醬香型白酒第四輪次入窖酒醅理化性質分析

趙 賀，張成楠，閔偉紅，李秀婷，王 昆，王紅安，朱 華

（1.吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林長春 130118；2.中國商業聯合會釀酒微生物與酶分子工程重點實驗室，北京 100048；3.北京工商大學食品與健康學院，北京 100048；4.北京華都釀酒食品有限責任公司，北京 102212）

中國白酒作為世界六大蒸餾酒之一，因其獨特的生產工藝和豐富的香味成分而著名。醬香型白酒作為四大香型之一，具有舉足輕重的地位[1]，其酒體醇厚、豐富，回味悠長，因其獨特的釀造工藝，突出的醬香以及淡雅細膩的口感，受到廣大消費者的青睞[2]，并且占據高端市場中較多的份額。醬香型白酒的生產主要用的是高溫大曲，采用純小麥制作，除去少量母曲之外，不添加其他輔料。醬酒是以高粱和小麥為主要原料，采用傳統固態發酵法發酵、蒸餾、貯藏、勾兌而制成的醬香型風格的白酒[3-4]。

醬香型白酒第四輪次發酵是在第三輪次取酒之后，取出蒸過的酒醅，依次進行攤晾、拌曲、高溫堆積等操作，然后再次入窖發酵，整個過程在30～40 d。第四輪次取酒相比前三次取酒，酒體更加清澈透明，具有較為突出的醬香風味，花果香也更為明顯，酒精度在52%vol 以上。四輪次酒優秀的品質，使得醬酒以其作為勾兌時的基酒，作為醬香型白酒的主體酒，第四輪次發酵很大程度上決定了酒的品質[5-6]。

目前有很多對醬香型白酒發酵過程中酒醅理化指標變化的研究，大多數是針對酒醅的水分、酸度、淀粉含量、還原糖含量和酒精度等理化指標的變化，分析酒醅理化指標和酒醅微生物多樣性或酒醅風味物質的關系[7-9]，得到其對酒質的影響。對入窖發酵酒醅的糖化力、液化力、發酵力和酯化力研究較少，通過對酒醅進行以上4 種理化指標的檢測，分析其變化趨勢，可以以新的角度分析窖內發酵酒醅對酒質的影響。本研究以醬香型白酒第四輪次南北池入窖發酵不同時間酒醅為研究對象，研究該輪次酒醅的糖化力、液化力、發酵力和酯化力等理化指標的變化規律，明晰在入窖發酵過程中酒醅的變化，為醬酒生產技術的改進提供一定理論參考。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

酒醅樣品采自北京某酒廠窖池發酵生產車間第四輪次南北池入窖發酵不同時間的酒醅，分別在入窖7 d、12 d、15 d、21 d、25 d、30 d 進行取樣，同一窖內酒醅采用三點取樣方法進行取樣，并保存在4 ℃的冰箱中[10]。

1.2 試驗方法

兩池酒醅的液化力、糖化力、發酵力和酯化力的測定，參照QB/T 4257—2011《釀酒大曲通用分析方法》。

2 結果與分析

2.1 第四輪次不同發酵時間酒醅液化力變化

南北池入窖酒醅液化力變化如圖1所示，在理化指標的檢測中，大曲的液化力體現了大曲中微生物及酶降解淀粉的能力，是一項重要的檢測指標[11]。通過檢測酒醅的液化力，分析在不同發酵時間窖內發酵酒醅液化反應的趨勢和潛力。隨著發酵的進行，南北池中酒醅的液化力逐漸展現出來，南池酒醅在第四輪次的發酵過程中，先是表現出較高的液化力，短暫下降后，12～25 d 期間，液化力又穩定增長，在發酵后期液化力明顯降低。北池酒醅在15～20 d 也表現出明顯的上升趨勢，由圖1 可以看出，北池酒醅的液化力變化幅度和誤差較大，可能是酒醅內部微生物群落不穩定，或是窖內酒醅和酒曲接觸不充分導致。

圖1 第4輪次南北池發酵不同時間酒醅液化力和糖化力變化

北池酒醅和南池酒醅的液化力在發酵15～21 d中均呈現上升趨勢，北池酒醅的液化力上升幅度較大，由0.135 g/g·h 上升至0.473 g/g·h，在達到頂峰之后，便開始下降，南池酒醅在發酵25～30 d 時也出現相似的趨勢，可能是酒醅中原料消耗導致，淀粉逐步轉化為短鏈糊精后進入到糖化階段，導致液化力下降。

2.2 第四輪次不同發酵時間酒醅糖化力變化

糖化力是指大曲中糖化型淀粉酶將淀粉水解成葡萄糖的能力，是衡量大曲糖化作用和品質的重要指標之一[12]。酒醅和大曲充分攪拌后，酒醅就具有了一定的糖化力，通過檢測其糖化力，分析酒醅在發酵過程中糖化的程度，尋求控制酒醅糖化的時間點，以免造成糖化程度過高或過低的現象，保證酒體質量。第四輪次南北池入窖發酵酒醅不同時間糖化力的變化如圖1 所示。入窖后，隨著液化階段短鏈糊精的積累，糖化反應也逐步開始，發酵至12 d 時，兩池酒醅均顯示出一定的糖化力，第7 天北池酒醅和南池酒醅糖化力分別為58.74 mg/g·h和54.07 mg/g·h，第12 天時北池和南池酒醅糖化力分別為70.69 mg/g·h 和95.09 mg/g·h，隨后兩池酒醅糖化力均有下降的趨勢，并趨于平緩。

