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浓香型白酒酿造品质影响因素研究概述

2020-12-19田殿梅吴冬梅

酿酒科技 2020年7期
关键词:入窖浓香型单宁

田殿梅,张 玫,吴冬梅,秦 辉,何 运,邓 岳

(1.泸州职业技术学院,四川泸州 646000;2.泸州老窖股份有限公司,四川泸州 646000;3.国家固态酿造工程技术研究中心,四川泸州 646000)

浓香型大曲酒是以粮谷为原料,以中高温大曲为产酒生香剂,经传统固态发酵、蒸馏、陈酿、勾兑而成的,具有以己酸乙酯为主体复合香的白酒,其在生产过程中不允许添加食用酒精及非发酵产生的呈香呈味物质。存在于大曲中的各类微生物在浓香型白酒特定的酿造容器、工艺及环境等条件下,通过其分泌的酶的作用,使酿酒原料高粱中的淀粉、蛋白质和其他有机物质进行生化合成、分解和转化,产生丰富的呈香呈味物质,从而形成了浓香型白酒特有的风格和口味。本文主要从酿酒原料品质、酿造容器、酿酒工艺条件等方面,对影响浓香型白酒品质的因素及研究成果进行了综述。

1 高粱品质对浓香型大曲酒酿造品质的研究概述

酿酒高粱中淀粉、蛋白质、单宁、脂肪、粗纤维含量及吸水膨胀度等指标的差异,对于产酒率和产酒品质都会产生影响。关于高粱品质与产酒量与产酒品质的研究,目前也有较多报道。刘茂柯等[1]对6 种不同品种的酿酒高粱籽粒的酿造性能进行了比较研究,发现糯高粱饱和时间远小于粳高粱,供试的6 种高粱籽粒酿造性能均有一定差异,3 种糯高粱酿造性能优于另外3种粳高粱。

1.1 淀粉对酿酒品质的影响

淀粉是一个复杂的化合物,是一种可再生、可生物降解的天然高分子物质,在食品、材料、生物及医药领域均有不可忽视的应用。在酿酒过程中淀粉是微生物生长及产酒所需的主要物质,理论上来讲,淀粉含量越高,则出酒率也越高。根据籽粒中所含淀粉的结构和性质,高粱也可被分为两种:糯高粱和粳高粱。糯高粱中支链淀粉含量高,而粳高粱中直链淀粉含量高。两种淀粉因为结构的差异,其性质及化学反应活性等方面也存在很大的差异,主要表现在分子量、结晶结构、凝沉作用、溶解度、黏度、与碘反应及化学反应活性等方面,因此也使得两种淀粉在酿酒时的酿造性能差异较大。

唐玉明[2]对南北方粳、糯不同品种高粱籽粒的营养物质组成进行了研究,研究表明,中国北方高粱以粳高粱为主,直链淀粉含量高,而四川地方高粱品种中,糯高粱占70%以上,支链淀粉的含量也较高,占总淀粉的90%以上,其支链淀粉占总淀粉的比例与同类型的北方高粱相比均有偏高的趋势。同北方高粱相比,南方高粱峰值黏度高、崩解值高、回生老化程度低,品种间差异显著(P<0.05),糊化温度低、起始温度低、凝胶形成能力强[3]。丁国祥等[4]研究了不同淀粉结构高粱籽粒的酿酒工艺参数,分析了糯、粳及粳×糯3 种淀粉结构高粱的籽粒的吸水量、吸水率、糊化温度及吸水膨胀率,研究结果表明,四川糯红高粱具有吸水量少、吸水率高、糊化温度低、吸水膨胀率小等酿酒工艺参数特点。

