浓香型白酒出酒率及主要香味成分随发酵时间的变化规律

2022-05-05赵荣寿卓毓崇高占争陶洪驰赵江华

酿酒科技 2022年4期

赵荣寿，卓毓崇，高占争，周蔺，陶洪驰，杨柳，赵江华，李捷

（1.四川郎酒股份有限公司，四川古蔺 646523；2.四川省古蔺郎酒厂（泸州）有限公司，四川泸州 646011）

浓香型白酒为开放式生产，在泥窖中进行固态发酵，一旦糟醅进入窖池就很难再进行人为控制。在整个发酵过程中，随着发酵时间的延长，微生物的作用，糟醅本身状态不断变化，其中的香味成分也不断变化，这些变化最终会反映出原酒的产质量。很多研究证明，延长发酵时间，能提高酒的质量，但同时也会消耗酒精，减少产酒量，糟醅的活力下降，对后续的生产产生较大影响，所以选择合适的发酵时间对平衡产质量具有重要的意义。

众所周知，浓香型白酒的香味成分是以四大酯为主，这些物质的产生规律对浓香型白酒的质量有很大影响，虽然很多学者对四大酯随发酵时间的变化规律进行了研究，但是结论并不一致。本研究在以前研究的基础上，探索这些主要香味成分随发酵时间的变化规律，再结合窖池出酒率、糟醅理化指标的情况，寻求合适的发酵周期，对浓香型白酒实际生产中“增己、降乳、降乙”提高质量具有参考意义。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器

窖池：四川古蔺郎酒厂公司泸州产区浓香酿造车间内窖池。

仪器：HP 6890 气相色谱（gas chromatography，GC）仪，美国安捷伦有限公司。

1.2 实验方法

在同一酿造车间内，选择同一天入窖发酵的窖池，分别进行40 d、60 d、80 d、100 d、160 d 的发酵。窖池的窖泥条件相同，入窖条件相同，每一发酵周期选择3口窖池。

发酵完成后，取糟醅综合样，分别测定水分、酸度、残糖、残淀粉。糟醅蒸馏取酒，测定整窖综合酒样和窖底酒样的总酸、总酯、色谱等指标。

1.3 检测方法

糟醅水分采用烘干法；糟醅酸度用酸碱滴定法；糟醅淀粉和还原糖的测定采用斐林试剂法；酒样总酸含量测定按GB 12456—2021 方法测定；总酯含量测定按GB/T 10345—2007 方法测定；酒样香味成分采用气相色谱法。

出酒率计算方法，整窖池产酒重量除以整窖池投粮，按60%vol计。

2 结果与分析

2.1 产酒量及出酒率

从图1 可以看出，产酒量和出酒率在60 d 时最高，整窖出酒率达到38.96%，此后随着发酵周期的延长，出酒率逐渐下降，100 d 时下降到31.99 %，170 d 时出酒率为29.92 %。最高出酒率和最低出酒率相差9.04 %，80 d 发酵周期的出酒率为36.74%，170 d 发酵期与80 d 发酵期的出酒率相差6.82 %。从出酒率来看80 d 后出酒率下降非常明显。

图1 不同发酵期产酒量及出酒率

在相似的很多研究中发现，发酵时间在50 d 左右时糟醅酒精浓度最高，与本研究的结论基本相同，张杰等认为酒精的最高浓度在50 d 时达到最大值为4.7 %，杨静等研究认为酒精浓度在50～55 d 达到最大，后期变化不大。一般认为酒精的主发酵期在窖池的顶温挺温期，时间大概在20 d 左右，但从实验可以推测出虽然在40 d 时主发酵期已过，仍然有酒精生成，在60 d 左右才能达到出酒率最高，60 d 后酒精会因为消耗，糟醅酒精含量逐渐降低，主要是一些微生物以酒精为底物生成有机酸等物质，例如己酸菌可以酒精和乳酸为底物生成己酸，同时酒精和这些有机酸又生成酒的主要香味成分酯类，所以后期酒精浓度下降非常明显。

2.2 窖池酒体指标

整窖综合样酒体的理化指标如图2 所示。从图2 可以看出，乙酸乙酯和己酸乙酯都随着发酵周期的延长而逐渐增加，己酸乙酯从40 d 的0.88 g/L增加到170 d 的2.55 g/L，乙酸乙酯从1.06 g/L 增加到170 d的1.98 g/L。

