醬香型白酒封窖工藝研究

馮海燕，盧 君 *，王 凡，2，陳竹君，陳文思，陳 婷，李長文

（1.貴州國臺酒業集團股份有限公司，貴州 遵義 564501；2.天士力控股集團有限公司研究院，天津 300410）

中國白酒的封窖工藝一直秉承傳統的泥封工藝。傳統的泥封封窖方式是以窖泥泥封作為內層，塑料膜作為外層的雙層密封模式。茅臺鎮的醬香型白酒傳統封窖工藝，采用封窖泥結合塑料膜的雙層密閉封窖模式，其采用的封窖泥是仁懷當地的紫紅泥，該紫紅泥的特性是粘連性強，密封性好，不易開裂。該種封窖方式既滿足了密封性能，又為微生物發酵提供載體。生產實踐表明，封窖泥與上層酒醅酒質有密切關系，其微生物種群數量對窖面基酒酒質起著重要的作用，但窖泥直接接觸面糟，如果窖泥管理不當，容易導致面糟感染雜菌及滲入泥水，產生雜味。循環利用的封窖泥好氧細菌、嫌氣厭氧細菌、霉菌、酵母菌以及放線菌數量隨著封窖次數增加逐漸降低，而嫌氣厭氧芽孢細菌數量則是隨著封窖泥使用次數的增加而逐漸增加，管理不當往往易造成窖面基酒中帶有嚴重的泥味和霉味等異雜味[2]。楊剛仁等[2]研究麻布輔助封窖在醬香型習酒中的應用，證明在封窖過程中增加麻布隔離后，能減少腐殖質進入封窖泥中，增加封窖泥的循環利用次數，并降低固體生產垃圾量，簡化了開窖工序，且有效減少基酒中的泥味和霉味，提升大回酒輪次優質品率。盧君等[3]研究不同封窖方式對醬香白酒基礎釀造的影響，表明醬香型白酒生產工藝中封窖泥對于發酵進程、酒醅理化指標和基酒產量均影響不大；對于窖面基酒風格質量的形成具有重要貢獻作用。謝軍等[4]綜述濃香型白酒封窖工藝研究進展，闡述了目前行業中主要的四種封窖工藝及不同封窖工藝的優缺點。本研究在前期研究的基礎上，結合生產實際需求，引入竹席隔離封窖工藝，并通過感官品評、氣相色譜（gas chromatography，GC）分析等方法，對比竹席隔離封窖泥工藝及傳統封窖工藝生產出的窖面基酒（在堆積發酵結束后，選擇發酵最好的約300 kg酒醅單獨拌曲，作為窖池最上層酒醅入窖發酵，待窖內發酵結束后單獨烤取的酒，稱為窖面基酒）及醇甜基酒（在堆積發酵結束后，不再單獨拌曲，直接入窖發酵，在窖內位于窖面酒醅的下面，待窖內發酵結束后烤取的酒，稱為醇甜基酒）的理化指標及感官品質的差異。旨在改進傳統封窖工藝，提升基酒及窖面基酒品質，為指導生產提供理論及實踐支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

白酒酒樣：某酒廠輪次生產過程窖面基酒、醇甜基酒；竹席：仁懷當地竹子編制而成。

1.1.2 化學試劑

乙醛、乙酸乙酯、乙縮醛、甲醇、丁酸乙酯、仲丁醇、正丙醇、異丁醇、戊酸乙酯、正丁醇、異戊醇、己酸乙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸、糠醛、丙酸、丁酸、己酸、苯乙醇、叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸等24種標準物質（均為色譜純）：天津光復精細化工廠；氫氧化鈉、鹽酸（均為分析純）：成都市科龍化工試劑廠；酚酞（分析純）：天津市致遠化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

Agilent 7890B氣相色譜儀（配火焰離子化檢測器（flame ionization detector，FID））、CP-WAX 57CB毛細管色譜柱（50 m×0.25 mm×0.20 μm）：安捷倫科技有限公司；LQ-C10002電子天平：昆山優科維特電子科技有限公司；NH-4恒溫水浴鍋：常州潤華電器有限公司；TST-RO-20（超）純水機：石家莊泰斯特儀器設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

