不同发酵容器对大曲清香型白酒酿造的影响研究

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不同发酵容器对大曲清香型白酒酿造的影响研究

2024-07-12 04:58| 来源: 网络整理| 查看: 265

马 蓉,李德林,杨 艳,张 健,徐 琼,康承霞,罗 杰,邱川峰,张宿义

(1.泸州老窖股份有限公司,四川泸州646000; 2.泸州保诺生物科技有限公司,四川泸州646606;3.国家固态酿造工程技术研究中心,四川泸州646000)

不同发酵容器对大曲清香型白酒酿造的影响研究

马 蓉1,2,李德林1,2,杨 艳1,2,张 健1,2,徐 琼1,2,康承霞1,2,罗 杰1,2,邱川峰1,2,张宿义1,3

(1.泸州老窖股份有限公司,四川泸州646000; 2.泸州保诺生物科技有限公司,四川泸州646606;3.国家固态酿造工程技术研究中心,四川泸州646000)

在借鉴传统大曲清香型白酒生产工艺基础上,以不锈钢罐、石窖、陶缸为发酵容器,研究不同发酵容器对大曲清香型白酒酿造的影响。根据发酵情况及最终酒质的综合比较得出,在泸州地区春季独特的地理气候条件下,不锈钢罐和陶缸比石窖更适用于酿造大曲清香型白酒。

发酵容器; 大曲清香型白酒

清香型白酒与酱香型白酒、浓香型白酒并称为中国三大基本香型白酒、清香型白酒以清香纯正、酒体爽净而著称,具有清、爽、绵、甜、净的典型风格。传统的大曲清香型白酒主要产地在山西等北方地区,以高粱为酿酒原料,中低温大曲为产酒生香剂,地缸(陶缸)为发酵容器,固态发酵,甑桶固态蒸馏而成[1]。本研究在借鉴传统大曲清香型白酒生产工艺基础上,依托泸州地区独特的地理气候条件,以不锈钢发酵罐、石窖、陶缸为发酵容器,分别研究不同发酵容器对大曲清香型白酒酿造的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原料:川南糯红高粱;中低温大曲。

试剂:酚酞,四川西陇化工有限公司;氢氧化钠,山东淄博市临淄中桥化工厂;次甲基蓝,天津市光复精细化工研究所;盐酸,四川西陇化工有限公司;葡萄糖,成都市科龙化工试剂厂;五水合硫酸铜,广东省化学试剂工程技术研究开发中心;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。

1.2 仪器与设备

1.2.1 仪器设备

窖池数显温度计,济南雪纳斯仪表有限公司;BSA822-CW感量天平,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;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;Agilent 7890 B气相色谱仪,安捷伦科技有限公司;酸碱滴定仪器等。

1.2.2 发酵容器

不锈钢发酵罐(2.5 m3)、石窖(3.5 m3)、陶缸(0.6 m3)。

1.3 实验方法

1.3.1 方案设计

在泸州地区春季气候条件下(自然环境温度15~20℃),以不锈钢发酵罐、石窖和陶缸为发酵容器,按照传统大曲清香型白酒生产操作要求,分别组织进行大曲清香大米查和二米查生产。

1.3.2 数据的采集

发酵过程中,每天采集糟醅发酵温度数据,每5 d取样测定糟醅酸度、淀粉含量、水分含量,发酵结束后根据最终产酒量和综合酒样的色谱、尝评结果,对不同发酵容器对大曲清香型白酒酿造影响进行综合评判。

2 结果与讨论

2.1 发酵过程糟醅温度变化分析

发酵过程中,温度的升降变化是窖池中微生物繁殖代谢释放能量与窖池散热之差的直观表现,温度的上升快慢及幅度的大小反映了窖池中微生物繁殖代谢的程度[2]。不同容器中糟醅发酵温度变化见图1、图2。

