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                黃水循環對清香型白酒品質的影響研究
                發布時間:2022-10-17 分享到:
                為提高清香型白酒品質,針對發酵中后期循環黃水,開展了不同循環速度(3.6、6、13 L/min)、循環頻率(2、4、6 次/d)的試驗。結果表明:在相同循環頻率條件下,循環速度對總酸含量影響顯著(P<0.05);在相同循環速度下,循環頻率對*醇總含量和乙酸乙酯含量影響均顯著(P<0.05)。綜合理化指標后得出,循環速度3.6 L/min,循環頻率2 次/d的原酒口感較好。

                1.云南農業大學機電工程學院,云南 昆明 650201;2.云南農業大學大數據學院,云南 昆明 650201;3.云南赤水源酒業有限責任公司,云南昭通 657200

                摘要為提高清香型白酒品質,針對發酵中后期循環黃水,開展了不同循環速度3.6、6、13 L/min、循環頻率(2、4、6  /d)的試驗。結果表明:在相同循環頻率條件下,循環速度對總酸含量影響顯著P<0.05;在相同循環速度下,循環頻率對*醇總含量和乙酸乙酯含量影響均顯著P<0.05。綜合理化指標后得出,循環速度3.6 L/min,循環頻率2 /d的原酒口感較好。

                關鍵詞:黃水;清香型白酒;循環;酒質

                Effects of Circulating Yellow Water on the Quality of Qingxiang Baijiu

                 

                WEI Shuai1, LU Zhou3, LU Shaokun2.3, ZHOU Tao3, ZHANG Tianshun*1

                (1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Yunnan Agricultural University, Kunming Yunnan 650201, China;

                 2. College of Big Data, Yunnan Agricultural University, Kunming Yunnan 650201, China;

                3. Yunnan Chishuiyuan Co., Ltd., Zhaotong Yunnan 657200, China)

                 

                Abstract: In order to improve the quality of clear flavor liquor, experiments were carried out on yellow water circulation at different cycle rates (3.6, 6, 13 L/min) and cycle frequencies (2, 4, 6 times /d) in the middle and late stage of fermentation. The results showed as follows: under the same cycling frequency, the cycling speed had a significant effect on total acid content (P<0.05). At the same cycling speed, the cycling frequency had a significant effect on the content of higher alcohols and the content of ethyl acetate (P<0.05). After comprehensive physical and chemical indexes, it was concluded that the original wine with circulation rate of 3.6 L/min and circulation frequency of 2 times /d had better taste.

                Key words: yellow water; mild aromatic Chinese spirits; cycle; liquors quality

                黃水是清香型白酒固態法釀造過程中產生的主要副產物,是一種暗黃色、略粘稠的液體。黃水含有大量的酸性物質、淀粉、還原性糖,還有醇、醛、酯等多種香味物質及益生菌群,在清香型白酒發酵過程中有重要作用[1-2]。黃水有養窖、培養人工窖泥、拌糟回窖的作用,而且黃水中有機污染物較多,直接排放會污染生態[3]。

                目前,對黃水的研究主要集中在將黃水回收利用,如白酒勾兌、提取有機物質、以黃水為基質發酵等方面。王莉等[3]為探究黃水對濃香型白酒發酵促進作用,在酒醅頂部滲入黃水,探究了不同量黃水對酒質的促進效果。宋攀等[4]通過技術手段去除黃水雜質、勾調新型白酒,增加白酒中的風味物質,使酒體協調。馮興垚等[5]對黃水中的微生物資源和有機物含量進行概括分析,總結將黃水“變廢為寶”綜合利用方法;楊瑞等[6]分析評估了黃水的污染力,旨在減少黃水排放量的同時創造經濟效益。本文通過加裝黃水循環系統,探究黃水的循環頻率和循環速度對清香型白酒酒質的影響。

                1 材料與方法

                1.1 材料、試劑與儀器

                材料:糖化結束即將入罐的清香型白酒酒醅。

                試劑:酚酞試劑(10 g/L)、NaOH標準溶液(0.1 mol/L),廣州和為醫藥科技有限公司;內標物乙酸正丁酯(99.0%,上海星銥色譜儀器科技有限公司。

                儀器:304不銹鋼發酵罐(100 L),東莞市釀機械設備有限公司;DH48S-S型數顯時間繼電器,蘇州普欣寧電氣科技有限公司;GC9310-型氣相色譜儀、LZP-930毛細管色譜柱(30mm                                          ×0.32mm×0.5mm),上海色譜儀器有限公司;小型蒸餾設備(120 L),河南博眾機械廠。

