陶融型調味酒培菌糖化工藝研究

張大鑫，黃潤娜，韓素娜，樊建輝，李 華，李建民

(河南仰韶酒業有限公司研究中心，河南澠池 472400)

陶融香型調味酒是以整粒純高粱為原料，小曲為糖化發酵劑，采用先培菌糖化后入窖密封發酵工藝，經洗糧、泡糧、初蒸、悶水、復蒸、攤晾、下曲（兩次下曲）、培菌糖化、窖池發酵、蒸餾而成。培菌糖化過程是陶融香型調味酒生產中的關鍵環節，培菌糖化過程就是使小曲中的根霉菌、酵母菌等微生物在熟糧上進行生長繁殖，將原料中的淀粉分解為糖，以提供適量的糖來進行酒精發酵，不要求徹底將淀粉全部變成糖。因此，培菌糖化的工藝條件（培菌糖化時間、溫度、用曲量）對陶融香型調味酒的出酒率和質量影響較大。如培菌糖化時間過長，原料糖化程度過大，就會使出箱糖化料變老，進而影響窖內發酵情況，使出窖酒醅的酒精含量偏低，殘糖增高，酸度增大，出酒率降低，酒的香味和風味不好；若培菌糖化時間過短，微生物的生長繁殖和淀粉分解不充分，糖含量偏低，也會使發酵緩慢，進而影響出酒率。因此培菌糖化程度的不同，對酒產量和品質的影響也不同。本實驗通過控制陶融香型調味酒生產過程中培菌糖化條件，使培菌糖化料呈現出老嫩不同的兩種情況，并分別配糟入窖發酵，再通過對所產原酒產質量的對比分析，來研究培菌糖化工藝條件對陶融香型調味酒出酒率和質量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗窖池

河南仰韶酒業釀酒十二車間，發酵使用62 組、66組水泥底陶壁磚墻窖池。

1.1.2 實驗用培菌糖化料樣品來源與采樣方法

培菌糖化樣品采集于仰韶酒業釀酒十二車間62 與66 組，根據培菌糖化時間選取0 h、4 h、8 h、12 h、16 h、20 h、24 h、28 h、32 h、36 h、40 h 進行取樣，分上、中、下三層，五點取樣混合均勻后為一個樣品，取樣后迅速置于冰箱中備用，取樣同時對每個點測溫記錄。

1.1.3 酒醅樣品來源與采樣方法

出入窖酒醅樣品采集于仰韶酒業釀酒十二車間62 和66 組各3 條試驗窖池，入窖和出窖時進行取樣，分上、中、下三層，五點取樣混合均勻后為一個樣品，迅速送酒醅化驗室進行檢測。

1.1.4 原酒取樣

方案A、方案B 相同發酵周期各3 條窖池分別取3輪次酒樣。

1.1.5 主要設備和儀器（表1）

表1 儀器設備信息

1.2 試驗方法

1.2.1 培菌糖化方案

培菌糖化方案共兩種，分別編號為A 和B。不同培菌糖化方案的條件參數見表2。

表2 不同培菌糖化方案的條件參數

釀酒生產62 組和66 組在同一時期分別各取3條窖池采用方案A 和方案B 進行培菌糖化（其他生產工藝條件均相同），配糟后進行相同3 輪次的發酵，取記錄數據的平均值。

1.2.2 出箱培菌糖化料的感官評定

生產一線培菌糖化專業技術人員6 名，根據實際生產經驗，對兩種方案的出箱培菌糖化料的手感、口感、氣味進行綜合品鑒評分，判定哪種培菌糖化料更符合生產要求。感官評價標準參照表3。