酒樣密封常溫保存。

1.3.2 傳統窖泥封窖及竹席隔離封窖

實驗組：二輪次烤酒生產結束，堆積發酵完成，酒醅入窖后，選取待封窖的20個窖（編號分別為S1～S20窖）作為實驗組，采取竹席隔離的方式封窖，窖內發酵30 d后，取出烤酒，統計三輪次窖面基酒及醇甜基酒（三輪次烤酒生產期間，每日統計實驗窖的產酒量）的產量數據并取樣檢驗理化指標、收集色譜數據及感官品評。同上，三輪次烤酒生產結束，堆積發酵完成，酒醅入窖后，選取待封窖的20個窖（與二輪次所選窖一致）作為實驗組，采取竹席隔離的方式封窖，窖內發酵30 d后，取出烤酒，統計四輪次窖面基酒及醇甜基酒（四輪次烤酒生產期間，每日統計實驗窖的產酒量）的產量數據并取樣檢驗理化指標、收集色譜數據及感官品評。

對照組：二輪次取酒生產結束，堆積發酵完成，酒醅入窖后，選取待封窖的20個窖（編號分別為0S1～0S20窖）作為對照組，采用傳統窖泥封窖方式封窖，窖內發酵30 d后，取出烤酒，統計三輪次窖面基酒及醇甜基酒的產量數據并取樣檢驗理化指標、收集色譜數據及感官品評。同上，三輪次取酒生產結束，堆積發酵完成，酒醅入窖后，選取待封窖的20個窖（與二輪次所選窖一致）作為對照組，采用傳統窖泥封窖方式封窖，窖內發酵30 d后，取出烤酒，統計四輪次窖面基酒及醇甜基酒的產量數據并取樣檢驗理化指標、收集色譜數據及感官品評。

三輪次實驗組窖面基酒標記為JMS1～JMS20，對照組標記為JM0S1～JM0S20，三輪次實驗組醇甜基酒標記為CTS1～CTS20，對照組標記為CT0S1～CT0S20；四輪次實驗組窖面基酒標記為JMSI1～JMSI20，對照組標記為JM0SI1～JM0S20，四輪次實驗組醇甜基酒標記為CTSI1～CTSI20，對照組標記為CT0SI1～CT0SI20。

竹席隔離封窖：封窖前，將谷殼均勻灑在糟醅面上，確保覆蓋完全，然后鋪好竹席。將封窖泥浸泡松軟、踩細，均勻覆蓋在竹席面上拍平、拖光滑，封窖泥拍平后的厚度要求＞5 cm，待封窖泥適當干硬時（表面收汗），用塑料膜覆蓋泥面，拉平壓緊。

傳統窖泥封窖：封窖前，將谷殼均勻灑在糟醅面上，確保覆蓋完全，將封窖泥浸泡松軟、踩細，均勻覆蓋在竹席面上拍平、拖光滑，封窖泥拍平后的厚度要求＞5 cm，待封窖泥適當干硬時（表面收汗），用塑料膜覆蓋泥面，拉平壓緊。

1.3.3 窖面基酒感官評價及合格率計算

組織有2年以上品評經驗的10人以上的品評小組，針對窖面基酒進行評分。評分標準參考團體標準T/GZRHJX 001—2019《仁懷產區大曲醬香綜合基酒》，制定窖面基酒感官評分標準（見表1），從曲香、醬香、酒體醇和度、后味、干凈度五個方面評價窖面基酒的感官質量，最高分均為10分（每一項的評分均為去掉最高分與最低分后，取小組評分的平均分。），綜合評分（滿分100分）按照權重不同進行測算，其計算公式如下：

表1 窖面基酒感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standards of the pit surface base liquor

