清香型白酒智能化酿酒发酵温度与原酒质量等级的相关性研究.pdf

清香型白酒智能化酿酒发酵温度与原酒质量等级的相关性研究李海斌，李程武，王坚，王斌，李易桓，尹政(山西杏花村汾酒厂股份有限公司中国汾酒城管理中心，山西汾阳032205)摘要:随着自动化、智能化酿酒设备纷纷进入酿酒企业，智能化酿酒已经成为酿酒业的发展新方向。与此同时，如何利用智能化设备酿造优质原酒也成为了行业关注的焦点。实验通过跟踪、收集酒醅发酵过程中的入温、升温幅度、落温幅度、水分和顶火时间数据，并由中国汾酒城质量检测部进行检测品评获得优级酒样本数据。发现清香型优级白酒智能化酿酒过程中，入温在 18.520.5，水分在 59%60%，落温幅度在 0.650.7，升温幅度在 2.83.2顶火时间为 6、7 时优级酒散点分布较为密集。利用 spss 进行相关性分析，入温和落温幅度对总酸、总酯含量的影响大于其他因素。关键词：智能化；酿酒；发酵温度；优质原酒；相关性分析中图分类号：TS262.32；TS261.4；TS201.2文献标识码：BStudy on the Correlation Between Fermentation Temperature and QualityGrade of Original Liquor in Intelligent Brewing of Fen-flavor LiquorLI Haibin,LI Chengwu,WANG Jian,WANG Bin,LI Yihuan,YIN Zheng(China Fenjiu City Management Center,Shanxi Xinghuacun Fen Distillery Co.,Ltd.,Fenyang 032205,Shanxi,China)Abstract:With the automatic and intelligent brewing equipment entering brewing enterprises one after another,intelligent brewing hasbecome a new development direction of brewing industry.At the same time,how to use intelligent equipment to brew high-quality raw winehas become the focus of the industry.In this experiment,the data of entering temperature,rising range,falling range,moisture content and topfire time in fermented grains were collected by tracking,and the quality inspection department of China Fenjiu City tested and evaluated toobtain the sample data of excellent wine.It was found that in the intelligent brewing process of Fen-flavor superior liquor,the scattered pointsof superior liquor were densely distributed when the inlet temperature was 18.520.5,the moisture content was 59%60%,thetemperature drop range was 0.650.7,the temperature rise range was 2.83.2,and the top fire time was 6 or 7.Correlation analysiswith spss showed that the effect of temperature drop on the content of total acid and total ester was greater than that of other factors.Key words:making wine,intellectualization,fermentation temperature,Quality raw wine,correlation analysis我厂智能化酿酒采用地上控温发酵，地上控温发酵实际就是参考地缸发酵的模式和参数，在地上使用利于发酵，便于物料装卸和运输的发酵容器以及专业配套设备，利用空调设备改变或调整部分工艺参数，人为控制环境温度来影响发酵过程的微生物区系与酶促反应过程，使发酵过程基本符合清香型白酒的传统发酵过程，生产出符合或者提升清香型白酒品质的产品1。在对大量生产数据进行记录和分析的过程中，我们重点分析了在 2022 年 4 月份-7 月 18 日交库的 116 个优级二米查酒样。优级酒样占总酒样的 63%。优级酒的突然密集出现，标志着我厂智能化酿酒的原酒质量等级有了稳步提高。研究表明不同季节之间由于环境温度差异较大，酒醅的发酵情况存在较大差异2。同时在传统酿酒技术中入缸温度对汾酒酿造有一定的影响3。为总结智能化酿酒酿造优质原酒的规律，本研究重点收稿日期：2022-09-26作者简介：李海斌（1971-），男，毕业于山西省轻工业技术学校酿造专业，现任中国汾酒城管理中心智能化酿酒分厂副厂长一职，主管分厂生产与安全事务。