发酵温度调控对浓香型白酒主要香味成分生成的影响精.docx
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发酵温度调控对浓香型白酒主要香味成分生成的影响精
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2011Vol.37No.7（Total283
发酵温度调控对浓香型白酒主要香味成分生成的影响
*
蒲岚1,李璐2,邱树毅2,游玲1,谢善慈1,许德富3
倪斌3,税梁扬3,沈亮亮4,冯学愚
4,1
1（宜宾学院生工学院,发酵资源与应用四川省高校重点实验室,四川宜宾,6440002（贵州大学生物与化学工程学院,贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳,
5500253（泸州老窖集团公司,四川泸州,
6460004（四川理工学院生物工程学院,酿酒生物技术四川省重点实验室,四川自贡,
643000摘
要
研究了用换热方式实现对浓香型白酒发酵过程温度进行控制的新方法。
通过对控温发酵与传统发酵
方法进行对照试验,检测不同发酵期糟醅中主要香味成分的含量,探讨主要香味成分的生成规律,以及控温发酵方法对基酒质量的影响,证明用换热方法实现对浓香型白酒发酵温度进行控制是可行的。
关键词
浓香型白酒,发酵温度,温度控制,总酯,已酸乙酯,总酸
第一作者:
大学本科,工程师（冯学愚教授为通讯作者。
*四川省教育厅重点项目（082A001,四川省科技厅支撑计划项目（2010NZ0029,四川省省属高校白酒生产技术创新团队建设计划资助。
收稿日期:
2010－12－01,改回日期:
2011－05－12
白酒发酵是固态、多菌种协同发酵,微生物在糟
醅的固、气、液三相中进行复杂的物质能量代谢。
Graves[1]、Membré等[2]和MatildaOlstorpe等[3]的研究均表明,在固态发酵中温度对微生物生长代谢有重要影响。
徐占成等认为,通过控制入窖温度,有利于正常发酵和生酯
[4]
;唐现洪等认为,采用高温堆积发
酵新工艺,不仅丰富了微生物的种类和数量,同时增
加其代谢产物的种类和含量,
增加了白酒中的香味成分,香气更加幽雅、细腻;口味更醇甜、绵软、丰满、味
长[5]
。
周庆伍认为,
发酵温度控制在“前缓、中挺、后缓落”的变化趋势时,能生产好酒
[6]
。
酯化反应是吸热反应,窖内生香产酯菌也需要合
适的发酵温度。
实际生产中受气候、
操作习惯等因素的影响,实现良好的发酵温度变化趋势有困难。
目前
对固态通风发酵可以通过培养基水分蒸发、通风等实现温度控制
[7]
而对固态厌氧发酵温度控制的方法
不多。
我们通过研究换热方式,
在固态厌氧的窖池内实现对白酒发酵温度的控制[8]
。
通过适当降低发酵前期窖池内温度上升速度,在发酵中后期控制窖池内温度维持在顶温附近,实现促进已酯生成、降低乳酯生成量的目标。
糟醅是微生物生长代谢的营养源和载体,发酵过程中成分的变化是窖池内微生物生长代谢的结果,也
反映了窖池内微生物区系的更替过程。
通过对控温
发酵与传统发酵方法进行对照,测定糟醅中主要呈香呈味成分的积累数据,
可以判定发酵状况的优劣。
1
材料与方法
1．1
窖池内控温与测温
试验在四川某集团公司生产车间进行。
实验窖
池为安装换热装置的生产用窖池,并同时以传统生产窖池为对照。
控温方式:
在发酵前期通入冷却水控制窖池内温度上升幅度,在发酵中后期通入热水控制窖池内温度维持在顶温附近,适当延长“中挺”时间,以及后期温度“缓落”的幅度。
温度测定:
糟醅入窖时,将温度探头埋入窖池内部,每口窖池设3个测温点,测温点位于中层取样点附近,分为窖池中部、边部、角落。
1．2分析检测方法
用蒸馏法将试样中的挥发性成分与不挥发物质分离,然后用皂化-酸碱滴定法来测定总酯的含量,用中和滳定法测定总酸的含量。
用蒸馏法将试样中的糟醅中挥发性成分与不挥发物质分离后,用气相色谱法测定样品中主体香气成分含量。
分析检测在酿酒生物技术及应用四川省重点实验室气相色谱室（泸州老窖集团进行。
2
结果与讨论
2．1
控温发酵与对照发酵窖池温度变化趋势实验窖池与对照发酵窖池內各点的温度变化分
