田殿梅,張 玫,吳冬梅,秦 輝,何 運,鄧 岳
(1.瀘州職業技術學院,四川瀘州 646000;2.瀘州老窖股份有限公司,四川瀘州 646000;3.國家固態釀造工程技術研究中心,四川瀘州 646000)
濃香型大曲酒是以糧谷為原料,以中高溫大曲為產酒生香劑,經傳統固態發酵、蒸餾、陳釀、勾兌而成的,具有以己酸乙酯為主體復合香的白酒,其在生產過程中不允許添加食用酒精及非發酵產生的呈香呈味物質。存在于大曲中的各類微生物在濃香型白酒特定的釀造容器、工藝及環境等條件下,通過其分泌的酶的作用,使釀酒原料高粱中的淀粉、蛋白質和其他有機物質進行生化合成、分解和轉化,產生豐富的呈香呈味物質,從而形成了濃香型白酒特有的風格和口味。本文主要從釀酒原料品質、釀造容器、釀酒工藝條件等方面,對影響濃香型白酒品質的因素及研究成果進行了綜述。
釀酒高粱中淀粉、蛋白質、單寧、脂肪、粗纖維含量及吸水膨脹度等指標的差異,對于產酒率和產酒品質都會產生影響。關于高粱品質與產酒量與產酒品質的研究,目前也有較多報道。劉茂柯等[1]對6 種不同品種的釀酒高粱籽粒的釀造性能進行了比較研究,發現糯高粱飽和時間遠小于粳高粱,供試的6 種高粱籽粒釀造性能均有一定差異,3 種糯高粱釀造性能優于另外3種粳高粱。
淀粉是一個復雜的化合物,是一種可再生、可生物降解的天然高分子物質,在食品、材料、生物及醫藥領域均有不可忽視的應用。在釀酒過程中淀粉是微生物生長及產酒所需的主要物質,理論上來講,淀粉含量越高,則出酒率也越高。根據籽粒中所含淀粉的結構和性質,高粱也可被分為兩種:糯高粱和粳高粱。糯高粱中支鏈淀粉含量高,而粳高粱中直鏈淀粉含量高。兩種淀粉因為結構的差異,其性質及化學反應活性等方面也存在很大的差異,主要表現在分子量、結晶結構、凝沉作用、溶解度、黏度、與碘反應及化學反應活性等方面,因此也使得兩種淀粉在釀酒時的釀造性能差異較大。
唐玉明[2]對南北方粳、糯不同品種高粱籽粒的營養物質組成進行了研究,研究表明,中國北方高粱以粳高粱為主,直鏈淀粉含量高,而四川地方高粱品種中,糯高粱占70%以上,支鏈淀粉的含量也較高,占總淀粉的90%以上,其支鏈淀粉占總淀粉的比例與同類型的北方高粱相比均有偏高的趨勢。同北方高粱相比,南方高粱峰值黏度高、崩解值高、回生老化程度低,品種間差異顯著(P<0.05),糊化溫度低、起始溫度低、凝膠形成能力強[3]。丁國祥等[4]研究了不同淀粉結構高粱籽粒的釀酒工藝參數,分析了糯、粳及粳×糯3 種淀粉結構高粱的籽粒的吸水量、吸水率、糊化溫度及吸水膨脹率,研究結果表明,四川糯紅高粱具有吸水量少、吸水率高、糊化溫度低、吸水膨脹率小等釀酒工藝參數特點。
單寧又稱多酚,廣泛存在于植物體內,分子量一般為500~3000。單寧按結構可以分為水解單寧(Hydrolysable tannins,HT)、縮合單寧(Condensed tannins,CT)以及復雜單寧(Complex tannins) 。Gujer 等采用甲醇提取、凝膠色譜分離及HPLC 等方法的結合分析研究后認為高粱的主要單寧成分是原花青素或縮合單寧。Krueger 等[5]采用MALDITOF-MS 技術對羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex-LH20)分離的組分進行了鑒定,證實高粱中的原花青素是以4~10 個黃烷-3-醇聚合單元形成的A 型原花青素和B 型原花青素的雜聚物混合組成的。Nyamambi 等[6]研究了7 種高粱中的原花青素對消化酶的影響,驗證了高粱原花青素具有結合蛋白質、抑制胰島素及消化酶的能力。
