曾立,姚賢澤,楊生智,文尚瑜,王利,歐陽高偉,鄧子鏗,王周明,楊強(qiáng)
(勁牌有限公司,湖北大冶 435100)
醬香型白酒生產(chǎn)工藝特殊,制酒生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜,生產(chǎn)周期長,一年一個生產(chǎn)周期,主要包括二次投糧,九次蒸煮,八次加曲發(fā)酵,七次取酒等。醬香型白酒不同輪次酒質(zhì)風(fēng)格特點各不相同,大回酒三輪、四輪、五輪次酒品質(zhì)最優(yōu),同一輪次窖池不同位置的發(fā)酵酒醅,可產(chǎn)出醬香、醇甜和窖底香三個典型體[1-4]。傳統(tǒng)醬香制酒生產(chǎn),從下沙、糙沙到七輪次酒完成,僅利用行車進(jìn)行轉(zhuǎn)料,潤糧、上甑、攤晾、起堆均采用人工操作,生產(chǎn)環(huán)境差,勞動強(qiáng)度大,人工成本高,生產(chǎn)效率較低,不利于醬香白酒生產(chǎn)效益。由于生產(chǎn)工藝的特殊性,目前國內(nèi)少有企業(yè)嘗試醬香制酒機(jī)械化的應(yīng)用,報道的僅有貴州茅臺酒廠(集團(tuán))習(xí)酒有限責(zé)任公司對醬香型白酒制酒機(jī)械化進(jìn)行試驗研究,開發(fā)出從潤糧、上甑、攤晾起堆到入窖的醬香機(jī)械化設(shè)備系統(tǒng),結(jié)果顯示,與傳統(tǒng)車間相比,機(jī)械化試驗取得一定的效果,但出酒率、優(yōu)質(zhì)品率等指標(biāo)與傳統(tǒng)生產(chǎn)比較還有差距[5]。其他香型白酒的機(jī)械化生產(chǎn)研究成果較為突出,如國內(nèi)的桂林三花、玉冰燒、湖北勁酒、江蘇洋河、今世緣、內(nèi)蒙河套、稻花香等酒企,在機(jī)械化釀造方面突破較大,為國內(nèi)白酒的機(jī)械化做出示范[6-9]。
目前勁牌茅臺鎮(zhèn)酒業(yè)有限公司擁有傳統(tǒng)和半機(jī)械化生產(chǎn)釀造車間,半機(jī)械化工藝遵循傳統(tǒng)工藝要求,仍采用地面堆積和窖池發(fā)酵,在轉(zhuǎn)運、潤料、上甑、攤晾起堆等環(huán)節(jié)用機(jī)械模擬人工操作,以提高工藝執(zhí)行和酒質(zhì)酒率穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)勞動強(qiáng)度。本試驗以勁牌茅臺鎮(zhèn)酒業(yè)有限公司的半機(jī)械化和傳統(tǒng)釀造車間為研究對象,對比兩個車間2020—2021年度生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù),探究醬酒的兩種生產(chǎn)方式之間酒質(zhì)酒率和發(fā)酵過程各項關(guān)鍵指標(biāo)的差異,為醬香型白酒制酒機(jī)械化應(yīng)用和推廣提供參考依據(jù)。
樣品:下沙、糙沙及7 個輪次出窖、入窖過程中的酒醅;1—7 輪次的原酒樣品;化學(xué)試劑及培養(yǎng)基均為國藥分析純。
1.2.1 樣品的采集
酒醅取樣:選取從下沙階段到7 輪次出窖和入窖過程中的酒醅樣品,出窖酒醅根據(jù)五點取樣法,采集窖池中層五個位點的樣本,樣品采集后混合均勻,裝于無菌袋封裝標(biāo)記,儲存在4 ℃冰箱至檢測。入窖酒醅在入窖前的高溫堆積堆子上采集,采集堆子的中層酒醅,從4 個方位進(jìn)行取樣,取樣深度為20 cm,樣本采集后混合均勻,裝于無菌袋封裝標(biāo)記,儲存在4 ℃冰箱至檢測。
原酒取樣:收集三個車間每個班組入庫的酒樣,每個班每批次入庫取樣500 mL 酒樣,常溫保存至檢測及品評。
1.2.2 酒醅的檢測
酒醅的檢測包含水分、酸度、還原糖和微生物,水分和酸度采用GB 5009.3—2016 和GB/T 5009.51—2003(以乳酸計)進(jìn)行檢測,還原糖采用斐林試劑以無水葡萄糖為對照進(jìn)行檢測。微生物包含細(xì)菌、霉菌和酵母菌,采用稀釋涂布平板法,酵母菌和霉菌涂布于孟加拉紅培養(yǎng)基,30 ℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)2~3 d,細(xì)菌涂布于牛肉膏培養(yǎng)基,37 ℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)12~24 h。
1.2.3 酒樣的檢測
