丢糟曲增加显著。从乳己比角度分析，15%丢糟曲效果最佳。

除此之外，本研究组还对不同梯度丢糟曲和常规曲酒体口感进行了分析，详细结果见表2。

表2 不同梯度丢糟曲酒体感官分析

从表2 可知，常规曲和20 %丢糟曲感官评分较低，15%丢糟曲和10%丢糟曲窖香较好，评分较高。从感官上来说，15 %丢糟曲和10 %丢糟曲均有助于酒体口感提升。

3.1 通过不同丢糟曲酒醅理化比对分析发现，不同丢糟曲发酵顶温均高于常规曲，发酵酒醅水分、酒精度和酸度也高于常规曲，淀粉残余低于常规曲。

3.2 通过不同丢糟曲产量及质量比对发现，10 %和15 %丢糟曲有助于产量和己酸乙酯提升，产量分别提升了3.9 %和2.9 %，己酸乙酯分别提升了1.14 倍和1.34 倍；
不同梯度丢糟曲均有助于乳酸乙酯提升，分别提升了1.12 倍、1.17 倍和1.65 倍；
15%丢糟曲乳己比最低，为0.92。

3.3 通过不同丢糟曲酒体感官比对发现，10 %和15%丢糟曲口感均好于常规曲，尤其15%丢糟曲，酒体口感最佳，从酒体理化和感官可知，15%丢糟曲效果相对最好。

3.4 在本企环境条件下，对大曲制作进行了革新，有利于产酒、增己、降低乳己比，对其他酒企提质具有一定借鉴意义。

本研究开展了相关大生产试验，但对不同丢糟制曲研究还不够深入，后期会对不同鲜丢糟开展制曲及成曲在发酵过程中微生物菌群的影响进行研究。本研究丢糟设置的梯度较大，最佳的丢糟制曲量还需继续进行论证，后续会缩小丢糟制曲梯度，以期找到最佳的丢糟用量。

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