趙巧珍,呂志遠,張夢夢,秦炳偉,胥鑫鈺,王文潔,崔新瑩,李小杰
(濟南趵突泉釀酒有限責任公司技術(shù)質(zhì)量部,山東濟南 250115)
固態(tài)法白酒釀制過程中的主要釀酒副產(chǎn)物黃水,是酒醅中的淀粉等有機物質(zhì)在細菌等微生物的作用下,滲出了部分水分,并沉積在窖池底部所產(chǎn)生的一種棕黃色、微黏稠的液體。黃水中具有豐富的有機酸、酯類、醇、醛等白酒風味化合物,另外還有大批馴化形成的釀酒有益微生物,如果隨意排放,而不予以利用,不僅會污染自然環(huán)境,也會導(dǎo)致資源浪費。研究發(fā)現(xiàn),以黃水為原料配制酯化液的效果很好,各個酒廠都普遍采用制備黃水酯化液的方法來提高黃水利用率。不同地區(qū)的酒廠因工藝、原料的差異,產(chǎn)生的黃水構(gòu)成成分不同。同時,酒廠內(nèi)也會由于窖池窖泥品質(zhì)的差異,而形成各種質(zhì)量的黃水,黃水的色澤、氣味、懸頭和黃水量的多寡等特征是窖內(nèi)酒糟的發(fā)酵狀況的主要表現(xiàn)。有經(jīng)驗的老師能夠通過黃水的外觀特征判定發(fā)酵情況。
本項目通過選擇優(yōu)質(zhì)的黃水,制取得到高品質(zhì)的黃水酯化液,并將之運用于車間生產(chǎn),結(jié)果改善了窖泥的品質(zhì)和原酒的質(zhì)量,不僅為企業(yè)創(chuàng)造了一定的效益,還大大提高了副產(chǎn)物的利用率,減少了排污處理費用。
試驗材料及試劑:優(yōu)質(zhì)黃水、60 %vol 原酒、優(yōu)質(zhì)酒尾、優(yōu)質(zhì)大曲、優(yōu)質(zhì)窖泥、優(yōu)質(zhì)酒糟(出池淀粉含量在8%~12%)、酒頭。常規(guī)試劑均為國產(chǎn)(進口)分析純。
儀器設(shè)備:氣相色譜儀(7890B GC System),美國安捷倫科技有限公司;液相色譜儀(1220 Infinity LC),美國安捷倫科技有限公司;精密電子天平(FA2004),天津天馬衡基儀器有限公司;臺式干燥箱(202-0型),北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;紫外/可見光分光光度計(UV2300),上海天美科學儀器有限公司;酸度計(PHS-3C),杭州雷磁分析儀器廠。
1.2.1 試驗流程
新鮮黃水→加入大曲粉、優(yōu)質(zhì)窖泥等→密封→酯化35 d→淋灑池壁→每一輪次窖泥及原酒質(zhì)量跟蹤整理。
1.2.2 窖泥理化指標的測定
水分、pH 值、氨態(tài)氮、有效磷、有效鉀、腐殖質(zhì)的測定方法參考白酒生產(chǎn)技術(shù)全書窖泥分析。
1.2.3 黃水、黃水酯化液、原酒指標的測定
黃水還原糖含量測定參照GB 5009.7—2016 中第一法(直接滴定法)的液體檢測方法;黃水淀粉含量測定參照GB 5009.9—2016 中第二法(酸水解法)的檢測方法;黃水的總酸、總酯含量檢測參照GB/T 10345—2007白酒分析方法。
利用氣相色譜檢測黃水、黃水酯化液、原酒中的酯類(己酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯和乙酸乙酯)、酸類(乙酸、丁酸、己酸)含量;利用液相色譜檢測黃水及黃水酯化液中的乳酸含量。
1.2.3.1 氣相色譜條件
7890B GC System,色譜柱為:CP-Wax 57 CB(50 m×0.25 mm×0.2 μm) ;載氣(高純氮):流速1 mL/min,分流比40∶1,尾吹5 mL/min;氫氣30 mL/min;空氣400 mL/min;檢測器:250 ℃;進樣口:250 ℃;進樣量1 μL;升溫程序:35 ℃保持4 min,以4 ℃/min 升至150 ℃,以15 ℃/min 升至210 ℃,保持20 min。
1.2.3.2 液相色譜條件
1220 Infinity LC,色譜柱為:C色譜柱(250 mm×4.6 mm×5 μm);柱溫:30 ℃;流動相:A+B (0.12 %磷酸水溶液+甲醇);檢測波長:214 nm;流速:0.8 mL/min,進樣體積:10 μL,運行30 min(使溶液完全流出色譜柱,不影響下一個檢測樣品)。
1.2.4 酯化液的制作配方
將黃水、普酒、酒尾、大曲粉、窖泥、酒糟、酒頭,按49∶22∶10∶9∶5∶5∶2 的重量比例攪拌均勻,保持溫度為32 ℃,并密封酯化35 d。黃水酯化液的設(shè)計,充分利用了發(fā)酵副產(chǎn)物黃水,并且將有風味物質(zhì)聚集的糟醅和酒尾、酒頭等也利用了起來,黃水中的有機酸也被最大化的利用。
1.2.5 車間中試操作方法
