李大鹏;卢红梅;龙则河;张丽平;张百发
【摘 要】介绍了酱香型白酒生产中的微生物、生产工艺、贮存老熟及催熟技术的研究进展,并在前人研究的基础上提出了自己的观点.
【期刊名称】《酿酒科技》
【年(卷),期】2013(000)003
【总页数】4页(P82-85)
【关键词】酱香型白酒;研究进展;微生物;老熟
【作 者】李大鹏;卢红梅;龙则河;张丽平;张百发
【作者单位】贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550025;贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550025;贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550003;贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550025;贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550025
【正文语种】中 文
【中图分类】TS262.33;TS261.4;Q93-3
酱香型白酒是中国蒸馏酒重要香型之一。它采用独特的酿造工艺“四高一长”即高温制曲、高温堆积、高温发酵、高温馏酒和长期贮存，这是其他名优酒不具备的特点；此外，传统酱香型白酒是历经2次投料、9次蒸煮、8次发酵、7次取酒，长时间分轮次、分香型贮存后，按不同轮次、不同香型精心勾调而成。优质酱香型白酒具有“酱香突出，幽雅细腻，酒体醇厚，回味悠久，空杯留香”的鲜明风格，深受广大消费者的喜爱。
随着市场对酱香白酒的需求越来越大，学者们对酱香型白酒的研究越深入，很多地方也纷纷建厂生产酱香型白酒，但由于受地域所生产出的酒质与茅台镇生产的酱香型白酒的风味有较大差异。本研究对酱香型白酒的研究进展进行了综述，希望为酱香型白酒的研究和生产提供理论参考。
1 微生物方面的研究
微生物的种类及数量对白酒的风味有着特殊的关系，直接参与了乙醇和香味物质的形成。近年来，学者们在大曲和酒醅中微生物的种类、微生物与白酒风味的关系、微生物应用等方面的研究有了很大突破。
“曲乃酒之骨”，尤其酱香型白酒用曲量大，大曲的质量决定了酒质和风格。酱香型白酒所用大曲属高温大曲，包含大量微生物，具有高度的多样性，它们之间通过相互作用在曲内积累酶类及发酵前体物质，并为发酵提供营养物质，主要起到增香作用[1，2]。刘效毅[3]等从高温大曲中分离出147株微生物，其中97株为细菌，共分为4类；50株霉菌，共分为8类；证明了高温大曲中的微生物具有高度的多样性。蒋红军[4]等对高温大曲发酵过程的研究发现，在发酵初期微生物数量和种类均最多，中后期芽孢菌占优势，中期蛋白质分解力最高达16～19μg/g·min(以酪氨酸计)。
大曲是窖池发酵所需微生物的重要来源，但生产环境中的微生物也起到了重要作用。有研究发现，在茅台酒厂的酒醅中分离得到85种微生物，其中细菌41种、酵母28种、霉菌16种，其中来源于茅台大曲的至少有10种细菌、7种酵母和8种霉菌，其他微生物主要来源于空气、场地和原辅料[5，6]。网罗环境中的微生物主要靠酱香型白酒独特的堆积工艺完成，此工艺俗称“二次制曲”。杨漫江通过研究发现堆积后入窖酒醅中香味物质的含量比不堆积的有显著的提高，这与多种微生物交织在一起的共同作用是分不开的[7]。
功能菌对提高酒的风味起到了较大的作用，也越来越引起人们的关注。如张应莲[8]等从酱香型白酒大曲中分离得到1株白地霉MTBD，通过研究得出了其产蛋白酶的最适条件，蛋白酶活力可达到3387.61 U/mL，在发酵过程中对蛋白质的降解和香味物质的生成具有一定作用。杨涛[9]等从酱香型白酒的大曲、堆积酒醅和窖泥中分别分离出了5株嗜热芽孢杆菌、3株酵母菌和1组复合产酸菌，将这些菌种使用在大曲、酒醅和窖泥中后发现大曲的蛋白酶活力明显提高，氨基酸种类和总量增多，香味成分更加丰富，酒醅升温快且幅度大，酮醛类化合物种类和含量明显增多，窖底香基酒比例高且酒中酸及相应乙酯含量提高显著。
