作为四大基本香型白酒之一，酱香型白酒以其“酱味突出、优雅细腻、柔和醇厚、回味悠长”的独特风味而深受消费者喜爱[1]。酱香型白酒与其他香型白酒的最大区别在于发酵过程中的高温环境，其特有的高温制曲、高温堆积、高温发酵过程涉及多种微生物，从而赋予了独特的酱香风味[2]。其中，酒糟的“高温堆积”是一个独特而重要的环节，主要体现在网罗与富集有益微生物、提高多种酶的活力等方面，同时堆积也是各种微生物共同作用产生酒体香味物质及其前驱物质的重要过程，因此也将高温堆积称为酱香型白酒生产的“二次制曲”[3]。
在中国古代，酒醅堆积的高度相对较低，一般不会超过1 m。而现代生产中，为了适应现代大规模生产需求，堆积的高度也随之升高，通常在1～3 m之间，具体高度可能会因酒厂的规模、产量和工艺流程的要求而有所不同[4]。与大堆堆积相比，传统的小堆堆积方式不仅可以保持发酵物料的均匀性，而且暴露在空气中的部分更多，更有益于微生物的繁殖代谢，使得酿造出来的白酒口感较好。席玉等[5]通过在酱香型白酒堆积发酵时充入空气，发现随着空气充入量的增加，细菌明显增长，酿造出来的酱香型白酒具有更加浓郁和均衡的香气。刘宏基等[6]通过对比不同堆积高度的酒醅的主要酶活，发现在高度1 m的小堆中其液化酶活性最高。小堆堆积的糟醅在相同质量下外表面积更大，因此，本研究通过引入酒醅比表面积的概念来比较堆子与空气接触面积的大小。
比表面积是指单位质量物料所具有的总面积[7]，被广泛应用于物理化学、材料科学、环境科学等领域[8]。为了评估比表面积增大对糖化堆积的影响，通过采取双堆堆积的方式进行研究。双堆堆积是指把同入一个窖的糟醅分别堆积成两堆发酵，目的是减轻堆子的自重压力，方便堆子网罗和富集有益微生物，有利于堆积过程中微生物发酵，常用于茅台镇酿造酱香型白酒。与单堆相比，当大堆子分成双堆后，质量不变，但是其外表面积增大。在酱酒的七次取酒中，第三、四、五轮次生产的基酒质量较好，由于前几轮酒醅中营养物质被消耗，从第六次开始蒸馏得到的基础白酒质量明显不如前几次[9]。因此改进酱香白酒的酿造工艺，促进第六轮次基酒生产具有一定的实际价值。目前双堆堆积的方式是否有利于酱香型白酒的酿造尚未有研究者涉及，本研究通过在酱香型白酒第六轮次的生产中分别进行大堆和双堆堆积的方式，探究比表面积的增大是否有利于提高酱香型白酒的产品质量。同时对其酒醅理化、微生物群落组成、挥发性风味物质进行分析，研究双堆堆积方式在糖化堆积中产生影响的内在机理，对指导酿酒一线生产有一定参考意义。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
酒醅、糠壳、大曲等实验材料及场地由西南某酱香型酒厂提供。
0.1 mol/L NaOH、0.1%葡萄糖标准溶液、斐林试剂、酒石酸钾钠、纳氏试剂、氯化铵等（均为分析纯）：成都金山化学试剂有限公司。其他试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
FW-100粉碎机：广州标德仪器有限公司；pHS-3C酸度计：杭州奥力龙仪器有限公司；78-1恒温磁力搅拌器：金坛市正基仪器有限公司；I9000气相色谱-质谱联用（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）仪、Poroshell 120 EC-C18色谱柱（4.6 mm×150 mm，4 μm）：安捷伦科技有限公司；DK-98-II电热恒温水浴锅：天津市泰斯特仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 生产试验方法
以第6轮次取酒后的酒醅为基础进行实验，第一窖池的酒醅（共20甑）经摊晾、加曲粉掺拌均匀后直接进行糖化堆积，堆积高度约2 m，作为大堆对照组。第二窖池与第一窖池同样操作，但是堆子一分为二分别进行双堆堆积，一小堆各10甑，高度约为1.6 m，作为双堆堆积组。堆积结束后与同批次的酒醅同时入窖，撒上糠壳用以区分，发酵完成后实验组酒醅单独取中段酒1 000 mL。
