青稞蒸馏酒发酵工艺条件优化

梁露，南国辉，赵余，陈思羽，吴秋渧，李治中，吴芳，徐洲，袁华伟

（1.宜宾五粮液股份有限公司 对外合作部，四川宜宾 644007；2.宜宾学院 质量管理与检验检测学部，四川宜宾 644000；3.固态发酵资源利用四川省重点实验室，四川宜宾 644000；4.宜宾五粮液仙林生态酒业有限公司，四川宜宾 644007）

青稞广泛种植于青藏高原等高海拔地区，是藏民族特有的农作物．青稞富含β-葡聚糖、膳食纤维等营养物质，具有降血糖、降血脂和防治糖尿病、结肠癌、心血管病等功效，是酿制保健型发酵食品的良好原料[1-2]．青稞除了作为藏族人民传统的糌粑以外，还可以用于制作粥、爆米花、面包等[3]．青稞的蛋白质含量约为6.35% ～ 23.40%，淀粉含量约为51.26% ～ 66.70%，是酿酒的良好原料[4]．根据酿造工艺、原料组成的不同，目前已开发的青稞酒包括非蒸馏型传统青稞砸酒、青稞清酒，蒸馏型的青稞烤酒、青稞白酒等[5-7]．传统青稞酒多以整粒原料酿造，青稞洗净煮熟，降温后拌入酒曲，发酵两到三天即可，酒度较低；青稞蒸馏酒的生产是在原料经发酵后蒸馏而得，酒度较高．由于青稞原料品种质量差异大、青稞酒生产工艺多样性及发酵条件控制难度大等原因，导致青稞酒出现风味较差、口感不理想等问题，严重影响了青稞酒的品质[4,8]．为了解决上述问题，科研人员分析了青稞酒曲微生物的多样性，研究了米根霉的制曲条件及酒曲微生物成分对青稞酒品质的影响，优化了淀粉液化、糖化条件及发酵工艺[9-16]．然而青稞原料中的淀粉结构紧密、β-葡聚糖含量高[17]，传统的青稞酒酿制普遍存在出酒率低、成品质量不佳等问题．

针对这些问题，本文以四川藏区的青稞为原料，在传统发酵工艺基础上，选择水解青稞原料中淀粉和β-葡聚糖能力强的酒曲用于青稞酒生产的糖化发酵，探讨酒曲添加量、发酵温度及时间对出酒率、成品质量的影响，通过优化青稞酒发酵工艺，为青稞酒的酿造生产过程提供参考．

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验材料： 青稞（四川甘孜州新龙县）；发酵酒曲（HX曲、NJ曲、BJ曲、TF曲，本重点实验室自制）．

试剂： 氢氧化钠、苯酚、无水乙醇、亚硫酸氢钠、酒石酸钾钠、石油醚、95%乙醇、盐酸，均为分析纯，由成都市科隆化学品有限公司生产．

1.2 仪器与设备

SW-CJ-2FD 超净工作台（苏州安泰空气技术有限公司），LRH-250生化培养箱（上海一恒科学仪器有限公司），A008 不锈钢蒸煮锅（欧尔莱不锈钢制品厂），1 L 发酵罐（广州欧谱化玻仪器公司），304 白酒蒸锅（广州健汇五金厂），DLSB-5/20 低温冷却液循环泵（郑州长城科工贸有限公司），酒精度计（河间市振岩仪器仪表厂），PHS-25 pH 计（上海雷磁仪器厂）．

