鄒玉鋒,雷 磊,李筱斌,許 強(qiáng),邊名鴻
(1.四川輕化工大學(xué) 生物工程學(xué)院,四川 自貢 643000;2.瀘州老窖股份有限公司,四川 瀘州 646000;3.漢源團(tuán)寶山農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司,四川 雅安 625000)
小曲白酒是我國(guó)主要的蒸餾酒種之一,占白酒總產(chǎn)量的1/6,采用高粱、玉米、小麥等作為原料,經(jīng)泡糧、初蒸、悶水、復(fù)蒸、攤晾培菌、入池發(fā)酵、蒸餾等環(huán)節(jié),生產(chǎn)出無(wú)色透明、醇香清雅、酒體柔和、回甜爽口的酒體,可經(jīng)勾兌調(diào)配后飲用,也可以加入保健食品或中藥生產(chǎn)泡制酒[1-3]。糠殼是白酒生產(chǎn)中普遍采用的一種輔料,一般使用前清蒸處理30 min左右,在蒸酒蒸糧時(shí)起到減少原料相互粘結(jié),避免塌汽,保持糧糟熟而不膩的作用[4]。但是使用糠殼難免會(huì)使酒體帶有糠味,其化學(xué)本質(zhì)為土臭素[5-6],同時(shí)也含有具有邪雜味的硫化物[7]??肺妒怯绊懓拙破焚|(zhì)的一種異味[8],因此尋求一種糠殼替代物,有一定的實(shí)際意義[9]。
箭竹廣泛分布于秦嶺南坡的四川盆地北部邊界的富平、平武、北川、平南寶興到四川南部的雷波,是一個(gè)弧形分布在四川盆地西部山地針葉林緣,在海拔2 000~2 800 m,在四川山區(qū)蘊(yùn)含量豐富,有待開(kāi)發(fā)利用[10-11]。四川作為川法小曲白酒的主要產(chǎn)地,其對(duì)釀造輔料的需求量大,箭竹成本相比糠殼低且經(jīng)簡(jiǎn)單粉碎即可作為白酒釀造輔料。本研究將箭竹應(yīng)用到小曲白酒固態(tài)釀造中,以期避免糠殼使用對(duì)酒體的影響,同時(shí)為固態(tài)釀造白酒提供一種新的輔料選擇。
箭竹(高山箭竹):產(chǎn)于雅安市漢源縣山區(qū),海拔3 000 m以上;高粱(粳高粱):產(chǎn)自山東?。豢窔ぃs交水稻糠殼):自貢市售;小曲(以產(chǎn)地命名,瀘州某小曲、湖北某小曲、彭州小曲和大竹小曲):市售;對(duì)比酒樣1、2、3、4:市售。
JOYN-SXT-02索氏抽提器:上海喬躍電子科技有限公司;DHG-9245A電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海一恒科學(xué)儀器有限公司;DZG-6020電熱真空箱:上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;ZT-2000粉碎機(jī):永康市展帆工貿(mào)有限公司;WZZ-2B旋光儀:上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司;KDN-1凱氏定氮儀:上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;SX2-2.5-10A弗化爐:上海一恒科學(xué)儀器有限公司;5890氣相色譜儀:南京科捷分析儀器有限公司。
1.3.1 小曲酒加工工藝流程及操作要點(diǎn)[12]
操作要點(diǎn):
浸泡:高粱以沸水浸泡,把高粱放到泡糧池中,用悶糧水浸泡8~10 h,水溫80~90 ℃,到規(guī)定的時(shí)間后放去泡糧水。
初蒸:待底鍋水燒開(kāi)后,才將糧食裝甑,裝糧要輕倒勻撒,逐層裝甑使上汽均勻。圓汽到加悶糧水止的初蒸時(shí)間為16~18 min。
悶水:初蒸好的糧食,放水沒(méi)糧食20~25 cm,水溫要在90~95 ℃,裂口率達(dá)90%以上,大翻花少的時(shí)候,才開(kāi)始放去悶水,在甑內(nèi)吊冷。悶糧時(shí)間為120~140 min。