以9点取样法进行取样，对于加曲混合后酒醅，开始堆积时进行取样，分别在上、中、下三层，每层均匀选取3个位点，取样后进行混合，每个样品取样600 g，获得开始堆积时的样品并编号，双堆堆积组（BK）和大堆对照组（CK）分别为B1和C1。堆积结束后以同样方法取样，记为B2和C2。发酵结束按5点取样法进行取样，取中心以及四角样品后进行混合编号，每个样品取样600 g，编号分别为B3和C3。在发酵结束后蒸馏取酒阶段取中段酒1 000 mL，编号为B和C。
1.3.2 酒醅温度理化及微生物指标检测方法
温度：取糖化堆距离地面（80±4）cm，深度（15±3）cm，选择3个位置插入温度计测量温度，同时选择1个顶部深度（20±3）cm，记录4个不同位置的温度，堆积过程每隔12 h测量记录一次温度，最终通过取4个不同位置温度的平均值为酒醅堆积的温度。
糟醅水分、酸度、还原糖和氨基酸态氮含量测定：参照文献[10-11]的方法。
堆子外表面积采用圆台计算方法，计算公式如下：
式中：S为堆子外表面积，m2；π为圆周率；r1为上顶圆的半径，m；r2为底圆的半径，m；l为堆子母线长度，m。
堆子比表面积计算公式如下：
式中：SW表示堆子单位质量酒醅的表面积，m2；S为堆子的外表面积，m2；m为堆子的质量，t。
酒醅微生物群落组成分析：参考张颖等[12]的方法进行酒醅微生物群落分析；将预处理后的酒醅样品送至上海派诺森生物科技有限公司进行16S rRNA和内部转录间隔区（internal transcribed spacer，ITS）rRNA测序，按照QIIME2 dada2分析流程进行序列去噪或操作分类单元（operational taxonomic unit，OTU）聚类，使用云平台分析菌落多样性指数及群落组成变化情况。
酒醅挥发性风味物质的测定：参考王颖等[13]的方法。
1.3.3 基酒挥发性风味物质测定及感官评价
挥发性风味物质的测定：参考陈梦圆等[14]的方法，使用气质联用仪对基酒风味物质进行测定，取2 mL基酒过0.22 μm滤膜，加入10 μL4-辛醇（内标，1 μg/μL），加入1.5 mL进样瓶中直接进样。ZB-Waxplux毛细管色谱柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：40 ℃保持1 min，以4 ℃/min升至150 ℃，保持10 min，再以10 ℃/min升至210 ℃，保持18 min，最后以20 ℃/min升至230 ℃，保持5 min；载气为氮气（N2），流速1 mL/min，分流比20∶1。
定性定量方法：使用美国国家标准与技术研究所（national institute of standards and technology，NIST）和Wiley数据库鉴定每种化合物，选择正负匹配度＞800的化合物定性。采用内标法进行定量。
感官评价：由10人组成的感官评价小组，包括1名具有白酒品评经验的国家级品酒师、2名初级品酒师及7名白酒研究人员。结合国标GB/T 33405—2016《白酒感官品评术语》，采用盲评的方式，对基酒样品的香气包括酱香、焦香、曲香、酯香、醇香、甜香、空杯香以及基酒的滋味如酱味、陈味、酸味、醇厚、柔和、回味、协调等感官进行评分，评分区间0～10分，每名品评人员对相同样品进行3次评分后计算平均值，并对最终得分结果进行统计分析，基酒感官评分标准见表1。
表1 基酒感官评分标准
Table 1 Sensory scoring standards of base liquor
项目 评分标准酱香空杯香酱香突出典型（9～10分）；酱香突出（8～9分）；酱香较突出（7～8分）；酱香明显（6～7分）；酱香不明显（0～6分）空杯留香持久悠扬（9～10分）；空杯留香持久（8～9分）；空杯留香较长（7～8分）；空杯留香较短（6～7分）；有空杯香（0～6分）香气香气优雅细腻（9～10分）；香气舒适怡人（8～9分）；香气较优雅（7～8分）；香气较舒适（6～7分）；香气不舒适（0～6分）滋味曲香酯香醇香甜香焦香酸味酱味陈味醇厚柔和回味协调酸味和谐适口（9～10分）；酸味适口（8～9分）；酸味协调（7～8分）；酸味较协调（6～7分）；酸味不协调（0～6