堆積發酵在濃香型酒面糟生產中的應用研究

葛洪平，陶金山，郭輝祥，文勇兵，胡成利，敬建軍

（舍得酒業股份有限公司，四川 射洪 629209）

濃香型酒釀造續糟工藝中，每輪約有1/3 的糟醅作為面糟生產，既能保證投糧糟醅質量，又能再次利用糟醅中殘余的淀粉進行發酵。目前，面糟殘余淀粉利用率不高，且相關應用研究較少。為提高殘余淀粉利用率，可通過應用酒精活性干酵母和糖化酶提高出酒率。該法在提高出酒率方面得到了廣泛認可，在濃香型大曲酒生產中也有良好的應用效果，但會對濃香型大曲酒的風味產生一定的影響[1]。此外，還可通過加水、加糠、加曲降低殘余淀粉含量從而增加產酒量。但盲目增加投料，容易導致發酵前期升溫過快，中期頂溫時間短，無法達到“前緩、中挺、后緩落”的升溫要求，導致酒味寡淡、苦味過重，同時增加投入成本，降低效益[2]。

醬香白酒在開放式環境中生產，高溫堆積發酵能富集環境中有益優勢微生物（如釀酒酵母、非芽孢細菌等），并產生各種可共同作用于釀酒原料的酶類，最終影響香味物質的形成和酒精發酵[3]。糟醅在堆積過程中，溫度增加，酸度下降，水分減少，控制適宜的堆積時間與溫度可為微生物糖化發酵創造良好的繁衍條件[4]。本文借鑒醬香型酒堆積發酵工序，以濃香型酒面糟為研究對象，通過監測春夏秋冬不同季節氣溫下，面糟未堆積與堆積后入窖發酵的數據（糟醅堆積溫度、酸度、淀粉含量、感官特性、微生物隨堆積時間的變化）及對產品質量、產量的影響，為濃香型白酒生產調控提供多元參考數據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

面糟、曲藥、谷殼、水、培養皿、基酒、瓊脂、無菌生理鹽水、無菌水、75%酒精、甑灶、行車、風機、窖池、酒桶、電子臺秤、酒度計、溫度計、滅菌鍋、恒溫培養箱、近紅外光譜儀、惠普儀等。

1.2 實驗內容

1.2.1 研究對象

選出母糟結構、窖池、窖齡及生產模式相近的舍得酒業兩棟廠房（42 棟和39 棟）面糟（每窖3 甑）作為研究對象，42 棟面糟未堆積直接入窖，39 棟面糟堆積后入窖，進行為期1 年的生產試驗。

1.2.2 試驗數據跟蹤監測

監測內容包括對實驗堆積面糟表層下50 cm、窖內未堆積面糟中心點進行取樣，通過稀釋平板法檢測糟醅微生物種類與數量，并分析其隨發酵時間的變化情況；不同季節面糟發酵24 h 凈升溫度情況對比；不同月份面糟的酸度變化；面糟殘余淀粉變化；不同月份面糟酒的產量情況；面糟酒的感官鑒定及理化指標分析。

2 結果與分析

2.1 發酵24 h 面糟微生物變化

糟醅堆積發酵24 h 能更充分利用糟醅中的淀粉，降低糟醅中淀粉的含量，增加面糟產酒量[5]。在堆積24 h 后，酵母菌等微生物快速富集，有利于發酵。由圖1 可知，面糟中的微生物主要為酵母菌、細菌、霉菌。發酵0～13 h 時，細菌含量最高，且未堆積面糟細菌數量高于堆積面糟；發酵13 h 后微生物繁殖速度加快，且堆積面糟酵母菌和細菌數量差異逐漸增大，堆積面糟中酵母菌和細菌數量明顯高于霉菌，堆積與未堆積面糟霉菌數量變化無明顯差異；發酵24 h 時微生物含量最高。

圖1 發酵24 h 堆積與未堆積面糟微生物變化情況圖

2.2 不同季節發酵24 h 升溫情況對比

春秋季溫度適宜，24 h 內堆積面糟大曲中酶類被激活，將部分淀粉轉化為糖，由于有充足的氧氣，酵母菌及好氧細菌等釀酒有益微生物大量生長繁殖，使堆積面糟的溫度上升，且入窖池后升溫較快；冬季室外溫度較低，面糟暴露不利于保溫，面糟表層20 cm溫度均有所下降，但中心溫度保持不變，說明冬季面糟采用堆積方式生產應適當提高團糟溫度、加強糟堆保溫。升溫情況可以反映面糟的發酵情況，實驗窖全年逐月面糟平均凈升溫度數詳見圖2。春季、夏季、秋季（3 月、4 月、5 月、6 月、10 月和11 月）堆積面糟的凈升溫度比未堆積面糟高，而冬季（12 月、1 月、2 月）未堆積面糟的凈升溫度較高。因此，除冬季外，堆積24 h 后的面糟更有利于發酵。

圖2 不同月份堆積與未堆積面糟發酵24 h 升溫情況對比圖

2.3 發酵24 h 后糟醅酸度

酸是形成濃香型白酒香味成分的前體物質，是各種酯類物質的主要組成部分，酸本身也是酒中的呈味物質，酸度更是衡量母糟質量的重要因素。母糟中酸度不夠時，產酒不濃香，味單調；酸度過高又會抑制有益微生物（如酵母菌）的生長繁殖，導致產酒少、味不協調。因此，生產過程中，酸度的控制至關重要[6]。由圖3 可知，堆積與未堆積面糟全年酸度均為2.3～3.1oT；堆積后面糟酸度均值略低于未堆積面糟酸度；2017 年3—6 月，堆積與未堆積面糟酸度差值逐漸增大；11 月，酸度差值減小；2017 年12 月至2018 年2 月，堆積和未堆積面糟酸度均加速下降，且堆積面糟酸度較未堆積下降更為明顯。

