图1 不同粮糟比对糟醅水分（A）、酸度（B）及淀粉含量（C）的影响
Fig.1 Effect of different ratios of grains to fermented grains on moisture (A), acidity (B) and starch contents (C) of Zaopei
Effects of the ratio of grain to rice husk on the physicochemical property and volatile flavor compounds of strong-flavor Baijiu Zaopei
中国白酒历史悠久，是中国传统文化的重要符号。浓香型白酒深受消费者的喜爱，其市场份额占据国内白酒市场的首位[1]。浓香型白酒是以高粱、小麦、玉米、大米、糯米等粮食为主要原料，以大曲为糖化发酵剂，采用混蒸续糟的传统工艺酿造而成[2]。除母糟外，粮食、糠壳、大曲是浓香型白酒发酵必不可少的原辅料[3-5]，在浓香型白酒发酵过程中有着至关重要的作用。
粮食是浓香型白酒糟醅发酵过程中的生化反应的重要基质，同时也对白酒风味具有一定的贡献[6-7]。在蒸馏摘酒过程中，不同类型粮食自身的粮香风味物质进入酒体，与发酵过程中所产生的香味物质共同形成多粮浓香型大曲酒特有的风格特征[8-9]。因此，糟醅的粮糟配料不仅影响糟醅的下轮发酵情况，也对基础酒的风味有着重要的影响，在一定程度上决定着基础酒质量的优劣[10]。如唐贤华等[11]将不同比例粮食添加到母糟中进行窖外模拟发酵，发现糟醅的水分和酸度均增大，淀粉浓度降低。唐洁等[12]研究了配糟对清香型白酒发酵过程中环境因子及微生物群落演替的影响，结果表明，与使用正常发酵周期配糟酒醅相比，使用延长发酵周期配糟酒醅水分较低，而酸度、氨基酸态氮、总游离氨基酸、还原糖和残余淀粉较高，这些理化指标对配糟酒醅微生物群落结构的影响显著（P＜0.05）。郭继英等[13]研究发现，配糟的添加量对小曲高粱酒酒质和出酒率均有较大的影响。此外，糟醅发酵需要适宜的温度、水分和酸度，这些指标的异常会严重影响糟醅的糖化和发酵进程[14-15]。糠壳作为浓香型白酒生产的重要辅料，是大曲酒酿造过程的填充剂和蒸馏过程的疏松剂[16]，对调节发酵条件具有重要作用。唐贤华等[17]研究发现，不同糠壳含量糟醅在发酵期间的质构特性差异显著（P＜0.05），糟醅的水分和酸度与硬度、内聚性、回复性呈极显著正相关（P＜0.01）。因此，疏松程度对于糟醅发酵的影响十分重要。现有研究较多关注不同配料与菌落的生长的关系、单粮配料下的模拟发酵等，对酿酒生产过程中原辅料的配比及其对糟醅理化及风味物质生成等影响的报道尚不多，无法为酿酒生产提供直接的参考。本研究在实验室水平模拟浓香型白酒固态发酵，采用常规检测方法及顶空固相微萃取气质联用headspace solid phase micro-extraction-gas chromatographymass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）法研究粮糠配比对糟醅理化性质、挥发性风味物质的影响。旨在对多粮浓香型白酒在生产过程中调节糟醅发酵条件和生产标准的制定提供参考，对通过调节多粮浓香型白酒的生产配料以改善糟醅发酵状态的工艺调控具有一定的指导意义。
糟醅、五粮粉（高粱36%、大米22%、糯米18%、小麦16%、玉米8%）、糠壳、曲药和封窖泥等生产材料：宜宾五粮液股份有限公司。
酚酞、氢氧化钠、乙醇、硫酸铜、盐酸（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；4-辛醇（色谱纯）：阿拉丁（上海）生化科技有限公司。