                配套發酵罐相關設備:加裝濾液網,上部分為固體酒醅的發酵位置,下部分為副產物黃水的存儲位置。在罐頂布置鎧裝溫度傳感器、水泵、時間繼電器。

                1.2試驗方法

                每一罐均加入糖化好的35 kg清香型白酒酒醅,置于發酵車間自然培養[7-8]。收集前6 d酒醅下滲的黃水,從第7 d開始進行黃水循環,每次循環1 min。待35 d發酵周期結束后,對每罐單獨蒸餾取酒,并對原酒進*相色譜法檢測[9]。試驗的參數水平、發酵周期由廠內生產經驗選定,因素水平表如1示。

                1 試驗因素水平表

                Tab.1 Factor levels of circulating yellow water

                試驗

                編號

                循環速度V/L/min

                循環頻率F /(/d)

                1

                3.6

                2

                2

                3.6

                4

                3

                3.6

                6

                4

                6

                2

                5

                6

                4

                6

                6

                6

                7

                13

                2

                8

                13

                4

                9

                13

                6

                 

                1.3 氣相色譜檢測條件

                進樣口溫度250;檢測器溫度250;LZP-930毛細管色譜柱(30mm×0.32mm×0.5mm);升溫程序:40保持8 min,以10/min上升到150保持10 min;載氣為高純氮,流速0.6 mL/min,分流比301,氫氣40 mL/min,空氣400 mL/min,進樣量1uL。

                1.4檢測方法

                酒精度的測定:參考GB 5009.225—2016《食品安全國家標準 酒中乙醇濃度的測定》中的第二法酒精計法;總酸的測定:參考GB 12456—2021《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》中的第一法酸堿指示劑滴定法;風味物質測定:參考GB/T 10345—2007《白酒分析方法》。

                1.5數據處理

                運用SPSS 17.0進行數據顯著性差異分析。

                2 結果與分析

                2.1黃水循環對出酒率的影響

                將試驗罐出酒率折算至52%vol下比較,如圖1所示。出酒率在40%~52%之間,有6罐出酒率在45%以下,有2罐出酒率在50%以上。出酒率符合廠內正常生產工藝釀酒指標,也符合云南地區小曲清香型白酒的出酒規律[10],出酒率隨循環速度、循環頻率的變化規律不明顯。

                QQ20221017-175604@2x.jpg

                1出酒率中軸散點圖

                Fig.1 Axial scatter diagram of wine yield

                2.2黃水循環對白酒中風味物質的影響

                2風味物質含量

                Tab.2 Flavor substance content

                 

                試驗號

                風味物質含量/g/L

                總酸

                甲醇

                正丙醇

                仲丁醇

                異丁醇

                正丁醇

                異戊醇

                乙酸乙酯

                丁酸乙酯

                乳酸乙酯

                己酸乙酯

                1

                0.288

                0.150

                0.452

                0.001

                0.833

                0.031

                1.054

                0.559

                0.008

                0.434

                0.002

                2

                0.360

                0.127

                0.440

                0.007

                0.601

                0.185

                0.946

                0.432

                -

                0.289

                0.005

                3

                0.384

                0.116

                0.381

                0.002

                0.585

                0.160

                0.841

                0.282

                0.002

                0.817

                -

                4

                0.348

                0.009

                0.667

                -

                1.068

                0.244

                1.463

                0.549

                0.007

                1.168

                0.001

                5

                0.480

                0.132

                0.425

                0.002

                0.698

                0.175

                0.957

                0.440

                0.001

                1.206

                0.001

                6

                0.528

                0.113

                0.355

                0.001

                0.601

                0.020

                0.796

                0.304

                0.001

                0.780

                -

                7

                0.492

                0.166

                0.514

                0.002

                0.901

                0.027

                2.406

                0.556

                0.003

                1.110

                0.001

                8

                0.552

                0.147

                0.473

                0.003

                0.765

                0.231

                1.036

                0.545

                0.006

                0.857

                0.001

                9

                0.504

                0.142

                0.437

                0.008

                0.695

                0.224

                0.933

                0.508

                0.006

                0.888

                0.001

                注:“-”表示未檢出。

                2.2.1黃水循環對總酸的影響

                白酒中有機酸是決定白酒香型、風格的基礎性要素之一,適當的酸度能使酒體協調,香味自然;過量的酸度會掩蓋酒味,口感較差??偹嵋彩呛饬渴欠裾0l酵的重要指標,總酸過大則說明雜菌較多,發酵效果不理想[11]。由2可知,總酸范圍在0.2880.552g/L。根據現行清香型白酒國家標準(GB/T 10781.22006中對總酸含量的分級,本試驗中有3罐達到一級標準,有5罐達到優級標準。