生产与科研经验
2011年第37卷第7期（总第283期
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别如图1图3所示。
入窖温度为20ħ左右,实验窖池与对照发酵窖池温度变化均呈现“前缓、中挺、后缓落”的变化趋势,说明发酵过程温度正常。
实验
窖池在发酵
“前缓”阶段的温度较对照窖池温度低2ħ左右,在发酵“缓落”阶段的温度较对照窖池高2ħ左右,说明实验窖池温度得到有效调控。
图1图3的数据还表明,窖池中部位置的温度
较周边位置高,原因是窖池周边和角更靠近窖壁,
受地温影响更大,也表明糟醅传热性差
。
由此可以推测糟醅传质阻力也大
窖内糟醅成分、微生物微生态在不同位置有较大差异。
图1发酵过程中窖池中央温度变化
图2发酵过程中窖池边温度变化
图3
发酵过程中窖池角温度变化
由于窖池中央可预埋取样器的位置不多,因此实验窖池、对照窖池中层与下层样品均指边中层和边下层（以下同。
2．2酒醅中总酸及主要高级酸的变化趋势
实验窖池与对照发酵窖池內中、下层糟醅中总酸
的变化及趋势如图4所示,
中层和下层糟醅中已酸、乙酸的变化及趋势分别如图
5、图6所示。
图4发酵过程中窖池糟醅中总酸含量变化
图5
发酵过程中窖池中层糟醅中已酸和乙酸含量变化
图6
发酵过程中窖池下层糟醅中已酸和乙酸含量变化
图4表明,2口窖池糟醅酸度变化趋势基本一致。
在发酵初期,对照窖池中层糟醅中的酸度増幅出现一个峰值。
随着发酵进行,
实验窖池与对照窖池的糟醅中酸度的増幅呈现有波动的上升趋势。
舒代兰等人认为在发酵前期窖内产生的酸主要是乳酸
[9]
酵母菌、兼性厌氧细菌呈现此消彼长的动
态变化关系[10－12]
。
结合图5、图6的数据,可以推论
控制实验窖池的温度,利于抑制乳酸生成,促进已酸的生成。
乙酸生成量与相差研究结果有差异
[9,13]
推
测原因是较频繁的取样破坏了窖内厌氧环境。
2．3总酯及3大酯的变化趋势2．3．1
总酯的变化趋势
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总酯是评价浓香型大曲酒基础酒质量的重要指标,主要是由已酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯构成,其中已酸乙酯是主体香味成分。
生产中通常是已酸乙
酯、
乙酸乙酯产生量不足,乳酸乙酯生成量过多,需要“增已降乳”。
实验窖池与对照窖池糟醅中总酯含量的变化情
况如图7所示。
可以看出,变化趋势与相关[9,13]
的研究结果相符。
至发酵结束,实验、对照窖池中层糟
醅总酯分别为279、273mg/100g,实验、对照窖池下层糟醅总酯分别为261、246mg/100g于对照窖池,说
明控制实验窖池温度,可以提高糟醅总酯的含量。
与吴衍庸等人对酯化酶最适反应温度研究结果相符[14]
。
图7发酵过程中糟醅总酯含量变化
2．3．2糟醅中3大酯变化趋势
实验窖池与对照发酵窖池內各点糟醅中乳酸乙
酯的变化趋势如图8所示。
图8表明,实验窖池中层糟醅中乳酸乙酯含量较对照发酵窖池低,在下层糟醅中实验窖池与对照发酵窖池乳酸乙酯含量几乎一致。
说明控温发酵可以降低乳酸乙酯生成总量
。
图8发酵过程中糟醅乳酸乙酯含量变化
结合现有的研究结果[9－13]
可以认为,控制实验
窖池在发酵“前缓”阶段的温度比对照窖池温度低,
抑制了乳酸菌的生长代谢,为酵母菌生长繁殖提供了更好的条件,降低糟醅中乳酸乙酯的含量。
实验窖池与对照发酵窖池內中层糟醅和下层糟醅中已酸乙酯、
乙酸乙酯的变化情况分别如图9、图10所示。
控制实验窖池发酵温度,在发酵前期糟醅中已酸乙酯、
乙酸乙酯生成量较低;在发酵中后期已酸乙酯、
乙酸乙酯含量更高。
至发酵结束,实验窖池中层糟醅已酸乙酯、乙酸乙酯含量分别达到9．862、
7．725mg/100g,对照窖池中层糟醅已酸乙酯、乙酸乙酯含量分别为8．590、5．984mg/100g;实验窖池下层糟醅已酸乙酯、乙酸乙酯含量分别达到10．590、6.245mg/100g,对照窖池中层糟醅已酸乙酯、乙酸乙酯含量分别为9．440、
7．012mg/100g。
已酸乙酯的变化趋势与吕松等人[9]
