小米對濃香型白酒釀造及風格特征的影響

方頌平，劉露，吳文睿，蒲順昌*，邢爽，劉飛翔，劉開放

1(亳州學院 生物與食品工程系，安徽 亳州，236800)2(亳州學院， 配制酒工程技術研究中心，安徽 亳州，236800)

“窖香濃郁、綿甜爽凈、回味悠長”是傳統(tǒng)濃香型白酒的典型風格，其風格形成與“續(xù)糟配料、混蒸混燒、泥窖發(fā)酵”有很大關系。除此之外，傳統(tǒng)白酒釀造行業(yè)素有“高粱香、玉米甜、大米凈、糯米綿、小麥糙”之說，不同釀酒原料理化性質(zhì)及香氣特征的不同[1-2]，對傳統(tǒng)白酒風格形成也起著重要的作用。

小米又稱谷子、粟米，是我國特有的雜糧之一。小米中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和葉黃素、多酚類物質(zhì)，是一種良好的營養(yǎng)源。《本草綱目》記載，小米有“治反胃熱痢，煮粥食，益丹田，補虛損，開腸胃”的功效。近年來，隨著消費者對營養(yǎng)及健康飲酒的發(fā)展需求，以小米為原料釀造米酒[3]和黃酒[4-5]，以及對其風味特征研究[6-8]最為常見，而小米在蒸餾酒中研究較少。黃興海等[9]以小米代替部分高粱生產(chǎn)芝麻香型白酒，酒質(zhì)提高明顯，回甜感突出。李建君等[10]以部分小米為原料釀制清香型曲酒，清香突出、純正，后味爽凈，但以小米為釀酒原料釀造濃香型白酒及其風味特征的研究，未見報道。

香氣活性值(odor activity value，OAV)，是指某種化合物濃度與其閾值的比值。白酒中風味物質(zhì)的OAV對醬香型[11]、濃香型[12]酒體風格貢獻已有大量研究。本研究以小米為釀酒原料，采用傳統(tǒng)濃香型白酒釀造工藝及氣相色譜定量分析方法，通過比較小米和五糧白酒中風味成分及OAV，結合感官品評，研究小米對濃香型白酒釀造及風格特征的影響。本研究可為傳統(tǒng)濃香型白酒原料多元化及品質(zhì)提升提供思路和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小米，產(chǎn)地陜西；高粱，產(chǎn)地東北；大米、糯米、小麥、玉米，購于當?shù)兀皇逦齑肌⒁宜嵴祯ァ?-乙基丁酸均為色譜純，上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

300 cm×180 cm×250 cm濃香型窖池，自建；J-3T10 W智能無線溫度測量儀，北京旗碩物聯(lián)科技有限公司；Agilent 7890A氣相色譜儀，安捷倫科技有限公司；CP-WAX 57CB 50 m×0.25 mm×0.20 μm 色譜柱，瓦里安公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 小米濃香型白酒釀造

1.3.1.1 釀造工藝流程及參數(shù)

采用傳統(tǒng)濃香型白酒“續(xù)糟配料、混蒸混燒、泥窖發(fā)酵”釀造工藝，工藝流程如圖1所示，由于小米顆粒較小，提前24 h潤糧，餾酒溫度控制在25～30 ℃。

圖1 小米白酒釀造工藝流程Fig.1 Process flow of making Baijiu with millet

試驗窖池共6條，每條窖池原料投料量1 t，其中3條用100%小米，另3條用5種糧食，高粱∶大米∶糯米∶小麥∶玉米質(zhì)量比為70∶15∶6∶6∶3，發(fā)酵周期120 d，釀造工藝參數(shù)見表1。

表1 釀造工藝參數(shù)Table 1 Parameters of brewing technique

1.3.1.2 酒醅理化指標測定

本試驗將小米為原料酒樣混合后，進行定量分析及感官品評，對比五糧白酒樣按相同方法處理。出、入池酒醅水分、酸度和淀粉測定參照《白酒生產(chǎn)技術全書》[13]。