BPC-250F生化培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；RP-140A干培两用箱：上海容威仪器（上海）有限公司；B.H-16电子台称：浙江霸王制衡有限公司；PL-602E电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；Centrifuge 5810R高速冷冻离心机：德国艾本德有限公司；7890A-5975C气相色谱质谱联用（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）仪：安捷伦科技（中国）有限公司；20 L实验室小型酒甑：定制设备。
1.3.1 不同粮糟比进行实验室水平模拟浓香型白酒发酵
准备5个同型的塑料桶作为实验发酵容器，四周及底部贴有厚约1 cm的窖泥。称取2.5 kg的出窖糟，分别加入粮食的比例为所取湿糟醅质量的10%、15%、20%、25%、30%，混合均匀（不加水）后堆积润粮2 h。分层铺撒在实验室小型酒甑中，沸水蒸粮90 min。待蒸粮结束后取出堆放，并立即在糟醅表面喷洒粮食质量80%的沸水，铺开风冷降温至20～22 ℃后，加入粮食用量20%的曲粉混合均匀。将其全部转移至塑料桶中，用封窖泥封住顶部，放入生化培养箱中进行密封发酵。将生化培养箱的初始发酵温度调为20 ℃，以1 ℃/d的升温速度调节生化培养箱的温度，至30 ℃后保持不变。发酵30 d后，将糟醅混匀后测定理化指标和挥发性风味物质。
1.3.2 不同粮糠比进行实验室水平模拟浓香型白酒发酵
准备5个同型的塑料桶作为发酵容器，四周及底部贴有厚约1 cm的窖泥。称取2.5 kg的出窖糟，加入500 g粮食拌匀。然后按照粮食用量的10%、15%、20%、25%、30%添加糠壳混合均匀后，堆积润粮2 h。分层铺撒在实验室小型酒甑中，沸水蒸粮90 min。待蒸粮结束后取出堆放，并立即在糟醅表面喷洒粮食质量80%的沸水。铺开风冷降温至20～22 ℃后，加入粮食用量20%的曲粉混合均匀。将其全部转移至塑料桶中，用封窖泥封住顶部，放入生化培养箱中进行密封发酵。将生化培养箱的初始发酵温度调为20 ℃，以1 ℃/d的升温速度调节培养生化培养箱温度至30 ℃后保持不变。发酵30 d后，将糟醅混匀后测定理化指标和挥发性风味物质。
1.3.3 理化指标的测定
水分检测：采用常压105 ℃烘箱干燥法[18]；酸度检测：采用酸碱滴定法[16]；淀粉含量检测：采用斐林试剂滴定法[19]。
1.3.4 挥发性风味成分的测定
用顶空固相微萃取气质联用（HS-SPME-GC-MS）对发酵后的糟醅进行挥发性风味成分的检测。称取5 g混匀后的糟醅，加入20 mL无水乙醇混合并在5 ℃条件下振荡30 min，5 ℃、5 000×g条件下离心5 min后取上清液，通过0.22 μm膜过滤。吸取1 mL滤液于20 mL顶空样品瓶中，加入内标（4-辛醇，终质量浓度0.5 mg/L），60 ℃平衡15 min，插入萃取头吸附45 min后，插入GC进样口热解吸3 min。
气相色谱条件：DB-FFAP毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.50 μm），载气为高纯氦气（He），流速1 mL/min，采用不分流模式进样；升温程序为起始温度40 ℃，保持5 min，以4 ℃/min升至230 ℃，保持15 min。质谱条件：电子电离（electronic ionization，EI）源，电子能量70 eV；离子源温度200 ℃，四级杆温度150 ℃，质谱扫描范围35～350 amu[9]。
定性定量方法：基于保留时间及保留指数为定性依据，将气相色谱检测的挥发性风味化合物与美国国家标准技术研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）谱库定性，按照匹配度＞80的原则筛选。按照内标法定量。
不同粮糟比对糟醅理化指标的影响结果见图1。
图1 不同粮糟比对糟醅水分（A）、酸度（B）及淀粉含量（C）的影响