釀酒原料高粱中單寧含量的多少對高粱的釀造品質也有深遠的影響。一方面一定含量的單寧可以在發酵過程中抑制雜菌的生長,并且在經過蒸煮及發酵后可以分解出芳香物質(例如丁香酸),使酒體更為豐滿;另一方面單寧含量過高,則會降低淀粉酶活力,影響白酒的正常發酵,酒醅發黏,降低產酒率,并使最后酒體苦澀味突出,影響酒質。此外,不同釀酒工藝對原料的單寧含量要求不同,濃香型白酒與清香型白酒對高粱原料單寧含量的要求比醬香型白酒高粱原料含量高,高粱單寧含量在1 %左右時,不會影響高粱的出酒量;單寧超過1.4 %時有可能抑制酵母菌的生長代謝,抑制酒精發酵過程的進行,但對提高清香型白酒的品質可能有一定的好處[7]。劉睿等[8]研究了高粱中原花青素(單寧主要成分)含量對小曲酒中揮發性物質含量影響,結果表明,原花青素會對小曲白酒中異丁醇、異戊醇、乙酸、乙醛、糠醛,乙酸乙酯和乳酸乙酯產生影響。當原花青素含量較低時,釀造的小曲白酒中乙酸乙酯和乳酸乙酯含量明顯增加;同時含量低于0.1 %有利于抑制雜醇油的產生,而含量高于0.3 %則會促使雜醇油的生成。郭旭凱等[9]利用不同品種及性質高粱進行了清香型大曲白酒釀造試驗,認為較低的脂肪含量(≤4 %)和一定的單寧含量(0.5%~1.5%)有助于提升白酒的品質。
釀酒原料中蛋白質對釀酒品質的影響主要來源于蛋白質降解產生的氨基化合物與還原糖化合物之間發生的美拉德反應。美拉德反應生成的呋喃、吡嗪、吡咯等化合物賦予白酒焦香、堅果香等風味,優質白酒正是因為其發酵過程中產生的美拉德反應產物,才能使酒香濃郁幽雅、酒體豐滿細膩、醇和綿甜。可見釀酒原料中蛋白質之于釀酒品質的重要性,但另一方面,原料中蛋白質含量過高,則可使發酵過程中雜菌生長旺盛,酒醅酸度增加,并生成過量雜醇油,影響酒質。唐玉明[2]認為釀酒高粱籽粒的蛋白質含量不宜過高,一般以8 %~10 %為宜。
這些研究表明,釀酒高粱由于品種的不同其品質也存在明顯的差異。因此針對不同的釀酒工藝,找出最適的釀酒高粱品種就顯得極其重要。
濃香型白酒生產中最重要的發酵設備是窖池,濃香型大曲酒的質量與酒醅發酵環境和窖池有著密不可分的關系,俗話說“千年老窖萬年糟”,老窖池連續使用時間越長,其產酒的酒質就越好。窖池的主要作用是蓄積酒糟,進行密封發酵。窖池的年齡、泥質優劣等均對酒質優劣起著重要作用。
好窖池是生產優質濃香型大曲酒的重要前提條件,要想產好酒,首先要有優質的窖池,而好窖池的指標就是要有好的窖泥,一方面窖泥中酸度、氮、磷、鉀、腐殖質等指標要合理;另一方面要充分富集釀優質酒所需的功能微生物[10]。窖泥質量好,通過精心養護窖泥,會延長窖泥使用周期,與此同時,日常清掃方式不當、土壤原因、水質原因、酒醅酸度過大等則會導致窖壁上的窖泥脫落,窖池發酵功能退化。張廷躍[11]對防治窖泥老化提出了幾點措施:下窖留窖帽,加強窖池管理,勤于清窖,保持窖皮泥滋潤光潔平整,定期及時養護窖池內窖泥等。陳臣等[12]通過將富集培養的功能菌制成混合菌液作為窖泥養護液,對產酒質量較差的窖池進行生產試驗,結果表明,窖池經過養窖液養護后,窖泥各項指標較之前都有了提升,原酒中己酸、丁酸、己酸乙酯、丁酸乙酯含量都較養護前有所提高。陳翔等[13]探索了養窖護窖的新技術,通過采用合理的養窖技術及養窖液對窖池進行養護,提高了原酒的產質量。
隨著對窖泥功能與特性認識的豐富,窖泥的優劣直接影響了白酒質量,為了提高窖泥質量,人工窖泥技術由此應運而生。瀘州老窖首次提出培養優質人工窖泥的關鍵主要取決于“菌種”“培養方法”“配方”,并對菌種培養、窖泥制作方法和培養條件開展了研究[14]。建立了一套以窖泥、黃水、糟醅、甲烷液和磷酸鹽等為原料的人工窖泥培養方法。在此基礎上,在窖泥培養過程中加入富含氮、磷、鉀的原料和多菌株共同發酵,形成了一種加速微生物生長繁殖和加快窖泥的老熟技術,通過該技術的推廣應用,顯著增加新酒中的主體香及其復雜香味成分,改善酒體風格,增強新產酒的綿柔度和純凈感,有效減少新窖產酒的邪雜味和泥臭味[15-16]。
濃香型大曲酒釀造的工藝特點:以高粱為主要原料,用小麥制成中溫大曲為產酒、生香劑,續糟配料,泥窖固態發酵,混蒸混燒,上甑蒸酒蒸糧,看花摘酒,陶壇貯存,嘗評勾兌。濃香型大曲酒要求成品酒己酸乙酯與各微量成分間比例協調,才能口感醇香。因此加強工藝控制是提高酒質的有效方法。國內釀酒工作者在這方面已經做了很多工作。