1.3 实验方法

1.3.1 青稞酒生产工艺流程及操作要点

工艺流程： 青稞预处理→初次蒸煮→闷粮→复蒸→自然摊凉→加曲→装罐发酵→蒸馏→青稞原酒．

操作要点：

（1）青稞预处理．称取500 g新鲜、颗粒饱满、无皮壳无杂质、无腐烂的青稞清洗干净，放入桶中加水，35℃浸泡5 h，泡粮水高出青稞(15～20) cm．

（2）初次蒸煮．将泡好的青稞倒入蒸锅，蒸煮45 min左右至青稞开裂．

（3）闷粮．将蒸锅中的初次蒸煮青稞倒入桶内，至水位高出粮面(20～30) cm，闷粮30 min．

（4）复蒸．将闷过的青稞再次放入蒸锅，大火复蒸45 min，打开盖子继续蒸5 min，待粮面的水分蒸发完，粮食颗粒完全柔熟，无硬心不顶手，裂口98%以上时取出．

（5）自然摊凉．将蒸熟的青稞平铺在干净整洁的超净工作台上，自然降温，等到温度降到(35～38)℃左右时加曲．

（6）加曲．称取准确量的酒曲，分三次撒曲然后进行充分翻拌，撒曲和翻拌时应均匀．

（7）装罐发酵．加曲后放入发酵罐中，放置恒温培养箱中进行糖化、发酵，隔天观察发酵情况．

（8）蒸馏．发酵完成后，取出糟醅，用白酒蒸锅蒸馏得青稞原酒．

1.3.2 青稞酒发酵条件单因素试验

在确定添加酒曲种类（NJ 曲、BJ 曲、HX 曲、TF曲）基础上，采取控制变量法，研究酒曲添加量（0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%）、发酵温度（22℃、25℃、28℃、31℃、34℃）以及发酵时间（4 d、6 d、8 d、10 d、12 d）对发酵糟醅理化指标、青稞酒酒度和感官品质的影响．

1.3.3 青稞酒发酵条件正交试验

根据单因素试验所得结果，以青稞酒酒度、感官评分为指标设计三因素三水平的正交试验，正交实验表见表1．

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factor level table of orthogonal test

1.3.4 理化指标测定方法

发酵糟醅中还原糖的测定采用GB 5009.7-2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》第二法，以葡萄糖计．发酵糟醅中总糖、总酸、pH的测定采用GB/T 13662-2018《黄酒》的方法，总糖以葡萄糖计、 总酸以乙酸计．酒度的测定采用GB 5009.225-2016《食品安全国家标准 酒中乙醇浓度的测定》第二法．

1.3.5 感官评价

青稞酒的感官评价方法如表2所示．选择10名经过专业培训和有白酒品评经验的师生对青稞酒样品进行感官品评，打分，将平均分作为评定结果．

表2 青稞酒感官评价项目及评分标准Table 2 Sensory evaluation and scoring standards of highland barley liquor

1.3.6 数据分析

每个试验重复3次，以平均值±标准偏差来表示试验结果．利用SPSS 19.0 分析软件对数据进行显著性分析，p＜0.05 为显著性差异．利用Excel 2010和Origin 8.5对试验数据进行整理和图表绘制．

2 结果与分析

2.1 不同酒曲对青稞酒品质的影响

由表3 可见，在四种酒曲的发酵糟醅中，HX 曲的酸度最小，还原糖含量与总糖含量最低，pH 最大，表明HX 曲的使用产生了较少的酸性物质，有可能是HX 曲中的微生物淀粉分解能力强，发酵力强，产酸微生物较少的原因．

表3 不同酒曲对青稞酒发酵糟醅品质的影响Table 3 The effect of different starters on fermented grains of highland barley liquor

图1中HX曲生产的青稞原酒酒度最高，表明原料中的淀粉分解为还原糖与总糖后被充分利用．在对青稞酒原酒进行感官品评，使用HX 曲的原酒感官品评得分最高．因此，选择HX 曲为酿造青稞酒的酒曲．

图1 不同酒曲生产的青稞原酒酒度及感官评价Fig.1 Sensory evaluation and alcohol content of highland barley liquor produced by different starters

2.2 青稞酒发酵单因素实验结果分析

2.2.1 酒曲用量对青稞酒的影响

由表4可知，当酒曲用量小于0.7%时，随着酒曲用量的增加，青稞酒发酵糟醅的pH 值不断下降，总酸含量上升，表明产酸量增加．在发酵糟醅中，随着曲药用量增加，还原糖与总糖含量减少，曲药用量为0.9%时，还原糖与总糖含量有上升．

表4 酒曲用量对青稞酒发酵糟醅影响Table 4 Effect of the dosage of starter on the fermented grains of highland barley liquor

