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甘蔗麦芽蒸馏酒酿酒工艺
王萌萌
济宁学院 生命科学和工程系 生工一班 128129
摘要：本文对用甘蔗汁和麦芽汁酿造蒸馏酒工艺进行了研究。结果表明用甘蔗原汁含量为650mL／L、麦芽汁浓度为６oＰ、糖度为１７０ｇ／Ｌ 发酵液在１８ ℃发酵７ｄ（酿酒酵母接种量为1x107 cfu/mL），效果最好。蒸馏两次可将原酒酒精度由10% vol 提升到70～75%vol，再用纯净水或软化水将酒稀释到酒精度53 %vol 或40%vol，然后进行1 年以上陈酿可取得甘蔗香、麦芽香和酒香协调新型蒸馏酒。
关键词：酿酒酵母；甘蔗；麦芽；蒸馏酒
BREWING TECHNIQUES OF A　SUGAR CANE-MALT WINE
Abstract: The brewing techniques of a wine using malt and sugar-cane as main raw materials were studied in this article. The optimum　processing conditions were obtained as follows: fermentation fluid containing 650mL/Lofsugar-cane juice dosage, 6oP of malt extract dosage　and 170g/L of total sugar content, yeast inoculums size of 1x107cfu/mL and fermentation time of 7days. The alcohol degree of wine was　increased from 10%vol to 70-75%vol by twice distillation. After diluted by pure water or softened water from 70~75%vol to 53%vol or 40%vol,　the wine was further fermented for 1 year, giving a new kind of wine with flavor of sugar-cane malt and alcohol.
Key words: saccharomyces cerevisiae; sugar-cane; malt; wine
中国年产甘蔗上亿吨，80%用于制糖[1]，其它用于直接消费或生产食用酒精或燃料酒精，存在甘蔗利用附加价值低问题，所以提升甘蔗深加工附加价值势在必行。本文研究了用甘蔗汁和麦芽汁一起生产含有甘蔗香和麦芽香蒸馏酒可行性。
1 材料和方法
1.1 关键材料
酿酒酵母(华南理工大学微生物试验室)，甘蔗（广州市场，12-3 月份采收），麦芽（广州麦芽厂）。
1.2 关键仪器
酒精计、发酵罐、气相色谱仪等。
1.3 方法
1.3.1 发酵菌种培养
将酵母菌种在含500 mL/L 甘蔗原汁5 oP 麦芽汁培养液中28 ℃扩大培养24 h。
1.3.2 分析测定方法
糖测定，DNS 法[2]；乙醇测定，按国家标准GB/T10345-；甲醇、高级醇、乙酸乙酯测定，按国家标准GB/T5009.48-1996 中气相色谱法测定[3]。
2 蒸馏酒生产工艺步骤
甘蔗→清洗→甘蔗原汁
↓灭菌
麦芽→ 打粉→ 麦芽汁→接种发酵7d→ 一次蒸馏→二次蒸馏→酒度稀释勾兑→甘蔗麦芽蒸馏酒
3 结果和讨论
3.1 麦芽汁提取条件确实定
　　为降低成本和简化操作，可将麦芽打成细粉后在恒温下浸提后再进行发酵。
　　按m(麦芽):V(水)=1:4，分别在60 ℃、65 ℃、70 ℃、75 ℃分别对麦芽汁提取2 h 和3 h，定容到原体积后以麦芽汁浓度（oP）作为麦芽提取效果指标，结果见表1。从表1 知在70 ℃提取3 h 麦芽汁提取效果最好，可有效提取麦芽成份，麦芽汁浓度达18.2 oP。
3.2 正交试验
　　为确定影响发酵结果关键原因，依据已经有研究[4,5]，固定发酵液甘蔗原汁含量为650 mL/L、糖度为170 g/L（按计算量加入甘蔗原汁和18.2 oP 麦芽汁，再用白砂糖、水来调整糖度和定容），对酵母接种量、麦芽汁浓度和发酵温度进行3 原因3 水平正交
试验，试验结果见表2。
表一 麦芽汁提取效果 单位：０P
Table 1 Effect of temperate on the malt juice extraction (unit０P)
提取时间/h
温度/℃
60 65 70 75
2 16.1 17.0 17.7 18.0
3 17.5 17.9 18.2 18.1