Fig.1 Effect of different ratios of grains to fermented grains on moisture (A), acidity (B) and starch contents (C) of Zaopei
由图1A可知，当粮食添加量为糟醅质量的10%、15%、20%、25%、30%时，入窖糟醅水分含量分别为60.49%、59.42%、54.87%、54.17、52.57%；出窖糟醅的水分含量分别为62.73%、63.03%、57.28%、59.44%、57.95%。结果表明，出窖糟醅的水分含量略高于入窖糟醅，说明发酵过程有水生成。入窖糟醅和出窖糟醅的水分随着粮食添加量的增加而降低，因此可通过控制五粮粉的添加量以达到调控糟醅水分含量的目的。
由图1B可知，当粮食添加量为糟醅质量的10%、15%、20%、25%、30%时，入窖糟醅酸度分别为3.09 mmol NaOH/10 g糟醅、2.81 mmol NaOH/10 g糟醅、2.63 mmol NaOH/10 g糟醅、2.29 mmol NaOH/10 g糟醅、2.26 mmol NaOH/10 g糟醅，出窖糟醅的酸度分别为3.54 mmol NaOH/10 g糟醅、3.22 mmol NaOH/10 g糟醅、3.24 mmol NaOH/10 g糟醅、2.74 mmol NaOH/10 g糟醅、2.52 mmol NaOH/10 g糟醅。随着粮食添加量的增加，入窖糟醅酸度及出窖糟醅的酸度均逐渐降低。出窖糟醅的酸度略高于入窖糟醅，说明发酵过程伴随着有机酸生成。主要原因是在发酵中后期随着酒精含量的升高和酸类物质的增多，造成酵母菌的活性降低，细菌大量繁殖，酒醅酸度逐渐升高[20]。利用粮食添加量对酸度的影响，可在一定程度上对糟醅的酸度进行调节。
由图1C可知，当粮食添加量为10%、15%、20%、25%、30%时，入窖糟醅的淀粉含量分别为15.56%、16.56%、17.77%、21.18%、21.94%，出窖糟醅淀粉含量分别为12.36%、12.18%、14.76%、15.46%、19.17%。随着粮食的添加量增加，入窖糟醅淀粉含量及出窖糟醅淀粉含量均增加。由于发酵前期窖内氧气与营养物质都比较丰富，糟醅中的微生物大量生长繁殖，在糖化发酵过程消耗较多的淀粉[21]，因此发酵结束后淀粉含量显著下降。粮食添加量为30%时，出窖糟醅残淀含量达到15%以上且发酵前后变化不显著，说明粮食含量过高使糟醅发酵不充分。利用粮食的添加量对入窖糟醅及出窖糟醅的淀粉含量，可在一定程度上对糟醅进行调节，对生产具有一定的指导意义。
综上可知，粮食添加量对糟醅发酵具有重要的影响，从理化指标结果来看，在生产中应将粮糟比控制在20%～25%为宜。但实验仅为小试条件下进行的，在实际生产中受复杂的环境因素及操作水平的影响，可能略有变化。此外，多粮浓香型白酒采用续糟发酵的工艺特点，在实际生产中，糟醅配料应考虑上一轮糟醅发酵情况及季节环境温度影响进行适当调节。本研究旨在为酿造过程的调节起到一定的参考依据。
不同粮糠比对糟醅理化指标的影响结果见图2。
图2 不同粮糠比对糟醅水分（A）、酸度（B）及淀粉含量（C）的影响
Fig.2 Effect of different ratios of grains to rice husk on moisture (A), acidity (B) and starch contents (C) of Zaopei
由图2A可知，当糠壳添加量为10%、15%、20%、25%、30%时，入窖糟醅水分含量分别为58.69%、58.14%、57.01%、56%、55.91%；出窖糟醅水分含量分别62.46%、64.03%、59.83%、60.14%、58.86%。结果表明，糠壳添加量越高，入窖糟醅水分含量越低，糠壳添加量对出窖糟醅的水分含量的影响显著（P＜0.05）。该研究结果与陆其刚等[22]对浓香型白酒酒醅发酵体系参数变化的研究结论基本一致。