                對總進行單變量方差分析,見表3。發現循環速度主效應顯著,F(2,4)=12.322,P=0.020P0.05)。在相同循環頻率條件下,6/d循環頻率外,總酸含量隨著循環速度的增大而增加。說明酒醅中的總酸在經過黃水循環、反復浸潤后含量增加,且單位時間的循環量越大,總酸轉化越明顯。推測可能是由于黃水的循環使得黃水中的產酸菌重新參與到酒醅的發酵過程,造成總酸增加[12]。

                3總酸含量方差分析

                Tab.3 Variance analysis of total acid content

                方差來源

                偏差平方和

                自由度

                平均偏差平方和

                F

                P

                顯著性

                V

                0.045

                2

                0.023

                12.322

                0.020

                *

                F

                0.017

                2

                0.009

                4.626

                0.091

                誤差

                0.007

                4

                0.002

                總和

                1.791

                9

                注:*表示差異顯著(P<0.05),下同。

                2.2.2黃水循環對*醇的影響

                豐富的*醇類是組成清香型小曲酒的香味和風格的重要成分[13]。

                清香型白酒中的*醇是在微生物群的作用下將糖、氨基酸經過一系列化學反應生成的,是組成白酒風味特點的主要物質之一[14]。白酒中的*醇有正丙醇、正丁醇、正戊醇、異丁醇、異戊醇、β-苯乙醇等。適量的*醇能使酒體協調,賦予酒體以圓潤、綿柔的口感,但過量的*醇會使人“上頭”,不僅失去原有的風格、達不到呈香的效果,還會造成身體上的不適[3]。

                由表2可知,清香型白酒中*醇含量從高到低依次為:異戊醇>異丁醇>正丙醇>正丁醇>仲丁醇,研究發現異戊醇、異丁醇的含量在相同循環速度條件下,隨著循環頻率的增大而減少。對*醇總含量(未檢出計0)進行單變量方差分析(見表4),發現循環頻率主效應顯著,F(2,4)=7.867,P=0.041P0.05,且在相同循環速度條件下,*醇的總含量也隨著循環頻率的增大而減少。

                4*醇總含量方差分析

                Tab.4 Variance analysis of higher alcohol total content

                方差來源

                偏差平方和

                自由度

                平均偏差平方和

                F

                P

                顯著性

                V

                0.763

                2

                0.382

                2.532

                0.195

                F

                2.372

                2

                1.186

                7.867

                0.041

                *

                誤差

                0.603

                4

                0.151

                總和

                60.720

                9

                 

                2.2.3黃水循環對酯類的影響

                酯類物質是清香型白酒中極為重要的呈香物質,是組成白酒風格和香型的主要成分。白酒中的四大酯類(乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯)含量總和占到了白酒總酯含量的90%以上,因此四大酯類是衡量白酒品質好壞的重要評估指標[15-16]。由表2可知,本試驗中四大酯類含量從高到低依次為:乳酸乙酯>乙酸乙酯>丁酸乙酯≈己酸乙酯。根據現行清香型白酒國家標準(GB/T  10781.22006中對乙酸乙酯含量的分級,本試驗中達到一級標準的有8罐。

                黃水循環對乙酸乙酯與乳酸乙酯含量有一定的影響,乙酸乙酯含量在相同循環速度下,隨著循環頻率的增大而減少;乳酸乙酯無明顯變化規律。丁酸乙酯、己酸乙酯含量極低,無明顯變化規律。

                5乙酸乙酯含量方差分析

                Tab.5 Variance analysis of ethyl acetate content

                方差來源

                偏差平方和

                自由度

                平均偏差平方和

                F

                P

                顯著性

                V

                0.024

                2

                0.012

                3.080

                0.155

                F

                0.054

                2

                0.027

                7.083

                0.048

                *

                誤差

                0.015

                4

                0.004

                總和

                2.030

                9

                 

                對本試驗中產生的乙酸乙酯含量進行單變量方差分析,由表5可知,發現循環頻率主效應顯著,F(2,4)=7.083,P=0.048P0.05),且乙酸乙酯含量在相同循環速度下,隨著循環頻率的增大而減少,表明循環頻率對乙酸乙酯含量影響顯著(P0.05),循環速度對乙酸乙酯含量影響不顯著(P≥0.05)。

                3 結論與討論

                出酒率隨循環速度、循環頻率的變化規律不明顯;在相同循環頻率條件下,6/d循環頻率外,循環速度對總酸含量影響顯著,且隨著循環速度的增大而增加;在相同循環速度下,循環頻率對*醇總含量和乙酸乙酯含量均影響顯著,且均隨著循環頻率的增大而減少。在本實驗中發現清香型白酒乳酸乙酯含量較高,本著“降乳增乙”的原則[17],因此采用循環速度3.6 L/min、循環頻率2/d,發酵35 d時,可以獲得較高的乙酸乙酯含量和較低的乳酸乙酯含量,從而獲得較好的口感。

                 

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