原酒酸酯的檢測:原酒的總酸總酯采用GB/T 10345—2007進(jìn)行檢測。
原酒風(fēng)味物質(zhì)含量測定:使用安捷倫7890B GC氣相色譜儀,以叔戊醇、乙酸正戊酯和2-乙基己醇為內(nèi)標(biāo)溶液,進(jìn)樣量為1 μL。方法為:進(jìn)樣口溫度為250 ℃,載氣為高純氦氣(純度≥99.999%),不分流進(jìn)樣;色譜柱LZP-930(25 m×320 μm×1 μm),流速為0.8 mL/min;柱溫箱升溫程序:起始溫度65 ℃,保持4.6 min,以25 ℃/min 降至40 ℃,保持1 min,以5 ℃/min 升至100 ℃,保持13 min;檢測器為FID檢測器。
原酒的品評:按勁牌茅臺鎮(zhèn)酒業(yè)對原酒的分級標(biāo)準(zhǔn)對新酒進(jìn)行品評分級,共有4 個等級,從高到低分別為醬香、一等醇甜、二等醇甜和備注酒(不具備醬酒的典型風(fēng)味特征)。
1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
出酒率的計算方法:出酒率=車間的產(chǎn)酒量/投糧量
實驗數(shù)據(jù)運用SPSS 20.0 中文版軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,組間比較用單因素方差分析,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2.1.1 酒質(zhì)酒率分析
統(tǒng)計兩個車間的酒質(zhì)酒率情況,出酒率情況見圖1,酒質(zhì)情況見表1。
圖1 兩個車間各輪次酒率情況統(tǒng)計
如圖1 所示,從兩個車間各輪次的出酒率情況來看,半機(jī)械化車間出酒率整體略低于傳統(tǒng)車間。前四輪次差異不大,四輪次后每個輪次低1 %左右,最終半機(jī)械化車間累計出酒率為45.14%,全年累計出酒率低傳統(tǒng)車間2.71%。
如表1 所示,從兩個車間各輪次原酒的酒質(zhì)來看,半機(jī)械化車間各輪次原酒的酒質(zhì)整體要高于傳統(tǒng)車間,全年累計,醬香占比高1.37%,一等醇甜占比高9.51%。從酒質(zhì)的角度出發(fā),半機(jī)械化原酒質(zhì)量沒有脫離傳統(tǒng)醬酒酒質(zhì)特點,且具有一定的優(yōu)勢。
表1 兩個車間各輪次酒質(zhì)情況統(tǒng)計
2.1.2 原酒色譜指標(biāo)分析
使用GC-FID 儀器對三個車間不同輪次原酒進(jìn)行檢測,檢測的指標(biāo)包括乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、甲醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、異丁醇、異戊醇、乙酸、乙醛、糠醛和乙縮醛,結(jié)果見圖2。
如圖2 所示,對兩個車間各輪次原酒色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析,結(jié)果顯示,除一輪次和七輪次兩個車間原酒的色譜指標(biāo)差異較大外,其他輪次差異并不明顯。由于所測部分色譜成分含量較低,選擇含量較大的色譜骨架成分進(jìn)行顯著性分析,結(jié)果如表2 所示,半機(jī)械化車間原酒的醛類物質(zhì)含量要普遍高于傳統(tǒng)車間,其中糠醛的差異最大,各輪次原酒顯著高56%~114%,可能是由于半機(jī)械化車間各輪次的谷殼用量(谷殼用量=所用谷殼重量/投糧量)高傳統(tǒng)車間約1 %導(dǎo)致的,谷殼在蒸煮的過程中會給酒體中帶入一定量的糠醛[11],半機(jī)械化車間可以從嘗試降低谷殼用量的角度進(jìn)一步提升原酒品質(zhì)。
表2 傳統(tǒng)和半機(jī)械化車間各輪次色譜骨架成分對比 (mg/100 mL)
續(xù)表2 傳統(tǒng)和半機(jī)械化車間各輪次色譜骨架成分對比 (mg/100 mL)
圖2 傳統(tǒng)和半機(jī)械化車間各輪次色譜數(shù)據(jù)主成分分析圖
2.1.3 原酒總酸總酯分析
統(tǒng)計兩個車間的原酒的總酸總酯,見圖3。
如圖3 所示,從兩個車間各輪次的總酸總酯數(shù)據(jù)來看,傳統(tǒng)與半機(jī)械化車間的總酸總酯無顯著差異,總酸含量高、總酯豐富一直是醬酒區(qū)別于其他類型白酒的特征之一[10],兩個車間原酒總酸總酯差異不大,說明半機(jī)械化原酒仍具備傳統(tǒng)醬酒酒質(zhì)特點。