分）酱味典型（9～10分）；酱味突出协调（8～9分）；酱味明显（7～8分）；酱味略弱（6～7分）；无酱味或不协调（0～6分）陈味馥郁（9～10分）；陈味淡雅（8～9分）；陈味（7～8分）；略带陈味（6～7分）；陈味不愉悦或无（0～6分）酒体醇厚丰满（9～10分）；酒体醇厚（8～9分）；酒体醇和（7～8分）；酒体较醇和（6～7分）；酒体单薄（0～6分）圆润柔和（9～10分）；细腻柔和（8～9分）；柔和（7～8分）；较柔和（6～7分）；刺激（0～6分）回味悠长（9～10分）；回味长（8～9分）；回味较长（7～8分）；回味较短（6～7分）；回味短（0～6分）整体滋味协调饱满（9～10分）；滋味协调舒适（8～9分）；滋味协调（7～8分）；较协调（6～7分）；不协调（0～6分）
2 结果与分析
2.1 堆积方式对基酒挥发性风味物质及感官评价的影响
2.1.1 大堆堆积、双堆堆积基酒感官评价
两组基酒样品感官评价的得分结果见图1。由图1可知，两组基酒香气各项得分在6.0～8.5分之间。基酒B的酱香更为突出，同时其酯香、醇香、甜香、焦香均优于C。两组基酒滋味的各项得分也在6.0～8.5分之间，基酒B酱味突出，陈味、醇厚、柔和、回味等滋味感官均优于基酒C，两组基酒酸味差异不明显。说明双堆堆积方式对于酱酒的基酒风味提升具有明显的效果。
图1 大堆堆积及双堆堆积基酒的感官评价雷达图
Fig.1 Radar map of sensory evaluation of base liquor with large pile stacking and double pile stacking
a为香气、b为滋味。
2.1.2 基酒挥发性风味物质分析
为了进一步探究基酒风味的变化，对二者基酒的挥发性风味物质进行检测及分析。酱香型白酒中的风味物质复杂，使用气质联用（GC-MS）对基酒挥发性风味物质进行测定，结果见表2。
表2 大堆堆积及双堆堆积基酒中挥发性风味物质GC-MS分析结果
Table 2 Results of volatile flavor substances in base liquor with large pile stacking and double pile stacking analysis by GC-MS
含量/（μg·mL-1）基酒B 基酒C编号 化合物 香气特性1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18乳酸乙酯棕榈酸乙酯己酸丙酯乙酸糠酯反油酸乙酯9-十六碳烯酸乙酯戊酸乙酯乙酸乙酯正己酸乙酯丁二酸二乙酯甲酸庚酯乙酸异丙烯酯庚酸乙酯丁酸乙酯乙酸苯乙酯苯乙酸乙酯乙酸异戊酯乙偶姻645.00±6.80 24.72±1.56 0.89±0.02 2.05±0.07 7.42±0.13 0.31±0.05 4.03±0.39 438.85±0.18 32.02±17.63-7.17±0.55 15.44±0.17 5.37±0.16 31.16±2.44 1.86±0.03 3.39±0.09 5.19±0.34 14.03±1.34 516.05±30.56 25.03±2.45-2.47±0.15 5.73±0.79 1.16±0.52-276.33±3.03 11.95±1.22 1.15±0.07-14.32±0.82-7.55±0.22 1.41±0.12 4.27±0.17-3.89±0.11果香蜡香，奶油果香，菠萝果香花香，果香果香，奶油果香果香，苹果草莓、青苹果水果清香果香、玫瑰香果香果香果香，苹果玫瑰，茉莉花蜂蜜，花香果香，香蕉奶油香
续表
注：“-”表示未检出。