文章编号:1002-8110（2023）04-0050-03第 50 卷 第 4 期2 0 2 3 年 7 月酿酒LIQUORMAKINGVol.50.4July，202350李海斌，等：清香型白酒智能化酿酒发酵温度与原酒质量等级的相关性研究第四期2023对发酵环节温度相关因素进行跟踪记录、汇总分析，揭示清香型白酒智能化酿酒发酵温度与原酒质量等级、总酸、总酯之间的关联性规律，从而不断提高智能化新产原酒的质量。1实验材料和方法1.1数据的收集与处理二米查酿酒发酵温度的相关因子为五个，包括入温、升温幅度、落温幅度、水分和顶火时间。原酒质量等级主要依靠感官品评或辅以总酸、总酯成分含量进行判定4。按照每天每班组随机跟踪 2 个发酵槽(甲班为 A，乙班为 B)，在发酵槽内放置 1 组无线温度传感器，放置位置在酒醅中部下 300 mm 处，通过无线网络每隔 1 分钟向总控室数字化平台传输一次二米查酿酒发酵温度的相关数据。此外通过仪器分析测定新产原酒的总酸、总酯成分含量。原酒质量等级品评由中国汾酒城质量检测部进行检测品评，并筛选出研究所需的优级酒。1.2数据分析采用 SPSS 20.0 进行分析。Spearman 相关分析两列数据秩分之间相关系数，以及相关性的检验概率。主成分分析（PCA）是 Karl Pearson 在 1901 年提出的，旨在利用把对变量进行降维综合指标，探究变量的贡献大小5。2结果2.1二米查酿酒发酵温度的相关因子本实验统计了 116 个优级二米查酒醅（入温范围1531.5）的发酵数据。通过对比分析，结果显示，入温与原酒质量成负相关，随着入温的升高，优级酒比例逐步下降，总酸与总酯也逐步下降。入温在 18.520.5时，优级酒散点分布较为密集，理化指标也相对较高。统计结果显示，入温在 18.520.5范围时优级酒率较高，占比达 54%;随着入温的逐步升高优级酒数逐步减少，一级酒比例增加（图 1）。分析水分与质量等级的关系，结果显示，随着水分的增加总酸总酯先增加，达到顶值后逐步下降。水分在 59%60%之间、总酸指标在 1.01.2 g/L范围之间、总酯在 86.8 g/L 范围之间时，优级酒较密集，优级酒占总样的 59%；在水分不变的情况下，总酸、总酯指标逐步下降，一级酒随之增加（图 2）。总酸指标在 0.81.0 g/L 范围、总酯指标在 4.15.6 g/L范围时一级酒较为密集，占总样的 53%.升温幅度=（顶火温度-入温温度）/天数，分析升温幅度与质量等级数据，结果显示，升温幅度和总酸、总酯随着升温幅度的增大优级酒的趋势逐步 增 长。升 温 幅 度 在 2.83.2 范 围、总 酸 在1.01.2 g/L 范围、总酯在 6g/L 以上时优级酒占总酒样数的 70%（图 3）。落温幅度=（顶火温度最高值-出槽温度）/天数，分析落温幅度与总酸、总酯关系，结果显示，总酸总酯随着落温幅度增大而逐步缓慢下降。当落温幅度在 0.650.7之间，总酸在 1.0 g/L 以上、总酯在 6 g/L 以上时优级酒占总酒样数的 52%（图 4）。顶火时间（图 5），即品温30的天数。分析顶火时间与总酸、总酯的关系，结果显示，当顶火时间在 67 d 之间，总酸在 0.8 g/L 以上、总酯在 5 g/L图 1图 2入温/987654321015161718192021229876543210水分/58.058.559.059.560.060.561.061.5图 39876543210升温幅度/2.52.72.93.13.33.53.73.951范围时优级酒占总酒样数的 57%。2.2二米查相关因素与总酸、总酯相关性分析顶火时间、落温幅度与总酸正相关，升温幅度与总酸有较小的负相关。入温、水分对总酯均有较小的正相关关系，升温幅度与总酯有较小的负相关关系。入温与升温幅度之间有负相关关系。二米查相关因素水分的贡献率较小（图 6）。2.3二米查相关因素主成分分析对甲班和乙班两组收集的五个变量进行主成份分析，A 和 B 两组样本对应的散点整体上有良好的聚集，在 B 组内呈现相互聚集的情况，说明组内的重复性比较好，样本数据非常相似，A 组个别数据较为分散（图 7）。3结果与讨论从清香型白酒智能化酿酒酒醅入温、水分、升温幅度、落温幅度等指标与原酒质量等级的相关性分析可以看出：优级酒与总酸总酯的含量有直接正相关性，总酸在 1.01.2 g/L 之间、总酯在 5.86.8 g/L之间时优级酒出现概率较高。以上初步研究得出二米查酒醅入温在 18.520.5范围、水分在 59%60%之间、升温幅度在 2.83.2范围、落温幅度在 0.650.7之间、顶火时间在67 d 之间，总酸指标在 1.01.2 g/L 范围之间、总酯在 86.8 g/L 范围之间时，更容易出现优级酒。本次实验仅对现有数据进行了初步分析，为进一步控温研究打下了基础；另外本次实验也只是对二米查酒醅发酵环节温度相关因素进行跟踪分析，没有对大米查酒醅进行相关性分析。参考文献1张鑫.大曲清香白酒地上控温发酵工艺探索J.酿酒.2015.04.2甄攀.环境温度变化对汾酒酿造的影响J.酿酒,2015,42(04):57-59.3甄攀,周丽娜,王晓勇.入缸温度对汾酒酿造的影响J.酿酒,2013,40(04):42-45.4GB/T 1078122006 清香型白酒S.5Pearson K.LIII.On lines and planes of closest fit to systems ofpoints in space J.The London,Edinburgh,and Dublin philo-sophical magazine and journal of science,1901,2(11):559-572.图 6图 7图 498765432100.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95落温幅度/图 598765432103.54.55.56.57.58.59.5顶火时间第四期2023酿酒52