浓香型白酒出酒率及酒质提升工艺技术创新研究

蔡天虹，封家文

（1.茅台镇陈年酒厂，贵州仁怀564501； 2.贵州醇酒业有限公司，贵州兴义562400）

浓香型白酒出酒率及酒质提升工艺技术创新研究

蔡天虹1，封家文2

（1.茅台镇陈年酒厂，贵州仁怀564501； 2.贵州醇酒业有限公司，贵州兴义562400）

对于浓香型白酒的工艺创新研究一直是业内研究的重点，其中对于提高出酒率及酒质的研究是科研工作者们共同的研究课题。在原有的传统工艺基础上，充分利用酶工程的先进技术，期间再增大酵母用量，并运用浓醪发酵液，可达到提高出酒率的作用，同时也可以提升产酒酒质。（晓文）

浓香型白酒； 出酒率； 酒质； 提升

在我国经济飞速发展、人民生活水平大幅提高的背景下，地球有限的资源正在消耗。在消耗能源及资源的同时还造成大量的环境污染。全球爆发的粮食、能源及环境危机都是由于人们不节制的生活方式造成的。怎样才能改变这种现状呢？为此，国家提出的走“科学发展观，建立环境友好型社会”的道路是解决这一现状的唯一办法，并号召全社会要搞好“节能降耗、减排增效”工作。

1 创新内容与方式

本试验目的是充分利用酶工程现有的先进技术和发酵工程中微生物的新陈代谢机理及微生物之间的相互作用关系等原理，在保留传统白酒发酵工艺的基础上进行创新，大幅提高白酒生产效益，进而达到“节能降耗，减排增效”的目的。

1.1 酶在酿造中的作用

白酒酿造的原理是将含淀粉的原料经过一定物理化学变化，把淀粉转变为可发酵性糖，再通过酵母菌作用把这些可发酵性糖转化为乙醇，在整个转化过程中，酶起到至关重要的作用。可以说，没有酶的参与，就没有白酒的产生。

传统发酵工艺中转化淀粉的酶主要是在制曲过程中产生的，大曲中各种微生物在发酵过程中也有少量的酶参与，其数量较少，不能在短时间内将淀粉转化为可发酵性糖而降低了乙醇的生成量。通过一定的途径加入适量的高活性酶，使淀粉较快且彻底转变为可发酵性糖，进而提高乙醇产量。

1.2 酿造中各种微生物的新陈代谢

白酒的酿造需要大量的微生物参与，也只有微生物的共同作用才会赋予白酒丰富的香和味。酵母菌主要是将糖转变为乙醇，酶类主要是将淀粉转变为可发酵性糖，乳酸菌、醋酸菌则是将糖转变为相应的酸，也有少量的乙醇会被产酸菌作为碳源转化。窖池中有丰富的微生物，对酿酒起主要作用的是梭状芽孢杆菌属，如己酸菌、甲烷菌、丁酸菌等，它们在无氧条件下能将糖、酸、醇转化生成相应的酸和酯。

1.3 微生物之间的相互作用

白酒酿造中存在着酵母菌与产酸菌之间此消彼长的关系，如果在发酵过程中酵母菌数量多且生长环境好，就会抑制产酸菌的繁殖，而当生长环境不适时，酵母菌则会大量钝化甚至死亡，这时产酸菌则会利用可发酵性糖进行大量繁殖，进而生成酸，造成乙醇产量的减少。

传统发酵采用多菌种混合发酵，而酵母菌在发酵过程中并没有占绝对优势，势必造成产酸菌利用糖大量繁殖，降低乙醇的生成量，所以在试验时采取双管齐下的办法。一是在传统发酵工艺中加入大量酵母菌，使其占绝对优势来抑制杂菌繁殖，同时较快地将被人为添加的酶转化成的糖发酵成乙醇；二是利用一部分原料采用单菌种液体发酵方式在短时间生成浓醪发酵液。这就大大提高了乙醇的生产量，然后将其返回到传统发酵工艺的窖池中共酵生香，即进行酯化反应。

该试验要解决的关键工艺技术重点主要有以下几个方面：(1)酶的使用方法、使用条件和使用数量；(2)高活性酵母菌的使用量及作用条件；(3)单菌种浓醪发酵液加入窖池的时间及数量；(4)酯化时间的确定。

2 创新方案

该项目的研究基于传统发酵方式的基础上大胆引用酶技术，同时将单菌种、液态发酵等技术集成应用，这样既保证产品具有传统工艺应具有的各种特点，同时又能大幅提高出酒率。

原工艺流程见图1。

图1 浓香型白酒传统工艺流程图

改进后工艺流程见图2。

图2 浓香型白酒创新工艺流程图

创新后的工艺技术关键是利用酶快速将淀粉转化成可发酵性糖，然后被大量酵母菌在短时间内转化成乙醇，降低产酸菌对淀粉的消耗。另外，加入浓醪发酵液增加窖池中糟醅乙醇量，同时使窖池底部形成较好的厌氧环境，促进酯化反应。