含量/（μg·mL-1）基酒B 基酒C编号 化合物 香气特性19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48羟基丙酮乙酸丁酸3-甲基戊酸己酸异戊酸乙醛5-甲基呋喃醛糠醛苯乙醛乙缩醛苯甲醛异丁醛（2S,3S）-（+）-2,3-丁二醇（R）-（-）-2-戊醇2-甲基-1-丁醇4-甲基-1-戊醇L-2-甲基丁醇苯甲醇苯乙醇丙醇丙二醇丁醇糠醇异丁醇异戊醇正己醇正戊醇仲丁醇2,3,5,6-四甲基吡嗪1.46±0.46 25.12±5.13 2.21±0.24 1.71±0.44 1.53±0.13 1.99±0.48 147.65±19.85 3.29±0.62 172.95±1.36 4.72±1.01 426.47±23.68 3.28±0.06 18.43±6.26 8.54±0.21 1.60±0.08 48.48±68.56 1.18±0.16 102.16±18.26 1.45±0.04 11.38±0.05 47.02±4.95 12.98±1.09 104.09±5.43 26.98±0.18 46.66±1.81 200.71±7.95 43.16±0.11 18.38±0.14 13.88±0.55 1.82±0.01-16.05±1.71 1.04±0.21--0.84±0.09 1.71±0.28 44.03±0.97 0.31±0.01 82.91±3.36 3.03±0.5 15.91±3.7 2.89±0.12-6.58±1.13-55.24±5.64-74.34±7.59 1.27±0.13 8.03±0.94 24.3±2.3 9.57±1.76 29.59±0.39 30.28±3.00 22.39±0.94 144.35±9.66 23.39±4.54 5.35±0.02--甜香，焦糖香醋香奶酪，汗臭酸香，药草奶酪，腐臭酸，汗臭果香，青苹果甜香，焦糖香坚果，烤面包果香，玫瑰，蜂蜜果香杏仁，坚果果香，甜香黄油，奶酪果香奶酪，腐臭杏仁，烤面包清香果香，烘烤花香，玫瑰果香，醇香果香果香，醇香焦香果香，醇甜果香，酒香醇香青草香果香烘焙香、焦香
由表2可知，两组基酒共检测出风味物质48种，包含酯类物质17种，醛、酮类物质9种，酸类物质5种，醇类物质16种以及吡嗪类物质1种。
酯类物质是酱香型白酒中占比最高的风味物质，能够为酱香型白酒提供果香、花香及甜味[15-16]。基酒B中酯类含量最高，为1 224.88 μg/mL，较基酒C高41.2%。采用双堆堆积的方式对提升基酒中乳酸乙酯、乙酸乙酯、正己酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯等酯类物质含量的效果更加显著。
醛、酮类物质是酱香型白酒中重要的风味物质，可起到促香、增香、协调香气的作用[17]。两组基酒中主要的酮类物质为乙偶姻，基酒B的酮类含量最高，达到15.49 μg/mL。乙醛、糠醛和乙缩醛是基酒中主要的醛类物质。
酸类物质是白酒口感的调和剂，促进酒体老熟，协调酒体平衡，影响白酒的口感和后味[18]。与大堆相比，通过双堆堆积后，促进了酒醅中酸类物质的积累，从而提高了基酒中乙酸、丁酸、己酸的含量，基酒中酸类物质含量提升，使得基酒B在口感、风味的协调性方面优于基酒C。
醇类物质能为白酒增香、增甜，赋予白酒特殊的香气，并将酯香衬托的更加突出，使白酒的整体的香气更加丰富饱满[19]。基酒中主要的醇类物质为丁醇、异戊醇、异丁醇。基酒B中醇类含量最高，为688.65 μg/mL，相对基酒C提高58.4%。双堆堆积的方式有助于提高白酒中醇类物质的种类和含量，其中基酒B中丙醇、丁醇、异丁醇等有助于提升酒体醇香的醇类物质含量高于基酒C，使得其基酒的醇香味更加饱满。
四甲基吡嗪不仅赋予白酒坚果和烘焙的香气，还是白酒中的健康因子[20]。基酒B中检测出四甲基吡嗪，含量为1.82 μg/mL，使得基酒B焦香味更加突出。在双堆堆积发酵过程中产四甲基吡嗪的芽孢杆菌快速繁殖代谢，积累了四甲基吡嗪，最终有效提升了基酒中四甲基吡嗪的含量，说明双堆堆积有利于酿酒生产中提高酱香型白酒基酒质量。
2.2 堆积方式对酒醅糖化堆积的影响及其机理分析
酒醅理化性质的变化、风味物质的积累以及酒醅中微生物的变化，对白酒的酿造起着至关重要的作用，直接影响着基酒的品质。为了进一步探究双堆堆积方式对糖化堆积过程的影响及其机理，对两组酒醅进行检测分析。
2.2.1 糖化堆积过程中酒醅比表面积分析