图1 不同发酵容器下大米查发酵温度变化曲线

图2 不同发酵容器下二米查发酵温度变化曲线

由图1和图2可看出,不同发酵容器中大米查、二米查发酵温度均呈现前期快速上升,中期维持稳定,后期缓慢下降的变化趋势。不同发酵容器下大米查、二米查都在入缸后6 d左右达到发酵顶温,并维持顶温5 d左右;由于大米查淀粉含量高、入窖酸度低等原因,导致大米查微生物发酵明显高于二米查,其直观表现为大米查的发酵温度均高于二米查发酵温度;在不同发酵容器下,石窖体积最大,其次是不锈钢罐和陶缸,由于石窖本身体积较大,窖内粮食数量大,加之石头材质本身的散热性较差,因此在大米查、二米查发酵过程中石窖内糟醅发酵温度的升温幅度和中挺时间都高于不锈钢罐和陶缸,而陶缸体积最小,其发酵过程中糟醅的升温幅度最小和中挺时间最短。根据发酵过程中糟醅温度变化曲线分析可以发现,在相同的自然环境下,发酵设备对大米查、二米查的发酵温度具有较大的影响,其中发酵设备的体积大小可能是导致差异的主要因素。

2.2 发酵过程糟醅酸度变化分析

发酵过程中的糟醅作为一个缓冲体系存在,酸度的变化是微生物在特定环境下代谢活动的综合指标[3]。不同容器中糟醅酸度变化见图3、图4。

图3 不同发酵容器下大米查酸度变化曲线

图4 不同发酵容器下二米查酸度变化曲线

由图3和图4可知,不同发酵容器中大米查、二米查酸度随发酵的进行逐渐升高,入缸后糟醅中酵母菌在大量氧气的条件下快速生长繁殖,在消耗氧气的同时使得糟醅逐渐处于微氧状态,而随着发酵的进行,糟醅中除酵母菌外,细菌和芽孢杆菌等产酸菌也开始繁殖,导致酸度逐渐增加;酸度的变化与糟醅温度密切相关,理论上糟醅发酵温度越高,升酸幅度也就越高。根据图中酸度变化曲线规律来看,大米查、二米查的升酸幅度也呈现“石窖>不锈钢罐>陶缸”的趋势,这也与发酵温度的变化趋势保持一致。

2.3 发酵过程糟醅淀粉变化分析

淀粉作为糟醅微生物生长繁殖和发酵代谢的最主要而不能直接加以利用的营养物质,必须通过霉菌等微生物代谢将其分解为还原糖等小分子物质,才能被微生物加以利用[4]。不同容器中糟醅淀粉变化见图5、图6。

由图5、图6可知,不同发酵容器中大米查、二米查淀粉含量变化趋势一致均,表现为:前5~10 d时快速减少,后缓慢降低直至发酵结束。发酵结束时,石窖发酵的大米查、二米查出缸淀粉都较不锈钢罐、陶缸要高,但差异不明显,其原因可能是石窖糟醅酸度较高,一定程度上抑制了微生物的生产代谢,使得糟醅淀粉消耗减少,导致了出缸淀粉含量偏高。

图5 不同发酵容器下大米查淀粉变化曲线

图6 不同发酵容器下二米查淀粉变化曲线

2.4 发酵过程糟醅水分变化分析

糟醅中淀粉、蛋白质等大分子物质在微生物的作用下逐步代谢为醇、醛、酸、酯等小分子物质,同时糟醅中的水分也在发生变化[5]。不同容器中糟醅水分变化见图7、图8。

由图7、图8可知,发酵过程中糟醅水分随发酵时间的延长不断增加,大米查、二米查发酵前10 d糟醅水分增加较快,发酵中期水分缓慢增加,发酵25 d之后随着微生物的大量死亡,微生物代谢产生的水分减少,糟醅中部分水分的挥发以及在重力作用下沉入发酵缸底部,从而导致糟醅水分趋于平缓并略有下降。而不同发酵容器间由于发酵温度、容器体积等因素的影响,造成不同发酵容器的糟醅水分变化也略有差异。

2.5 产质量影响分析

不同发酵容器中基础酒出酒率、色谱成分、理化数据及尝评见表1。

图7 不同发酵容器下大米查水分变化曲线

图8 不同发酵容器下二米查水分变化曲线

由表1可知,以不锈钢罐、石窖和陶缸作为发酵容器生产的大曲清香型白酒,在出酒率方面有一定的差异,其中不锈钢罐和陶缸的差异不大(大米查、二米查合计出酒率39.26%、39.4%),石窖出酒率较低(大米查、二米查合计出酒率36.7%),根据发酵过程中糟醅理化数据的分析来看,造成不同发酵容器间出酒率的差异主要原因可能在于发酵温度的影响,发酵温度上升越快、发酵温度越高,糟醅中酵母菌死亡越快、产酸菌代谢越活跃,导致糟醅发酵不彻底,糟醅中酒过多地转化生酸,从而降低白酒产量。