1.2 单宁对酿酒品质的影响

单宁又称多酚,广泛存在于植物体内,分子量一般为500~3000。单宁按结构可以分为水解单宁(Hydrolysable tannins,HT)、缩合单宁(Condensed tannins,CT)以及复杂单宁(Complex tannins) 。Gujer 等采用甲醇提取、凝胶色谱分离及HPLC 等方法的结合分析研究后认为高粱的主要单宁成分是原花青素或缩合单宁。Krueger 等[5]采用MALDITOF-MS 技术对羟丙基葡聚糖凝胶(Sephadex-LH20)分离的组分进行了鉴定,证实高粱中的原花青素是以4~10 个黄烷-3-醇聚合单元形成的A 型原花青素和B 型原花青素的杂聚物混合组成的。Nyamambi 等[6]研究了7 种高粱中的原花青素对消化酶的影响,验证了高粱原花青素具有结合蛋白质、抑制胰岛素及消化酶的能力。

酿酒原料高粱中单宁含量的多少对高粱的酿造品质也有深远的影响。一方面一定含量的单宁可以在发酵过程中抑制杂菌的生长,并且在经过蒸煮及发酵后可以分解出芳香物质(例如丁香酸),使酒体更为丰满;另一方面单宁含量过高,则会降低淀粉酶活力,影响白酒的正常发酵,酒醅发黏,降低产酒率,并使最后酒体苦涩味突出,影响酒质。此外,不同酿酒工艺对原料的单宁含量要求不同,浓香型白酒与清香型白酒对高粱原料单宁含量的要求比酱香型白酒高粱原料含量高,高粱单宁含量在1 %左右时,不会影响高粱的出酒量;单宁超过1.4 %时有可能抑制酵母菌的生长代谢,抑制酒精发酵过程的进行,但对提高清香型白酒的品质可能有一定的好处[7]。刘睿等[8]研究了高粱中原花青素(单宁主要成分)含量对小曲酒中挥发性物质含量影响,结果表明,原花青素会对小曲白酒中异丁醇、异戊醇、乙酸、乙醛、糠醛,乙酸乙酯和乳酸乙酯产生影响。当原花青素含量较低时,酿造的小曲白酒中乙酸乙酯和乳酸乙酯含量明显增加;同时含量低于0.1 %有利于抑制杂醇油的产生,而含量高于0.3 %则会促使杂醇油的生成。郭旭凯等[9]利用不同品种及性质高粱进行了清香型大曲白酒酿造试验,认为较低的脂肪含量(≤4 %)和一定的单宁含量(0.5%~1.5%)有助于提升白酒的品质。

1.3 蛋白质对酿酒品质的影响

酿酒原料中蛋白质对酿酒品质的影响主要来源于蛋白质降解产生的氨基化合物与还原糖化合物之间发生的美拉德反应。美拉德反应生成的呋喃、吡嗪、吡咯等化合物赋予白酒焦香、坚果香等风味,优质白酒正是因为其发酵过程中产生的美拉德反应产物,才能使酒香浓郁幽雅、酒体丰满细腻、醇和绵甜。可见酿酒原料中蛋白质之于酿酒品质的重要性,但另一方面,原料中蛋白质含量过高,则可使发酵过程中杂菌生长旺盛,酒醅酸度增加,并生成过量杂醇油,影响酒质。唐玉明[2]认为酿酒高粱籽粒的蛋白质含量不宜过高,一般以8 %~10 %为宜。

这些研究表明,酿酒高粱由于品种的不同其品质也存在明显的差异。因此针对不同的酿酒工艺,找出最适的酿酒高粱品种就显得极其重要。

2 酿造容器对酿酒品质的影响

浓香型白酒生产中最重要的发酵设备是窖池,浓香型大曲酒的质量与酒醅发酵环境和窖池有着密不可分的关系,俗话说“千年老窖万年糟”,老窖池连续使用时间越长,其产酒的酒质就越好。窖池的主要作用是蓄积酒糟,进行密封发酵。窖池的年龄、泥质优劣等均对酒质优劣起着重要作用。

