陈仕江，苏 建，张富勇，苟梓希，刘 莉，袁春芳，安明哲

（四川宜宾五粮液股份有限公司，四川宜宾 644000）

现今，智能化产品已席卷各个领域，作为传统的酿酒业也纷纷进入机械化酿酒当中。由于不同质量的糟醅起糟后最佳配料比有所不同，还不能完全以机械化替代，这就阻碍了行业的智能化发展。目前泸州老窖股份有限公司提出智能化看糟方案，利用发酵后糟醅的颜色判断其质构，再和优化过的大数据进行对比判断其质量，选择合适的糠粮配比，开启了智能酿造在糟醅配料上的应用前景。付勋等[也对糟醅质构及其发酵影响因素进行了研究，以期了解在发酵过程中糟醅质构的动态变化。这说明糟醅的质构对浓香型白酒的酿造起着很重要的作用。糟醅发酵是一个复杂的过程，影响其中的关键因素有很多，如：发酵过程中的水分、酸度、淀粉含量、糠壳配比、粮食配比、环境温度和曲药质量等等。特别在发酵取酒阶段，不同质量的糟醅对应不同糠壳和粮食的最佳配比，直接影响着酿造过程中的出酒率以及出酒质量。经过大量的研究发现，影响糟醅质构的因素虽然种类繁多，不过大体可以分为内部因素和外部因素两大类。内部因素主要包括粮食、糠壳、曲药等。外部因素包括温度、发酵周期等。本文就浓香型白酒酿造过程中影响糟醅质构的因素进行简要阐述并进行一些展望。

1 影响糟醅质构的内部因素

1.1 粮食因素

粮食对糟醅质构的影响主要分为粮食成分和粮食配比。

1.1.1 粮食成分

粮食在酿酒过程中被称为酿酒之源、酿酒之母。粮食通过大量的细菌和酵母菌进行协同配合分解后形成了酒精，淀粉在其中起着重要的作用。而同一大类的不同粮食品种淀粉含量占比是不同的。以酿造泸州老窖的主要成分糯高粱为例，高粱产地主要分为以华北、东北为主的北方及以西南为主的南方地区，但南北所种高粱品种却不尽相同。在2011 年，袁蕊等对南北两地6 个不同品种高粱的理化指标和酿造性能进行了研究与分析。结果表明，所有的高粱中淀粉和蛋白质含量都比较相近，差异在于其中的3 种糯红高粱的支链淀粉含量很高，直链淀粉未检测出其差别，且粗脂肪和单宁含量也较高。最后对所有高粱进行统一酿造操作，对其吸水性能、糊化温度以及粘度进行检测。结果表明，其中的3 种糯红高粱所形成糟醅的理化性质更为优秀，相同条件下，酿出的酒略好。这是由于在糯红高粱中，相比于其他种类的高粱，其总淀粉含量更高，影响了发酵过程中糟醅的质构组成，从而影响了出酒率和白酒中的香味物质含量及白酒质量。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。

1.1.2 粮食与母糟配比

所谓千年老窖，万年糟。传统白酒固态发酵的酿造过程采取续糟工艺，随着取酒的次数增加，糟醅的数量在减少，在保留糟醅的同时会加入新的粮食进行混蒸，而每次取酒所遗留下来的糟醅称作母糟，也叫做万年糟，这就是续糟工艺。这种续糟发酵的工艺，由于糟醅中拌入了大量上一轮发酵的母糟，而上一轮发酵的母糟当中含有大量的有机酸，使得混合后的糟醅明显呈酸性。这种呈酸性的营养物质，在发酵初期的微生物增殖过程中，对不能适应这种酸性环境的霉菌等杂菌有严重的抑制作用，使其几乎不能得到增殖。而酵母菌等与酸性环境相适应的微生物得到快速增殖，形成优势微生物群落。进入主发酵期以后，以酵母菌等微生物为主的以乙醇等为主要产物，有利于发酵进行旺盛，而以霉菌等杂菌为主的以辛辣味物质等产物为主的不利于产品质量的发酵则由于微生物数量极少，十分微弱。这也是浓香型白酒普遍采用续糟法的原因之一。不同粮食与母糟的配比对糟醅质构的影响非常大。唐贤华等对不同粮食用量影响糟醅的质构特性和理化参数进行了研究，将不同比例粮粉添加到母糟中进行窖外模拟发酵，分析了发酵期间糟醅的酸度、水分、淀粉浓度等理化参数和糟醅理化性质与质构特性。结果发现，糟醅的初始粮食含量对质构有很大的影响。粮食含量越高，其糟醅的硬度、弹性、内聚性和回复性呈减小的趋势，而黏着性呈现显著增大的趋势。其中粮粉含量15 %～25%的糟醅质构变化较为规律，与实际生产中将粮粉用量控制在母糟量的20%左右相符。如何获得最佳的糟粮配比，这就需要投入大量的研究实验进行确定。

