濃香型白酒窖泥水分含量與水分活度的對(duì)比研究

謝 軍,朱莉莉,鄧 波,羅惠波,鄧 杰,衛(wèi)春會(huì),黃治國(guó)*

(1.四川理工學(xué)院 釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 自貢 643000；2.瀘州老窖股份有限公司,四川 瀘州 646000；3.浙江大學(xué) 自貢創(chuàng)新中心,四川 自貢 643000)

以瀘州老窖為典型代表的濃香型白酒是中國(guó)白酒的一顆璀璨明珠,它具有窖香濃郁、綿甜醇厚、香味協(xié)調(diào)、尾凈余長(zhǎng)的特點(diǎn),“泥窖固態(tài)發(fā)酵、續(xù)糟配料、混蒸混燒”最能體現(xiàn)其有別于其他香型白酒的獨(dú)特釀造工藝[1]。濃香型白酒是以泥料制作的窖池為發(fā)酵設(shè)備,其不僅起著蓄積糟醅發(fā)酵的作用,還與酒中各種呈香呈味的香味成分的形成息息相關(guān)。濃香型白酒的釀造是在大量窖泥微生物和其他微生物共同作用下進(jìn)行的[2],窖泥質(zhì)量的優(yōu)劣與濃香型白酒的產(chǎn)量和品質(zhì)密切相關(guān)。

水是生命之源,在白酒釀造過(guò)程中水具有舉足輕重的作用,對(duì)于窖池窖泥來(lái)說(shuō)更是尤為重要。窖泥水分含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致窖泥掛壁難甚至垮窖,水分缺失又會(huì)導(dǎo)致窖泥板結(jié)、鹽類析出、窖泥中部分微生物死亡最終導(dǎo)致窖泥老化[3-4],嚴(yán)重影響生產(chǎn)。在目前濃香型白酒窖泥評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中窖泥水分含量是一個(gè)重要指標(biāo),但其檢測(cè)結(jié)果往往受不同地區(qū)、不同酒廠生產(chǎn)工藝的影響較大,如黃水的不同提取方式以及提取時(shí)間、黃水坑在窖池中的分布位置和窖泥取樣的時(shí)間等都會(huì)對(duì)窖泥水分含量測(cè)定結(jié)果造成影響,因此水分含量指標(biāo)在反映窖泥質(zhì)量方面存在一定的缺陷。

水分活度(water activity,Aw)[5],是指溶液中水的逸度與純水逸度之比,也可以近似地表示為溶液中水蒸汽分壓與純水蒸汽壓之比[6]。水分活度是食品行業(yè)中一個(gè)重要檢測(cè)指標(biāo),與水分含量相比水分活度主要反應(yīng)食品平衡狀態(tài)下自由水分的多少,反應(yīng)食品的穩(wěn)定性和微生物繁殖的可能性,水分活度值越高,微生物生長(zhǎng)越快,反之亦然[6-8]。因此目前普遍認(rèn)為食品是否被微生物所污染,并不取決水分的總含量而是由食品的水分活度決定的[9-10],即水分活度主要和微生物的生長(zhǎng)有關(guān)[10-12]。故本實(shí)驗(yàn)將水分活度引入窖泥質(zhì)量評(píng)價(jià)方面進(jìn)行研究,分析水分含量與水分活度在不同質(zhì)量窖泥間的差異,研究水分活度能否彌補(bǔ)窖泥水分含量在反映窖泥質(zhì)量方面的缺陷,更加真實(shí)地反映窖泥質(zhì)量狀況。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

窖泥樣品:窖泥樣品采自綿陽(yáng)、邛崍、宜賓三個(gè)地區(qū)的名優(yōu)濃香型白酒廠(均為五糧型釀造工藝),根據(jù)酒廠常年的產(chǎn)酒情況,將全廠窖池分為三個(gè)質(zhì)量等級(jí):產(chǎn)優(yōu)級(jí)酒對(duì)應(yīng)的窖池窖泥(簡(jiǎn)稱優(yōu)級(jí)窖泥)；產(chǎn)良級(jí)酒對(duì)應(yīng)的窖池窖泥(簡(jiǎn)稱良級(jí)窖泥)；產(chǎn)差級(jí)酒對(duì)應(yīng)的窖池窖泥(簡(jiǎn)稱差級(jí)窖泥)。每個(gè)質(zhì)量等級(jí)取3口窖池,開窖糟醅起完后立即在窖底四個(gè)角、中心五個(gè)點(diǎn),按照5～10 cm的深度進(jìn)行取樣并混合均勻,迅速置于冰盒中運(yùn)回,4℃保藏。

氯化鎂、氯化鈉(均為分析純):成都科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9245A電熱鼓風(fēng)干燥箱；上海一恒科學(xué)儀器有限公司；AX124ZH分析天平:奧豪斯儀器(上海)有限公司；HD-4智能水分活度測(cè)量?jī)x:無(wú)錫市華科儀表有限公司；GZ-1200-X電腦恒溫層析柜:韶關(guān)市廣智科技設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 窖泥水分含量的測(cè)定

窖泥水分含量的測(cè)定采用烘干法[13-14]:稱取5～10 g新鮮窖泥于烘干至恒質(zhì)量的三角瓶中,于103℃烘至質(zhì)量恒定,干燥器中冷卻30 min稱質(zhì)量,每個(gè)樣品做3次平行。窖泥水分含量計(jì)算公式如下:

1.3.2 窖泥水分活度的測(cè)定

采用水分活度測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

每個(gè)樣品均做3組平行試驗(yàn),數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(xˉ±SD)形式表示,借助Excel、IBM SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及作圖。其中不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間差異用雙因素方差分析進(jìn)行分析,聚類分析采用Ward聚類法,以Euclidean為距離。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分含量在不同地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間的差異

研究了不同地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間水分含量的差異,結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知,研究發(fā)現(xiàn)綿陽(yáng)地區(qū)和邛崍地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間水分含量具有相同的變化趨勢(shì),優(yōu)級(jí)窖泥水分含量顯著高于差級(jí)窖泥(P＜0.05),宜賓地區(qū)優(yōu)級(jí)窖泥水分含量則顯著低于差級(jí)窖泥(P＜0.05),優(yōu)級(jí)與良級(jí)窖泥、差級(jí)窖泥間差異不顯著(P＞0.05),宜賓地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間水分含量變化趨勢(shì)與綿陽(yáng)、邛崍地區(qū)之間的差異如前面所分析的一樣,可能是不同地區(qū)酒廠生產(chǎn)工藝、黃水的不同提取方式以及提取時(shí)間、黃水坑在窖池中的分布位置和窖泥取樣的時(shí)間等原因造成的。

圖1 水分含量在不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間的差異Fig.1 Differences of water content in different quality grades of pit mud

以水分含量為指標(biāo)對(duì)3個(gè)地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥樣品進(jìn)行聚類分析,結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知,3個(gè)地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥樣品可分為4大類,優(yōu)級(jí)窖泥可以明確地劃分出來(lái),但良級(jí)和差級(jí)窖泥間劃分則不明確,與實(shí)際情況存在一定差異,表明水分含量未能完全反映窖泥的質(zhì)量狀況。

圖2 三個(gè)地區(qū)窖泥水分含量聚類分析結(jié)果Fig.2 Cluster analysis results of water content in three regions of pit mud

2.2 水分活度在不同地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間的差異

研究了不同地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間水分活度的差異,結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知,3個(gè)地區(qū)不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間水分活度具有相同的變化趨勢(shì),優(yōu)級(jí)和良級(jí)窖泥中水分活度顯著高于差級(jí)窖泥(P＜0.05),優(yōu)級(jí)與良級(jí)窖泥間水分活度差異不顯著(P＞0.05)。

以水分活度為指標(biāo),對(duì)3個(gè)地區(qū)不同質(zhì)量窖泥樣品進(jìn)行聚類分析,結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可知,將三個(gè)地區(qū)不同質(zhì)量窖泥樣品分為3大類,差級(jí)窖泥可以明確地歸為一類,但優(yōu)級(jí)和良級(jí)窖泥未能完全區(qū)分開,與實(shí)際情況存在一定差異。

圖3 水分活度在不同質(zhì)量等級(jí)窖泥間的差異Fig.3 Differences of water activity in different quality grades of pit mud

圖4 三個(gè)地區(qū)窖泥水分活度聚類分析結(jié)果Fig.4 Cluster analysis results of water activity in three regions of pit mud

通過(guò)測(cè)定窖泥水分活度可以將差級(jí)窖泥區(qū)分開,但未能區(qū)分開優(yōu)級(jí)和良級(jí)窖泥,表明同水分含量一樣,不能完全區(qū)分開不同質(zhì)量等級(jí)的窖泥。但與水分含量指標(biāo)相比,水分活度指標(biāo)在不同地區(qū)、不同酒廠窖泥間的分布趨勢(shì)是一致的,水分活度指標(biāo)受外界干擾因素更小,更能真實(shí)反映窖泥質(zhì)量狀況,值得后續(xù)擴(kuò)大取樣范圍、擴(kuò)大樣品量進(jìn)行深入研究。

3 結(jié)論

目前水分活度指標(biāo)在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛,但在濃香型白酒窖泥中的研究尚鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究創(chuàng)新性地引入水分活度指標(biāo)作為濃香型窖泥質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究,以彌補(bǔ)水分含量指標(biāo)在反映窖泥質(zhì)量狀況方面的不足。研究發(fā)現(xiàn),水分含量與水分活度指標(biāo)均未能完全區(qū)分開不同質(zhì)量等級(jí)窖泥,但二者相比,水分含量指標(biāo)容易受不同地區(qū)酒廠生產(chǎn)工藝、黃水的提取方式以及提取時(shí)間、黃水坑在窖池中的分布位置和窖泥取樣的時(shí)間等外界因素的影響,難以準(zhǔn)確、客觀地反映窖泥質(zhì)量狀況；而水分活度指標(biāo)受外界干擾因素更小,可以更加真實(shí)地反映窖泥質(zhì)量狀況,同時(shí)在反映窖泥微生物生長(zhǎng)環(huán)境優(yōu)劣方面也比水分含量更加精確[15-20]。

研究結(jié)果中水分活度指標(biāo)能將差級(jí)窖泥完全區(qū)分開,但未能區(qū)分開優(yōu)級(jí)和良級(jí)窖泥,這可能是與本試驗(yàn)樣品量和取樣區(qū)域不足有關(guān),因此后期研究中可擴(kuò)大取樣區(qū)域范圍、加大樣品量進(jìn)行深入研究,得到更加準(zhǔn)確的分布規(guī)律,以進(jìn)一步完善窖泥質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

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