李 杰 湯向陽 余有貴 伍 強 朱棟才 何紅梅
(1. 邵陽學院,湖南 邵陽 422000;2. 生態釀酒技術與應用湖南省重點實驗室,湖南 邵陽 422000;3. 江西李渡酒業有限公司,江西 南昌 331725;4. 國家酒類產品質量監督檢驗中心,湖南 長沙 410004)
白酒是中國傳統的蒸餾酒,其歷史悠久,工藝獨特,是世界著名六大蒸餾酒之一。白酒是以淀粉質(或糖質)為釀酒原料,以大曲、小曲或麩曲及酒母等為糖化發酵劑,經蒸煮、糖化、發酵(固態、半固態或液態發酵)、蒸餾、貯存、勾調而成的蒸餾酒,因釀酒原料、地理位置與釀造工藝不同,所釀白酒呈現出不同的風味特點[1];按香型可分為濃香型、清香型、醬香型、特香型等12種[2]。江西李渡酒是特香型白酒代表之一,是一種兼有醬香型、濃香型和清香型的復合香型白酒[3],其以整粒大米為釀酒原料,以麥麩加酒糟制得的偏高溫大曲為糖化發酵劑,經紅褚條石窖固態發酵、混蒸續糟“四甑”操作、固態甑桶蒸餾而得新酒,采用陶壇陳釀、勾兌調味而成,酒體具有色澤清亮,味甘醇厚,香雅馥郁,回味悠長的特色[4]。
中國傳統固態白酒的發酵具有自然屬性,不同季節釀酒對酒品質有一定影響,尹小滿等[5]研究發現冬春季濃香型白酒的酒質優于夏秋季,但產量較夏秋季低。馬連松[6]發現在四季分明的魯西地區,結合季節特點調整糟醅入窖條件可提高白酒產質量,同時減少釀酒生產損耗。目前,關于特香型白酒在不同釀酒季節的發酵與產酒質量的研究尚未見報道。試驗擬以不同釀酒季節李渡特香型白酒為研究對象,對不同季節的窖池發酵和酒質特性進行比較,旨在探究不同季節特型白酒發酵過程的變化規律,為深入了解季節變化與發酵酒質的關系提供依據。
1.1.1 材料與試劑
富硒大米:江西省崇仁縣盛盈精制米廠;
偏高溫大曲:江西李渡酒業有限公司;
發酵窖池:紅褚條石窖(長2.7 m,寬2.2 m,深1.4 m),江西李渡酒業遺址釀酒車間;
氫氧化鈉:分析純,西隴化工股份有限公司;
無水乙醇:分析純,天津玉福泰化學試劑有限公司;
鄰苯二甲酸氫鉀、次甲基藍、Cu SO4·5H2O、四水合酒石酸鉀鈉:廣州光華科技股份有限公司;
叔戊醇、乙酸正戊酯、二乙基正丁酸:色譜純,迪馬科技有限公司。
1.1.2 主要儀器設備
氣相色譜儀:7820A型,配備毛細管柱分流進樣系統,美國Agilent公司;
電子分析天:JZT-3MX型,南昌明星衡器制造有限公司;
數顯恒溫水浴鍋:HH-4型,常州市鑫鑫試驗儀器有限公司;
電熱恒溫鼓風干燥箱:DHG-9030A型,上海培因實驗儀器有限公司。
1.2.1 工藝流程

1.2.2 樣品采集 結合當地氣候特點,選取旺季(1月)、淡季(7月)和平季(11月)3季按1.2.1進行試驗,記錄發酵過程的溫度,釀酒糟醅理化指標及產酒情況,每季各選取9個發酵情況相近的試驗窖池,共計27個樣品。入窖酒糟于晾堂上采集,出窖酒醅于窖池中采集;酒樣從每甑蒸餾取酒的交酒綜合樣中取兩個,分別用于理化及微量成分檢測與感觀品評。
1.2.3 指標測定
(1) 水分含量:采用直接干燥法[7]。
(2) 糟醅的酸度:采用酸堿滴定法[8]。
(3) 糟醅的淀粉含量:采用斐林試劑法[9]。
(4) 糟醅的酒精含量:采用蒸餾法[10]。
(5) 新酒總酸總酯含量:采用中和滴定法[11]。
(6) 新酒微量成分:參照文獻[12]。色譜柱為J&W CP-WAX毛細管柱(50 m×0.25 mm×0.2 μm)。進樣口溫度230 ℃,檢測器溫度250 ℃,柱溫40 ℃平衡5 min,以3 ℃/min升溫至100 ℃,再以8 ℃/min升溫至150 ℃,繼而以15 ℃/min升溫至199 ℃后保持25 min。
(7) 感官評定:10名評酒員暗評酒樣,百分制打分,新酒感官評定表見表1。

