高粱整粒酿造大曲清香型白酒工艺研究.pdf

文章编号:1002-8110（2023）04-0037-05第 50 卷 第 4 期2 0 2 3 年 7 月酿酒LIQUORMAKINGVol.50.4July，2023高粱整粒酿造大曲清香型白酒工艺研究张兵1，张宿义1,2，杨艳1*，张何兴1，罗杰1(1.泸州老窖股份有限公司，四川泸州646000；2.国家固态酿造工程技术研究中心，四川泸州646000)摘要:研究以整粒高粱为酿酒原料，对整粒高粱大曲清香型白酒工艺进行优化研究，研究不同曲药添加量对大曲清香型白酒大米查、二米查发酵升温及酒质的影响。结果表明：大米查最佳曲药用量为 10%，二米查最佳曲药用量为12%，在该曲药添加量条件下，综合出酒率最高，酒样中乙酸乙酯含量最高，清香风格明显，清香纯正，酒体协调。关键词：整粒高粱；大曲清香型白酒；曲药用量中图分类号：TS262.32；TS261.4文献标识码：BStudy on the Optimization of Fen Flavor Baijiu Liquor Use SorghumZHANG Bing1,ZHANG Suyi1,2,YANG Yan1*,ZHANG Hexing1,LUO Jie1(1.Luzhou Laojiao Co.,Ltd.,Luzhou 646000,Sichuan,China；2.National Engineering Research Center of Solid-State Brewing,Luzhou 646000,Sichuan,China)Abstract:his paper study on the optimization of fen flavor baijiu liquor use sorghum，study the influence of different addition amount daqu tofen flavor baijiu liquor.The results show that the addition amount of daqu is 10%and 12%，in this condition the wine yield is the best，ethylacetate content is highest，the style of fen flavor baijiu liquor obviously，pure fragrance and harmonious wine body.Key words:sorghum；fen flavor baijiu liquor；daqu amount大曲清香型白酒是以产品香气清雅纯正而取名，也有因该香型的代表产品为汾酒而称之为“汾型酒”1。大曲清香型白酒是以低温大曲为糖化发酵剂，采用“清蒸清米查、地缸发酵、清蒸二次清”工艺酿造而成，以乙酸乙酯为主体香，其风味质量特点为清香纯正，余味爽净。所谓清蒸清米查是指经清理除杂质后的原料高粱，粉碎后一次性投料，单独进行蒸煮。然后埋于地下的陶缸中发酵，缸口与地平相齐，用石板作缸盖密封，发酵成熟酒醅蒸酒后的醅再次加曲发酵、蒸馏，最后成丢糟1-7。本研究在借鉴传统大曲清香白酒生产工艺基础上，以整粒高粱为酿造原料，进行大曲清香型白酒的工艺研究，选用低温大曲作为大曲清香型白酒的糖化发酵剂，对不同的曲药用量梯度进行研究，跟踪发酵过程理化变化，结合最终产质量情况，综合研究不同曲药用量对清香型白酒产质量的影响。1材料与方法1.1材料整粒高粱；低温大曲；陶缸。1.2试剂盐酸，四川西陇化工有限公司；酚酞，四川西陇化工有限公司；葡萄糖，成都市科龙化工试剂厂；氢氧化钠，山东淄博市临淄中桥化工厂；四水合酒石酸钾钠，广东省化学试剂工程技术研究开发中心；次甲基蓝，天津市光复精细化工研究所；五水合硫酸铜，广东省化学试剂工程技术研究开发中心。