1.3.1.3 釀造過程發(fā)酵溫度測定

在窖池中埋入智能無線溫度測量儀，測量酒醅上、中、下3層溫度，每天記錄溫度變化。

1.3.2 小米濃香型白酒風味成分測定

1.3.2.1 風味成分定量分析

采用氣相色譜進行定量分析，GC條件[14]如下：起始溫度35 ℃，保持時間0 min，以2 ℃/min升至60 ℃，保持4 min，以6 ℃/min升至195 ℃，保持20 min。載氣：高純氮氣；流速：1.0 mL/min；進樣量：1 μL；進樣口溫度：230 ℃；進樣方式：分流進樣，分流比30∶1。采用保留時間以及叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸內(nèi)標法進行定性、定量測定。

1.3.2.2 風味成分香氣活性值計算

嗅覺閾值首選“中國白酒169計劃”測定結果[15]，其嗅覺閾值測定酒精度為46°，其他嗅覺閾值采用《化合物香味閾值匯編》[16]中水介質(zhì)下的覺察閾值。根據(jù)劉明等[17]研究結果，同一物質(zhì)在不同酒精度下嗅覺閾值有所不同，因此對化合物香味閾值匯編中水介質(zhì)下的覺察閾值擴大3倍后計算OAV。

1.3.2.3 感官品評及評分標準

感官品評由專業(yè)品酒員3人、經(jīng)過培訓的學生5人組成。參照《白酒感官品評術語》國家標準，選取9種典型風格描述，對小米及五糧白酒進行感官品評和打分，繪制風味特征圖譜。評分標準參照張明等[18]略加改進，典型風格描述及評分標準見表2。

表2 典型風格描述及評分標準 單位：分

2 結果與分析

2.1 小米對濃香型白酒釀造的影響

2.1.1 小米對酒醅理化指標及出酒率的影響

通過對不同原料出池酒醅進行理化檢測，結果如表3所示。

表3 出池酒醅理化指標及出酒率Table 3 Physica-chemical indexes and liquor yield of fermented grains when leaving the pool

由表3 可知，使用小米釀造濃香型白酒，對酒醅理化指標影響不明顯，原料平均出酒率和五糧原料基本一致。

2.1.2 小米對釀造過程溫度變化的影響

使用智能無線溫度測量儀測定窖池中間位置上、中、下層酒醅溫度變化，取前30 d中層酒醅溫度變化，如圖2所示。

圖2 小米和五糧原料窖池中層酒醅溫度變化Fig.2 Temperature variation of millet and five grains fermented in the middle layer of pool

從圖2可知，兩者溫度變化基本符合“前緩、中挺、后緩落”的變化規(guī)律，但小米原料最高頂溫達到38.4 ℃，明顯高于五糧原料35.6 ℃。用小米發(fā)酵頂溫偏高，可能與小米中直鏈淀粉含量較高有關。小米中直鏈淀粉含量高達27.2%[19]，而粳高粱中的直鏈淀粉只有19.86%[20]，直鏈淀粉更容易被大曲中淀粉酶轉化成可發(fā)酵性糖，使酵母生長繁殖旺盛,發(fā)酵頂溫偏高。在傳統(tǒng)固態(tài)白酒釀造過程中，溫度過高或過低均影響固態(tài)發(fā)酵順利進行，需要通過入池溫度、投料量以及加曲量來調(diào)整。在其他工藝參數(shù)不變的情況下，可適當降低小米投料量，來控制發(fā)酵頂溫。

2.2 小米對濃香型白酒風格特征的影響

2.2.1 小米對酒體風味成分及香氣活性值的影響

通過氣相色譜定量檢測小米和五糧白酒中風味成分，結合氣味閾值計算OAV，其中酯、醇、酸和醛酮類風味成分含量及OAV見表4～表7。

表4 小米及五糧白酒中酯類含量及香氣活性值Table 4 Ester content and odor activity value of Baijiu made of millet and five grains

表5 小米及五糧白酒中醇類含量及香氣活性值Table 5 Alcohol content and odor activity value of Baijiu made of millet and five grains

表6 小米及五糧白酒中酸類含量及香氣活性值Table 6 Acid content and odor activity value of Baijiu made of millet and five grains

表7 小米及五糧白酒中醛酮類含量及香氣活性值Table 7 Aldehyde and ketone content and odor activity value of Baijiu made of millet and five grains

用小米釀造的濃香型白酒中共定量檢出41種風味成分，對比五糧白酒中檢出的42種，小米白酒中醇類物質(zhì)無2-戊醇和正丁醇，而五糧白酒中無壬酸。小米白酒風味成分總含量為19 527 mg/L，而五糧白酒為15 219 mg/L。可見，小米為釀酒原料更有利于白酒風味物質(zhì)的形成。

