多糧酒曲在復(fù)制糟燒白酒生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

李智慧，周建弟，徐岳正，錢 斌，應(yīng)維茂，賴敏輝

（1.浙江古越龍山紹興酒股份有限公司，浙江紹興 312000；2.國家黃酒工程技術(shù)研究中心，浙江紹興 312000）

黃酒糟是黃酒生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，是黃酒成熟醪壓榨后留下的固形物，其產(chǎn)量大，一般出糟率在20 %～30 %之間[1]。酒糟中的淀粉含量因黃酒的品種、原料和操作工藝的不同差別較大。紹興加飯酒由于大量使用生麥曲和控制較低的出酒率，干酒糟中的粗淀粉含量高達(dá)30%左右。黃酒糟經(jīng)軋碎，稍壓實后密封，經(jīng)從發(fā)酵醪中留下來的酵母、細(xì)菌等進(jìn)行一個月左右的發(fā)酵，再經(jīng)蒸餾即可制得具有糟香風(fēng)味的糟燒白酒[2]。

由于黃酒糟第一次堆積發(fā)酵，所依靠的是黃酒板糟存留下來的酵母以及其他微生物的作用共同發(fā)酵，而在板糟中的生麥曲未經(jīng)蒸煮，難以被利用，所以經(jīng)第一次固態(tài)發(fā)酵后，頭吊糟燒蒸餾后的熟酒糟中尚有大量未分解的淀粉、糊精、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，干糟中的粗淀粉含量仍高達(dá)15%～20%[3]。

通常情況下，糟燒蒸餾后的殘糟或直接出售，或用于生產(chǎn)食用酒精。因生產(chǎn)食用酒精會產(chǎn)生大量的酒精糟水，以前可直接賣給養(yǎng)殖戶，但近年來只能經(jīng)固液分離，干糟出售給飼料企業(yè)，糟水必須經(jīng)厭氧處理。對黃酒企業(yè)而言，酒精糟水處理成本高、操作繁瑣。因此，目前絕大多數(shù)黃酒企業(yè)將酒糟經(jīng)蒸餾糟燒后直接以低價出售。對于發(fā)酵后的酒糟的利用已有部分學(xué)者進(jìn)行探索[4]，但是二次糟燒固態(tài)發(fā)酵工藝仍存在許多問題有待解決。

為使殘糟得到進(jìn)一步利用，本研究利用安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲復(fù)合發(fā)酵，進(jìn)行黃酒糟二次固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)糟燒白酒，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高糟燒白酒得率。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器

黃酒糟：本公司機械化黃酒車間的加飯酒酒糟。多糧酒曲：由安琪酵母股份有限公司提供。增香酒曲：由安琪酵母股份有限公司提供。

儀器設(shè)備：WSS-411 溫度計；8890 GC/5977B MSD安捷倫氣質(zhì)連用儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵工藝

1.2.1.1 酒糟的攤晾

一次酒糟蒸餾前，每甑加入高粱粉80 kg（或48 kg高糧粉+32 kg糯米粉），每甑含糟量約800 kg。將混合好的粉糟上甑蒸餾，在吊燒糟燒白酒的同時，蒸熟添加的細(xì)粉。將一次蒸餾后的粉糟從甑桶中轉(zhuǎn)移至空曠場地，粉碎結(jié)團酒糟，攤晾至酒糟溫度22～24 ℃。在攤晾過程中添加15 kg/甑的清蒸谷殼，均勻拌料，以增加酒糟之間的疏松度。

1.2.1.2 酒曲的活化

取原料量4 ‰的安琪多糧酒曲和1 ‰的安琪增香酒曲，一同加入35 ℃的溫水中，攪拌均勻，活化20 min。

1.2.1.3 酒糟落料

將活化好的安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲均勻潑灑在攤晾的酒糟上，并進(jìn)行翻動，使物料混合均勻。入箱溫度控制在22～24 ℃，入箱每隔50 cm踩一遍糟，箱頂覆蓋，周邊壓緊。

1.2.2 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵溫度測定

將溫度計放置于發(fā)酵酒糟的中心部位，定時對發(fā)酵溫度進(jìn)行檢測，并做好記錄。

1.2.3 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵理化指標(biāo)分析

1.2.3.1 水分的測定

取干燥用蒸發(fā)皿，洗凈、烘干、稱重，在已稱重的蒸發(fā)皿中稱取糟醅10 g，將盛有試樣的蒸發(fā)皿置于105 ℃烘箱內(nèi)，烘3 h，取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱重。

1.2.3.2 酸度的測定[5]