濃香型大曲酒的入窖條件是指入窖糟進入窖池發酵的各種理化、生化指標,發酵是否正常受入窖條件的影響和制約。入窖條件的適宜與否直接影響著產品質量,濃香型白酒釀造的入窖條件主要包括:投糧量(淀粉濃度)、入窖酸度、糟醅用量、曲藥用量、入窖水分、糠殼用量及入窖溫度等方面,它們之間相互影響。濃香型白酒生產在適宜條件下最佳入窖溫度應在16~18 ℃;適宜入窖水分應控制在53%~56%,并據此計算出量水用量;入窖酸度的適宜范圍在1.6~2.2;淡旺季淀粉的適宜濃度范圍分別為16 %~19 %及19 %~22 %;夏季氣溫高,用曲在18 %~20 %;冬季氣溫低,入窖品溫較夏季低,用曲量應調整為20%~24%。鄧靜等[17]對影響白酒生產入窖酸度的工藝條件進行了研究,結果表明,拌糧、蒸煮及打量水能夠明顯影響糟醅的酸度變化。吳建軍等[18]在總結傳統濃香型白酒的生產經驗的基礎上,從投糧、投糠、投水、投曲4 個方面探討了配料與窖內升溫的關系,研究發現,配料影響氣固相比,糟醅的密度、比熱,從而影響發酵升溫速度、發酵頂溫、挺溫時間,進一步完善了生產中用糠采用“冷加熱減”等規律的理論依據。曹新莉[19]研究了濃香型白酒生產低溫入窖和控溫措施,闡述了濃香型白酒低溫入窖的好處:有利于醇甜物質的形成、控酸產酯、控制高級醇的形成、抑制有害菌的繁殖生長、加速新窖老熟和穩定提高酒質,提出了合理調整生產時間、使用高溫曲、降低原料和曲塊的粉碎度、打高溫量水、適當控制入窖淀粉含量、控制酸度和回酒發酵等保證低溫入窖的控溫措施并通過生產實踐收到了良好的效果。
濃香型酒生產技術講究“穩、準、細、凈”。要求生產中各生產因素尤其是工藝參數、操作規程等要相對穩定,不要輕易變化;各項工作要準確,配料、挖糟、打量水、看溫度、拌曲等計量要求都要準確無誤,不出現偏差;生產現場要做到整潔衛生,保證場地、設備設施、工用器具和個人用品衛生等保持衛生無污染。
糟醅入窖后在發酵過程中發酵管理也是影響基礎酒產質量的因素之一。陸正清[20]提出發酵期間的池口管理工作是發酵好壞的關鍵,若窖池管理不善,窖皮裂口、酒醅霉變、水分蒸發、空氣滲入,導致雜菌繁殖,則會影響出酒率和產酒質量,可以采取打掃窖口衛生、在窖池底及壁上噴灑低度酒及大曲粉、封窖、滴窖、踩窖及清窖等措施做好發酵期間池口的管理工作。
此外,隨著科技的發展,濃香型白酒生產過程也在經歷著從手工到機械的轉變,酒企對濃香型白酒生產機械化研究及應用結果表明,機械化生產能夠改進生產過程,有助于提高生產效率,提升基礎酒產質量[21]。
俗話說:“生香靠發酵,提香靠蒸餾”,而在濃香型白酒釀造過程中,上甑餾酒工序是釀酒工序關鍵質量控制點之一,它是將發酵生成物最大限度通過蒸餾提取出來。上甑操作包括從酒醅出窖后的拌料、裝甑、摘酒等一系列過程。在蒸餾過程中要保持蒸汽壓力低、上汽均勻、流速緩慢,這樣不僅可以使酒醅中的香氣成分充分被水蒸汽帶入酒中,還可以防止因大水大汽而產生高沸點的物質被帶入酒中。另外,還應適當提高流酒溫度,盡量排出含硫化合物以及乙醛、丙烯醛、硫醇等爆辣物質,為縮短貯存期創造條件,這些都充分說明了上甑餾酒工序對釀酒品質的重要性。李海龍等[22]對濃香型白酒的蒸餾過程進行了系統的實驗研究,考察分析了加熱蒸汽量、酒醅填裝高度與密度、串蒸技術、潽甑現象對白酒產率與品質的影響以及主要風味物質的餾出規律后得出,以正品酒產率及品質為指標,加熱蒸汽量存在最佳值,疏松床層利于蒸餾。蒲凌龍[23]研究了醅層高度對白酒蒸餾及酒質的影響,實驗結果表明,濃香型大曲酒蒸餾過程中醅層高度以0.9~1.0 m 為宜。李學思等[24]對濃香型白酒蒸餾過程中不同餾分中風味物質的變化規律進行了分析研究,對蒸餾過程中的酯類物質、醇類物質、酸類物質及醛類物質的變化趨勢進行了詳細的探討。李大和等[25]探討了白酒蒸餾過程中的拌糧、底鍋水、上甑、量質摘酒等上甑技術與白酒產質量的關系,并指出根據流酒過程中酒的微量成分變化來進行掐頭去尾、量質摘酒是普遍公認行之有效的提高酒質的技術措施。涂飛勇等[26]研究了上甑方式對基礎酒產質量的影響,其中,機械上甑較手工上甑在上甑時間、蒸餾效率等方面均有較大優勢。