现代分子生物学和细胞技术在白酒酿造微生物中的应用，有助于从分子水平上认识中国白酒酿造微生物的酿造特征和解析中国白酒的酿造机制。如吴群[10]等使用细胞形态学和转录组学等技术对从高温大曲中筛选出的耐高温功能细菌地衣芽孢杆菌进行研究发现，该菌能耐受55℃高温，且具有较旺盛的代谢生长能力，并产生大量的I类热休克蛋白和以聚谷氨酸为主要成分的荚膜。边名鸿[11]等采用ARDRA免培养技术对酱香型窖泥中的古菌落进行研究，确定了其类型，均为产甲烷菌类。这些都为采用现代分子生物学、细胞形态学等技术对白酒酿造微生物的研究提出了新方向。
2 生产工艺方面的研究
2.1 堆积工艺的研究
高温堆积工艺是酱香型白酒生产的重要工序之一。酱香型白酒生产周期比较长，要经过多次堆积，且季节不同，堆积时间也不同。传统下沙工艺生产的酒生涩味及霉味较重，不能作为正品轮次酒使用，致使整个发酵周期的出酒率下降。因此，李长江[12]等采用改善润粮工艺、调整大曲的粉碎度、缩短堆积时间等方法使前3轮次酒的生涩味减少，口感得到改善，且优质酒的出酒率有所提高。生沙酒也可作为正品轮次原酒使用，使传统酱香大曲酒生产工艺的“8次发酵、7次取酒”规则变为“8次发酵、8次取酒”工艺，使整个轮次酒出酒率提高了1%～2%。王贵军[13]等提出借鉴浓香型白酒酿造工艺，下沙时不堆积，从而使生沙酒变得干净、醇甜，不回窖发酵而成为正品轮次酒使用，使得酱香型白酒酿造工艺变为8次发酵8次取酒，提高整个发酵周期的出酒率。
2.2 新型酱香型白酒的研究
新型酱香白酒是有别于传统酱香型白酒酿造工艺，而保留传统酱香风味特点的一种新型白酒，即缩短了生产周期，而品质仍然保留传统酱香型白酒的风味特点。近年来发展起来的麸曲酱香酒，具有生产周期短、出酒率高、风格优雅等特点，是生产酱香型白酒的新途径。培养优良的细菌通风麸曲不仅要对水分、温度、通风时间等控制，还要注意对曲池、曲室和制曲工具进行严格消毒，且接种和通风要均匀[14]。此外，时卫平采用现代微生物技术，改良了传统工艺，采用2次润粮，熟粮与配糟、曲子拌匀堆积，堆顶品温达46℃即可下窖，发酵周期为20 d[15]。发酵周期与传统酱香白酒工艺相比大大缩短。在产品风格上保持了传统酱香型白酒的独特魅力，其便捷的生产工艺模式和低成本投入，为酱香型白酒的发展又找到了新方向。
2.3 不同地域的酱香型白酒酿造工艺研究
地理环境是酿造优质酱香型白酒的重要因素之一。茅台镇得天独厚的地理位置和适宜的温度、湿度对茅台酒独特的“复合香”风格的产生起着至关重要的作用。近年来，随着酱香型白酒市场的不断升温，很多地方纷纷生产酱香型白酒，虽然与茅台酒酿造工艺相同，但酒质及风格各异。因此，应根据生产地域不同对酿造工艺进行调整。张建华[16]等在山东青州对酱香型白酒酿造工艺研究得出，在投料时加入河内白曲和细菌曲可使分解蛋白的能力增强，堆积的质量提高，产生杂环类化合物的量增多，酒的口感协调柔和；在第6、7轮次开始续料，以提高淀粉量，增大疏松度，提高出酒率，同时增加了水溶性和酯溶性化合物的提取率。
酱香型白酒采用酒勾酒工艺，不添加任何外来物质，完全靠不同轮次、不同酒度、不同酒龄的酱香、醇甜、窖底3种典型调味酒精心勾调。还有企业专门生产少量香型突出的酒作为调味酒，用以增加产品的风味。勾兑调酒分为3个步骤——选酒、小样勾兑和大批量勾兑。勾兑过程中，应仔细、认真，并在小样勾兑时全面记录香气和口味的变化，以便找出基酒之间适宜的添加量和变化关系[17]。目前，酒企主要是通过上述工艺进行人工品评勾调。
3 贮存、老熟方面的研究
3.1 老熟机理研究