稱取試樣酒糟10 g 置于150 mL 燒杯中，加水100 mL，室溫下浸泡1 h，每隔15 min 進(jìn)行攪拌1次，用脫脂棉進(jìn)行過濾，吸取10 mL 濾液，加30 mL水和2 滴1 %酚酞指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定至微色。

1.2.3.3 淀粉的測定[6]

稱取入/出箱糟醅10 g 或干燥后酒糟5 g。置于250 mL 三角瓶中，加100 mL 1∶4 的鹽酸溶液，瓶上安裝回流冷凝管于沸水浴中回流水解30 min，取出迅速冷卻，并用20 %氫氧化鈉溶液中和至微酸性，然后用脫脂棉或濾紙過濾于500 mL 容量瓶中，用水充分洗滌殘渣，然后用水定容至500 mL 搖勻。試樣中的淀粉經(jīng)稀酸水解，轉(zhuǎn)化為葡萄糖，葡萄糖用廉-愛爾法測定，計算試樣中的淀粉含量。

1.2.4 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵酒質(zhì)分析

蒸餾出糟燒酒中高級醇類、酯類的測定，參照標(biāo)準(zhǔn)DBS 52/021—2016《食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)白酒中甲醇、高級醇類和酯類的同時測定》進(jìn)行香氣成分分析[7]。

1.2.5 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵出酒率換算及經(jīng)濟效益估算

固態(tài)發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行酒精蒸餾，回收酒液，稱重進(jìn)行出酒率計算（以50%vol的酒精度計算）。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 8.0和excel進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵工藝

復(fù)制糟燒工藝采用箱式固態(tài)發(fā)酵，以一次固態(tài)發(fā)酵后黃酒糟（對照）、補料10 %高粱粉、補料6 %高粱粉+4%糯米粉3 種方式為基礎(chǔ)原料，輔以4‰的安琪多糧酒曲與1 ‰的安琪增香酒曲進(jìn)行酒精發(fā)酵。見表1。

表1 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵

試驗結(jié)果表明，在安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲的共同作用下，發(fā)酵體系能順利進(jìn)行。在酒糟發(fā)酵中，酒糟的發(fā)酵受到環(huán)境溫度、酒糟結(jié)塊大小、谷殼含量、水分含量等因素影響。其中，環(huán)境溫度較低時，一次蒸餾后酒糟能快速降溫，此時保持酒糟落料溫度在22～24 ℃范圍內(nèi)，酒糟不易染菌，是較為理想的發(fā)酵溫度。當(dāng)環(huán)境溫度過高時，一次蒸餾后酒糟冷卻較慢，冷卻持續(xù)時間長，可通過降低酒糟補水的溫度，多次翻動，保證酒糟落料溫度在24～26 ℃之間。工廠試驗中表明，較高的落料溫度，酒糟原料糖化加劇，而酒精發(fā)酵減緩，酒糟黏稠，出酒率低，原因是較高的溫度，更有利于霉菌類生長，而不利于釀酒酵母的厭氧發(fā)酵。此外，長時間的高溫狀態(tài)下，黃酒糟會出現(xiàn)爛糟、染菌的風(fēng)險，不利于后期酒精的吊燒。經(jīng)一次蒸餾后的酒糟，容易出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，在接種安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲后，若結(jié)塊粉碎度不夠，釀酒微生物難以在結(jié)塊的酒糟內(nèi)部生長，從而不能夠充分的利用淀粉，出酒率相應(yīng)的變低。因此，對于結(jié)塊的酒糟應(yīng)通過揚場機等機械進(jìn)行粉碎，使發(fā)酵過程中釀酒微生物更好的與酒糟淀粉接觸，提升發(fā)酵效果。

2.2 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵過程溫度

利用安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲進(jìn)行黃酒糟的二次固態(tài)發(fā)酵，通過測定試驗過程中發(fā)酵品溫的變化趨勢，判斷酒精發(fā)酵進(jìn)程。試驗中測定了復(fù)制糟燒（黃酒糟）圖1、復(fù)制糟燒（高粱粉）圖2、復(fù)制糟燒（高粱粉+糯米粉）圖3 的發(fā)酵品溫變化。結(jié)果表明，在24～26.5 ℃落料范圍之內(nèi)，在安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲的作用下，不同補料方式進(jìn)行復(fù)制糟燒的發(fā)酵是可行的，且發(fā)酵趨勢表現(xiàn)良好。