1.3仪器设备DHG-9123A 电热鼓风干燥箱，上海一恒科技有限公司；DL-1 万用电炉，北京中兴伟业仪器有限公司；数显温度计，济南雪纳斯仪表有限公司；Agilent7890 B 气 相 色 谱 仪，安 捷 伦 科 技 有 限 公 司；BSA822-CW 感量天平，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；酸碱滴定仪器等。1.4试验方法整粒高粱的蒸煮破皮方法为：高粱必须用水完全浸泡 2024 h，水温要求 80以上，要求润料充收稿日期：2023-04-17作者简介：张兵（1983-），男，硕士研究生，酿酒工程师，主要从事酿酒生产方面研究，发表论文数篇。*通信作者：杨艳（1984-），女，硕士研究生，高级工程师，四川省白酒评委，发表论文 30 余篇。37分、均匀。沥干水的高粱，圆汽清蒸 30 min，打第一次喷，即边打散料块，边喷水（使高粱受水均匀）。再蒸 40 min 后打第二次喷，打喷后再煮 30 min 即可。要求整粒高粱 90%以上翻花，原料干爽，熟而不粘，内无生心。低温大曲（发酵顶温 45左右），储存期均为 3个月。以优质酿酒高粱为原料，按照传统大曲清香型白酒“清蒸二次清”工艺（如图 1），在投粮量、发酵周期 30 天等关键工艺参数确定的情况下，分别在大米查和二米查中加入低温大曲分别为 8%、10%、12%和14%入陶缸发酵，发酵期 30 天，每天定期记录糟醅的温度变化情况，每间隔 5 天对发酵糟醅的酸度、淀粉、水分含量和微生物进行检测直至发酵结束，蒸馏取酒，分别取大米查、二米查酒的二段综合酒样进行色谱和尝评分析，结合出酒率进行综合评定，以确定最佳的曲药用量。1.5检测方法酸度1,2：酸碱滴定法。淀粉1,2：斐林试剂法。水分1,2：恒重法。总酸1,2：吸取样品 50.0 mL 于 250 mL 三角瓶中，加入 2 滴酚酞指示液，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色，即为其终点，记录消耗标准 NaOH 体积为。总酸计算公式：=(60)/50，式中表示标准氢氧化钠的实际浓度。总酯1,2：在总酸测定基础上，准确加入氢氧化钠标准溶液 50.00 mL，摇匀，放入几颗沸石，装上冷凝管，于沸水浴上回流 30 min，取下，冷却。然后，用硫酸标准滴定溶液进行滴定，使微红色刚好完全消失为其终点，记录消耗硫酸标准滴定溶液的体积（1）。同时吸取乙醇（无酯）溶液 50 mL，按上述方法同样操作做空白试验，记录消耗硫酸标准滴定溶液的体积（0）。总酯计算公式：=c(0-1)88/50；式中表示标准氢氧化钠的实际浓度。酒样色谱数据检测1,2：Agilent 6890 GC 仪，FID检测器；数据处理采用 Agilent 6890 工作站；检测器与进样口的温度均为 250。Agilent 5975I GC-MS，EI 源，离子源温度 180，接口温度 200，电离电压 70 eV。交联石英毛细管柱 DM-WAX30 m0.25 mm0.25 m，起始柱温 40，恒温 2 min 后以 5/min 速度升至 80，再以 10/min 升至 260，继续保持恒温约 10 min。载气均为高纯氮，全部采取分流进样，分流比约为 130，色谱进样 1 L。2结果与分析2.1大米查和二米查发酵过程理化及微生物变化分析发酵过程中糟醅的温度变化能反映实验陶缸中糟醅的发酵情况，用数显温度计对实验陶缸进行定点测温，研究不同曲药用量下实验陶缸中糟醅的温度变化情况，结果如图 2 所示。由图 2 可知，糟醅入窖温度均在 21左右，不同曲药用量下发酵过程中温度变化趋势一致，都符合“前缓、中挺、后缓落”的变化规律。在大米查的发酵过程中，升温幅度随曲药用量的增加逐渐增加。当曲药用量为 14%时，升温幅度最高的为 14，当曲药用量为 8%时，升温幅度最低为 11。