表2 正交试验设计和结果表
Table 2 Design and result of orthogonal experiment
编号
接种量A
麦芽汁浓度B
发酵温度C
误差项
综合得分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
１
１
１
２
２
２
３
３
３
１
２
３
１
２
３
１
２
３
１
２
３
２
３
１
３
１
２
1
2
3
３
１
２
２
３
１
11
10
17
13
12
25
18
17
15
X1
12.667
14
37.667
12.667
138
X2
46.８67
13
12.３67
47.３67
X3
16.３67
19
25.８67
39.667
Ｔ１
Ｔ２
Ｔ３
38.001 50.601
49.101
42
39
57.2
53.001
37.101
47.601
38.001
52.101
47.001

注：（1）分值计算。此正交试验共有9 组试验，为了方便统计，将每组每项分值范围固定在1～9 分，最好为9 分，最差为1 分。按评酒标准分别对9 组试验生产原酒、一蒸酒和二蒸酒进行评定。综合得分为原酒、一蒸酒和二蒸酒得分总和。

（2） 评酒标准。发酵原酒酒精浓度越高，则发酵酒精得率就越高，生产成本则越低，故按酒精浓度高低打分（含量越高分值越高）；蒸馏酒高级醇浓度越低、乙酸乙酯浓度越高，则蒸馏酒品质越好，故一蒸酒按高级醇含量打分（含量越高分值越低），二蒸酒按乙酸乙酯含量打分（含量越高分值越高）。
从表2 分析结果可知Ａ２Ｂ３Ｃ１组合得分最高，Ａ１Ｂ２Ｃ２得分最低。

方差和自由度计算：
SST = SSA + SSB + SSC+SSe
dfT = dfA + dfB + dfC + dfe
计算各项平方和和自由度
矫正数
C = T2/n = 1382/9 = 2116
总平方和
SST =Σx2-C
=（112+102+172+...+152）- 2116
= ２７０
A原因平方和
SSA=Σ/ka-C
=(38.0012+50.6012+49.1012)/3 - 2116
=20.30
B原因平方和
SSB = Σ/kb-C
=(422+392+57.22)/3 - 2116
=６２.03
C原因平方和
SSC = Σ/kc-C
=(３9.6672+126672+47.3672)/3 - 2116
=182.6
误差平方和
SSe=SST-SSA-SSB-SSC
＝２７０- 20.30- 182.6 - 62.03
=8
总自由度 dfT =n-1=9-1=8
A原因自由度 dfA =a-1=3-1=2
B原因自由度 dfB =b-1=3-1=2
C原因自由度 dfC =c-1=3-1=2
误差自由度 dfe = dfT-dfA-dfB-dfC
= 8-2-2-2=2

表３　甘蔗麦芽蒸馏酒酿酒正交试验方差分析

处理
Ａ
Ｂ
Ｃ
误差
ＤＦ
２
２
２
２
ＳＳ
20.30
62.03
182.6

ＭＳ
16.00 31.00
19.00
69.00
　Ｆ
2.538 7.754
22.825*

Ｆ０．０５＝19.000
Ｆ０．０１＝99.000
总变异
８
270

由表２表３方差分析结果可知：发酵温度控制在a=0.05水平上差异显著，接种量及麦芽汁浓度差异不显著。其影响次序为发酵温度>麦芽汁浓度>接种量。并初步判定最优组合为Ａ２Ｂ３Ｃ１，因为Ｃ差异性显著所以对Ｃ进行原因内差异性显著检测。
３． ３各原因内差异显著测验（ＬＳＤ法）
３． ３．１甘蔗麦芽汁发酵温度水平间显著性差异检测