好窖池是生产优质浓香型大曲酒的重要前提条件,要想产好酒,首先要有优质的窖池,而好窖池的指标就是要有好的窖泥,一方面窖泥中酸度、氮、磷、钾、腐殖质等指标要合理;另一方面要充分富集酿优质酒所需的功能微生物[10]。窖泥质量好,通过精心养护窖泥,会延长窖泥使用周期,与此同时,日常清扫方式不当、土壤原因、水质原因、酒醅酸度过大等则会导致窖壁上的窖泥脱落,窖池发酵功能退化。张廷跃[11]对防治窖泥老化提出了几点措施:下窖留窖帽,加强窖池管理,勤于清窖,保持窖皮泥滋润光洁平整,定期及时养护窖池内窖泥等。陈臣等[12]通过将富集培养的功能菌制成混合菌液作为窖泥养护液,对产酒质量较差的窖池进行生产试验,结果表明,窖池经过养窖液养护后,窖泥各项指标较之前都有了提升,原酒中己酸、丁酸、己酸乙酯、丁酸乙酯含量都较养护前有所提高。陈翔等[13]探索了养窖护窖的新技术,通过采用合理的养窖技术及养窖液对窖池进行养护,提高了原酒的产质量。

随着对窖泥功能与特性认识的丰富,窖泥的优劣直接影响了白酒质量,为了提高窖泥质量,人工窖泥技术由此应运而生。泸州老窖首次提出培养优质人工窖泥的关键主要取决于“菌种”“培养方法”“配方”,并对菌种培养、窖泥制作方法和培养条件开展了研究[14]。建立了一套以窖泥、黄水、糟醅、甲烷液和磷酸盐等为原料的人工窖泥培养方法。在此基础上,在窖泥培养过程中加入富含氮、磷、钾的原料和多菌株共同发酵,形成了一种加速微生物生长繁殖和加快窖泥的老熟技术,通过该技术的推广应用,显著增加新酒中的主体香及其复杂香味成分,改善酒体风格,增强新产酒的绵柔度和纯净感,有效减少新窖产酒的邪杂味和泥臭味[15-16]。

3 酿造工艺对浓香型大曲酒酿造品质的研究

浓香型大曲酒酿造的工艺特点:以高粱为主要原料,用小麦制成中温大曲为产酒、生香剂,续糟配料,泥窖固态发酵,混蒸混烧,上甑蒸酒蒸粮,看花摘酒,陶坛贮存,尝评勾兑。浓香型大曲酒要求成品酒己酸乙酯与各微量成分间比例协调,才能口感醇香。因此加强工艺控制是提高酒质的有效方法。国内酿酒工作者在这方面已经做了很多工作。

3.1 入窖条件对酿酒品质的影响

浓香型大曲酒的入窖条件是指入窖糟进入窖池发酵的各种理化、生化指标,发酵是否正常受入窖条件的影响和制约。入窖条件的适宜与否直接影响着产品质量,浓香型白酒酿造的入窖条件主要包括:投粮量(淀粉浓度)、入窖酸度、糟醅用量、曲药用量、入窖水分、糠壳用量及入窖温度等方面,它们之间相互影响。浓香型白酒生产在适宜条件下最佳入窖温度应在16~18 ℃;适宜入窖水分应控制在53%~56%,并据此计算出量水用量;入窖酸度的适宜范围在1.6~2.2;淡旺季淀粉的适宜浓度范围分别为16 %~19 %及19 %~22 %;夏季气温高,用曲在18 %~20 %;冬季气温低,入窖品温较夏季低,用曲量应调整为20%~24%。邓静等[17]对影响白酒生产入窖酸度的工艺条件进行了研究,结果表明,拌粮、蒸煮及打量水能够明显影响糟醅的酸度变化。吴建军等[18]在总结传统浓香型白酒的生产经验的基础上,从投粮、投糠、投水、投曲4 个方面探讨了配料与窖内升温的关系,研究发现,配料影响气固相比,糟醅的密度、比热,从而影响发酵升温速度、发酵顶温、挺温时间,进一步完善了生产中用糠采用“冷加热减”等规律的理论依据。曹新莉[19]研究了浓香型白酒生产低温入窖和控温措施,阐述了浓香型白酒低温入窖的好处:有利于醇甜物质的形成、控酸产酯、控制高级醇的形成、抑制有害菌的繁殖生长、加速新窖老熟和稳定提高酒质,提出了合理调整生产时间、使用高温曲、降低原料和曲块的粉碎度、打高温量水、适当控制入窖淀粉含量、控制酸度和回酒发酵等保证低温入窖的控温措施并通过生产实践收到了良好的效果。