由图2B可知，当糠壳添加量为10%、15%、20%、25%、30%时，入窖糟醅酸度分别为2.64 mmol NaOH/10 g糟醅、2.44 mmol NaOH/10 g糟醅、2.78 mmol NaOH/10 g糟醅、2.58 mmol NaOH/10 g糟醅、2.54、出窖糟醅酸度分别为3.52 mmol NaOH/10 g糟醅、3.57 mmol NaOH/10 g糟醅、3.22 mmol NaOH/10 g糟醅、2.75 mmol NaOH/10 g糟醅和2.76 mmol NaOH/10 g糟醅。发酵结束后，糟醅酸度增大，其中糠壳添加量为粮食添加量的15%时，糟醅的酸度高于其他实验组。
由图2C可知，当糠壳添加量为10%、15%、20%、25%、30%时，入窖糟醅淀粉含量分别为18.24%、18.18%、17.88%、17.12%和17.03%；出窖糟醅淀粉含量分别为13.68%、13.16%、17.515%、14.03%和15.92%。糠壳添加量越高，入窖糟醅淀粉含量越低。发酵结束后，淀粉含量下降，20%糠壳添加量的出窖糟醅淀粉含量最大且淀粉消耗量最小，25%和30%糠壳添加量出窖糟醅淀粉含量差异显著（P＜0.05），30%糠壳添加量组的残淀粉含量达到了15.92%，说明糠壳含量过高会导致糟醅发酵不充分。
综上可知，糠壳添加量对糟醅发酵具有重要的影响，从理化指标结果来看，在生产中应将糠壳添加量控制在粮食添加量的25%～30%左右。但实验仅为小试条件下进行的，在实际生产中受复杂的环境因素及操作水平的影响，应当根据需求有所调节。
丰富且协调的风味物质对白酒的品质和风格具有决定性作用，五粮液酒体内发现3 000多种化合物香气物质上千种，其中主要包括醇类、酯类、有机酸、肽类、萜烯类、酚类等众多具有生物活性的成分，赋予了五粮液“香气悠久，味醇厚，入口甘美，入喉净爽，各味谐调，恰到好处，尤以酒味全面而著称”的酒体特征。以固态糟醅为研究对象，糟醅内风味物质未经蒸馏浓缩过程，风味物质含量极低。因此本研究选取了含量相对较高、对酒体风格贡献较大的几种醇类及酯类挥发性风味物质为代表加以研究[26-28]。不同粮糟比对糟醅中几种主要醇类和酯类的影响结果见图3。
图3 不同粮糟比对糟醅主要醇类（A）和酯类（B）含量的影响
Fig.3 Effects of different ratios of grains to fermented grains on main alcohols (A) and esters (B) contents of Zaopei
由图3A可知，当粮食添加量为10%、15%、20%、25%、30%时，出窖糟醅中乙醇含量分别为糟醅质量的0.63%、0.81%、1.19%、1.41%、1.48%；异戊醇含量分别为0、0、1.84mg/L、1.98 mg/L、4.88 mg/L。结果表明，出窖糟醅中的乙醇和异戊醇含量与粮糟比呈正相关关系。因糟醅中己醇含量低于检出下限，所有实验组的糟醅中己醇均未检出。
由图3B可知，当粮食添加量为10%、15%、20%、25%、30%时，出窖糟醅中乙酸乙酯含量分别为20.61 mg/L、31.88 mg/L、13.52 mg/L、30.83 mg/L、36.07 mg/L；己酸乙酯含量分别为12.37、14.26、7.64、18.39、8.06；戊酸乙酯含量分别为4.65mg/L、4.98mg/L、4.37 mg/L、5.03 mg/L、4.34mg/L；丁酸乙酯含量分别为3.18 mg/L、3.29 mg/L、2.9 mg/L、3.34 mg/L、2.9 mg/L。结果表明，当粮食添加量为25%时，出窖糟醅中己酸乙酯含量最高为18.39 mg/L，粮食添加量为20%时，己酸乙酯含量最低为7.64 mg/L。当粮食添加量为20%时，出窖糟醅中乙酸乙酯含量为13.52 mg/L，低于其他试验组；当粮食添加量为30%时，乙酸乙酯含量最高，为36.07 mg/L。糟醅发酵后丁酸乙酯的含量差异性不显著（P＞0.05）。研究表明，丁酸乙酯与己酸乙酯的比值以不小于1∶10为好[23]，以上5种粮糟比均满足此比值。当粮食添加量为25%时，出窖糟醅中戊酸乙酯含量最高，为5.03 mg/L。在5种粮糟比的实验中，庚酸乙酯和辛酸乙酯含量均未检测出。