根据酒体中色谱数据的分析来看,不同发酵容器下大米查、二米查酒样中的主要香味物质含量符合传统大曲清香型酒的分布规律,表现为乙酸乙酯>乳酸乙酯>丁酸乙酯>己酸乙酯,乙酸的含量最高;同样的糟源下,不锈钢罐与陶缸酒样中总酸、总酯含量均相近,其总酸含量要低于石窖,总酯含量高于石窖。从尝评结果可以看出:采用不锈钢罐、石窖和陶缸都能酿造出具有传统的大曲清香型白酒风格,但不同发酵容器间的酒质有一定的差别,受到石窖本身材质不便清洗、易附着杂菌以及散热慢等因素的影响,导致酒体欠净。比较而言,以不锈钢罐和陶缸为发酵容器,所产酒质更佳。

3 结论与展望

本研究在借鉴传统大曲清香型白酒生产工艺基础上,依托泸州地区独特的地理气候条件,以不锈钢发酵罐、石窖、陶缸为发酵容器,研究不同发酵容器对大曲清香型白酒酿造的影响。研究表明:3种发酵容器都能酿造出具有大曲清香型白酒风格的白酒,根据发酵情况及最终酒质的综合比较得出,本次实验中的不锈钢罐和陶缸比石窖更适用于酿造大曲清香型白酒。而结合生产过程中操作的实用性以及机械化设备应用等因素考虑,以不锈钢罐作为大曲清香型白酒的发酵容器更具有推广

表1 不同发酵容器酒样数据(g/L)

价值。

本次实验跟踪了泸州地区春季气候条件下(自然环境温度15~20℃)一排的生产情况,且受到发酵容器自身体积大小的影响,实验数据收集不够全面。后续将继续跟踪研究不同季节气候及发酵容器体积大小等因素对大曲清香型白酒生产的影响,为大曲清香型白酒生产提供更科学、更完善的实验数据。

[1] 沈怡方.白酒生产技艺全书[M].北京:中国轻工业出版社,1988.

[2] 方军,张宿义.浓香型白酒发酵过程中各因子动态变化研究[J].酿酒科技,2012(1):47-50.

[3] 张献敏.杜康酒酿造过程中化学物质的变化及其规律[J].中国酿造,2011(2):93-95.

[4] 毛振宇,张宿义,周健,等.冬季浓香型大曲酒不同入窖酸度对发酵及酒质的影响[J].酿酒科技,2014(10):32-33.

[5] 吕辉,张宿义,冯治平,等.浓香型白酒发酵过程中微生物消长与香味物质变化研究[J].食品与发酵科技,2010,46(3):37-40.

Effects of Different Fermentation Containers on the Production of Daqu Qingxiang Baijiu

MA Rong1,2,LI Delin1,2,YANG Yan1,2,ZHANG Jian1,2,XU Qiong1,2,KANG Chengxia1,2,LUO Jie1,2,QIU Chuanfeng1,2and ZHANG Suyi1,3

(1.Luzhou Laojiao Co.Ltd.,Luzhou,Sichuan 646000;2.Baonuo Biotechs Co.Ltd.,Luzhou,Sichuan 646606;3.National Engineering Technology Research Center of Solid-state Brewing,Luzhou,Sichuan 646000,China)

In this study,the effects of different fermentation containers such as stainless steel jar,stone cellar,and pottery jar on the production of Daqu Qingxiang Baijiu were investigated.Through the comparison of the fermentation status and the quality of the produced Baijiu,it was concluded that stainless steel jar and pottery jar were more suitable for the fermentation of Daqu Qingxiang Baijiu under the unique geographic conditions and the climate in Luzhou.

fermentation container;Daqu Qingxiang Baijiu

TS262.3;TS261.4

A

1001-9286(2017)07-0042-04

10.13746/j.njkj2017090

泸州市科技计划项目《利用浓香型窖池或发酵容器生产不同风格要求基酒的工艺研究》(2016-S-53)。

2017-04-11

马蓉(1969-),女,本科,酿酒工程师,研究方向:微生物与发酵领域。

张宿义(1971-),男,博士,高级工程师,中国酿酒大师,研究方向:微生物与发酵领域。

优先数字出版时间:2017-06-09;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170609.1013.002.html。



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