綜合評分=曲香評分×20%+醬香評分×10%+酒體醇和度評分×20%+后味評分×10%+干凈度評分×40%

窖面基酒合格與否的評價方法：綜合評分在60分及以上為合格，60分以下為不合格。窖面基酒的產量是以統計合格窖面基酒的產量為準，并測算合格率，其計算公式如下：

1.3.4 分析檢測

基酒總酸、總酯檢測：按照國標GB/T 10345—2007《白酒分析方法》。

基酒揮發性風味物質檢測采用氣相色譜法。GC條件：CP-WAX 57CB毛細管柱（50 m×0.25 mm×0.20 μm）。程序升溫：初始溫度35 ℃，保持2 min，以1 ℃/min的速率升溫至45 ℃，保持1 min，以2 ℃/min的速率升溫至50 ℃，保持2 min，以7 ℃/min的速率升溫至160 ℃，保持6 min，以25 ℃/min的速率升溫至200℃，保持5min。進樣口溫度為200℃，FID檢測器溫度為200 ℃；分流比為30∶1。柱流速：初速0.5mL/min，保持15 min，以1.0 mL/min速率升至1.0 mL/min，保持35 min。吹掃流量3 mL/min，尾吹流量25 mL/min，氫氣流量30 mL/min，空氣流量300 mL/min。

分別量取1 mL叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸標準品于50 mL容量瓶中，以體積分數為53%乙醇水溶液定容至刻度，得內標液。取基酒酒樣10 mL，精密量取，置10 mL樣品瓶中，準確加入內標液（叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸）100 μL，搖勻，進樣量為0.4 μL。

定性定量方法：參考楊亞嬌等[6]方法。

1.3.5 數據處理

數據處理采用IBM SPSS Statistics 26.0獨立樣本t檢驗分析及SIMCA14.1 的偏最小二乘法-判別分析（partial least squares-discriminant analysis，PLS-DA）等。

2 結果與分析

2.1 實驗組及對照組窖面基酒產量、合格率及感官綜合評分對比

用紫紅泥封窖是仁懷當地生產醬香型白酒的傳統工藝，研究表明，封窖泥對于窖面基酒風格質量的形成具有重要貢獻作用[3]，但管理不當往往易引起窖面基酒的雜味。實驗組及對照組窖面基酒產量、合格率及感官綜合評分對比結果見表2。選合格窖面基酒的感官評分數據做雷達圖，結果見圖1。

由表2可知，實驗組三、四輪次窖面基酒的產量及合格率均明顯高于對照組，三輪次窖面基酒產量提升66.38 kg/窖，合格率提升43.41%；四輪次窖面基酒產量提升19.39 kg/窖，合格率提升14.48%。由圖1可知，實驗組三輪次窖面基酒感官綜合評分也明顯高于對照組，其在醬香、酒體醇和度、后味、干凈度等方面的評分分別為5.86分、6.08分、6.39分、9.36分，均高于對照組（4.82分、5.33分、5.54分、9.10分），說明實驗組三輪次窖面基酒的整體質量較好；實驗組四輪次窖面基酒的評分略低于對照組，其在曲香、醬香等方面的評分均略低（實驗組在曲香、醬香、酒體醇和度、后味、干凈度評分分別為4.76分、5.76分、6.40分、6.56分、9.22分，對照組分別為4.96分、5.95分、6.58分、6.98分、9.84分）。

表2 實驗組及對照組窖面基酒產量、合格率及感官綜合評分對比Table 2 Comparison of the qualification production,qualification rate and sensory comprehensive score of the pit surface base liquor between experimental group and control group

圖1 三輪次（a）及四輪次（b）窖面基酒感官評分雷達圖Fig.1 Radar chart of sensory score of the third-round (a) and the fourth-round (b) pit surface base liquor

影響窖面基酒質量的因素有很多，包括大曲質量、生產操作工藝、封窖工藝等多方面。實驗在盡可能保證大曲質量、生產操作工藝等一致的前提下，優化封窖工藝，證明用竹席隔離窖泥的封窖工藝，可以有效提升窖面基酒的產量與合格率，且可以在一定程度上提升窖面基酒的質量。雖然實驗組四輪次窖面基酒的綜合評分略偏低，但其窖面基酒的合格率及產量得到明顯提升。竹席隔離窖泥，在一定程度上可以防止窖泥中的泥水污染糟醅，有效減少異雜味酒的出現。同時，窖泥和糟醅之間并非完全隔離，菌系、物系、酶系等可以通過竹席傳遞，保證了封窖泥對于酒體風格形成的作用。