大堆堆积、双堆堆积堆子比表面积见表3。由表3可知，双堆堆积的比表面积为0.804π m2/t，大堆堆积的比表面积为0.768π m2/t，双堆堆积方式的比表面积大于单独大堆堆积。因此，双堆最终提升了基酒的品质原因可能是每吨酒醅采用双堆堆积的比表面积较大，与空气接触较多，溶氧量大于单独大堆堆积，而溶氧量增大在一定程度上影响酒醅的理化指标、微生物繁殖代谢以及酒醅风味物质，从而提升了基酒的品质。
表3 大堆堆积及双堆堆积堆子比表面积测算结果
Table 3 Calculation results of specific surface area of large pile stacking and double pile stacking
质量/t母线长度/m顶圆半径/m底圆半径/m 面积/m2 比表面积/（m2·t-1）外表大堆对照组双堆堆积组（2个）20 20 3.70 2.73 0.82 0.61 3.15 2.20 15.36π 2×8.04π 0.768π 0.804π
2.2.2 酿酒过程中酒醅温度及理化指标性质分析
温度、水分、还原糖、酸度、氨基酸态氮含量是白酒生产中重要的指标，可直接反映酿酒过程的情况和微生物群落的差异，影响基酒品质[21]。如图2所示，通过对酒醅的测定发现，酒醅在糖化堆积过程中温度、还原糖含量、氨基酸态氮含量升高，而水分和酸度下降。堆积完成后B2酒醅温度达到51.9 ℃，高于C2的48 ℃。这可能是由于双堆组的比表面积较大，使得酒醅中的微生物更加活跃，生长代谢活动也随之加剧而导致的温度升高。开始堆积时两组酒醅水分差异不显著（P＜0.05），堆积完成后，B2水分为50.68%，高于C2的48.54%。虽然B2是小堆堆积，但是并没有大量水分的散失，反而具有一定的保持酒醅水分的作用。堆积结束后，B2酒醅的还原糖含量达到4.57 g/100 g高于C2。但在入池发酵结束后的酒醅中，二者酒醅还原糖含量再次趋于一致，说明双堆组能够使酒醅在糖化堆积阶段积累更多的还原糖，为入池发酵阶段提供充足的底物，并且还原糖得到了充分的利用。堆积结束后两组酸度分别由4.33 mmol/10 g、4.15mmol/10g降至3.19mmol/10g、3.55mmol/10g，可能是开放的堆积环境使酒醅中的酸性物质挥发导致的。但入池发酵结束后酒醅的酸度升高至4.00 mmol/10 g、4.50 mmol/10 g，说明酒醅在窖池中进行厌氧发酵的过程中会积累较多的酸性物质。双堆实验组酒醅还原糖含量在堆积结束时显著高于大堆对照组（P＜0.05）。在堆积过程中，酒醅的氨基酸态氮含量略微升高，而在窖池中发酵的过程中，酒醅氨基酸态氮含量下降。对比两组酒醅的氨基酸态氮含量，堆积结束后B2、C2的氨基酸态氮含量分别为6.96 mg/g、6.85 mg/g，发酵结束后B3、C3氨基酸态氮含量差异并不显著，分别为6.65 mg/g、6.36 mg/g。
图2 大堆堆积及双堆堆积酿酒过程中酒醅温度的变化
Fig.2 Changes of temperature of fermented grains with large pile staking and double pile during brewing process
图3 大堆堆积及双堆堆积酿酒过程中酒醅理化指标分析结果
Fig.3 Analysis results of physicochemical indexes of fermented grains with large pile stacking and double pile stacking during brewing process
同项不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
2.2.3 堆积过程中酒醅细菌群落结构多样性分析