曲药中含有大量的微生物，在糟醅的发酵过程中通过微生物生长代谢产生大量的热，因此升温幅度及升温速率随曲图 1整粒高粱大曲清香型白酒工艺流程图浸泡下曲80以上热水浸泡2024h蒸煮破皮3 次蒸煮2 次温水打喷下曲摊晾蒸馏出甑酒醅加量水整粒高粱摊晾蒸馏二米查酒丢糟出窖酒醅清蒸糠壳二米查发酵糠壳清蒸出窖酒醅大米查发酵大米查酒图 2不同曲药用量条件下大米查和二米查温度变化图123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30发酵天数/d发酵天数/d大米 查二米 查35333129272523211917158%353025201514%12%环境温度10%14%12%8%环境温度10%第四期2023酿酒38张 兵,等：高粱整粒酿造大曲清香型白酒工艺研究第四期2023药用量的增加而增加。由图 2 可知，在二米查发酵过程中：用曲量 14%的升温幅度最大为 12.2，当用曲量为 8%时，升温幅度最低为 7；二米查的升温幅度明显低于大米查，这是由于大米查的入窖酸度低，不能有效的抑制生酸微生物的生长繁殖，同时由于大米查的淀粉浓度高，因此导致生酸细菌的大量繁殖，产生大量的热。随着糟醅入窖酸度的增大以及淀粉的消耗，二米查的升温幅度明显低于大米查，同时由于采用整粒高粱酿造大曲清香型白酒，所以前期发酵升温速度较快。图 3 为大米查和二米查发酵过程中的酸度变化情况。由图 3 可知，大米查的入窖酸度均为 0.1 mmol/10g，至大米查发酵结束酸度增幅为 1.0 mmol/10g 左右，发酵前 10 天的酸度增长速率最大，达到 0.8 mmol/10g左右。这是由于大米查的入窖酸度低，不能有效的抑制生酸微生物的生长繁殖，同时大米查的淀粉含量高，微生物生长代谢旺，因此发酵前期大米查的生酸幅度大，生酸速率快。随着糟醅中有机酸的积累，微生物产生的有机酸酸对产酸微生物的生长代谢产生了一定的抑制作用，所以到发酵后期大米查的酸度增加不明显。由图 3 可知，二米查的入窖酸度均在 0.8 mmol/10g左右，至发酵结束酸度增幅均在 1.0 mmol/10g 左右。二米查在发酵前 10 天的酸度增加速率明显低于大米查，这是因为二米查的入窖酸度较高，对生酸微生物的繁殖代谢产生了一定的抑制作用，所以二米查的生酸速率明显低于大米查。由图 4 可知，大米查的入窖淀粉含量均在 34%左右，在 14%的用曲量条件下，淀粉消耗量最大为12%，在 8%的用曲量条件下，淀粉消耗量最小为10%。这是因为曲药中含有大量的微生物，用曲量越大，则相应微生物及酶含量越多，随着发酵过程的进行消耗的淀粉量也越大。所以用曲量在 8%14%范围内，淀粉消耗量随曲药用量的增加而增加。由图 4 可知，在不同的曲药用量条件下，二米查淀粉的消耗量均在 11%左右，在发酵前 10 天内，淀粉的消耗速率顺序为 8%10%12%14%，这是因为曲药用量之间的差异造成的，曲药用量越大在发酵前期淀粉的消耗速率越快。酒的酿成是酵母菌、霉菌、细菌等微生物生命活动的结果，而这些微生物的生长繁殖，代谢活动都必须在有水的情况下才能进行。同时由于采用整粒高粱酿造大曲清香型白酒，因此出入窖糟的水分略微偏大。图 3不同曲药用量条件下大米查和二米查酸度变化051015202530发酵天数/d发酵天数/d大米 查二米 查1.61.41.21.00.80.60.40.202.22.01.81.61.41.21.00.814%12%8%10%14%12%8%10%051015202530图 5不同曲药用量条件下大米查和二米查水分含量变化051015202530发酵天数/d发酵天数/d大米 查二米 查67625752746964595414%12%8%10%14%12%8%10%051015202530图 4不同曲药用量条件下大米查和二米查淀粉含量变化051015202530发酵天数/d发酵天数/d大米 查二米 查36343230282624228%282624222018161414%12%10%14%12%8%10%05101520253039由图 5 可知，大米查在不同的曲药用量条件下，水分增幅均在 10%左右，从发酵起始至第 5 天水分含量增幅最快，之后水分含量缓慢增加，至发酵结束时却略有下降，这是因为到发酵后期随生成水分的不断积累，在重力作用下，水分流向糟醅下层，所以导致发酵后期水分含量略有下降。