从出窖糟醅中的主要醇类、酯类检测结果来看，粮食添加量为粮糟比的15%～25%时为宜。
不同粮糠比对糟醅主要醇类和酯类的影响结果见图4。
图4 不同粮糠比对糟醅主要醇类（A）和酯类（B）含量的影响
Fig.4 Effects of different ratios of grain to rice huskon main alcohols(a) and esters (b) contents of Zaopei
由图4A可知，当糠壳添加量为10%、15%、20%、25%、30%时，出窖糟醅中乙醇含量分别为糟醅质量的1.00%、1.02%、1.11%、1.14%、0.86%；异戊醇含量分别为0、6.14 mg/L、6.70 mg/L、10.31 mg/L、11.01 mg/L。结果表明，不同糠壳的添加量的出窖糟醅中乙醇含量无显著性差异（P＞0.05），但对异戊醇含量的影响显著（P＜0.05）。随着糠壳添加比例的增加，出窖糟醅中异戊醇含量呈现递增趋势，当糠壳添加量为30%时，出窖糟醅中异戊醇最高，为10.31 mg/L。因此，在生产上可通过调节糠壳添加量以调节异戊醇的生成，达到适量异戊醇使酒体醇厚且避免过量异戊醇导致酒体口感苦涩的目的[24-25]。因己醇在糟醅中含量低于检测下限，故在5种粮糠比中均未检出。
由图4B可知，当糠壳添加量为10%、15%、20%、25%、30%时，出窖糟醅中乙酸乙酯含量分别为17.09 mg/L、15.14 mg/L、17.45 mg/L、11.34 mg/L、11.01 mg/L；己酸乙酯含量分别为14.25 mg/L、7.34 mg/L、7.42 mg/L、6.65 mg/L、8.73 mg/L；戊酸乙酯含量分别为4.70 mg/L、4.34 mg/L、4.34 mg/L、4.28 mg/L、4.46 mg/L；丁酸乙酯含量分别为3.19 mg/L、2.88 mg/L、2.91 mg/L、2.83 mg/L、3.01 mg/L。结果表明，不同添加比例的糠壳，出窖糟醅的风味物质组成较为相似，乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯和戊酸乙酯含量较高，未检出庚酸乙酯和辛酸乙酯。糠壳的添加对己酸乙酯的生成影响较小，对乙酸乙酯的生成影响较大。乙酸乙酯的含量总体呈先增后减的趋势，当糠壳添加量为粮食添加量的20%时，含量最高为17.45 mg/L；戊酸乙酯和丁酸乙酯的含量差异不显著。
从出窖糟醅中的主要醇类、酯类检测结果来看，糠壳添加量为粮食添加量的25%～30%时，对发酵有宜。
通过研究配粮、配糠对糟醅理化指标和挥发性风味物质的影响，得出以下结论：恰当的粮食和糠壳配料，是糟醅进行正常发酵的重要条件；当粮食添加量为糟醅质量的20%～25%、糠壳添加量为粮食添加量的25%～30%时，对发酵有益；适当调整粮食和糠壳的添加量，可在一定程度上有效改善糟醅发酵状况，改善风味物质和酒体风格，进而改善酒质。本研究揭示了配粮、配糠对糟醅发酵的影响，对浓香型白酒发酵具有一定的指导意义。
[1]罗晶，祝水兰，王丽，等.浓香型白酒酿造微生物与风味物质组成的研究进展[J].中国酿造，2020，39（4）：1-6.
[2]王清龙，朱甜甜，刘延波.白酒生产不同酒曲微生物群落结构、理化指标及挥发性风味物质研究[J].中国酿造，2023，42（7）：93-102.
[3]吕辉，张宿义，冯治平，等.浓香型白酒发酵过程中微生物消长与香味物质变化研究[J].食品与发酵科技，2010，46（3）：37-40，59.
[4]蒋力力，尹艳艳，杨军林，等.酿酒原料高粱对白酒品质影响的研究进展[J].中国酿造，2022，41（8）：6-11.
[5]钱春勤，刘婷婷，杨佳佳，等.白酒酿造中不同原料和曲种对风味物质影响的研究进展[J].酿酒科技，2024（2）：76-83.