復(fù)蒸:吊冷好后,蓋上甑蓋,大火蒸糧,待圓汽后計(jì)時(shí),復(fù)蒸時(shí)間為100~120min,再揭開(kāi)甑蓋蒸10 min,沖去表面陽(yáng)水。感官檢查為高粱顆粒柔軟,透心,無(wú)白心。
攤晾下曲:下曲量為0.6%~0.7%。下曲采用高溫吃曲法,此時(shí)熟糧裂口未閉口,曲藥菌絲易深入糧心。分三次下曲,第1次熟糧溫度降至50~60 ℃時(shí)下曲,用曲量為總量的1/3;第2次熟糧溫度降至40~50 ℃時(shí),用曲量也為總量的1/3,用手翻勻刮平,厚度應(yīng)基本一致。當(dāng)熟糧冷至35~40 ℃時(shí),將余下的1/3曲進(jìn)行第3次下曲后即可入箱培菌,要求攤晾和入箱在2 h內(nèi)完成。其間要防止雜菌感染,以免影響培菌。
培菌:培菌是將處于休眠狀態(tài)的霉菌和酵母菌等在熟糧上生長(zhǎng)繁殖,從而達(dá)到糖化發(fā)酵的目的,把下好曲藥的糧食集中培菌24 h。
發(fā)酵:將糖化好的糧醅與糟醅混勻后裝入發(fā)酵桶中,封好容器口留好吹口并放好溫度計(jì),以便隨時(shí)了解發(fā)酵過(guò)程中的情況。
蒸酒:將發(fā)酵好的糟醅倒入蒸鍋中,采用探氣上甑的方式進(jìn)行蒸餾。
1.3.2 發(fā)酵條件優(yōu)化
發(fā)酵條件單因素試驗(yàn):固定其他條件不變,分別考察不同箭竹粉碎度(高、中、低),箭竹添加量(3%、5%、7%、9%、11%),曲藥(瀘州某小曲、湖北某小曲、彭州小曲和大竹小曲),入窖溫度(22 ℃、23 ℃、24 ℃、25 ℃),輔料(糠殼、箭竹)對(duì)發(fā)酵的影響。發(fā)酵結(jié)束后以酒精度、出酒率、總酸以及總酯為指標(biāo)來(lái)確定最佳發(fā)酵條件。
初始發(fā)酵條件為以瀘州某小曲為糖化發(fā)酵劑,入窖溫度為24 ℃,以箭竹作為填充輔料,箭竹粉碎程度為中等(約7 mm×3 mm),其添加量為7%,發(fā)酵時(shí)間為7 d。
1.3.3 擴(kuò)大生產(chǎn)
確定糖化發(fā)酵劑和發(fā)酵條件后,進(jìn)行擴(kuò)大生產(chǎn),投入三個(gè)窖池進(jìn)行發(fā)酵。以瀘州某小曲為糖化發(fā)酵劑,入窖溫度為24 ℃,以箭竹作為填充輔料,粉碎程度為中(約7 mm×3 mm),添加量為7%,發(fā)酵時(shí)間為7 d。
1.3.4 測(cè)定方法
白酒理化指標(biāo)分析方法:酒精度、總酸及總酯含量參照《白酒生產(chǎn)技術(shù)全書(shū)》[13];白酒感官品評(píng)方法:根據(jù)《白酒品評(píng)與勾調(diào)》[14]對(duì)酒體感官品質(zhì)做出評(píng)判。
風(fēng)味成分分析方法[15]:利用氣相色譜法。色譜柱:DNP混合柱(鄰苯二甲酸二壬酯20%固定液,載體為白色硅藻土Chromosorb W-HP)不銹鋼柱(3 m×2 m);柱溫:85~105 ℃;汽化室溫度:130~145℃;檢測(cè)器溫度:130~145℃;載氣為高純氮?dú)猓∟2),流速:25~40mL/min;氫氣流速:40~60mL/min;空氣流速:300~600 mL/min;進(jìn)樣量:0.4~1.0 μL。
表1 不同粉粹度對(duì)產(chǎn)酒的影響Table 1 Effect of different comminution degree on liquor yield
由表1可知,添加7%的箭竹,中等粉碎程度的箭竹出酒率比粗箭竹與細(xì)箭竹的出酒率高。這是因?yàn)橹窭w維較硬,導(dǎo)致較粗的箭竹使得發(fā)酵環(huán)境空隙大,含氧量高,不利于后期酒精發(fā)酵,導(dǎo)致出酒率低[16]。同樣,較細(xì)的箭竹由于使發(fā)酵環(huán)境過(guò)于致密,糖化率降低,發(fā)酵緩慢,同時(shí)在蒸餾過(guò)程中不利于透氣,影響出酒率。各酒體在理化指標(biāo)方面總酯含量基本正常,但總酸含量偏低。其原因可能是在實(shí)驗(yàn)室條件下,環(huán)境無(wú)法達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境要求。