圖1 復(fù)制糟燒（黃酒糟）品溫變化

圖2 復(fù)制糟燒（高粱粉）品溫變化

圖3 復(fù)制糟燒（高粱粉+糯米粉）品溫變化

在復(fù)制糟燒發(fā)酵過程中，安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲分別作用于不同原料組成的發(fā)酵體系中，發(fā)酵溫度曲線表現(xiàn)出相似的趨勢。環(huán)境溫度在10～20 ℃范圍之內(nèi)，復(fù)制糟燒原料為純黃酒糟時，落料溫度24.5 ℃，經(jīng)72 h 達(dá)到頂溫42 ℃，且40 ℃以上高溫段維持時間3 d 左右。復(fù)制糟燒補料高粱粉10 %時，落料溫度26.5 ℃，經(jīng)48 h 達(dá)到頂溫41 ℃，且40 ℃以上高溫段維持時間2 d左右。復(fù)制糟燒補料高粱粉6 %+糯米粉4 %時，落料溫度25 ℃，經(jīng)48 h 達(dá)到頂溫42 ℃，且40 ℃以上高溫段維持時間4 d 左右。未補料酒糟達(dá)到頂溫的時間稍慢于補料酒糟，原因可能是落料的溫度稍低于其他組別，且淀粉含量也低于其他組別。此外，不同組別的發(fā)酵周期為9 d，此時的發(fā)酵溫度依然在35 ℃左右，表明發(fā)酵進(jìn)程尚未停止，因此后續(xù)試驗可以延長發(fā)酵周期，在酒糟發(fā)酵正常的前提下，進(jìn)一步提高復(fù)制糟燒的出酒率。

2.3 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵理化指標(biāo)

利用安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲進(jìn)行復(fù)制糟燒白酒生產(chǎn)，結(jié)果表明，在適宜的溫度、水分和酸度下，酒糟中的淀粉能夠快速消耗，達(dá)到較好的發(fā)酵效果。見圖4—圖7。

圖4 復(fù)制糟燒（黃酒糟）理化指標(biāo)

圖5 復(fù)制糟燒（高粱粉）理化指標(biāo)

在復(fù)制糟燒（黃酒糟）發(fā)酵方式中，落料前酒糟中水分含量為42.4 %，發(fā)酵補水后水分含量為44.9 %，經(jīng)7～9 d 的固態(tài)發(fā)酵后，酒糟的水分含量為52.3%。在復(fù)制糟燒（補料10%高粱粉）發(fā)酵方式中，落料前酒糟中水分含量為40.5 %，發(fā)酵補水后水分含量為44.5 %，經(jīng)7～9 d 的固態(tài)發(fā)酵后，酒糟的水分含量51.8%。在復(fù)制糟燒（補料6%高粱粉+4%糯米粉）發(fā)酵方式中，落料前酒糟中水分含量為43.1 %，發(fā)酵補水后水分含量為45.2 %，經(jīng)7～9 d 的固態(tài)發(fā)酵后，酒糟的水分含量為51.9%。3 種發(fā)酵方式中，復(fù)制糟燒（補料10%高粱粉）發(fā)酵方式酸度增量最少（從0.98 到1.34），復(fù)制糟燒（補料6%高粱粉+4%糯米粉）發(fā)酵方式酸度增量最多（從1.25 到1.80）。淀粉消耗量在復(fù)制糟燒（補料10%高粱粉）發(fā)酵方式中幅度變化最大（從27.67%到16.21%），在復(fù)制糟燒（黃酒糟）發(fā)酵方式中幅度變化最?。◤?4.07%到18.70%）。試驗結(jié)果表明，補糧高粱粉的酒糟保水性差，因此在落料時應(yīng)適當(dāng)增加水分含量。控制淀粉含量在24%～27%的范圍內(nèi)，能使發(fā)酵順利進(jìn)行。

2.4 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵酒質(zhì)分析

一次糟燒是將黃酒板糟粉碎后直接堆積，經(jīng)過30 d 左右的固態(tài)發(fā)酵，蒸餾后產(chǎn)生。由于板糟中仍存有大量的酵母、霉菌以及多種細(xì)菌，因此酒體中產(chǎn)生的香氣成分相對復(fù)雜。黃酒的發(fā)酵特點，決定了一次糟燒白酒的主體香氣成分是乳酸乙酯。酒糟經(jīng)一次發(fā)酵蒸餾后，利用安琪酒曲進(jìn)行復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵，此時的釀酒微生物主要來源于安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲。通過試驗表明，復(fù)制糟燒白酒的主體香氣向乳酸乙酯減弱且乙酸乙酯加強的趨勢轉(zhuǎn)變?？傮w香氣評價：復(fù)制糟燒（高粱粉）>復(fù)制糟燒（高粱粉+糯米粉）＞復(fù)制糟燒（黃酒糟）。以黃酒糟為主要發(fā)酵原料時，無論是一次糟燒，還是復(fù)制糟燒，主體香氣成分都是乳酸乙酯。以補料高粱粉、補料高粱粉+糯米粉為原料時，乳酸乙酯的香氣含量相對減弱。此外，利用安琪多糧酒曲生產(chǎn)復(fù)制糟燒，酒糟味得到很大的改善。見圖7。