2.2 實驗組與對照組窖面基酒酸酯類物質對比

酸酯類物質成分是白酒中重要的呈香呈味物質，其物質含量的變化會對酒體產生明顯影響。對比分析三輪次、四輪次實驗組及對照組窖面基酒、醇甜基酒酸酯類物質成分的變化，結果見表3。由表3可知，與對照組三輪次窖面基酒相比，實驗組三輪次窖面基酒的總酯提升22.76%，丁酸乙酯提升16.56%，乙酸、丁酸、乙酸乙酯、乳酸乙酯分別下降46.32%、79.87%、42.62%、16.05%。與對照組四輪次窖面基酒相比，實驗組四輪次窖面基酒總酯提升11.57%，乳酸乙酯提升22.56%，乙酸、丁酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯分別下降5.99%、62.10%、20.49%、31.49%。與對照組三輪次醇甜基酒相比，實驗組三輪次醇甜基酒的總酯提升44.20%，乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯分別提升12.42%、105.37%、48.72%，乙酸、丁酸分別下降27.64%、86.42%。與對照組四輪次醇甜基酒相比，實驗組四輪次醇甜基酒總酯提升16.84%，丁酸乙酯、乳酸乙酯分別提升17.45%、23.92%，乙酸、丁酸分別下降20.93%、96.56%。

表3 實驗組及對照組窖面基酒和醇甜基酒酸酯類物質對比Table 3 Comparison of acids and esters of the pit surface base liquor and "alcohol-sweet" base liquor between experimental group and control group

乙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯等酯類物質成分，均呈現不同的香氣特點，對酒體呈香具有一定的貢獻。丁酸含量過高會給酒體帶來較為明顯的汗臭、酸臭、窖泥臭等雜味。實驗組窖面基酒的主要特點體現在丁酸、乙酸、乙酸乙酯的降低，丁酸的降低可以有效提升酒體的干凈度。實驗組醇甜基酒的主要特點體現在總酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯的提升，酯類含量的提升，可以在一定程度上提升酒體的香氣。

2.3 實驗組及對照組窖面基酒及醇甜基酒風味物質的差異性研究

醬香型白酒風味成分復雜，種類繁多，其詳細的呈香呈味機理尚不明確，本研究采用IBM SPSS Statistics 26.0的獨立樣本t檢驗，致力于從整體上明確酒體變化，驗證實驗有效性。開展SIMCA14.1 的偏最小二乘法判別分析，明確區分實驗組及對照組窖面基酒、醇甜基酒的主要物質因素。

取實驗組及對照組三、四輪次窖面基酒，檢測總酸、總酯及21種色譜骨架物質含量的數據。用IBM SPSS Statistics 26.0的獨立樣本t檢驗分析實驗組及對照組窖面基酒風味物質成分間的差異性，將實驗組與對照組的酸、酯、醛、醇等物質成分數據進行獨立樣本t檢驗分析，結果見表4和表5。由表4和表5可知，得到萊文方差等同性檢驗及平均值等同性t檢驗結果，顯著性數值＜0.05（總酯），說明不滿足方差齊性，則參考不假定等方差該行的P值，P＜0.05，說明實驗組與對照組在總酯含量上具有顯著差異。顯著性數值＞0.05（異丁醇），說明滿足方差齊性，則參考假定等方差該行的P值，P＜0.05，說明實驗組與對照組在異丁醇含量上具有顯著差異。同理可知，實驗組三輪次窖面基酒與對照組的窖面基酒在酸酯類、醛醇類等物質含量均有顯著差異性（P＜0.05）。實驗組四輪次窖面基酒與對照組的窖面基酒在總酸、乙酸等物質含量無顯著差異性（P＞0.05），在其他酸酯類、醇類物質含量均有顯著差異（P＜0.05）。

表4 實驗組及對照組三輪次窖面基酒獨立樣本T檢驗數據Table 4 T test data of the independent samples of the third-round pit surface base liquor between experimental group and control group

表5 實驗組及對照組四輪次窖面基酒獨立樣本T檢驗數據Table 5 T test data of the independent samples of the fourth-round pit surface base liquor between experimental group and control group