表3 陶融香型調味酒出箱培菌糖化料感官指標及評分標準

1.2.3 酵母菌計數

YPD 培養基（1000 mL）：葡萄糖20 g，蛋白胨10 g，酵母膏5 g，瓊脂20 g，自然pH 值，滅菌完后加氯霉素100 μg/mL。稱取10 g 樣品于90 mL 無菌水中搖勻30 min，稀釋涂布為10、10、10共3 個梯度，每個梯度分別涂布于相應YPD 培養基平板上，各3個平行，然后以30 ℃倒置培養2 d，進行酵母菌計數。選CFU(Colony-Forming Units，菌落形成單位)在30～300之間的平板進行計數，在這個范圍之外不能正確地指示樣品中微生物的真實數量。

1.2.4 酒醅理化分析

水分：恒溫失重法；酸度：中和滴定法；還原糖、淀粉：斐林試劑法；總酸：滴定法。

1.2.5 風味成分分析

采用氣相色譜法：取酒樣，降度至60 %vol，進樣進行氣相色譜分析。GC 條件：載氣（高純氮）：流速為50 mL/min；氫氣：流速為40 mL/min；空氣：流速為400 mL/min；檢測器溫度（TD）：150 ℃；注樣器溫度（TJ）：150 ℃；柱溫（TC）：90 ℃，等溫。注：載氣、氫氣、空氣的流速等色譜條件隨儀器而異，應通過試驗選取最佳操作條件，以內標峰與樣品中其他組分峰獲得完全分離為準。

1.2.6 原酒感官評定

6 位國家級白酒專業評委，對兩種方案所產陶融香型調味原酒的色澤、香氣、口味、風格進行綜合品鑒評分，判定這兩種原酒品質的優劣。感官評價標準參照表4。

表4 陶融香型調味酒感官指標及評分標準

1.3 陶融香型調味酒生產工藝流程（圖1）

圖1 陶融香型調味酒生產工藝流程

2 結果與分析

2.1 培菌糖化過程中原料狀態隨時間變化的情況

由表5 可以看出，方案A 原料的甜度從感官上比方案B 的小，方案B 原料既有甜味，也有酸味產生，很可能是被環境中其他雜菌污染后產生了酸敗。根據感官指標評定結果（表6），方案A 出箱培菌糖化料更符合生產要求。

表5 方案A、方案B培菌糖化過程中原料狀態隨時間的變化情況

表6 方案A、方案B出箱培菌糖化料感官指標評定結果

2.2 培菌糖化過程中溫度、還原糖和酵母數量變化情況

通過對方案A 和方案B 培菌糖化過程的跟蹤取樣，得到糖化溫度、還原糖、酵母數量的變化情況，具體數據見表7和表8。

由表7 和表8 可知，方案A、方案B 的原料在前8 h 溫度變化不大，微生物在這個階段處于延滯期，酵母菌的數量沒有較大變化；8～20 h 時溫度迅速上升，這個階段微生物處于高度活躍的“對數生長期”，酵母菌的數量有明顯增加，同時也伴隨著大量熱量的釋放，引起原料溫度的急速上升。

表7 方案A培菌糖化過程中理化數據

表8 方案B培菌糖化過程中理化數據

方案A 原料在20 h 時溫度達到最高33～34 ℃，按工藝要求配糟入窖，進行窖內發酵。方案B 根據工藝要求繼續進行培菌。有研究表明，25～30 ℃對釀酒酵母的繁殖比較有利，溫度低于20 ℃或高于40 ℃時，釀酒酵母的生長明顯受到抑制，為了減少長時間高溫對原料培菌糖化效果的影響，在24 h 時對方案B 進行了物理降溫，使其溫度下降至30 ℃左右。28 h 后方案B 原料溫度又進行了一次快速升溫，頂火溫度達到了40～42 ℃，酵母的生長受到抑制，不耐高溫的酵母菌在此階段死亡，因此酵母菌的數量逐漸減少，這可能會影響入窖后酵母菌產酒的品質。

由表7 和表8 可以看出，方案A 和方案B 原料中還原糖含量在前8 h 沒有太大的增加，8 h 后還原糖的含量迅速增加，方案A 在20 h 時糖含量達到2.8 %，方案B 在40 h 時，糖含量達到了7.82 %，可見隨著培菌糖化時間的延長，糖的含量也在不斷地增加，堆積結束后方案B 的糖含量是方案A 的2.8倍。