小米白酒中酯、醇和酸類含量高于五糧白酒，醛酮類低于五糧白酒，風味成分含量較高的依次為己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸、乙酸、丁酸乙酯、丁酸、乙醛、異戊醇、正丙醇；五糧白酒中含量較高的依次為己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、異戊醇、乙酸、乙醛、己酸、正丙醇、正丁醇、乙縮醛。小米和五糧白酒中含量前3的均為己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯，酒體符合濃香型白酒的基本特征，但其他成分含量差別較大，使兩者在風格特征上又有區(qū)別。

小米和五糧白酒中OAV>1的化合物分別有28種和29種，但小米白酒OAV總和為132 553，而五糧白酒OAV總和只有108 365，說明小米白酒香氣更濃郁。此外，小米白酒中酯、酸的OAV高于五糧白酒，而醇、醛酮的OAV低于五糧白酒；小米白酒OAV較大的依次為己酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、異戊醛、辛酸乙酯、丁酸、己酸、乙醛、乙酸異戊酯、乙酸乙酯，而五糧白酒OAV較大的依次為己酸乙酯、異戊醛、辛酸乙酯、戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙醛、己酸、丁酸、乙酸異戊酯、乙酸乙酯。小米和五糧白酒OAV最大均為己酸乙酯，但兩者酯、醇、酸及醛酮類OAV以及單一成分OAV差別，導致其香氣特征又有區(qū)別。

2.2.2 小米對酒體感官風格特征的影響

傳統(tǒng)白酒有成百上千種微量成分[21]，通過GC-O-MS技術可對單一成分香氣貢獻進行鑒定分析[22]，但風味成分之間協(xié)同表現(xiàn)出來的風味特征，目前只能通過感官品評來評價。為便于感官品評，在眾多風味描述中，選取蜜香、酯香、窖香、陳香以及醇甜、醇厚、豐滿、爽凈、悠長9項主要風味特征，通過酒類品評與管理系統(tǒng)進行感官品評和打分，每個樣品重復3次，取其平均值繪制風味特征圖譜(圖3)。

由圖3可知，小米白酒酯香更突出，香氣更舒適，主要是因為小米白酒中酯類、己酸乙酯以及戊酸乙酯OAV分別比五糧白酒高出25.6%、12.8%和193.6%；口感方面，小米白酒醇甜、豐滿以及醇厚感明顯優(yōu)于五糧白酒，口感的差異源于酒體中風味成分含量的不同，小米白酒和五糧白酒中酯、醇、酸及醛酮類含量如圖4所示。

圖3 小米和五糧白酒的風味特征圖譜Fig.3 Flavor characteristics profile of Baijiu made of millet and five grains

圖4 小米和五糧白酒中酯、醇、酸及醛酮含量對比Fig.4 Content of esters, alcohols, acids aldehydes and ketones in Baijiu made of millet and five grains

由圖4可知，小米白酒中賦予酒體豐滿、醇厚感的酯類和酸類物質(zhì)比五糧白酒高，醇類和醛酮類物質(zhì)含量接近。此外，高級醇普遍存在苦味，而小米白酒中無2-戊醇和正丁醇，使小米白酒醇甜味更突出。

3 結論

使用小米為釀酒原料，采用傳統(tǒng)工藝釀造濃香型白酒，對酒醅理化指標和出酒率無影響。由于不同原料直鏈淀粉含量的差異，使小米原料發(fā)酵頂溫高于五糧原料，后期需要通過適當降低投料量來控制發(fā)酵頂溫。小米白酒中風味成分含量和OAV分別為19 527 mg/L和132 553，明顯高于五糧白酒，使小米白酒風味更豐富、香氣更濃郁。此外，小米白酒中主要香氣特征成分為己酸乙酯、丁酸乙酯和戊酸乙酯，而對比五糧白酒為己酸乙酯、異戊醛和辛酸乙酯，兩者存在明顯不同。通過感官品評，發(fā)現(xiàn)小米白酒酯香更突出，醇甜、豐滿,醇厚感更強，而酒體香氣優(yōu)雅、醇甜、豐滿以及醇厚是優(yōu)質(zhì)濃香型白酒的重要特征，因此使用小米為釀酒原料，可以明顯提升濃香型白酒的品質(zhì)。