酱香型白酒高温堆积发酵工艺创新研究回顾与展望

杨 磊1,余 辉1,罗南海1,王 业2*,谢 军3

(1.四川酩创酒科技有限公司,四川 泸州 646000;2.夜郎古酒业有限公司,贵州 遵义 564500;3.四川轻化工大学 酿酒生物技术及应用四川省重点实验室,四川 宜宾 644000)

摘 要:作为中国白酒产业四大基础香型之一的酱香型白酒一直以来是科研工作者的研究重点,其中富有“二次制曲”之称的高温堆积发酵工艺更是酱香型白酒酿造工艺的核心点也是研究创新的关键点之一。该文从调整糟醅堆形状、增加糟醅堆中氧气含量、减少堆糟坝面积三个方面对高温堆积发酵工艺的创新研究进行浅析,针对具体设备分析其优缺点,并对后续研究方向提出建议,以期为酱香型白酒高温堆积发酵工艺的进一步创新研究提供思路和参考。

关键词:酱香型白酒;高温堆积发酵工艺;糖化;机械化

酱香型白酒作为中国白酒四大基础香型之一,一直深受国内外消费者的偏爱,是世界名酒林中最为显著的旗帜之一[1]。历经上百年的发展后,酱香型白酒形成了独具一格的“12987”酿造工艺,造就了“酱香突出、幽雅细腻、空杯留香持久、入口绵柔醇厚、回味悠长”的独特风格特点[2-3]。酱香型白酒酿造工艺特点可以浓缩为“四高两长”,“四高”指“高温制曲、高温堆积、高温发酵、高温馏酒”[4-5],其中“高温堆积”是酱香型白酒区别于其他香型白酒最主要的工艺之一[6]。酱香型白酒进行高温堆积的最主要原因是高温或超高温大曲在制曲过程中抑制或灭杀了大部分不耐热及产糖化酶、酒化酶能力强的微生物菌群,导致曲药中以酵母、霉菌为主的酿酒微生物菌群含量低,曲药糖化和发酵活性弱,无法顺利完成糟醅入窖后的发酵产酒、生香[7-8],而糟醅在高温堆积过程中会不断吸附、富集环境中的酿酒微生物菌群,在糟醅中完成淀粉糖化、蛋白质降解和香味物质及其前体物质生成[9-10]。按照生产经验一般糟醅堆积糖化5 d左右顶温可达45~55 ℃左右,此时糟醅内微生物增殖、代谢旺盛,会代谢生成大量香味物质,酒体中已发现约有千余种香味物质生成于堆积糖化过程中[8,11]。行业中将“高温堆积”总结为“二次制曲”[12-15],“没有堆积,就没有酱香”更是符合了只加大曲不堆积糖化时无法生成酱香型白酒的研究成果[16-17]

综上来看,酱香型白酒“高温堆积”实质上是一个“平衡糟醅体系”的过程,堆积的最终结果是既丰富了糟醅中酿酒微生物菌群,满足糖化、发酵的需求,又达到了生成典型酱香类风味物质及其前体物质的目的,保证了糟醅在窖内正常发酵,形成了酱香型白酒独特的工艺特点[18-19]。传统酱香型白酒酿造中“高温堆积”工艺是在糟醅摊晾、拌曲后按照四面起堆、一层盖一层、疏松透气、无醅团、无压堆等基础上进行起堆操作,起堆完成后按照工艺参数进行堆积糖化[20-21]。从当前酱香型白酒实际生产和科研报道来看,高温堆积发醇工艺还存在一些有待创新改革的地方,例如不同酒企、不同班组以及不同批次的糟醅堆无法保持形状、尺寸、糟醅间疏松度的一致性,这也成了不同班组、不同时间酿造出的基酒品质出现差异性的原因之一;其次在堆积过程中糟醅堆中不同区域升温情况是不一致的,一般从堆心向外延伸温度会出现先升后降的趋势,可能会导致糟醅堆中不同位置糟醅糖化情况不一致[22];另外糟醅堆糖化堆积过程中的升温和堆积时间是无法预测的,尤其是在春冬季节环境温度较低时糟醅堆经常性出现温度生不起来,就必须延长时间或者进行“破堆移位”操作[23-25],影响后续酿造过程;最后高温堆积工艺需要大面积的平面空间,导致酱香型白酒厂的车间布局中窖池只占据了1/3~1/2的空间,其余位置被设置成为了摊晾坝和堆糟坝,在土地资源利用方面存在较大的浪费,尤其是对于贵州省酱香型白酒主产区内有限的土地面积更是限制了酱香型白酒的发展,需要从技术进行改进、创新、优化[26]。针对酱香型白酒“高温堆积”发醇工艺中面临的尚待改进的地方,科研工作者和酿酒匠人们进行了诸多研究,也取得了一定的研究成果,本文从工艺改进、设备研发等方面对目前的研究情况进行回顾、总结、梳理,并对后续研究方向提出建议,以期为酱香型白酒产业的持续、健康发展提供一定的理论参考。