圖3 傳統(tǒng)和半機(jī)械化車間各輪次總酸總酯統(tǒng)計圖
2.2.1 酒醅理化指標(biāo)分析
兩個車間不同輪次的出、入窖酒醅的水分、酸度、淀粉和還原糖數(shù)據(jù),結(jié)果見圖4。
如圖4 所示,兩個車間酒醅的出、入窖理化指標(biāo)數(shù)據(jù)隨輪次的進(jìn)行總體保持相同的變化趨勢,其中酒醅水分和酸度在前期迅速上升,在四輪次入窖和五輪次出窖后趨于平穩(wěn);酒醅淀粉含量持續(xù)降低;還原糖含量呈先上升后下降趨勢,在第四輪次達(dá)到峰值。由于三輪、四輪和五輪次為醬酒生產(chǎn)的大回酒輪次,酒質(zhì)酒率最好,酒醅前期變化較大是為三輪、四輪和五輪次積累更好的發(fā)酵條件,后期趨于平緩是經(jīng)過五輪次取酒后,淀粉消耗嚴(yán)重,后期酒醅酸度積累較大,使得微生物的代謝逐漸趨于緩慢,酒醅理化變化速率較為平緩。此外,相較于傳統(tǒng)車間,除半機(jī)械化車間酒醅前期的水分和部分輪次入窖酒醅的酸度略高外,其他指標(biāo)無顯著性差異。
圖4 傳統(tǒng)和半機(jī)械化車間不同輪次酒醅理化指標(biāo)對比
2.2.2 酒醅微生物指標(biāo)分析
兩個車間不同輪次的出、入窖酒醅的細(xì)菌、酵母菌和霉菌數(shù)據(jù),見圖5。
如圖5 所示,兩個車間出、入窖酒醅微生物隨著輪次的進(jìn)行整體處于相對平穩(wěn)的趨勢。除一輪次入窖酒醅的數(shù)據(jù)有部分差異外,兩個車間出、入窖酒醅的細(xì)菌、酵母菌和霉菌數(shù)量差異不大。
勁牌茅臺鎮(zhèn)酒業(yè)有限公司借助總公司小曲清香型白酒機(jī)械化的經(jīng)驗,在遵循醬香型白酒傳統(tǒng)工藝要求的基礎(chǔ)上,逐步將醬香型白酒的釀造工藝從傳統(tǒng)釀造過渡到半機(jī)械化釀造,實現(xiàn)了轉(zhuǎn)運、潤料、上甑、攤晾起堆等環(huán)節(jié)的機(jī)械化。本研究借助公司半機(jī)械化和傳統(tǒng)生產(chǎn)釀造車間平臺,通過對比兩個車間2020—2021 年度生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù),探究醬酒的不同生產(chǎn)方式之間酒質(zhì)酒率和發(fā)酵過程各項關(guān)鍵指標(biāo)的差異,現(xiàn)階段實驗結(jié)果主要有:(1)半機(jī)械化車間原酒的酒率要低于傳統(tǒng)車間,酒質(zhì)相對較好,總酸總酯無顯著差異,說明半機(jī)械化車間在酒質(zhì)方面相較于傳統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢,下步需將改進(jìn)重點放在提升半機(jī)械化車間原酒酒率方面;(2)從兩個車間各輪次色譜數(shù)據(jù)的主成分分析來看,半機(jī)械化和傳統(tǒng)車間二到六輪次原酒的色譜指標(biāo)整體差異不大,經(jīng)顯著性分析,半機(jī)械化車間原酒的醛類物質(zhì)含量要普遍高于傳統(tǒng)車間,其中糠醛的差異最大,經(jīng)分析是由于半機(jī)械化車間各輪次的谷殼用量較高導(dǎo)致,下步半機(jī)械化車間可以從降低谷殼用量的角度來進(jìn)一步提升原酒品質(zhì);(3)兩個車間酒醅的出、入窖理化和微生物數(shù)據(jù)隨輪次的進(jìn)行總體保持相同的變化趨勢,且差異不大,說明半機(jī)械車間的酒醅發(fā)酵狀態(tài)和傳統(tǒng)車間沒有差異。
綜上所述,從原酒產(chǎn)質(zhì)量和發(fā)酵過程監(jiān)控數(shù)據(jù)來看,在傳統(tǒng)醬酒生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上適當(dāng)進(jìn)行機(jī)械化升級,原酒質(zhì)量不會脫離傳統(tǒng)醬酒酒質(zhì)特點,同時有利于提高酒質(zhì)和生產(chǎn)穩(wěn)定性、降低工人勞動強(qiáng)度,適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。公司在醬香型白酒機(jī)械化的道路上取得了一定的突破,但仍有改進(jìn)的空間,同時半機(jī)械化工藝的突破也為公司醬香型白酒全機(jī)械化的道路打好了基石。