白酒生產(chǎn)中,輔料的添加多少對(duì)酒質(zhì)有著重要影響[17]。添加過(guò)多,可能致使酒質(zhì)發(fā)苦,也會(huì)影響酒醅的發(fā)酵。添加過(guò)少,在蒸餾過(guò)程中不利于透氣,影響出酒度數(shù)進(jìn)而影響出酒率,也會(huì)導(dǎo)致酒醅中含氧量低,影響前期酵母的繁殖與發(fā)酵。從圖1可以看出,7%箭竹添加量組出酒率較高于其他組,為49.8%,酒精度也較高于其他組,為50.2%vol。此外,7%箭竹添加量釀造出來(lái)的酒所帶箭竹清香味較為合適,清香純正,酒體醇厚。而3%和5%箭竹添加量釀造出來(lái)的酒雖酒體清香純正,但所帶箭竹清香味卻較淡薄,相反9%和11%箭竹添加量釀造出來(lái)的酒所帶的竹子氣味太過(guò)濃郁。因此,7%箭竹添加量較為合適。
圖1 不同箭竹添加量對(duì)產(chǎn)酒的影響Fig.1 Effect of different arrow bamboo addition on liquor yield
在白酒生產(chǎn)過(guò)程中,糖化發(fā)酵劑的選擇很重要的,它會(huì)直接影響到酒的品質(zhì)[18-19]。由圖2可知,瀘州小曲所產(chǎn)酒體總酯含量最高,820.11 mg/L,所產(chǎn)酒體明顯區(qū)別于其他小曲清香白酒。在感官品評(píng)上,四款小曲所產(chǎn)酒體口感比較接近,清亮透明,香氣自然純正清雅,略帶箭竹獨(dú)有的清香,酒體醇和、甘洌凈爽,但瀘州某小曲與大竹小曲所產(chǎn)酒香味較湖北與彭州小曲更好,綜合出酒率來(lái)看瀘州小曲比大竹小曲高8.6%,最終選取瀘州某小曲為糖化發(fā)酵劑。
圖2 不同曲藥對(duì)箭竹小曲酒的影響Fig.2 Effect of different Xiaoqu on arrow bamboo Baijiu
入窖溫度對(duì)小曲酒釀造影響顯著,為了防止發(fā)酵過(guò)程中溫度升的太快,以及保證發(fā)酵微生物正常生長(zhǎng)繁殖,初始發(fā)酵溫度應(yīng)在較低水平,過(guò)低也會(huì)出現(xiàn)起酵速度慢、易感染的情況[20]。由圖3可知,不同入窖溫度對(duì)箭竹小曲酒出酒率和總酯影響較大,隨著溫度的升高,出酒率逐漸降低。總酯隨著溫度的上升,其含量也在上升,在24 ℃時(shí)相對(duì)較高達(dá)到821.3mg/L與25℃和26℃相差不大,分別為820.4 mg/L和853.2 mg/L。在考慮出酒率和總酸總酯的情況下選擇入窖溫度在24 ℃較為合適。
圖3 不同入窖溫度對(duì)產(chǎn)酒的影響Fig.3 Effect of different temperature of loading the cellar on liquor yield
由表2可知,在糠殼與箭竹作為輔料的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,糠殼作為輔料出酒率略高。但總體來(lái)看箭竹作為輔料在總酸總酯上與糠殼作為輔料無(wú)明顯差異,而且以箭竹為輔料時(shí),酒液略帶箭竹特有的清香;結(jié)果表明,箭竹作為小曲酒釀造輔料與糠殼基本相當(dāng)。
表2 不同填充輔料對(duì)小曲酒的影響Table 2 Effect of different filling materials on Xiaoqu Baijiu