的研究结果相符,乙酸乙酯的生成趋势有差异,推测与发酵过程中大量取样破坏了实验窖池内的厌氧环境有关,也反证了对实验窖池温度进行控制更利于已酸乙酯的生成。
验证了吴衍庸
等人认为酯化反应需要较高温度的研究结果[11]
。
图9
发酵过程中窖池內中层糟醅中的已酸乙酯、
乙酸乙酯变化趋势
图10发酵过程中窖池內下层糟醅中的已酸乙酯、乙酸乙酯变化趋势
综合图8图10的数据可以看出,采用换热方
式控制发酵温度,可以实现窖池內“增已降乳”,即降低发酵过程中乳酸乙酯的生成量,增加已酸乙酯、乙
酸乙酯的生成量,并使总酯生成量有所提高。
3结论
白酒生产周期长,不可控影响因素多。
某些数据
变化异常,
也说明白酒发酵中取样的准确性、样品的
生产与科研经验
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处理及检测水平对试验数据影响非常大。
通过试验,可以得出以下结论:
（1用换热方式,可以实现对固态厌氧的白酒发酵温度的控制。
且控温发酵不会造成酒体风格改变,更能突出浓香型白酒的窖香特色。
（2控温发酵可以提高糟醅总酯的含量,促进已酸乙酯、乙酸乙酯的生成,减少乳酸乙酯的生成。
参
考
文
献
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ControllinginStrong-FlavorChineseLiquorFermentationPuLan1,LiLu2,QiuShu-yi2,YouLing1,XieShan-ci1,
XuDe-fu3,NiBin3,ShuiLiang-yang3,ShenLiang-liang4,FengXue-yu4,
1
1（CollegeofLifeScienceandFoodengineering,KeyLaboratoryofFermentationResourcesandApplicationatUniversitiesofSichuanProvince,YibinUniversity,Yibin,644000,China2（KeyLaboratoryofFermentationEngineeringandBiopharmacyofGuizhouProvince,Collegeof
ChemicalandChemicalEngineering,GuizhouUniversity．Guiyang,
550025,China3（Luzhoulaojiaolimitedcompany,Luzhou,646000,China4（CollegeofMaterialsandChemicalEngineering,SichuanUniversityof
Science＆Engineering,Zigong,
643000,ChinaABSTRACTAnewmethodoftemperaturecontrolbyheatexchangewerestudied．Comparativetestwerecarried
outbetweenthepitinstalledheatexchangerandthecontrol,andthecontentsofallflavoringcompoundsinfermenta-tionmaterialweremeasuredtoexploresomerulesintheproceedingoffermentation,andthequalityofcrudespiritswasalsoevaluated．Theresultsindicatedthatcontrollingtemperaturebyheatexchangewasfeasibleinstrong-flavor
Chineseliquorfermentation．Keywordssrong-flavorChineseliquor,fermentationtemperature,temperaturecontrol,totalesters,ethylca-proate,totalacids
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