表1 新酒感官評定標準
1.2.4 數據處理 采用Origin 8.0軟件進行圖表繪制。使用SPSS 22.0軟件對數據進行方差分析(One-way),結果以“平均值±標準差”表示。
由圖1可知,不同季節窖池中的溫度均表現為前期升溫較快、中期相對穩定、后期緩降后基本穩定。旺季入窖溫度為16~19 ℃,發酵前期窖池升溫較緩,入窖第10~13天達頂溫32~34 ℃;平季、淡季發酵前期升溫較快,曲線較接近,第6~9天達頂溫35~36 ℃,且淡季頂溫略高于平季。此外,平季與淡季的入窖溫度差異不顯著(P>0.05),其他季節的差異顯著(P<0.05)。微生物在白酒釀造過程中發揮著重要作用,酵母菌、霉菌最適溫度為28 ℃,某些耐酸性強的細菌最適溫度為32~36 ℃[13]。旺季入窖溫度低,微生物代謝活動較緩慢,升溫較慢,發酵過程的頂溫低于其他季節。低溫入窖有利于釀酒酵母的生長繁殖和發酵產酒,抑制有害菌的生命活動,酒醅生酸幅度小,更利于香味物質的形成[14-15]。淡季溫度高,入窖溫度較高,窖池發酵升溫快且頂溫較高,淡季應盡可能降低入窖溫度,防止發酵過快導致酸度過大,不利于酒體口感及下排生產。