图2 不同发酵时间整窖综合样理化指标

乳酸乙酯与发酵周期的相关性不大，40 d 发酵期和170 d 发酵期相差不大，这说明乳酸乙酯在发酵早期就已大量生成，而在发酵后期反而生成量不多。

蒸出酒样中酯类成分的总量如图3 所示，可以看出基本相同的规律，己酸乙酯和乙酸乙酯的总量随着发酵时间的延长逐渐增加，但乳酸乙酯是呈下降趋势的，乳酸乙酯在前期就已大量存在，前期出酒率高，进入酒中的总量大，后期产酒量少，含量没有增加，总量也呈减少趋势，这也说明乳酸乙酯在发酵的前期和后期变化并不大。

图3 不同发酵时间酒样酯类成分总量

从图4 可以看出，总酸和总酯随着发酵周期的延长逐渐增加。总酸在80 d 到100 d，从1.06 g/L 增加到1.35 g/L，增幅为27.35%；总酯在40 d 到60 d，从4.61 g/L 增至5.42 g/L，增幅为29.25 %，80 d 到100 d之间的增幅为17.57%，所以总酸、总酯在80 d到100 d 之间都有较大增幅。这与出酒率的下降具有一致性，可能是一些微生物的生长和酯类合成的增加消耗了部分酒精。

图4 不同发酵周期酒体综合样总酸总酯

从图5 可看出，随着发酵周期延长窖底酒的己酸乙酯和乙酸乙酯都逐渐增加，这与整窖综合样的规律是一致的。在40 d 到60 d 己酸乙酯的变化不大，60 d 到100 d 之间，随着发酵周期的延长呈直线增加，每延长20 d发酵周期，己酸乙酯增加约1 g/L，100 d 到170 d 发酵周期延长70 d，己酸乙酯也增加约1 g/L，这说明发酵后期己酸乙酯含量增速减缓。乙酸乙酯在40 d 到100 d 之间增速相对平缓，从1.2 g/L增加到2.1 g/L，增加约0.9 g/L，从100 d到170 d 之间，70 d 时间内增加了1.49 g/L。如果把己酸乙酯和乙酸乙酯的合成折算成合成速度，即发酵周期内每天生成量，单位为mg/L·d(天)，见图6，己酸乙酯的合成速度在60 d 到100 d 之间是逐渐增加的，而超过100 d 后，生成速度下降，乙酸乙酯的合成速度一直呈下降趋势，但在后期比较稳定。窖底酒的乳酸乙酯含量变化趋势与整窖综合样相同，与发酵周期相关性不大。

图5 不同发酵期窖底酒理化指标

图6 己酸乙酯和乙酸乙酯合成速度

对于这几种酯类物质的生成规律，目前没有统一的说法，研究观点有些差别。郭辉祥等认为在主发酵期乳酸乙酯和乙酸乙酯就已大量生成。卫春会等研究认为下层己酸乙酯发酵进行到50 d后，增加趋势放缓，乙酸乙酯含量35 d 达到峰值，随后有所降低，50 d 后趋于稳定，乳酸乙酯含量35 d后中、下层增加趋势放缓，而上层酒醅在35～56 d乳酸乙酯含量迅速增加，随后呈明显下降趋势。舒代兰等研究认为乙酸乙酯、己酸乙酯和丁酸乙酯的含量分别依次在发酵第一周、第二周、第三周后接近各自的最高值，乳酸乙酯在发酵五周后才达到最高值。高玲等研究发现各层糟醅中的己酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯在发酵前期几乎未生成，二周后逐渐增加，六周后达到最大值，而乳酸乙酯含量在整个发酵过程中不断增加。陈小文等研究发现乳酸在20～40 d 上升较快并出现最高值，其他几种主要有机酸的最高值出现在40～50 d 期间，但这些酸的最高值并不能代表这几种酸的酯类也最高。高江婧等研究认为乙酸、乳酸在前14 d 就已大量生成，后期放缓，而己酸、丁酸随发酵时间延长而增加。从以上研究中也可以看出，除了高玲的研究认为乳酸乙酯不断增加，其他研究认为乳酸或乳酸乙酯在发酵前期就已大量生成，与本研究的结论相似。

2.3 糟醅理化指标变化

从图7 可看出，在发酵40 d 后糟醅水分变化不大，酸度在前期随着发酵周期延长逐渐增加，而在100 d 后变化幅度不大，残淀粉随着发酵周期延长，消耗增加，逐渐降低，60 d 后降低的幅度逐渐减小，100 d 后基本没有变化。发酵周期为80 d 的出窖糟醅理化指标：水分61.2 %，酸度3.09 mmolH/10 g，残淀粉11.48 %。而100 d 的发酵时间，残淀粉为10.04%，酸度3.39 mmolH/10 g，虽然酸度不高，但是糟醅残淀粉偏低，糟醅偏瘦，对于后期的生产可能会有一定的影响。