目前关于白酒老熟的机理，流行的解释是白酒在老熟过程中受到两方面的作用，即物理作用和化学作用。物理作用主要有：挥发、聚合、缔合等；化学作用主要有：氧化、酯化、还原、合成、分解、缩合等。新蒸馏出的白酒因为含有较多的硫化物（如硫化氢、硫醇、二甲基硫等[18]）、游离氨、烯醛类（丙烯醛、丁烯醛等）等物质使口味比较燥辣、醇香感不强、刺激性气味较重。挥发能使低沸点醛类和硫化物减少，乙醇和水之间的缔合作用降低了乙醇的刺激，使酒味变得柔和软绵；虽然物理作用使白酒的辛辣刺激减少，但是白酒的陈味并没有形成，必须经过长时间贮存才能达到白酒的陈化，因此贮存过程中发生的化学作用是白酒老熟过程中的决定性因素。白酒中除水和乙醇外，还含有醛、酸、酯和高级醇类等多种香味成分，这些物质经过一系列的氧化、还原、酯化和水解等化学反应及物质相互转化，在体系中形成新的平衡，同时伴有成分消失或增减，新平衡中各类风味物质含量的多少，决定了酒体的特征和口感。
在老熟过程中，物理作用主要体现在前期，之后各方面的物理性质基本稳定，变化幅度较小；化学反应比较缓慢，伴随在整个老熟过程中，随着贮存时间的延长，酒体中各种香味物质逐渐达到平衡。
3.2 贮存过程中香味成分的变化
酱香型白酒中含有大量香味成分物质已成共识，研究显示茅台酒中已分离出1400多种[19]，但目前酱香型白酒主体香味成分还没有定论，也一直是酱香风味研究的热点，在学术界仍有很大的争论。酱香型白酒在贮存过程中醇、醛、酸、酯类等香味成分处于动态变化状态，并逐渐达到平衡。
酱香型白酒在贮存过程中的总体趋势是增酸降酯。蒋英丽[20]等通过对郎酒（酱香型）在不同贮存期内酒体质量变化的研究得出：总酸在贮存过程中有升高趋势，平均每年升幅为10 mg/100 mL。尤其在1～12月升幅较大；总酯在贮存过程中略有降低趋势，平均每年下降5 mg/100 mL，降幅不是很大，由于分析误差的存在，很难判断酯在贮存过程中的变化，但不能认为贮存期的酯化反应就停止了，因为酒中有机酸与乙醇反应生成乙酯是可逆反应，在酸浓度增大时，反应向生成酯方向进行；糠醛含量逐渐降低，平均每年下降5 mg/100 mL；乙缩醛含量逐渐上升，平均每年升幅为150 mg/l00 mL。孙君玲通过对敬八仙酒（酱香型）在自然贮存中微量成分的变化研究也发现，在贮存期内总酸有增加趋势，且12个月以前，总酸含量增长较快；总酯含量呈减少趋势。并发现总醛含量减少，由0.05 g/100 mL减至0.03 g/100 mL左右，醛含量减少，改变了酒的风味，使酒质变得醇厚、柔和；异丁醇和异戊醇含量呈下降趋势[21]。
3.3 贮存过程物理性质的变化
3.3.1 电导率
电导率是电阻率的倒数，通常是用面积为1 cm2、极间距为1 cm的两平行金属片插入溶液中测量两极间电阻率大小来确定，可作为评价白酒稳定性的一个重要指标。罗莉萍对多种香型白酒的电导率研究发现，白酒在老熟过程中，电导率随着存放时间的延长，呈增长趋势，且最终趋于稳定[22]。此现象的发生可能是由于陶瓷、玻璃器皿等容器中的金属离子溶入到酒中,致使电导率呈增长趋势。另外，在老熟过程中醇、醛、酸、酯类等物质之间的转化及乙醇/水二元体系间的缔合对其也有影响。
3.3.2 黏度
黏度是反映酒中各种物质之间相互作用力大小的宏观物性指标之一，影响着酒的各种性质。白酒的黏度小，其流过舌头和口腔的阻力就小，就会产生爽口的感觉。同时，其香气也就容易挥发出来刺激鼻黏膜，从而使人觉得香气扑鼻。黏度小，与舌面接触停留时间就少，就不会产生余味，清洌爽净；白酒的黏度大，流过舌头口腔时阻力大，使得口感厚、醇，与舌面接触停留时间多，就会产生余味，有醇厚浓郁的感觉[23]。在贮存过程中白酒的黏度会逐渐增大，增加了酒的醇厚感。白酒黏度的变化相对较小，只有经过长时间的贮存才会有明显的变化。
3.3.3 色泽
酱香型白酒的典型色泽为无色或微黄色，透明。李维青对白酒的色泽研究发现，酒中的微黄色主要来源于酿酒原料、贮存容器和长时间贮存，其中，贮存时间长是重要因素[24]。但白酒微黄色与其质量水平、陈年老酒的属性或长时间贮存不存在正比关系，而是受多种不确定因素所支配。与其他香型白酒相比，酱香型白酒所特有的微黄色成因是原酒在较长的存放过程中，生成了一些联酮类化合物，随着贮存时间的延长，酒的黄色还会加深。