＝２．２０４

查附表得：
t0.05=2.262 t0.01=3.250
LSD0.05=8.623 　　　　 LSD0.01=12.389
表4 甘蔗麦芽汁发酵温度水平间显著差异性测验
处理 平均数y-
差异
y--１2.667 y--39.667
A2 47.367 34.7** 7.7
A3 39.667 27.007**
A1 12.667
由上表可得，在试验所设置发酵温度3个不一样水平上，温度A1和A2、A1和A3之间差异均达成了极显著水平，而温度水平A2和A3之间未达成显著水平，可知A1为最适宜发酵温度，在此次试验中处理所得效果显著，而A2和A3之间在此次试验中处理效果基础相同，没有显著差异。

3.4 蒸馏
　　在上述试验最优条件下进行发酵，可得到酒精度约10%原酒，对其蒸馏4～6h 可得到酒精度为28%一蒸酒，再蒸馏一蒸酒6～8h 可得到酒精度70～75%二蒸酒，其中得到一蒸酒酒精总量15%酒头、70%二蒸酒。测定两次蒸馏酒成份，结果见表3。
从表3 可知：二蒸酒多种组成成份全部优于一蒸酒，并符合中国蒸馏酒卫生指标。进行感官评定结果也表明二蒸酒显著好于一蒸酒。所以，二蒸酒可用于开发成多种成品酒。
表3 蒸馏酒成份测定结果
Table 3 Wine composition analysis
成份
高级醇含量／（ｇ／Ｌ）
乙酸乙酯／（ｇ／Ｌ）
总酸／（ｇ／Ｌ）
一蒸酒
1.96
0.17
0.38
二蒸酒
1.28
0.19
0.4

3.５ 二蒸酒稀释勾兑
将酒精度70-75%vol 二蒸酒用纯净水或软化水稀释到酒精度53 %vol 或40%vol，然后进行1 年以上陈酿成熟，勾兑后得到新型蒸馏酒---甘蔗麦芽蒸馏酒。
3.6 产品质量标准
3.6.1 感官指标
　　甘蔗作为很廉价糖起源，用甘蔗汁直接和麦芽汁进行混合发酵，可得成本低且麦香突出、并和酒香协调新型蒸馏酒，含有很好应用价值。但因为本研究蒸馏酒是采取液体发酵后蒸馏得到，酒酯香偏弱。
　　酒液清亮透明、无悬浮物、无沉淀、无异味；含有麦芽香、甘蔗香，并和酒香协调；酒体丰满醇厚、有淡淡甜味、独具一格。
3.6.2 理化指标
产品酒精度（V/V）：53±2 和40±2；高级醇（g/L）：≤1.5；乙酸乙酯（g/L）：≥0.15。
4 结论
经过对甘蔗麦芽糖蒸馏酿酒工艺研究，得出麦芽汁浓度为6oP、接种量1.0×107cfu/mL、温度18℃时效果最好。发酵温度控制对整个发酵过程起主导作用，但麦芽汁浓度和接种量也一样关键
５　致谢
感谢刘顺湖老师在试验方面给教导，并对我们所犯错误加以指正，让我们经过生物统计学这门课了解到试验数据正确数据处理方法及其中所存在奥秘。此次试验包含到了酿酒具体步骤及方法，让我们更深了解到了微生物发酵所必需条件。

参考文件
[1] 徐雪.未来5-10 年中国食糖产需形势和对策思绪[J].农业展望,1: 17－19
[2] 韩德权,章佳佳. DNS 法在普鲁兰多糖发酵液中糖测定研究[J].食品工业科技, ,29(2): 285-186,290
[3] 陈建文, 曹爱华, 匡云峰等. 白酒中杂醇油测定方法探讨[J]. 预防医学文件信息, ,7(3): 284-285
[4] 詹耀才,钟细娥,靳桂敏.岗稔果酒发酵工艺研究[J]. 现代食品科技, ,24(1): 39-41
[5] 赵文红,白卫东,颜立毅.柿子酒加工工艺研究 [J].现代食品科技, ,23(11): 41-43,50

JINING UNIVERSITY

学 期 结 业 论 文
PAPER OF THE COMPLETION OF THIS SEMESTER

题 目 甘蔗麦芽蒸馏酿酒工艺研究

系 别： 生命科学和工程系
专业年级： 级生物工程
学生姓名： 王萌萌 学号： 128129
指导老师： 刘顺湖 职称： 副教授
学 期： —第二学期