2.3 出入窖指標與窖內發酵情況

2.3.1 酒醅出入窖變化情況

方案A 和方案B 酒醅出入窖變化見表9 和表10。

表9 方案A、方案B酒醅入窖指標

表10 方案A、方案B酒醅出窖指標

由表9、表10 可以看出，入窖時，方案A 的淀粉比方案B 的高1 %～5 %，但糖分卻要低1 %～3.5%，這是由于方案B 原料糖化得比方案A 老，淀粉在培菌糖化過程中分解轉化成較多糖。出窖時，方案A 的淀粉和糖均比方案B 的低，說明在窖內發酵過程中方案A 的淀粉不但分解轉化為糖的量比方案B 多，糖分分解也比方案B 多，酵母菌無氧發酵產酒效果也比方案B 好，因而方案A 原酒的產量比方案B多。

2.3.2 入窖后酒醅溫度變化情況

方案A、方案B 配糟入窖后酒醅溫度隨時間變化的情況分別見圖2、圖3。

圖2 方案A培菌糖化料配糟入窖后酒醅溫度隨時間的變化曲線

圖3 方案B培菌糖化料配糟入窖后酒醅溫度隨時間的變化曲線

由圖2、圖3 可以看出，窖池方案A、方案B 酒醅入窖后均符合“前緩、中挺、后緩落”的發酵規律。雖然兩種方案窖內發酵的升溫情況基本相同，但是方案A 明顯要比方案B 早1 d 到達頂火溫度，這是因為方案A 糖化原料中的微生物入窖時處于旺盛的生長期，入窖后快速繁殖；方案B 糖化原料中的微生物由于經歷了二次升溫，且入窖前頂火溫度過高，對其生長有一定的抑制性，活力有所下降，導致窖內升溫達到頂火時間推遲1 d。從頂火溫度來看方案A 的頂火溫度（37～38 ℃）比方案B 的39～40 ℃低1～2 ℃。有研究表明，30～37 ℃對釀酒酵母代謝產生酒精比較有利，因此，方案A 的產酒效果優于方案B。

2.4 原酒的理化分析

2.4.1 風味物質檢測結果

取方案A和方案B的3個實驗窖池原酒進行風味物質含量檢測，結果見表11。

由表11 可以看出，方案A 原酒中正丙醇、異戊醇的含量均低于方案B，乙酸乙酯含量明顯高于方案B，由此可知方案A原酒比方案B品質好。

表11 風味物質含量 (g/L)

2.4.2 感官品評結果

取方案A和方案B的3個實驗窖池原酒進行感官品評，并記錄平均值，感官指標評分結果見表12。

由表12 可以看出，方案A 不但出酒率比方案B要高出10 %左右，而且原酒的感官評分也要高于方案B，方案A明顯優于方案B。

表12 感官指標評分結果

3 結論

通過整個實驗過程可以發現，方案A 培菌糖化的溫度雖然偏低，糖分含量也略低，但是其過程平穩，為后續的窖內發酵做好了充足準備，使窖內發酵正常，生產的酒產量高，質量好。方案B 雖然培菌糖化過程中糖分含量高，但是，一方面培菌糖化頂火溫度過高使不耐高溫的酵母死亡，造成窖內產酒微生物（酵母菌）種類偏少，對原酒產質量有一定影響；另一方面，二次升溫使雜菌大量滋生，代謝產物影響原酒風味物質的形成，進而影響整體質量。

綜上所述，培菌糖化18～20 h 的工藝在陶融型調味酒生產過程中的作用要明顯優于培菌糖化42～44 h。因此，不能片面的認為培菌糖化過程中糖含量高，后續發酵酒的產量就會高，采用合適的培菌糖化時間，才能達到最佳效果。