1.2 糠壳

在出窖配料过程中，除了加入粮粉之外，还需要添加一定量的糠壳。糠壳是浓香型白酒生产主要辅料，是大曲酒酿造过程的填充剂和蒸馏过程的疏松剂。付勋等对影响糟醅发酵典型因素进行了相应研究，发现用糠量大，产出的基酒糙辣且淡薄。用糠量小，酒味略显醇甜，香味持久。但是，用糠量小，糟醅中包含的水分就大，滴窖、拌料、蒸馏都不易掌握。所以，用糠量的多少也是有一定的考究，至少在感观上要求做到使糟醅柔熟而不腻、疏松而不糙。在保证糟醅不糙的情况下，尽量少用糠，以提高产品质量。随后，唐贤华等对不同糠壳用量影响糟醅的质构特性进行了研究分析。利用物性测试仪测定发酵期间糟醅的硬度、弹性、内聚性、黏着性等质构参数的变化情况，并就不同糠壳用量对糟醅质构特性的影响进行了研究与分析。结果发现，糠壳含量对入窖糟醅的质构特性没有显著影响，随着发酵时间的延长，糠壳含量越大的，糟醅的硬度、内聚性和回复性增大，且水分和酸度均增大，淀粉含量降低。其中，硬度为2000～2200 g，内聚性为22 %～23 %，黏着性为50 %～55 %，回复性为6 %～7 %的入窖糟醅为最佳质构范围，其出酒率和出酒质量都很好。

1.3 曲药

大曲作为浓香型白酒发酵必不可少的三大原料（组成成分）之一，在浓香型白酒发酵过程中起着重要的作用。大曲是浓香型白酒酿造的糖化发酵剂，其原料以小麦为主，在酿酒生产中具有以下作用：第一，向酒体提供风味物质及其前体物质；第二，提供将窖泥功能菌代谢的酸类物质与一些酯类物质的酯化酶；第三，提供复合曲香香气物质，这也是传统白酒酿造离不开大曲参与发酵的奥秘所在。根据制作方式的不同，可分为高温大曲，中温大曲和低温大曲。唐贤华等通过窖外模拟发酵试验研究了不同比例大曲用量对浓香型白酒发酵糟醅质构特性的影响。使用物性测试仪对其进行实验测试，结果发现，糟醅的初始含曲量越高，糟醅的硬度、内聚性和黏着性呈增大的趋势。也就是说，用曲量的不同也会导致糟醅在发酵期间的质构变化。经过大量实验发现：含曲量占比为15 %～25%的糟醅质构变化较为规律，发酵较为正常。曲药通过作用微生物和原料从而间接影响糟醅在发酵期间的质构变化，进而影响出酒的质量。

1.4 水分

糊化、糖化、发酵等酿造过程及霉菌、酵母菌等菌种的活动都离不开水。粉碎后的高粱需要吸入一定量的水后才能进行加热糊化，霉菌只有在水中，才能与糊化好的淀粉充分接触，在水中完成全部糖化过程。糖只有溶解在水中才能被酵母菌利用，酵母菌只有在水中才能进行生化反应，最终将糖转化为酒精。入池水分大，糖化效果较好，淀粉糖消耗较多，池内的温度也会伴随升高。酵母菌离开水就无法生存，生化反应也就无法进行。水分在整个发酵过程中起着举足轻重的作用，所以，研究水分对糟醅质构的影响意义重大。方军等对浓香型白酒打量水工艺进行了深入研究，对不同的量水温度对糟醅感官及酒的产质影响进行了探讨，并对蒸粮后粮糟的水分变化以及量水用量与粮糟入窖水分之间的关系进行了研究，结果发现，出窖母糟酸度大，淀粉含量高，则可多打量水。量水温度控制在80 ℃以上时对酒的产质较好。蒸馏出甑时的粮糟水分与拌料后的粮糟水分基本上是一致的，在蒸酒蒸粮这一过程中，粮糟的水分含量是不发生变化的。王宏等为解决智能打量水问题，建立了打量水比例与糟醅水分增加比例之间的模型，以期能达到用上甑前的糟醅含水量指导蒸馏出甑后量水的用量，从而实现用在线化验数据指导生产的目的。结果表明，打量水比例与糟醅水分增加比例之间确实存在较好的线性关系，这对项目以后的研究提供了一个良好的开端。