由图 5 可知，在不同的曲药用量条件下，二米查水分增幅均在 10%左右，从发酵起始至第 10 天水分含量增幅最快，之后水分含量缓慢增加，至发酵结束时略有下降，这是因为到发酵后期随生成水分的不断积累，在重力作用下，水分流向糟醅下层，所以导致发酵后期水分含量略有下降。图 6 图 9 为不同曲药用量条件下大米查和二米查发酵过程中的微生物数量变化情况，主要包括细菌、霉菌、酵母菌和芽孢杆菌。如图 69 所示，各实验陶缸的细菌数从发酵第 0 天至第 5 天均呈现逐渐增加的趋势，细菌数目从 1105增加至 1107个/g，从第 5 天至发酵结束细菌数目逐渐减少，最终降至1105个/g；芽孢杆菌数从发酵起始至发酵结束无明显变化规律，基本维持在 1106个/g；霉菌数目均是在起始时检测到，从第 5 天至发酵结束霉菌数目少于 10 个；从发酵起始至发酵结束酵母菌数目呈现先增加后减少的趋势，至发酵结束时各实验陶缸的酵母菌数目基本相同在 1106个/g。总体上分析，在不同的曲药添加量条件下，曲药添加量越大，则大米查发酵过程中的微生物数量越多，细菌和酵母菌数量图 6不同曲药用量条件下大米查和二米查细菌数目变化图 7不同曲药用量条件下大米查和二米查芽孢杆菌数目变化图 8不同曲药用量条件下大米查和二米查酵母菌数目变化图 9不同曲药用量条件下大米查和二米查霉菌数目变化发酵天数/d二米 查14%12%8%10%0510152030发酵天数/d大米 查1.00E+081.00E+071.00E+061.00E+0514%12%8%10%0510152030051015203005101520300510152030051015203005101520300510152030大米 查二米 查二米 查二米 查大米 查大米 查14%12%8%10%发酵天数/d发酵天数/d发酵天数/d14%12%8%10%14%12%8%10%14%12%8%10%发酵天数/d发酵天数/d发酵天数/d1.00E+081.00E+071.00E+061.00E+051.00E+071.00E+061.00E+051.00E+071.00E+061.00E+051.00E+091.00E+081.00E+071.00E+061.00E+051.00E+081.00E+071.00E+061.00E+0514%12%8%10%14%12%8%10%2.00E+041.50E+041.00E+045.00E+030.00E+001.40E+041.20E+041.00E+048.00E+036.00E+034.00E+032.00E+030.00E+00第四期2023酿酒40均是在第 5 天达到最大值，之后缓慢下降；大米查发酵过程中芽孢杆菌数略有波动，但基本维持不变；霉菌除在发酵起始样中检测到之外，发酵后期基本上未检测到。不同曲药用量条件下二米查发酵过程中的微生物数量变化情况，主要包括细菌、霉菌、酵母菌和芽孢杆菌。如上 69 所示，各实验陶缸的细菌数从发酵第0 天至第 5 天均呈现逐渐增加的趋势，从 1105增加至 1107个/g，从第 5 天至发酵结束细菌数目逐渐减少至 1105个/g；芽孢杆菌数从发酵起始至发酵结束无明显变化规律，维持在 1106个/g；霉菌数目均是在起始时检测到，从第 5 天至发酵结束霉菌数目少于 10 个；从发酵起始至发酵结束酵母菌数目呈现先增加后减少的趋势，至发酵结束时各实验陶缸的酵母菌数目基本相同在 106107个/g 左右。总体上看，大米查酒糟中微生物数量略高于二米查酒糟，这是因为，大米查酒糟中的淀粉含量较高，较有利于微生物的生长繁殖，同时大米查酒糟中入窖糟酸度较低，同样利于微生物的生长繁殖；而二米查酒糟由于经历了一轮发酵，二米查酒糟中的淀粉含量已经大幅度下降，同时二米查酒糟酸度亦高于大米查酒糟，入窖酸度的增加，会对酿酒微生物的生长繁殖产生一定的抑制，所以二米查酒糟中的微生物数量略低于大米查酒糟。