基于门水平、属水平堆积过程中酒醅细菌群落组成分析见图4。由图4A可知，不同处理酒醅和不同堆积阶段酒醅的门水平细菌群落结构均有差异。酒醅在堆积过程中，优势细菌门均为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes），相对丰度之和在90%以上，其中厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度最高，放线菌门（Actinobacteria）在酒醅中也占一定的比例，研究结果与REN T T等[22]研究结果一致。比较两组酒醅，可以发现在堆积过程中酒醅的厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度上升，而变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）在堆积结束后相对丰度有所下降，两组酒醅变化趋势相同。开始堆积时，两组酒醅门水平细菌群落结构较为接近，而堆积结束后，采用双堆的酒醅厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度最高，达到64%，而大堆对照组酒醅厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度为51%。这可能是由于好氧的芽孢杆菌等属于厚壁菌门（Firmicutes），从而改变了酒醅的细菌群落结构，双堆堆积能让酒醅富集更多的厚壁菌门（Firmicutes）的细菌。
图4 基于门（a）和属（b）水平的大堆堆积及双堆堆积酿酒过程中酒醅细菌群落的变化
Fig.4 Changes of bacterial community structure of fermented grains with large pile staking and double pile during brewing process based on phylum（a）and genus（b）levels
由图4B可知，在属水平上，相较于C2酒醅，B2酒醅在双堆过程中对于属水平细菌群落的结构影响更大。开始堆积时，两组酒醅中相对丰度排名前四的优势菌属为芽孢杆菌属（Bacillus）、费迪南德科恩菌属（Ferdinandcohnia）、叶杆菌属（Phyllobacterium）和红假单胞菌属（Rhodopseudomonas）。堆积结束后B2酒醅优势菌属发生较大改变，芽孢杆菌属（Bacillus）、克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）和枝芽孢杆菌属（Virgibacillus）的相对丰度都得到了显著的提升，其中芽孢杆菌属（Bacillus）相对丰度最高，为31%，克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）相对丰度为16%，费迪南德科恩菌属（Ferdinandcohnia）和枝芽孢杆菌属（Virgibacillus）的相对丰度分别为15%和9%。C2酒醅优势菌属的变化较小，酒醅主要优势菌属仍为费迪南德科恩菌属（Ferdinandcohnia）、红假单胞菌属（Rhodopseudomonas）、叶杆菌属（Phyllobacterium）、芽孢杆菌属（Bacillus），相对丰度分别为29%、13%、11%、9%。研究表明，克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）能够产生蛋白酶、纤维素酶等多种酶类，是酱香型白酒生产中重要的产香菌属，对酒体酱香风味的形成具有重要贡献[23-24]而枝芽孢杆菌属（Virgibacillus）具有较强的蛋白酶活性，普遍存在于高温大曲中，在酱酒生产过程中也发挥着重要的作用[25]。
微生物群落分析结果表明，双堆堆积方式对酒醅的微生物群落结构在门水平和属水平都有着较大的影响，这可能是由于酒醅中的芽孢杆菌等以有氧生长为主，具有更大比表面积的双堆结构其溶氧量高于普通堆积方式，更有利于好氧微生物的快速生长，从而使得微生物群落结构变化更加显著[26]。
2.2.4 酿酒过程中酒醅挥发性风味物质分析
酒醅中的挥发性风味物质直接决定着基酒中挥发性风味物质的含量。采用顶空固相微萃取-气质联用对两组酒醅的挥发性风味物质进行检测分析，聚类分析结果见图5。
图5 大堆堆积及双堆堆积酿酒过程中挥发性风味物质聚类分析热图