3.2 工艺组织措施对酿酒品质的影响

浓香型酒生产技术讲究“稳、准、细、净”。要求生产中各生产因素尤其是工艺参数、操作规程等要相对稳定,不要轻易变化;各项工作要准确,配料、挖糟、打量水、看温度、拌曲等计量要求都要准确无误,不出现偏差;生产现场要做到整洁卫生,保证场地、设备设施、工用器具和个人用品卫生等保持卫生无污染。

糟醅入窖后在发酵过程中发酵管理也是影响基础酒产质量的因素之一。陆正清[20]提出发酵期间的池口管理工作是发酵好坏的关键,若窖池管理不善,窖皮裂口、酒醅霉变、水分蒸发、空气渗入,导致杂菌繁殖,则会影响出酒率和产酒质量,可以采取打扫窖口卫生、在窖池底及壁上喷洒低度酒及大曲粉、封窖、滴窖、踩窖及清窖等措施做好发酵期间池口的管理工作。

此外,随着科技的发展,浓香型白酒生产过程也在经历着从手工到机械的转变,酒企对浓香型白酒生产机械化研究及应用结果表明,机械化生产能够改进生产过程,有助于提高生产效率,提升基础酒产质量[21]。

3.3 蒸馏工艺对酿酒品质的影响

俗话说:“生香靠发酵,提香靠蒸馏”,而在浓香型白酒酿造过程中,上甑馏酒工序是酿酒工序关键质量控制点之一,它是将发酵生成物最大限度通过蒸馏提取出来。上甑操作包括从酒醅出窖后的拌料、装甑、摘酒等一系列过程。在蒸馏过程中要保持蒸汽压力低、上汽均匀、流速缓慢,这样不仅可以使酒醅中的香气成分充分被水蒸汽带入酒中,还可以防止因大水大汽而产生高沸点的物质被带入酒中。另外,还应适当提高流酒温度,尽量排出含硫化合物以及乙醛、丙烯醛、硫醇等爆辣物质,为缩短贮存期创造条件,这些都充分说明了上甑馏酒工序对酿酒品质的重要性。李海龙等[22]对浓香型白酒的蒸馏过程进行了系统的实验研究,考察分析了加热蒸汽量、酒醅填装高度与密度、串蒸技术、潽甑现象对白酒产率与品质的影响以及主要风味物质的馏出规律后得出,以正品酒产率及品质为指标,加热蒸汽量存在最佳值,疏松床层利于蒸馏。蒲凌龙[23]研究了醅层高度对白酒蒸馏及酒质的影响,实验结果表明,浓香型大曲酒蒸馏过程中醅层高度以0.9~1.0 m 为宜。李学思等[24]对浓香型白酒蒸馏过程中不同馏分中风味物质的变化规律进行了分析研究,对蒸馏过程中的酯类物质、醇类物质、酸类物质及醛类物质的变化趋势进行了详细的探讨。李大和等[25]探讨了白酒蒸馏过程中的拌粮、底锅水、上甑、量质摘酒等上甑技术与白酒产质量的关系,并指出根据流酒过程中酒的微量成分变化来进行掐头去尾、量质摘酒是普遍公认行之有效的提高酒质的技术措施。涂飞勇等[26]研究了上甑方式对基础酒产质量的影响,其中,机械上甑较手工上甑在上甑时间、蒸馏效率等方面均有较大优势。

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