白酒陳化工藝在清香白酒中的應用

馬轉轉，姚家琪，楊梟勇，文斐然，李 楷，霍美玉，楊凱環，翟旭龍，趙向東

（山西杏花村汾酒集團酒業發展區股份有限公司，山西汾陽 032200）

我國是釀酒生產大國，根據國家統計局相關數據，2020年全國釀酒產業規模以上企業釀酒總產量5400.74 萬kL，其中白酒產量占比13.72 %，達到740.73 萬kL，白酒產業發展壯大，消費者對于白酒品質的要求也越來越高。

經發酵、蒸餾所得的新酒香氣較沖，口感辛辣，需要通過一定時間的陳釀或者采用一些人工老熟工藝來消除酒的辛辣刺激感，使酒變得醇和、柔順。目前關于老熟陳釀機理主要有揮發說：白酒在貯存過程中一些低沸點、易揮發的雜味成分隨貯存時間有所減少；分子間氫鍵締合：通過乙醇分子和水分子的氫鍵締合作用，減少白酒中游離乙醇分子帶來的辛辣刺激感；氧化說：白酒中的溶解氧使醇類、醛等物質發生氧化；溶出說：貯存容器中的微量元素如鐵離子、銅離子等融入酒中加速了酒的老熟陳釀等。老熟手段有通過長時間貯存實現自然老熟，這也是傳統的老熟方法，其缺點是需要的周期長，一般存放時間達到一年或三年以上才會有明顯效果，這對于企業來說需要耗費巨大的人力、物力和財力，生產成本增大。在當前市場競爭激烈的背景下，在追求老熟效果的前提下，大部分企業更傾向于使用人工催陳技術，通過一系列微波、超聲波、磁場催化等物理方法，加入氧氣、臭氧、高錳酸鉀催陳等化學方法，加入脂肪酶、植物提取物等生物手段，使新酒在較短時間內完成老熟，既保證了酒的質量，又節約了成本。因此對于老熟方法、老熟效果的研究都是從事酒類工作者關注的熱點，尋找一種高效、經濟的陳釀方法對于白酒行業來說具有深遠的影響，對白酒產業的發展具有重大意義。

本研究創新性地采用添加陳化液結合磁化催陳的人工催陳方法，對清香型白酒進行催陳除雜，并通過感官品評和主要微量骨架成分分析對比試驗組和對照組之間酒質的差別。為實際生產中清香型白酒催陳除雜、酒質提檔提供試驗支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

試驗材料：公司所產65%vol清香型白酒、西安某公司研發的陳化液。

試驗試劑：領苯二甲酸氫鉀（PT）、無水碳酸鈉（PT）、酚酞（IND）、溴甲酚綠（IND）、甲基紅（IND）、氫氧化鈉（AR）、無水乙醇（AR）、濃硫酸（AR）、無水乙醇（HPLC），以上試劑均為天津市科密歐化學試劑有限公司；白酒混合標準溶液、叔戊醇內標溶液、乙酸戊酯內標溶液、2-乙基丁酸內標溶液，以上3 種內標溶液均為上海麥克林生化科技有限公司≥99.5%（GC）。

試驗耗材：50 mL 堿式滴定管、50 mL 酸式滴定管、滴定管架、量筒（100 mL、500 mL）、500 mL 燒杯、容量瓶（10 mL、1000 mL、2000 mL）、250 mL 三角瓶、50 mL 大肚移液管、10 μL 微量進樣器、玻璃棒，以上試驗耗材均為天津天科玻璃制品有限公司出品。

儀器設備：氣象色譜儀（Clarus 680，FID 檢測器）；電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；玻璃干燥器，北京冰禹科技有限責任公司；電熱恒溫水浴鍋（HWS-26），上海一恒科學儀器有限公司；不銹鋼貯酒罐、集成白酒勾兌勻化機（JC80），邯鄲市邯山新迪自控設備有限公司；西安某公司研發的白酒磁化機；制冷機（IC1850-1HP），深圳市朕大基業機械有限公司。

1.2 實驗方法

時間：2019年6月至2019年9月。

試驗分為兩個階段，試驗流程圖如圖1。第一階段試驗于6 月24 日上午10 點開始，取公司所產65 %vol 清香型白酒2 噸于不銹鋼貯酒罐中，之后向罐中添加重量百分比為1.4‰的陳化液，充分攪拌均勻后，通過冷卻的磁化機，根據廠家指導，制冷機溫度設定為6 ℃，每日8 時至17 時進行酒樣循環，每3 h 一次，每次15 min（0.65 m/h），期間前3 日每日進行循環，之后每星期循環1 d，第一階段試驗于8 月20 日結束，取樣留存用于后續感官品評和理化分析。第二階段試驗于8月29日開始，在第一階段試驗酒樣的基礎上繼續添加陳化液至重量占比為3‰，當天進行試驗循環，之后每星期循環1 d，9 月11日試驗結束，同樣取樣留存用于感官品評和理化分析。