選擇了釀酒一車間所產(chǎn)原酒酒質(zhì)較不理想的窖池,對該窖池的窖泥進行養(yǎng)護強化。首先清理池壁及窖底,并去除池壁和窖底的酒糟;然后于池壁四周以及窖底打孔,將小孔排列成“品”字形、耙齒狀,平均孔徑為8 mm,最大孔距為90 mm,孔深控制在40 mm,池壁上的孔徑傾斜45°。將已發(fā)酵成熟的黃水酯化液拌和均勻,再從上至下灌淋,灌滿所有小孔。待酯化液完全被窖泥吸收后,再抹平池壁和窖底。
黃水的理化分析和色譜分析見表1、表2。
表1 黃水常規(guī)分析結(jié)果
表2 黃水色譜分析結(jié)果 (g/L)
白酒中的酸類物質(zhì)都是有機酸,是形成白酒口味的主要香味成分,也是生成酯類化合物的前驅(qū)物質(zhì)。濃香型白酒中的酸類主要以乙酸、乳酸、丁酸、己酸含量最多,占總酸含量的90%以上,被稱為白酒的四大酸。己酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯和乙酸乙酯是濃香型白酒中主要酯類,占總酯含量的90%以上,被稱為白酒的四大酯??傰ナ前拙浦猩习俜N酯含量之和。由表1和表2可知,黃水中有機酸尤其是乳酸和乙酸含量高,黃水中四大酯含量占總酯含量的15 %以上,與濃香型白酒中四大酯含量占總酯含量的90 %以上差別很大,說明比例不協(xié)調(diào),因此新鮮的黃水不能直接用于養(yǎng)護窖池,但卻是配制酯化液的最佳材料。
濃香型白酒在生產(chǎn)釀造過程中除了形成主要副產(chǎn)物黃水外,還有富含香味成分的酒頭、酒尾等。為使這些發(fā)酵副產(chǎn)物被充分利用,在設(shè)計實驗的過程中,首先進行了對黃水的化學常規(guī)分析和氣相色譜分析,并參考國內(nèi)外其他廠家的經(jīng)驗,進行了項目前期研究和多年的實踐,在經(jīng)過多次試驗后,制定了酯化方案。
酯化液的色譜分析結(jié)果見表3。
表3 黃水酯化液色譜結(jié)果分析 (g/L)
對比黃水與黃水酯化液的色譜分析結(jié)果,即可看出酯化過程增加了有效的香味成分,其中濃香型大曲酒的主要香氣成分己酸乙酯含量提高了近15倍。這說明發(fā)酵成熟的黃水酯化液有利于促進新窖泥老熟,而且對老窖有補益的作用,并且保障了窖內(nèi)的正常發(fā)酵,從而提高白酒的質(zhì)量。
添加黃水酯化液的窖池的原酒和池壁泥,與未加黃水酯化液的窖池的原酒與池壁泥,進行三輪次的理化數(shù)據(jù)分析和感官鑒定評比。
從表4 可以看出,試驗池窖泥加入酯化液后,窖泥中的有效磷、有效鉀、腐殖質(zhì)含量每一輪次都有一定程度的增加,營養(yǎng)成分的比例變得更為協(xié)調(diào),而對照池的窖泥理化性質(zhì)沒有明顯的變化。窖泥微生物生長繁殖在很大程度上取決于窖泥的理化性質(zhì),試驗結(jié)果表明,添加酯化液后的窖泥,更加適合己酸菌的生長。從表5 可知,窖泥理化性質(zhì)變好之后,其感官也有了很大的變化。首先是窖泥的色澤由灰白轉(zhuǎn)為褐色,板結(jié)現(xiàn)象逐漸消失;其次,窖泥的酯味由淡變濃,氨味和泥腥味逐漸消失;最后,在手感上有了較大的改善,窖泥變得更加柔熟細膩,無刺手感,且斷面有小氣泡,質(zhì)地均勻,粘稠感更明顯。
表4 試驗池和對照池窖泥理化分析結(jié)果
表5 實驗窖池加酯化液初始和第三輪窖泥的感官對比
從表6 可以看出,實驗池不同輪次之間都有明顯的變化,原酒產(chǎn)量每輪都有提升,且優(yōu)級酒率提升明顯,由原先的40 %逐步提升為60 %,提高了1.5 倍,平均己酸乙酯含量最終達到了3.0 g/L 左右,而對照池不同輪次之間基本沒有變化。濃香型白酒己酸乙酯與乳酸乙酯的比例在1∶0.5~0.9 最為適宜,能突出主體香,使香味協(xié)調(diào),同一輪次的實驗池與對照池相比較,實驗池原酒的己乳比越來越適宜,而對照池原酒的己乳比都不在最適范圍內(nèi)。添加酯化液后的窖池產(chǎn)的原酒,經(jīng)過5 位國家級品酒師專家品評,一致得出窖香濃郁、綿甜、酒體醇厚飽滿、香味協(xié)調(diào)、尾凈的評語。說明黃水酯化液的應(yīng)用不僅改善了窖泥的質(zhì)量,也提升了原酒的質(zhì)量。
表6 試驗池和對照池原酒數(shù)據(jù)分析
表7 實驗窖池加酯化液初始和第三輪原酒的品評對比
利用黃水酯化液進行養(yǎng)窖、護窖,在窖泥質(zhì)量和原酒質(zhì)量以及口感上有了明顯的提升,并且提高了原酒產(chǎn)量,降低了生產(chǎn)成本。
試驗窖池窖泥質(zhì)量的提高說明黃水酯化液有保養(yǎng)窖泥、提高老窖泥質(zhì)量的作用。黃水酯化液除了能起到接種、維持酸度穩(wěn)定、補充一些營養(yǎng)物質(zhì)和生香前體物質(zhì)等作用外,由于黃水酯化液能滲透進入窖壁、窖底,使窖泥的濕潤度得到了保證,并且對窖泥外部的厭氧環(huán)境進行了維持,對窖泥中的厭氧功能微生物進行了強化,有效的養(yǎng)護了窖泥。窖泥質(zhì)量的逐步好轉(zhuǎn),使得窖池產(chǎn)酒的質(zhì)量提高,產(chǎn)量也有所增加。