圖1 不同季節發酵過程的溫度變化
由圖2可知,不同季節的出入窖淀粉含量差異顯著(P<0.05)。旺季入窖淀粉含量為15%~18%,而平季、淡季入窖淀粉含量為14%~16%,略低于旺季,說明旺季淀粉利用率高于平季、淡季。一定范圍內,酒精產量隨糟醅淀粉濃度的增加而增長,直至淀粉濃度達臨界值時結束[16]。發酵過程中,窖池內微生物代謝產物不斷累積,尤其是發酵后期,酒精含量和糟醅酸度升高,淀粉酶和糖化酶活性受抑制,微生物大量死亡,導致淀粉未能被充分利用[5]。旺季因環境溫度低而有利于酒糟的低溫入窖,入窖淀粉含量高于平季和淡季;而平季、淡季氣溫相對較高,入窖溫度高,糟醅發酵加快,酸度增加,不利于淀粉轉化為酒精和有益的白酒香味物質。為保證窖池發酵正常進行,生產上應在平季、淡季適當降低酒糟的入窖淀粉含量,以防止升溫過快而產酸多,影響下排的正常入窖操作。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)
由圖3可知,旺季、平季、淡季入窖水分含量分別為56%~58%,57%~59%,58%~60%,其中旺季水分含量最低;不同季節出入窖水分含量相差6%,且平季、淡季和旺季間的差異顯著(P<0.05)。旺季溫度相對較低,糟醅酸度較小,入窖水分含量應相對較小;而平季、淡季溫度相對較高,特別是淡季天氣干燥,水分散失快,如果入窖水分含量少,會因窖內水分跟不上而導致糧醅倒燒,因此入窖水分含量高于旺季,但水分含量過大會對轉排造成困難[17]。適當加大入窖水分含量可延緩發酵升溫速度,隨著其他入窖條件的變化,平季和淡季應適當提高入窖水分含量。此外,加入新水可沖稀酒醅中阻礙發酵物質的濃度,降低酸度,使糧醅在新一輪的發酵中重新產生活力。因此,實際生產中需根據季節變換調整糟醅入窖水分,特別是平季和淡季,環境升溫快,發酵速度加快,適當增加水分含量非常必要。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)
由圖4可知,旺季、平季、淡季入窖酸度分別為1.1~1.4,1.2~1.5,1.4~1.8 mmol/10 g,而出窖酸度分別為2.1~2.5,2.4~2.8,2.7~3.4 mmol/10 g,不同季節的出入窖酸度具有顯著性差異(P<0.05),旺季酒醅酸度低于平季和淡季。發酵過程中,糟醅酸度均增加明顯,這是因為邊糖化邊發酵過程的多種微生物共同作用生成了有機酸類物質。淡季環境溫度高,入窖溫度相對高,糟醅發酵速度快,有利于酸類物質的累積,酸度也會更高。酸度過大,大曲粉中淀粉酶活力受抑制甚至失活,淀粉糖化不完全,酒糟中殘留大量糊精,出現酒糟發黏、結團等現象,給下排生產造成困難,同時也會降低出酒率。酸度過低,發酵快,升酸迅猛,不利于香味成分的生成,導致酒味和香味較淡[18]。因此,入窖酸度應控制在合適范圍。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)
由圖5可知,出窖酒醅酒精含量及出酒率大小依次為旺季>平季>淡季,不同季節的酒精含量和出酒率差異顯著(P<0.05)。特香型白酒釀酒原料為大米,大米淀粉含量較高,蛋白質及脂肪含量較少[16],有利于低溫緩慢發酵,產酒較純凈。旺季氣候條件適宜,利于釀酒生產,同時旺季會適當提高淀粉含量,出酒率相對較高。釀酒旺季、平季及淡季酒醅酒精含量逐漸下降,符合其出酒率的變化。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)
由圖6可知,旺季、平季、淡季的新酒總酸含量逐漸上升,且差異顯著(P<0.05);平季的總酯含量顯著低于旺季和淡季(P<0.05)。旺季、平季、淡季新酒酸度遞增,與氣候有關,氣溫高則入窖溫度高,糟醅發酵迅速,利于產酸細菌等微生物生命活動,糟醅中酸類物質較多,出池酒醅酸度也相對較高,酒樣中酸類物質也高。總酯含量在釀酒旺季、淡季較高,而在平季相對較低。酸是酯類的前驅物質,低溫入窖有利于酵母菌的生長和發酵產酒,可抑制有害菌的繁殖生長,糟醅生酸幅度小,同時有利于酯類物質的生成[14]。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)
由表2可知,不同季節的發酵產新酒中多數微量成分含量具有差異。己酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯和丁酸乙酯是中國白酒的主要香氣成分,其含量占總酯的90%~95%;一定程度上可以各類酯的含量和比例區分白酒的香型[19]。釀酒旺季、平季、淡季特香型白酒4大酯類物質含量大小依次為乳酸乙酯>乙酸乙酯>己酸乙酯>丁酸乙酯,且符合特香型白酒風味物質數據庫[20]。其中,旺季、平季、淡季的乙酸乙酯含量逐漸增加,由1 856.13 mg/L上升至2 265.04 mg/L;不同季節的乳酸乙酯與乙酸乙酯含量差異顯著(P<0.05),己酸乙酯與丁酸乙酯含量差異不顯著性(P>0.05);平季、淡季的特香型白酒特征成分丙酸乙酯含量差異顯著(P<0.05)。特香型白酒中正丙醇含量較高[21],新酒中正丙醇含量隨旺季、平季、淡季遞增且差異顯著(P<0.05)。不同季節的酸類物質中乙酸、丁酸含量變化明顯。酒中香味物質的形成離不開種類繁多的微生物菌群及功能各異的酶系[22],環境溫度及入窖溫度的升高有利于乳酸菌等的生長代謝,糟醅酸度升高,新酒中總酸及酸類物質含量增加。微生物的生化反應是酯類物質形成的主要途徑,適宜的溫度等條件有利于酯類物質的積累。
由表3可知,不同季節的新酒感官評分差異顯著(P<0.05)。旺季生產基酒清亮透明,香氣純正,味醇,入口甜,較柔和,酒體協調,后味長。淡季酒樣綜合評分相對較低,略酸,后味稍苦澀,主要是因為淡季天氣熱,窖池升溫較迅速,雜菌等不利釀酒微生物生命活動的細菌生長旺盛,產生的代謝產物比例不協調和有利于苦澀味物質的積累,使酒樣具有苦澀味,且較酸。因此,淡季應盡可能做到低溫入池,減少糟醅生酸幅度,蒸酒結束后延長大氣排酸時間,生產環節注意預防環境中生酸菌的大量繁殖,當天生產完畢做好現場衛生,保持場地清潔干燥。

表2 不同季節新酒中主要微量成分含量?

表3 不同季節新酒的感官評價?
對比分析了不同釀酒季節李渡特香型白酒的發酵特點和產新酒特性。結果表明,不同季節的糟醅入窖溫度差異明顯,入窖溫度越高,發酵越快,頂溫越高,旺季入窖溫度為16~19 ℃,頂溫為32~34 ℃;平季、淡季入窖溫度為20~25 ℃,頂溫為34~37 ℃,旺季入窖溫度低于平季和淡季。根據旺季、平季、淡季氣溫特點,氣溫越高,糟醅酸度增大,發酵產酒總酸含量增加。因此,通過在平季、淡季增加入窖水分含量、降低糟醅淀粉含量,可以控制糟醅生酸幅度,延緩發酵速度。旺季新酒的感官品質優于平季和淡季,淡季新酒偏酸,后味苦澀。通過調整入窖工藝操作解決淡季新酒偏酸,后味苦澀的問題,需在生產過程中進一步跟蹤驗證。