圖1 試驗流程圖

1.3 分析方法

試驗在符合最新清香型白酒國家標準（GB/T 10781.2）和食品安全國家標準（GB 2757）下進行。試驗結束后將未處理對照樣（1#酒樣）、第一階段試驗樣（2#酒樣）、第二階段試驗樣（3#酒樣）分別進行了感官品評對比；此外，運用酸堿中和的原理采用指示劑法檢測對照酒樣和試驗酒樣中的總酸含量；總酯含量的測定通過使酯類充分皂化，采用指示劑法進行滴定檢測；使用美國Perkin Elmer 公司生產的Clarus 680 GC 氣相色譜儀檢測酒樣中幾種主要的微量成分。感官品評和理化分析的具體方法參考GB/T 10345—2007中分析方法。

氣相色譜條件：毛細管柱：50 mm×0.25 mm×0.2 μm。載氣：高純氮，流速1 mL/min，分流比50∶1，尾吹氣35 mL/min。氫氣，流速40 mL/min。空氣，流速350 mL/min。檢測器溫度：220 ℃。進樣器溫度：220 ℃。柱溫：初始溫度為50 ℃，恒溫3 min，以5 ℃/min 的速度升溫至180 ℃，繼續恒溫5 min。進樣體積1 μL。

2 結果與分析

2.1 總酸、總酯含量

對照樣、第一階段試驗酒樣及第二階段試驗酒樣的總酸、總酯含量的檢測結果表明（表1），試驗樣的總酸含量（2#酒樣：0.83 g/L；3#酒樣：0.85 g/L）比對照樣總酸含量（0.78 g/L）均升高，且第二階段試驗酒樣總酸顯著高于對照樣（P＜0.05），第一階段試驗酒樣的總酸含量和對照酒樣、第二階段試驗酒樣總酸含量無顯著差異（P＞0.05）；試驗酒樣的總酯含量（2#：3.53 g/L；3#：3.52 g/L）比對照樣總酯含量（3.68 g/L）均降低，且3 個酒樣之間差異均顯著（P＜0.05）。這一試驗結果符合白酒在自然老熟過程中的“酸增酯降”規律。張麗敏等的研究提出：清香型白酒在陳釀過程中呈現酸增酯降的趨勢，李家民在對某濃香型白酒貯存過程總酸、總酯含量變化的研究中發現不同質量等級、不同酒精度濃香型白酒在自然老熟過程中總酸含量升高、總酯含量降低，同樣，在對醬香型白酒的研究中也發現了這一規律。白酒在貯存老熟過程中由于揮發作用及酯類物質的水解造成酒中總酯含量降低，此外，部分醇、醛類物質會進一步氧化成酸類，加之酯類物質的水解，使酸進一步升高。

表1 總酸、總酯含量 (g/L)

2.2 微量成分分析

清香型白酒微量成分以乙酸乙酯和乳酸乙酯為主體，酒樣中微量成分測定結果顯示（表2）：兩個試驗酒樣中乙酸乙酯含量（2#酒樣：2100.14 mg/L；3# 酒樣：2128.73 mg/L）顯著高于對照酒樣（1849.62 mg/L）（P＜0.05），乳酸乙酯含量從高到低為1#酒樣＞3#酒樣＞2#酒樣，且三者之間差異顯著（P＜0.05），本試驗通過陳化液添加及磁化工藝，白酒中主體香味成分乙酸乙酯有所提高，乳酸乙酯降低，達到了“增乙降乳”的效果。在我國白酒發酵生產中，由于生產工藝等原因普遍存在乳酸乙酯含量較高，造成酒發澀的現象，大量的研究人員通過控制發酵過程或者一系列現代生物學手段來控制白酒中乳酸乙酯含量，使乙酸乙酯和乳酸乙酯含量達到一定配比。徐巖等的研究指出乙酸異戊酯似梨和蘋果香，其嗅覺閾值低，在含量較低時，香氣強度會很高，含量較高時，會使酒帶異味，本試驗中對照酒樣和試驗酒樣之間乙酸異戊酯含量沒有顯著差別（P＞0.05）。己酸乙酯是濃香型白酒的主體香，味甜，爽口，清香型白酒中含量極微，本試驗中試驗酒樣己酸乙酯含量顯著高于對照酒樣（P＜0.05），是對照酒樣的1.16 倍，兩試驗酒樣之間無顯著差別（P＞0.05）。清香型白酒中微量的己酸乙酯可以起到調味作用，過量會改變清香型白酒原有風格。