[6]XIAO C,YANG Y,LU Z M,et al.Daqu microbiota exhibits species-specific and periodic succession features in Chinese Baijiu fermentation process[J].Food Microbiol,2021,98(1):103766.
[7]牛姣，沈毅，张贵虎，等.白酒酿造原料与酒体品质关系的研究进展[J].食品与发酵工业，2023，49（3）：322-328.
[8]李标，李兰，查浩然，等.浓香型白酒品质主要影响因素研究进展[J].酿酒，2023，50（2）：10-13.
[9]SUN W N,XIAO H Z,PENG Q,et al.Analysis of bacterial diversity of Chinese Luzhou-flavor liquor brewed in different seasons by Illumina Miseq sequencing[J].Ann Microbiol,2016,66(3):1293-1301.
[10]刘明.浓香型白酒酿造蒸粮糊化过程的影响因素研究进展[J].酿酒科技，2023（8）：81-84.
[11]唐贤华，张崇军，隋明，等.不同粮食用量糟醅的质构特性和理化参数相关性研究[J].酿酒，2020，47（1）：84-88.
[12]唐洁，阮松，林斌，等.配糟对清香型白酒发酵中环境因子及微生物群落的影响[J].微生物学通报，2024，51（2）：554-572.
[13]郭继英，李俊.配糟对云南小曲清香型白酒酒质影响的研究[J].酿酒，2018，45（2）：57-59.
[14]王一然，程寒，孙敏，等.白酒酿造过程中微生物多样性的研究进展[J].中国酿造，2024，43（1）：1-6.
[15]唐贤华.不同入窖酸度对浓香型白酒发酵的影响[J].酿酒，2020，47（3）：54-57.
[16]黄宇峰，柴悠，李尘扬.浓香型白酒酸度变化的研究[J].酿酒，2022，49（4）：84-87.
[17]唐贤华，张崇军，隋明，等.不同糠壳用量糟醅的质构特性与理化指标的相关性研究[J].中国酿造，2019，38（9）：138-142.
[18]成冬冬，董灿灿，徐媛媛，等.清香型白酒酒醅理化指标变化规律研究[J].食品科技，2022，47（6）：92-97.
[19]何媛媛，曹燕飞，李宏军.挤压高粱酿造白酒发酵工艺参数对出酒率的影响[J].中国酿造，2017，36（8）：36-40.
[20]蒋力力，尹艳艳，杨军林，等.酿酒原料高粱对白酒品质影响的研究进展[J].中国酿造，2022，41（8）：6-11.
[21]宋建阳，梁莉莹，岑定运，等.浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物群落结构解析及其与风味物质的相关性[J].食品研究与开发，2023，44（14）：86-92.
[22]陆其刚，甘广东，张广松，等.浓香型白酒酒醅发酵体系参数变化相互关系的分析研究[J].酿酒科技，2016（10）：45-47，52.
[23]张琦，徐勇，沈才洪，等.浓香型白酒挥发性风味成分分析研究进展[J].酿酒科技，2017（12）：98-104.
[24]陈让芳，高健，杨燕，等.浓香型白酒窖泥原核微生物群落与挥发性风味物质相关性分析[J].食品与发酵科技，2023，59（3）：9-15.
[25]樊静雅，谷欣哲，梁清文，等.白酒发酵过程中异戊醇合成机制与减控研究进展[J].中国酿造，2023，42（5）：1-8.
[26]LIU Q J,ZHENG H Z,WANG H L,et al.Proteiniphilum propionicum sp.nov.,a novel member of the phylum Bacteroidota isolated from pit clay used to produce Chinese liquor[J].Int J Syst Evol Microbiol, 2022,72(11):86-95.
[27]WANG H L,GU Y,ZHAO D,et al.Caproicibacterium lactatifermentans sp.nov.,isolated from pit clay used for the production of Chinese strong aroma-type liquor[J].Int J Syst Evol Microbiol,2022,72(1):132-141.
[28]LUO Q C,ZHENG J,ZHAO D,et al.Clostridium aromativorans sp.nov.isolated from pit mud used for producing Wuliangye Baijiu[J].Antonie Van Leeuwenhoek,2023,116(7):739-748.