圖3 發酵24 h 后堆積與未堆積面糟酸度逐月均值情況圖

2.4 出窖面糟殘余淀粉對比

淀粉是發酵的主要原料，是各種微生物繁殖代謝必需的營養物質。因此，發酵過程中淀粉的變化直接反映了發酵情況[7]。由圖4 可知，2017 年3 月及2018 年1—2 月，堆積后面糟殘余淀粉略高于未堆積面糟殘余淀粉，主要是因為環境溫度過低，面糟窖外堆積保溫效果差，熱量散失較快，微生物生長繁殖受到抑制。未堆積面糟在密封窖池中保溫效果較好，有利于微生物生長繁殖，糖化發酵效果較好。其他月份，面糟堆積生產的殘余淀粉含量均比未堆積低；從出窖殘余淀粉全年均值含量看，面糟堆積殘余淀粉比未堆積降低了0.56 個百分點。殘余淀粉趨勢與凈升溫度、酸度均值一致。除了冬季環境溫度較低時，其他季節面糟堆積發酵后入窖生產方式比未堆積更有利于提高淀粉的利用率。

圖4 堆積與未堆積面糟出窖殘余淀粉對比圖

2.5 產出情況分析

由于不同季節之間的溫度差異較大，空氣和發酵糟醅中的微生物含量也不同，不同季節窖池中糟醅的發酵情況存在較大差異[8]。由圖5 可知，堆積面糟月平均產量為61.8 kg/窖，未堆積面糟月平均產量為49.3 kg/窖，堆積面糟月平均產量為比未堆積高12.5 kg/窖；堆積面糟產量有所波動，2017 年3 月、2018 年2 月，未堆積面糟每窖的產量高于堆積面糟，2017 年4—6 月堆積面糟每窖的產量與未堆積面糟產量差異逐漸增大，2017 年10 到2018 年1 月的產量差異逐漸減小。從面糟入窖季節和產量上分析，春夏季入窖面糟產量較秋冬季節高；春夏季堆積面糟產量比未堆積提升較大，秋季入窖堆積面糟產量比未堆積也有所提升，但沒有春夏季堆積效果好；2018 年冬季（1 月、2 月）面糟堆積與未堆積產量變化和面糟出窖殘余淀粉（圖4）變化一致，進一步說明冬季面糟堆積生產方式效果不佳。

圖5 堆積與未堆積單窖面糟產量逐月情況圖

2.6 發酵24 h 后面糟感官鑒定

由表1 可知，堆積發酵24 h 后的面糟色澤比未堆積面糟亮凈，甜香味突出且帶有明顯醪糟味，有明顯的糖化感官現象，而未堆積面糟在窖池內無明顯變化。堆積24 h 的面糟糖化效果明顯更好，微生物更容易富集繁殖，與面糟發酵24 h 微生物數量檢測變化相一致。

表1 發酵24 h 后堆積與未堆積面糟的感官鑒定對比表

2.7 面糟酒感官品評

對堆積與未堆積產面糟酒進行感官品評，堆積面糟酒有復合香氣，兩種模式生產的基酒感官差異小，存在后味略苦、糟香味較濃的缺陷，需儲存、勾調、加工后使用，詳見表2。

表2 面糟酒感官品評對比表

2.8 面糟酒理化指標

濃香型酒四大酯的含量決定基酒風格，影響基酒口味。由圖6 可知，堆積及未堆積面糟酒四大酯含量差異較小，己酸乙酯與乙酸乙酯含量較高，乳酸乙酯和丁酸乙酯含量低，含量從高到低為己酸乙酯＞乙酸乙酯＞乳酸乙酯＞丁酸乙酯，四大酯比例較為協調。

圖6 堆積及未堆積面糟酒與不同糟層基酒酯含量對比圖

酒體中苦味物質與高級醇密切相關，高級醇含量高，酒的苦味越重[9]。由圖7 可知，面糟基酒中正丙醇、正丁醇含量較高，在0.45 g·L-1以上，其次是異戊醇，為0.2 g·L-1左右，異丁醇和正戊醇含量在0.1 g·L-1以下；未堆積面糟酒中正丙醇、正丁醇含量略高于堆積面糟酒，異丁醇、正戊醇、異戊醇含量差異小。面糟酒高級醇含量較高，與面糟酒感官品評后味略苦一致。

圖7 堆積及未堆積面糟基酒高級醇含量對比圖

3 結論

采用堆積發酵方式不僅能夠提高淀粉的利用率和產量，同時能保證基酒的品質質量，而且易于操控實用。實驗表明，堆積比未堆積面糟產量月平均提高12.5 kg/窖，殘余淀粉含量降低0.56 個百分點；面糟適宜堆積時間24 h；堆積與未堆積面糟酒感官和理化指標差異小。由于季節的影響，面糟適宜在春夏秋季使用堆積發酵方式生產，秋季由于轉排生產，效果不如春夏季理想；由于冬季溫度較低，面糟在外堆積保溫效果差，微生物的生長繁殖不活躍，但適當提高團糟溫度和加強糟堆保溫，依然有望使面糟酒的產量提高。