圖7 不同投料方式香氣成分分析

2.5 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵出酒率及經(jīng)濟效益估算

2.5.1 復(fù)制糟燒固態(tài)發(fā)酵出酒率

以一次蒸餾后黃酒糟、添加高粱細(xì)粉、添加高粱和糯米粉3 種發(fā)酵原料，進(jìn)行復(fù)制糟燒白酒生產(chǎn)試驗，試驗結(jié)果表明，添加高粱細(xì)粉，發(fā)酵結(jié)束后出酒率較高。沒有進(jìn)行細(xì)粉添加的蒸餾后酒糟，發(fā)酵結(jié)束后出酒率相對較低。

圖8 添加不同細(xì)粉二次固態(tài)發(fā)酵出酒率

發(fā)酵結(jié)束后，對照組每噸酒糟出酒量為73.2 kg（以50 %vol 的酒精度計），濕基出酒率為7.32 %。添加高粱粉組別每噸酒糟出酒量為121.3 kg（以50%vol 的酒精度計），濕基出酒率為12.1%。添加高粱和糯米粉組別每噸酒糟出酒量為105.1 kg（以50%vol 的酒精度計），濕基出酒率為10.5%。由結(jié)果可以看出，添加細(xì)粉后，相對于對照組能明顯的提高發(fā)酵結(jié)束后的出酒率。未添加細(xì)粉，淀粉含量在22%～24%的范圍內(nèi)，添加細(xì)粉后，淀粉含量可達(dá)到25%～27%，有利于釀酒酵母、霉菌的生長。

2.5.2 復(fù)制糟燒經(jīng)濟效益

通過安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲的投入使用，能將黃酒生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物酒糟再次利用，提高了糟燒白酒生產(chǎn)過程中的總體出酒率，解決固態(tài)發(fā)酵糟燒白酒產(chǎn)能不足的問題，此外，通過復(fù)制糟燒新工藝進(jìn)行糟燒白酒的生產(chǎn)，一定程度上解決了糟燒白酒糟味重，口感辛辣等問題，糟燒酒品質(zhì)得到較大的提升，更能滿足消費者對糟燒白酒的需求，大大的提升了企業(yè)經(jīng)濟效益。見表2、表3。

表2 黃酒廠年產(chǎn)能估算及黃酒糟產(chǎn)生量估算

表3 黃酒廠年生產(chǎn)復(fù)制糟燒白酒利潤估算

以黃酒廠年產(chǎn)8 萬噸黃酒計算，所需大米、小麥等原料約4萬噸，每年可產(chǎn)生副產(chǎn)物黃酒糟約1.4萬噸。每年生產(chǎn)復(fù)制糟燒白酒總額可達(dá)到4550 萬元，扣除每年生產(chǎn)復(fù)制糟燒的成本，則每年可盈利約3008 萬元。因此，糟燒白酒的生產(chǎn)對于黃酒企業(yè)來說，具有較大的發(fā)展前景。

3 結(jié)論

利用安琪多糧酒曲和安琪增香酒曲進(jìn)行復(fù)制糟燒白酒的生產(chǎn)，既能使一次堆積發(fā)酵后的酒糟變廢為寶，又能避免因液態(tài)酒糟發(fā)酵產(chǎn)生的大量廢糟水，大大減輕了企業(yè)廢水處理的壓力。在發(fā)酵過程中控制原料的水分在45%左右，落料溫度23 ℃，酒糟酸度在2 以下，經(jīng)安琪酒曲作用后，復(fù)制糟燒出酒率可達(dá)到12%左右。

復(fù)制糟燒固態(tài)法生產(chǎn)工藝具有較大的發(fā)展前景，能為黃酒企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟價值。但是在復(fù)制糟燒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵情況與一次堆積發(fā)酵后的酒糟淀粉含量，環(huán)境溫度等有密切聯(lián)系。因此，發(fā)酵過程中對糟醅的各項指標(biāo)進(jìn)行檢測尤為重要。此外，還可進(jìn)行多種酒曲的復(fù)合使用，進(jìn)一步提升酒糟的發(fā)酵能力，充分利用殘余淀粉，提高復(fù)制糟燒白酒的出酒率。