表2 微量成分含量 (mg/L)

工業酒精中含少量甲醇，對人體具有強烈神經毒性，經糧食發酵蒸餾的白酒中會帶有較低含量的甲醇。本試驗中與對照酒樣（1#酒樣：159.15 mg/L）相比，試驗酒樣的甲醇含量有降低（2#酒樣：158.28 mg/L；3#酒樣：158.18 mg/L）；此外，試驗酒樣中雜醇油含量包括仲丁醇、異丁醇、2-甲基-1-丁醇、正戊醇、正己醇均表現為降低趨勢，可能是在攪拌及磁化過程中揮發作用加強所致；β-苯乙醇含量顯著降低，β-苯乙醇在米香型白酒中含量最高，在清香型白酒中含量極微。

白酒中乙醛和乙縮醛的含量及二者的比例對白酒品質具有重大影響，可以協調白酒的香氣，在一定程度上可以加速白酒老熟陳釀。本試驗中，通過添加陳化液及磁化處理，試驗酒樣中乙醛和乙縮醛含量均呈現下降趨勢，乙醛與乙縮醛含量的比值由1∶0.99（對照樣）下降至1∶0.89（試驗樣），乙縮醛的相對含量有所增加，酒質有所提高，這與黃躍勇等的研究結果一致。

乙酸在白酒中含量較高，可以減少酒的辛辣刺激感，本試驗中，試驗酒樣乙酸含量先降低后又升高，且最終高于對照酒樣，可能是由于時間較長時乙醇和乙醛的進一步氧化使得乙酸含量有所升高。

對3個酒樣所測所有微量成分進行的adonis檢驗發現，對照酒樣、第一階段試驗酒樣、第二階段試驗酒樣之間差異顯著（P=0.002），說明經過添加陳化液結合磁化處理，酒樣中微量成分組成及結構發生了顯著變化。

2.3 感官品評結果分析

試驗結束后進行了酒樣的感官品評比對，包括對色、香、味的評價，參與品評的人員均為公司從事酒樣品評、酒體設計方面的專業人員，且均為國家級品酒師，品評結果真實可靠。根據品評結果（表3）將3 種酒樣的口感從優到劣依次排序為2#酒樣＞3#酒樣＞1#酒樣，經過試驗處理，2#酒樣香氣最佳，在清香的基礎上增加了陳味，香氣更加協調，且口感更加柔和，1#酒樣后口略有雜味，2#、3#酒樣余味悠長，尾凈，3#酒樣口感稍膩。

表3 感官品評結果

整體來看，在感官評價上第一階段試驗酒樣最佳，第二階段試驗酒樣次之，對照酒樣稍差，說明陳化液的添加結合磁化處理在一定程度上可以提高酒質，但是需要控制添加量和磁化處理時間，過量處理反而會使酒質下降。楊煜榮的研究中提出磁處理對白酒具有良好的催陳作用，對白酒中乙醇分子和水分子之間氫鍵的形成有促進作用，進而減少乙醇的刺激作用，使酒體更加柔順。

3 總結

通過兩個階段的陳化液添加結合磁化處理試驗，酒質在一定程度上有所提高，其中尤以2#酒樣最佳。（1）通過酒樣微量成分分析發現：對照酒樣（1#酒樣）、第一階段試驗酒樣（2#酒樣）、第二階段試驗酒樣（3#酒樣）之間差異顯著，說明經過添加陳化液結合磁化處理，酒樣中微量成分組成及結構發生了顯著變化；（2）與1#酒樣相比，2#酒樣總酸含量有升高趨勢，總酯含量顯著降低，乙酸乙酯含量升高，乳酸乙酯含量降低，達到了“增乙降乳”效果，乙醛和乙縮醛含量均呈現下降趨勢，乙醛與乙縮醛含量比值下降，乙縮醛的相對含量有所增加，此外甲醇含量、雜醇油含量顯著降低；（3）通過感官品評結果的分析，認為試驗中2#酒樣即陳化液添加比例為1.4‰時，對酒樣口感提升效果明顯，而繼續添加比例至3‰時，口感稍膩。