（1）酶的使用方法

使用酶的主要目的是能快速、彻底将淀粉转化成可发酵性糖。但必须有个前提，即要保证酶能和淀粉分子充分接触。因此，在工艺的润料环节加入酶，淀粉质原料在吸收水分的同时将酶吸入淀粉链周围，增加了酶与淀粉的作用点，所以蒸煮时酶能轻易将淀粉进行转化。

（2）增大酵母菌的作用

由于酶在短时间内将淀粉转化为可发酵性糖，如不及时利用，则会被产酸菌利用造成乙醇产量降低。加入大量酵母菌能快速将糖转化为乙醇，避免糖的损失。另外，由于乙醇不易被产酸菌利用，延长了醇与酸的酯化时间。

（3）加入浓醪发酵液的原因

传统工艺出酒率低的主要原因是开放式多菌种生产方式，易造成糖的损失，且淀粉转化率低。因此加入单菌种浓醪发酵液，一是能最大限度将淀粉消耗，其次增加糟醅乙醇含量，加快产香物质的生成；三是提高质量的关键所在；作如下发酵比较图（图3、图4）加以说明。

图3 传统工艺发酵剖面图

从图3看出，酒糟和窖泥的接触面较小，且酒糟含乙醇浓度低（约3%vol），所以不利于生香物质的生成。

图4 更新工艺发酵比较图

从图4看出，窖池底部充满发酵成熟的发酵液（酒精度约6%vol），这部分发酵液使窖底形成很好的厌氧环境，同时液体中由于二氧化碳的搅动，将窖泥中产香厌氧功能菌如己酸菌、甲烷菌、丁酸菌和液体淹没部分酒糟接触，进而产生大量的香味物质。

3 技术、经济指标

该项目研究的目的是充分利用酶技术和新的发酵理念对传统发酵工艺进行研究，以期达到出酒率和酒质大幅提高，进而获得经济效益和社会效益。

3.1 酶在转化淀粉时应达到的目标

传统发酵工艺入窖淀粉浓度平均为12%，发酵结束后出，窖淀粉浓度平均为6%，其淀粉转化率仅为50%，淀粉利用率较低。人为加入酶后，其淀粉利用率应达到90%。

3.2 在传统工艺中加入大量高活性酵母后可发酵性糖转化为乙醇应达到的目标

传统工艺由于酵母数量少，所以可发酵性糖易被产酸菌利用，从而降低了乙醇得率，乙醇得率仅为30%，改进后的工艺乙醇得率应达到45%。

3.3 改进后的工艺酒质应达到的目标

出酒率的大幅提高是否会影响酒质？这是该项目研究的难点。传统工艺酿酒中微量成分平均值如下：总酯1.8 g/L，总酸1.5 g/L，己酸乙酯1.5 g/L。

改进后的工艺酒中微量成分的平均值应达到：总酯3.5 g/L，总酸1.5 g/L。其中浓香型主体香味物质己酸乙酯尽量达到2.5 g/L。

口感：对照样—窖香较浓、醇甜较厚、回味长；试验样—窖香浓郁、醇甜厚、回味长。

4 改进后的工艺经济目标

采用新的生产工艺生产1t 60%vol传统固态发酵白酒只需消耗1.2 t高粱，400 kg小麦、6 t水、1.3 t煤，排放固体废弃物2 t，排放液体废弃物0.8 t；出酒率可达45%；节约生产成本10000多元，节能效果显著。

世界美酒走进中国

本刊讯：2017年9月9日上午，第七届中国（贵州）国际酒类博览会主宾系列馆开馆仪式在贵阳国际会议展览中心1号馆举行。

“展示全球佳酿、促进交流合作”，是中国（贵州）国际酒类博览会始终不变的主题。本届酒博会共设有英国、澳大利亚、新西兰、美属波多黎各4个主宾国家和地区，各主宾国家和地区带来了享誉世界的名优酒品，展示了独具特色的酒文化，为本届酒博会增添了靓丽的色彩。

作为中国规模最大、国际化程度最高、业内影响最深的专业酒类博览会，酒博会蕴含无限商机，拥有无穷魅力。相信借助酒博会这一国际平台，一定能促进各国酒业的深度交流，深化与各主宾国家和地区的经贸合作，共享发展新机遇，共赢美好新未来！（黄筱鹂）

Technical Innovation for Improving the Quality&Yield of Nongxiang Baijiu

CAI Tianhong1and FENG Jiawen2

(1.Chengnian Distillery,Renhuai,Guizhou 564501;2.Guizhouchun Distillery Co.Ltd.,Xingyi,Guizhou 562400,China)

Technical innovation research is always the focus in Nongxiang Baijiu industry,especially the research on the approaches to improve liquor quality and liquor yield.In this paper,the technical innovation including the application of enzyme technology,increasing the use level of yeast,and the use of heavy mash fermenting liquid etc.were introduced,which could not only improve liquor yield but also improve liquor quality in practice.(Trans.by YUE Yang)

Nongxiang Baijiu;liquor yield;liquor quality;improvement

TS262.3；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0068-03

10.13746/j.njkj.2017255

2017-09-13

蔡天虹（1971-），女，大学本科，酿造工程师，茅台镇陈年酒厂厂长、总工，国家评委，贵州省白酒专家，酱香酒酿酒大师，主要从事白酒生产、研发工作。