糖化過程是釀酒的基礎階段，釀酒原料中的淀粉需要通過糖化作用轉化為可發酵性糖，才可以繼續進行發酵釀酒，由圖1 可看出，入窖初期兩池酒醅的糖化力最高，中期逐漸降低，后期又有所回升。由2.1 可知，在發酵前期酒醅的液化穩定進行，所以糖化力在前期較高，中期進入發酵階段較為強勢的時期，對酒醅的糖化具有一定影響。固態發酵工藝屬于雙邊發酵，糖化與發酵同時進行，糖化力的過大、過小對發酵過程均有一定負面作用，所以糖化與發酵速率要配合恰當。

2.3 第四輪次不同發酵時間酒醅發酵力變化

大曲發酵力是指大曲在糖化液中發酵，包含了淀粉的液化、糖化、酒化等一系列復雜的過程[13]。在入窖發酵階段，由于窖內環境因素和微生物群落結構的不斷變化，不同時間的酒醅具有不同的發酵力。南北池入窖酒醅發酵力變化由圖2 可知，兩池酒醅在入窖前期發酵力均不高，可能是在入窖前期，液化和糖化階段在逐次進行，用于進行發酵階段的底物較少。發酵進行到12～21 d 時，兩池酒醅發酵力均升高，南池入窖15 d 酒醅的發酵力高達0.32 U，北池入窖21 d 酒醅的發酵力高達0.36 U。從圖2 可看出，南北池酒醅發酵力大致呈現“中間高，兩邊低”的趨勢。酒精發酵是無氧發酵，窖內中下層酒醅中的氧氣含量低于上層酒醅，導致上層酒醅沒有好的無氧條件，所以上層酒醅的發酵力可能較低，這可能是圖中誤差較大的原因。

圖2 第四輪次南北池發酵不同時間酒醅發酵力和酯化力變化

2.4 第四輪次不同發酵時間酒醅酯化力變化

大曲酯化力是指制曲過程中大曲微生物代謝的酯化酶催化酸醇合成乙酯類物質的能力[14]，酒醅的酯化力可以表示在發酵階段中窖內酒醅整體的酯化程度。南北池入窖酒醅酯化力變化如圖2 所示，南北池酒醅在入窖前12 d中，酯化力不穩定，且酯化力較低。在發酵12 d 之后兩池酒醅酯化力都表現出上升趨勢，在第30 天時，北池酒醅酯化力為104.18 U，南池酒醅酯化力為102.24 U，均達到最大值。在發酵過程中窖內會產生多種酸類物質，與發酵階段生成的醇發生酯化反應，生成對白酒香味影響最大的物質“酯”。在發酵前期窖內各種反應并不穩定，發酵生成的乙醇含量較少，所以兩池酒醅的酯化力不穩定，在發酵中后期進行酯化反應的底物已經得到了積累，所以中后期兩池酒醅會顯示出較高的酯化力。

3 結論

本試驗研究了第四輪次入窖發酵不同時間酒醅的液化力、糖化力、發酵力和酯化力等四個理化指標，四個指標雖然不是集中在同一時間進行，但是彼此之間都有相互影響的因果關系，窖內發酵過程從開始的液化階段，將淀粉轉化為短鏈糊精后，進入糖化階段，將短鏈糊精轉化為還原糖，在發酵階段，酵母菌在無氧條件下，生成酒精，酯化階段也是白酒固態發酵關鍵的生香階段，酸類物質與發酵階段的產物乙醇反應生成酯[15]。

從兩池酒醅液化力可以看出，隨著入窖發酵的開始，液化階段較為平穩，發酵后期兩池酒醅由于原料的消耗，液化力均有所下降。糖化階段則表現出波動較大的特性，除上述液化階段對其有一定影響外，酒醅與大曲的融合情況也會對酒醅的糖化造成一定影響，窖內酒醅中微生物群落分布不均勻，導致波動和誤差較大。當進入發酵階段時，在發酵中后期兩池酒醅的發酵力均較為優秀，隨著酒醅中氧氣的消耗逐漸形成了無氧環境，酵母菌進行無氧發酵生成乙醇。兩池中酒醅的酯化力處于持續增長的趨勢，在此階段白酒中各種香氣更加突出和豐富，由于乙醇含量的積累使得酯化反應持續進行。

本研究通過對醬香型白酒窖池發酵生產車間第四輪次南北池入窖發酵酒醅的液化力、糖化力、發酵力和酯化力進行分析，以新的角度解釋了在整個四輪次入窖發酵過程中“4 種力”高低變化的原因。后續可以利用高通量測序等技術手段定位核心微生物并采用傳統的微生物培養手段，分離鑒定核心微生物，結合轉錄組和全基因組技術探究其在入窖發酵過程中的代謝過程，從而深入了解其功能作用。