图2 显示，青稞原酒酒度与感官评分随酒曲用量的增加均呈现先上升后下降的趋势，可能是因为酒曲用量增加，水解蛋白质的能力较强，发酵过程生成的氨基酸较多，相应的高级醇等风味物质产生较多，反而影响青稞酒的感官．酒曲用量为0.5%时的感官评分最高且原酒酒度最高，得到的青稞酒品质最好．因此，酿造青稞酒的最佳曲药用量为0.5%．

图2 酒曲用量对青稞原酒酒度及感官评分的影响Fig.2 Effect of the dosage of starter on sensory evaluation and alcohol content of highland barley liquor

2.2.2 发酵温度对青稞酒的影响

由表5 可知，随着温度的升高，青稞酒发酵糟醅中pH 下降，总酸含量上升，还原糖与总糖含量持续下降．由图3可见，发酵温度为28℃时，青稞酒的酒精度最高，感官评分也最高．发酵温度过高，发酵充足，还原糖与总糖含量少；但温度过高，酵母代谢过于旺盛，易提前老化，且高温下易滋生杂菌，产酸细菌繁殖快，消耗营养成分，影响酒精产率．酸度受发酵过程中温度的影响较大，温度越高酸度上升越快，同时酒精开始转化，反而影响了酒精的生成和酒的品质[18-19]．因此，青稞酒最佳发酵温度为28℃．

图3 发酵温度对青稞原酒酒度及感官评价的影响Figure 3 Effect of fermentation temperature on sensory evaluation and alcohol content of highland barley liquor

表5 发酵温度对青稞酒发酵糟醅的影响Table 5 Effect of fermentation temperature on fermented grains of highland barley liquor

2.2.3 发酵时间对青稞酒的影响

由表6 可见，随着发酵时间的增加，pH 不断下降，总酸含量升高，还原糖与总糖含量下降．由图4可见，当发酵8 d 时，青稞原酒的酒度最高，但发酵10 d 时感官评分最高．随着发酵时间的延长，青稞原料中的淀粉逐渐被利用完全，还原糖与总糖的含量也减少，总酸含量会持续增加；发酵后期酒精被利用，与酸类物质反应生成酯类，风味物质生成开始增加，酒精度略有下降[20]．因此，青稞酒的最佳发酵时间为10 d．

图4 发酵时间青稞原酒酒度及感官评价的影响Figure 4 Effect of fermentation time on sensory evaluation and alcohol content of highland barley liquor

表6 发酵时间对青稞发酵糟醅的影响Table 6 Effect of fermentation time on fermented grains of highland barley liquor

2.3 青稞酒正交试验结果分析

表7 为不同发酵条件青稞酒的原酒酒度与感官品评正交试验结果，通过比较极差值R，可以得出影响青稞酒原酒酒度的因素依次为A（酒曲添加量）＞B（发酵温度）＞C（发酵时间），最优的工艺组合为A2B2C2；影响感官评分的因素依次为A（酒曲添加量）＞B（发酵温度）＞C（发酵时间），最优的工艺组合为A2B2C3．适当延长发酵时间，有利于香气成分的形成，感官评分较好，因此综合分析后得到的最优工艺组合为A2B2C3，即曲药用量为原料的0.5%、发酵温度为28℃、发酵时间为10 d．在此条件下进行3 次重复试验，结果取其平均值，验证得到青稞酒原酒的酒精度为51.35%vol，感官评分为89.12分．

表7 青稞酒发酵条件正交试验直观分析表Table 7 Intuitive analysis table of orthogonal test of highland barley liquor

3 结语

以青稞为原料，采用传统固态白酒的酿造工艺，对青稞酒发酵工艺条件进行优化，确定酿造青稞酒的最优酒曲为HX 曲，酒曲用量为青稞重量的0.5%，发酵温度为25℃，发酵时间为10 d，酿造出的青稞酒酒度为51.35 %vol，感官品评较高，为89.12分．本文的优化可弥补传统青稞酒酿造的不足，为青稞蒸馏酒的生产技术进行了补充．