3.3.4 溶胶特性
庄名扬通过对白酒理化性质的研究得出：白酒是胶体溶液，由真溶液逐步转化为溶胶的特殊溶液，既具有真溶液特性，也有溶胶一般特性，并提出白酒中胶粒的形成不是简单的分子相互堆积，是与白酒中的金属元素，尤其与具有不饱和电子层的过渡元素有关[25]。白酒中胶体的胶核是由金属元素与酒体中微量成分形成的。
3.4 贮存条件对老熟的影响
酱香型白酒贮酒容器多采用优质陶坛，陶坛是由粘土烧结而成，具有网状结构和极大的表面积，有助于白酒原酒的氧化和去除腥味及其他异杂味，而且坛中还含有一定量的金属元素，对酒的醇化起到一定的催化作用，有利于使酒的口感更醇厚。除容器外，温度的变化对白酒的老熟有很大的影响。有研究表明，在恒定温度下自然老熟酒中整个体系的平衡常数K接近一个定值，处于一种平衡状态，保持相对稳定的“静态”，这才会保持彼此间的协调，酒体的酱香突出，醇厚、协调、细腻感非常好，而自然温度贮存酒体香气大，但醇厚感、协调感、细腻感稍欠缺，且酒的损失较大[20，26]。
4 催熟技术的研究
目前白酒人工老熟的方法很多，其本质是给酒体施加能量或加快酒中各物质之间的相互作用，达到快速老熟的效果。最常用的方法有温度、光、磁、静电、离子、生物、X射线、综合催陈等。但事实表明，经催陈技术处理后的白酒大多存在“回生”现象，其味感香气往往会异于自然陈酿的白酒，并表现出白酒产品的货架稳定性差以及产品的近似性不高等缺点。因此，谭力[27]等提出白酒老熟的方法应该具有很强的针对性，不同香型的白酒，甚至是同种香型不同酒厂生产的白酒，由于其风味物质含量的差异很大，欲获得的主体香是不一样的，适宜的方法也就不同。
殷涌光 [28]等对高粱大曲酒采用脉冲数50，场强E=25 kV/cm，助剂浓度为1.0×10-6 mol/L高电压脉冲电场作用后，对酒样具有陈香明显、辛辣减少、柔和绵软、有余香等良好效果。这为同样以高粱为原料的酱香型白酒的催熟提供了新方向。此外，吴华昌[29]等从脂肪酶只改变反应的动力学平衡而不能改变热力学平衡及催化作用的特点出发，提出了采用脂肪酶对白酒催陈的新思路。
目前，虽然对白酒的人工催熟做了很多研究，但是由于“回生”现象等问题的存在，很多名优酒厂在实际生产中并没有采用，主要还是靠自然贮存。
5 展望
酱香型白酒作为中国白酒重要香型，拥有独特的生产工艺和别具一格的风味，以及独特的魅力，对酱香型白酒的研究也具有很高的理论和市场价值。
目前，对酱香型白酒酿造微生物的研究主要集中在影响酱香型白酒生产模式菌株的分离、筛选和鉴定上，而对功能菌的作用程度和彼此间的相互作用的研究较少，可采用分子生物学免培养技术和传统分离技术相结合的方式对功能菌进行研究；虽然近几年麸曲酱香型酒发展较快，但其质量与大曲酱香型酒尚有差距，可以考虑对产酱香的功能菌单独培养，然后混合使用，以达到提高酒质的目的。
酱香型白酒贮存时间至少3年，从经济方面考虑，由于陶坛贮存的酒量少，占地多，资金占用较大，因此是否可以考虑前期使用陶坛贮存，后期使用不锈钢容器贮存，找到不同容器贮存时间的连接点，达到节约成本的目的。酱香型白酒贮存时间长，主要是与其成分和性质有关，关于老熟和催熟的研究，还应从自然贮存老熟着手，先确定自然老熟的机理；由于不同轮次和不同香型酒中的香味成分含量不同，导致老熟时间和风味各不相同，因此对不同轮次和不同香型酒的老熟应分开研究。在研究白酒老熟的同时应注重物理指标（如电导率、黏度、溶胶特性等）的研究。
工业化和机械化是中国传统白酒发展的总趋势，现阶段酱香型白酒生产的机械化程度较低，如能解决各工序之间运输的连接方式、机械上甑、人工智能勾调等问题，相信将推动酱香型白酒的快速发展。
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