Fig.5 Heat map of clustering analysis of volatile flavor compounds in fermented grains with large pile staking and double pile during brewing process
由图5可知，两组酒醅在堆积结束后，共检测出45种挥发性风味物质，其中酯类21种，醇类10种，醛类4种，酮类2种，酸类4种，吡嗪类和烯烃类各2种。堆积结束后酒醅挥发性风味物质含量见图6。
图6 堆积结束后酒醅挥发性风味物质含量
Fig.6 Volatile flavor substance contents of fermented grains after stacking
由图6可知，酒醅中的酯类含量和种类相较于其他挥发性风味物质更加丰富，酯类可由醇类和酸类转化而来，也可直接由微生物代谢得到[27-28]。堆积结束后酒醅中主要酯类物质为乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸异戊酯，B2和C2酒醅中酯类含量分别为72.38 μg/g、64.73 μg/g。相较于大堆组，双堆组能使酒醅在堆积阶段积累更多酯类物质。
醇类能够与酸类作用产生酯类，同时也是其他重要挥发性风味物质的前体物质[29]。堆积结束后，酒醅中主要的醇类物质为苯乙醇、正戊醇、异戊醇等，B2和C2酒醅中醇类物质分别为23.15 μg/g和10.08 μg/g。这可能是由于双堆的比表面积增大，改变了酒醅的群落结构，能够代谢产生醇类物质的菌种丰度增加，使得酒醅中醇类物质含量增加。
酸类作为酯类物质的前驱物质，其含量和种类对酒醅酯类物质会产生一定的影响[30]。堆积结束后酒醅中主要的酸类物质为乙酸、丁酸、异丁酸，C2酒醅中酸类物质含量最高，为30.48 μg/g，B2为16.87 μg/g。C2酒醅中酸类物质含量高于B2，可能是由于双堆组的酸类物质更多的合成酯类，使其在堆积过程中能够积累的有机酸减少。
酒醅中醛、酮类物质的生成途径很多，醇类氧化和脱氢、酮酸脱羧、氨基酸脱氨脱羧等均可产生相应醛、酮[27]。堆积结束后，酒醅中主要的醛、酮类物质为乙醛、2-戊酮。两组酒醅中醛酮类物质含量差别不明显，B2酒醅为10.49 μg/g，C2酒醅含量略低，为10.10 μg/g。
在堆积过程，四甲基吡嗪可由大曲直接引入，或者经酒醅中的微生物代谢产生[12]。堆积结束后，B2酒醅中检测出四甲基吡嗪，含量为0.34 μg/g，而对照组C2酒醅未检测到四甲基吡嗪。结果表明，双堆堆积对酒醅四甲基吡嗪的生成有明显的促进作用，结合前面微生物分析结果，这可能是因为双堆酒醅中产四甲基吡嗪的Bacillus含量远高于大堆对照组导致的。
3 结论
本研究通过在酱香型白酒第六轮次糖化堆积过程中分别进行单独大堆和双堆堆积发酵，发现具有更大比表面积的双堆方式能够全方位提升基酒中酯类、醇类、酸类、醛酮类、四甲基吡嗪含量，且仅在双堆堆积组的基酒中测得四甲基吡嗪，其含量为1.82 μg/mL，使得酱香、焦香等风味更加突出，感官评价优于大堆对照组。
此外，对双堆堆积方式能够提升基酒质量的机理进行了探究。通过对两组实验组的酒醅理化分析对比发现，双堆堆积方式在提升酒醅还原糖含量的同时还能降低酒醅的酸度，减少酒醅水分损失。同时，可能是因为双堆堆积增大了糖化堆积时酒醅的比表面积，从而增加堆子的溶氧量，改变堆积过程中的细菌群落结构，明显提升酒醅中芽孢杆菌属（Bacillus）、克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）、枝芽孢杆菌属（Virgibacillus）等有利于酱酒酿造的微生物，最终提升酒醅中酯类、醇类、醛、酮类和四甲基吡嗪等的含量和种类。堆积后的双堆组酒醅中四甲基吡嗪含量为0.34 μg/g，而大堆对照组中未检测出。综合基酒和酒醅，总体评价为比表面积较大的双堆堆积方式有利于酱香型白酒糖化堆积发酵，效果优于单独大堆堆积，对于提升酱香型白酒品质有着良好的效果。
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