用IBM SPSS Statistics 26.0的獨立樣本t檢驗分析實驗組及對照組醇甜基酒物質成分間的差異性，結果分別見表6和表7。由表6和表7可知，實驗組三輪次醇甜基酒與對照組的醇甜基酒在總酸、正丁醇、糠醛等物質含量無明顯差異（P＞0.05），在其他酸酯類、醛醇類物質含量均有顯著性差異（P＜0.05）。實驗組四輪次醇甜基酒與對照組的醇甜基酒在酸酯類、醛醇類物質含量均有顯著性差異（P＜0.05）。

表6 實驗組及對照組三輪次醇甜基酒獨立樣本T檢驗數據Table 6 T test data of the independent samples of the third-round"alcohol-sweet" base liquor between experimental group and control group

表7 實驗組及對照組四輪次醇甜基酒獨立樣本T檢驗數據Table 7 T test data of the independent samples of the fourth-round"alcohol-sweet" base liquor between experimental group and control group

續表

2.4 實驗組及對照組窖面基酒及醇甜基酒風味物質成分的最小二乘法判別分析

取實驗組及對照組三、四輪次窖面基酒及醇甜基酒，檢測其總酸、總酯及風味物質。利用SIMCA 14.1軟件對窖面基酒及醇甜基酒的風味物質含量結果進行偏最小二乘法判別分析，結果見圖2。由圖2a可知，實驗組三輪次窖面基酒、醇甜基酒及對照組的窖面基酒、醇甜基酒均存在明顯的聚類。由圖2b可知，實驗組四輪次窖面基酒、醇甜基酒及對照組的窖面基酒、醇甜基酒均存在明顯的聚類。

圖2 三輪次（a）及四輪次（b）窖面基酒及醇甜基酒揮發性風味物質偏最小二乘法判別分析結果Fig.2 Partial least squares-discriminant analysis results of volatile flavor substances in third-round (a) and fourth-round (b) of pit surface liquor and alcohol-sweet base liquor

根據窖面基酒及醇甜基酒風味物質進行偏最小二乘法判別分析，計算變量投影重要性分析值（variable importance of projection，VIP），結果見圖3。由圖3a可知，甲醇、正丁醇、乳酸乙酯、乙縮醛、丙酸等是區分實驗組與對照組三輪次窖面基酒、醇甜基酒的主要因素。由圖3b可知，乙醛、乙縮醛、丁酸乙酯、辛酸乙酯、正丙醇、己酸等是區分實驗組與對照組四輪次窖面基酒、醇甜基酒的主要因素。

圖3 三輪次（a）及四輪次（b）窖面基酒及醇甜基酒揮發性風味物質偏最小二乘法判別分析結果Fig.3 Results of partial least squares-discriminant analysis of volatile flavor substances in the third-round (a) and the fourth-round(b) pit surface liquor and "alcohol-sweet" base liquor

3 結論

通過對比分析實驗組及對照組窖面基酒及醇甜基酒的感官質量差異，發現竹席隔離窖泥的封窖工藝，不僅可以有效提升窖面基酒的產量與合格率，且可以在一定程度上提升窖面基酒的質量。竹席隔離窖泥實驗對基酒的理化指標及風味成分含量均有一定程度的改變，基酒中風味成分含量的改變是感官質量改變的體現。實驗組窖面基酒的主要特點體現在丁酸、乙酸、乙酸乙酯的降低，丁酸的降低可以有效提升酒體的干凈度。實驗組醇甜基酒的主要特點體現在總酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯的提升，酯類物質含量的提升，可以在一定程度上提升酒體的香氣。根據偏最小二乘法判別分析，實驗組三輪次窖面基酒、醇甜基酒及對照組的窖面基酒、醇甜基酒存在明顯的聚類。實驗組四輪次窖面基酒、醇甜基酒及對照組的窖面基酒、醇甜基酒存在明顯的聚類，且區分實驗組與對照組三輪次窖面基酒、醇甜基酒的主要因素是甲醇、正丁醇、乳酸乙酯、乙縮醛、丙酸等，區分實驗組與對照組四輪次窖面基酒、醇甜基酒的主要因素是乙醛、乙縮醛、丁酸乙酯、辛酸乙酯、正丙醇、己酸等。

本研究明確了竹席隔離窖泥封窖工藝可以有效提升窖面及醇甜基酒的質量，為封窖工藝的改進提供實踐及理論支撐，后期可以擴大實驗范圍，進一步驗證工藝效果。