在確定了箭竹粉碎度、加量、入窖溫度、小曲品種后,在該條件下進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用,以探究其是否適合實(shí)際生產(chǎn)條件。由表3可知,放大試驗(yàn)箭竹小曲酒出酒率相比實(shí)驗(yàn)室內(nèi)基本一致,總酸含量大幅提高,總酯含量基本與實(shí)驗(yàn)室相近,且總酸總酯比例協(xié)調(diào)。在感官品評(píng)與理化指標(biāo)上,五批次試驗(yàn)中酒體均達(dá)到優(yōu)級(jí)小曲酒要求。說(shuō)明箭竹為輔料進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)可行。
表3 不同發(fā)酵批次小曲酒的情況Table 3 Situation of Xiaoqu Baijiu in different fermentation batches
表4 箭竹小曲酒與市售小曲酒的色譜骨架成分Table 4 Chromatographic skeleton components of arrow bamboo Xiaoqu Baijiu and commercial Xiaoqu Baijiu
利用氣相色譜儀分析了箭竹小曲酒與市售小曲酒的揮發(fā)性成分,結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知,5個(gè)樣品中共檢測(cè)到揮發(fā)性風(fēng)味成分32種,其中樣1有30種,樣2有32種,樣3有30種,樣4有31種,樣5有27種。由于檢測(cè)的5個(gè)樣品都屬于小曲酒,其主體風(fēng)味物質(zhì)主要是乙酸乙酯和乳酸乙酯,酯類(lèi)多數(shù)是具有芳香氣味的揮發(fā)性化合物,是白酒香氣香味的主要組成部分。從5個(gè)樣品中的酯類(lèi)物質(zhì)中可以看出,樣品5的乙酸乙酯和乳酸乙酯含量較高,分別為591 mg/L和126 mg/L。酯類(lèi)物質(zhì)總含量順序依次是樣5>樣2>樣3>樣1>樣4。白酒中的乙醛和乙縮醛的主要作用是對(duì)香氣有較強(qiáng)的諧調(diào)功能。樣5的乙醛和乙縮醛含量最高,是其他樣品的2~5倍??啡┖扛邔?duì)酒體質(zhì)量影響較大,是酒中辛辣味的主要來(lái)源,如果過(guò)量,則會(huì)使白酒有強(qiáng)烈的刺激味和辛辣味,飲用這種酒會(huì)引起頭暈。5個(gè)樣品中樣5的糠醛含量最低,為6 mg/L,其他則含量較高,最高達(dá)到26 mg/L。5個(gè)樣品的醇類(lèi)物質(zhì)分別為10種、10種、9種、9種、9種,樣品2與樣品5醇類(lèi)物質(zhì)總含量最高,分別為2 947.15 mg/L、2 450.52 mg/L。5個(gè)樣品的酸類(lèi)物質(zhì)分別為9種、9種、9種、9種、7種,樣品5的酸類(lèi)物質(zhì)總含量最低,為549.02 mg/L。由于箭竹小曲酒主體香味物質(zhì)高于同類(lèi)小曲白酒,而不利物質(zhì)少于同類(lèi)小曲白酒,是一款優(yōu)質(zhì)的小曲白酒。
本研究以傳統(tǒng)川法小曲白酒釀造工藝為指導(dǎo),探討箭竹在固態(tài)釀造小曲白酒中的應(yīng)用。研究了箭竹的最適大小、加量、小曲曲藥以及入窖溫度對(duì)出酒率以及酒質(zhì)的影響,并對(duì)箭竹小曲酒與傳統(tǒng)的小曲酒的成分進(jìn)行色譜骨架成分分析。結(jié)果表明,采用箭竹大小約為長(zhǎng)7 mm寬3 mm的形態(tài)作為輔料填充,添加量?jī)?yōu)化工藝為7%,以瀘州小曲作為糖化發(fā)酵劑,入窖溫度24 ℃,在此條件下釀造的小曲酒,出酒率為47%以上,總酸含量為685.3 mg/L,總酯含量為1 071.5 mg/L,達(dá)到優(yōu)級(jí)酒標(biāo)準(zhǔn),酒體清香純正,余味爽凈,且有竹子的特有香氣。將以箭竹為輔料釀制的小曲酒與4款市售的小曲酒進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),前者的主體酯含量較高,且糠醛等不利于口感的物質(zhì)含量較市面上的小曲酒低。箭竹作為輔料在小曲酒釀造中有一定的應(yīng)用潛質(zhì)。