2 影响糟醅质构的外部因素

2.1 温度

传统固态发酵最大的特点就是自然发酵，而在发酵过程中感受最为直观的便是发酵期间温度的变化。温度会影响糟醅里面的细菌、真菌等微生物的生长代谢，从而影响发酵过程的发展方向。通常来说，糟醅的入窖温度在18～22 ℃比较适宜。如果入窖温度过高，糟醅就会变得较为黑硬、酸度大，酒气味较大，酒味糙辣、淡薄，香气短，不连绵。入窖温度过低，发酵初期升温缓慢，有时2～3 d不升温，主发酵期太长，有的长达一个月左右，糟醅颜色嫩，黄水黏，产酒甜味重，香味差，出酒质量都不好且不利于生产。应静等对温度这一因素进行了探究，采用实验室模拟固态控温发酵方式，对发酵过程进行控温，并监测糟醅理化指标。结果发现：在高温的环境中发酵会加快糟醅水分蒸发，提前更改糟醅内部结构，使酵母菌及霉菌数量快速减少，不利于发酵。中温和低温发酵中好氧细菌及酵母数量较多，有利于持续产酒产酸。通过各种理化指标分析，发酵温度宜在30 ℃左右，并可以通过控制发酵温度生产特定基酒。

2.2 发酵周期

发酵周期即糟醅发酵的时间。浓香型大曲酒的酿造采用续糟工艺，续糟的次数越多，其发酵周期越长，更能在空气中捕获更多的微生物，含有益成分越多，酒质越好。唐贤华等在研究浓香型白酒发酵糟醅的质构特性时发现，随着发酵时间的延长，无论是上层糟醅、中层糟醅还是下层糟醅，其酸度都呈现增加的趋势，其中底层酸度最高。通过物性测试发现，随着发酵的进行，糟醅整体的硬度在上升，内聚性也在提高。这是由于糟醅在发酵过程中淀粉的含量在逐渐减少，相应的，糠壳也会失去许多成分，导致糟醅的内部结构占比发生了变化，从而影响酒的质量。以宜宾五粮液股份有限公司为例，采用独特的双轮底发酵工艺，除了在发酵过程中捕获更多的微生物之外，也有延长发酵周期的目的，使酒里面的酯类物质更加丰富，口味更饱满。故一个合理的发酵周期对酿酒工艺来说至关重要。

3 总结与展望

糟醅作为出酒的原料，其在发酵过程中的结构和性质对浓香型白酒的酿造起着至关重要的作用，直接影响着白酒的质量。目前越来越多的研究者都开始致力于这方面的工作，探索出了许多影响其质构的因素，如：糠壳，粮食，曲药，温度，发酵周期等，让我们对其酿酒发酵过程中糟醅的动态变化有了更深入的了解。在发酵过程中时刻关注糟醅结构的变化，确定糟醅质量的优劣，在配粮过程中选择合适的比例，会提高对酿酒质量的把控。不过遗憾的是，目前对于糟醅质构的研究，大多数研究集中在成分（如：酸度，水分，淀粉含量）和物性测试（TPA 测试糟醅硬度，弹性，内聚性等）上，虽然唐贤华、赵东等利用TA.XTplus 物性测试仪在传统白酒生产中进行了许多探索，也确定了其可靠性，但仅仅依靠糟醅的硬度和弹性等不能直观的说明其微观结构的变化，内在的机理还不能得以诠释。所以，在糟醅质构方面的探索中我们还有一段很长的路要走：在一定的实验范围内可以使用一些交叉学科的表征手段，如扫描电镜（SEM），气压监测计，X 光机，热重分析仪（TGA）等，结合TPA 等物性测试手段，多方位揭露糟醅在微观形貌上，在物理化学性能上，在比重特性上随着发酵时间而产生的内部变化。利用现代计算机大数据建模的方式，以谷糠、淀粉颗粒结构变化为突破口，剖析酿造发酵不同阶段糟醅物理结构的典型特征，融合糟醅理化指标及酿酒微生物菌群代谢参数，推导糟醅物理结构特性对酿酒微生物种群代谢演替的影响路径，丰富糟醅发酵物理结构变化的理论基础，完善固态白酒酿造机制，推动人工看糟配料往智能配料方向进一步发展。时代在进步，不同发酵时期的糟醅微观结构变化研究领域需要更多的投入才能进一步稳定控制酿酒质量。