2.2酒样色谱及尝评分析表 1 为大曲清香型白酒在不同曲药用量下，产酒的色谱数据及尝评结果。根据不同曲药用量下清香型白酒酒质的综合分析发现，不同曲药用量总产酒量差异不明显，清香白酒总酯含量随着曲药用量增大而增多，总酸含量随着曲药用量增大而增加，尝评结果显示不同曲药梯度下总体差异不大，大米查酒中曲药用量超过 12%的酒样略有苦味，8%曲药实验样酒体显淡，相比 10%曲药用量的酒体最好，出酒率亦较高。即大米查酒的最佳曲药用量为 10%；二米查酒中曲药用量超过 12%的酒样略有苦味，8%和 10%曲药用量的酒样酒体略显淡，相比 12%曲药用量的酒样酒体最好，即二米查酒的最佳曲药用量为 12%，出酒率亦较高。综上所述，确定大米查和二米查的最佳曲药用量为 10%和 12%。通过对不同曲药用量的研究得出：在不同的曲药用量下对糟醅的出酒率无明显影响，曲药用量越大总酯和总酸含量略有增加，曲药用量太少，酒质偏淡，曲药用量过多则酒味发苦。因此选定大米查和二米查最佳的用曲量分别为 10%和 12%。3讨论与展望本研究表明，不同的曲药用量对糟醅的出酒率无明显影响，曲药用量越大总酯和总酸含量略有增加，曲药用量太少，酒质偏淡，曲药用量过多则酒味发苦。因此，确定大米查和二米查最佳的用曲量分别为10%和 12%。在该曲药用量条件下，大米查、二米查综合出酒率最高，酒样中乙酸乙酯含量最高，清香风格明显，清香纯正，酒体协调，味净，无其它异杂味。后续将继续对整粒高粱大曲清香型白酒酿造工艺的生产应用进行工艺优化研究。参考文献1沈怡方.白酒生产技术全书M.中国轻工业出版社,1998.2张宿义,许德富.泸型酒技艺大全M.中国轻工业出版社 2011.3王元太.清香型白酒中温大曲生产工艺的改进J.酿酒,2000(04):69-70.4张占河,周亚辉.多粮酿造及高温大曲在清香型白酒生产中的应用J.酿酒,2010,37(02):79-81.5王乃鹏.多粮清香型白酒工艺的探讨J.酿酒,2010,37(01):55-56.6崔海灏,李立行.清香型白酒生产技术及工艺探讨J.酿酒,2008(05):48-49.7王元太.清香型白酒质量品评与风格特点的初步研讨J.酿酒,1996(04):3-6.表 1不同曲药用量下酒样色谱数据曲药用量大米查8%大米查10%大米查12%大米查14%二米查8%二米查10%二米查12%二米查14%乙酸乙酯/（g L-1）2.3892.4922.4482.5621.5821.5901.6831.663乳酸乙酯/（g L-1）1.0311.0151.2771.4521.2181.1241.3421.358丁酸乙酯/（g L-1）0.0050.0050.0060.0040.0030.0040.0020.003己酸乙酯/（g L-1）0.0010.0010.0020.0010.0010.0010.0010.001乙酸/（g L-1）0.3050.3920.3370.3260.4340.4680.4320.534己酸/（g L-1）0.0050.0030.0040.0030.0020.0040.0020002异丁酸/（g L-1）0.0120.0160.0180.0140.0130.0140.0160.014总酸/（g L-1）2.352.512.492.551.381.561.521.69总酯/（g L-1）3.453.663.983.842.132.482.462.73出酒率/%18.619.220.220.421.822.123.222.6尝评结果香气欠纯正，稍杂香气欠纯正，味较醇香气欠纯正，略涩香气欠纯正，较涩清香纯正，稍淡清香纯正,酒体协调,略淡清香纯正，酒体协调，味净清香纯正，稍涩张 兵,等：高粱整粒酿造大曲清香型白酒工艺研究第四期202341