1 糟醅堆最优形状的研究

为探究“高温堆积”发醇工艺中糟醅堆样式对堆积结果的影响,邓俊等[27]对“平顶”和“尖顶”两种糟醅堆的堆积效果进行了研究。

如图1所示,研究中的“平顶”和“尖顶”两种糟醅堆形式的主要区别在于两个方面,一是糟醅堆外形不一样,前者顶部为圆形平面,后者顶部为圆锥形;二是上堆方式不一样,“平顶”糟醅堆在上堆时是酿酒匠人用铲子将糟醅铲在抓斗中,行车将抓斗吊至糟醅堆顶上时逆时针或顺时针转圈将糟醅自然缓慢落下,上堆结束时糟醅堆顶部为平顶;而“尖顶”糟醅堆在上堆时,抓斗是固定悬空于糟醅堆顶部,糟醅自然落下,结束时糟醅堆顶部为圆锥形。对两种样式的糟醅堆堆积过程进行监测,并选取相邻的窖池进行酿酒试验,结果发现,两种样式的糟醅堆在堆积过程中升温趋势均符合“前慢、中快、后缓”的趋势,但从升温幅度来看,“平顶”糟醅堆略高,糟醅中还原糖含量也略高;从微生物角度来看,两种样式糟醅堆堆积过程中具有相同的变化趋势,但从含量上来看,“平顶”糟醅堆略高;从产酒量情况看,“平顶”糟醅堆具有更高的出酒率和优级酒率。结果表明,“平顶”样式的糟醅堆在堆积过程中具有通透性好、氧气含量足、好氧微生物菌群繁殖活跃,糖化、发酵和生香能力更强,表明改变糟醅堆的外形是有可能改善糟醅高温堆积效果的,有待进一步的深入研究。

图1 “平顶”(a)和“尖顶”(b)堆积发醇方式示意图
Fig.1 Schematic diagram of "flat top" (a) and "peaked top" (b)stacking fermentation mode

图2 储氧装置示意图(a)及糟醅堆形状(b)
Fig.2 Schematic diagram of oxygen storage device (a) and shape of fermented grains piles (b)

1为输出结构;2为储氧筒体;3为破堆组件;4为吊环提手;5为连接标示件;6为糟醅堆。

图3 增氧装置示意图
Fig.3 Schematic diagram of the oxygenating device

1为下圆环;2为上圆环;3为连通管;4为上直径管;5为下直径管;6为中心管;7为竖向管;8为充气管;9为快速接头。

图4 自动化输氧、控氧装置结构示意图
Fig.4 Structure diagram of automatic oxygen delivery and oxygen control device

1为底盘;2为外圆环;3为内圆环;4为万向轮;5为底板;6为空腔;7为圆柱;8为糟醅容纳桶;9为小孔;10为挂钩;11为活动板;12为鼓风机;13为测温探头;14为固定板;15为卡扣。

2 高温堆积过程中增加氧气含量的研究

前期研究发现,酱香型白酒糟醅在堆积糖化过程中如果通过技术手段增大糟醅与空气接触面积可以明显提高糟醅堆积糖化效果,并且糟醅在入窖后还有利于基酒出酒率和优质酒率的提高,这可能是因为氧气含量的增加刺激了好氧微生物菌群的繁殖代谢,好氧微生物菌群的快速繁殖代谢既提高了糖化效果还提高了堆积温度,产生了丰富的香味物质及其前体物质[28]。基于此,科研工作者开始尝试探究在堆积糖化过程中可以增加氧气与糟醅接触面积的方法及辅助装置的研发,历经多年研发出了一系列具有可行性的设备和装置。

2.1 储氧装置

为增加高温堆积发醇工艺中糟醅与空气的接触面积,避免传统工艺中面临的温度分布不均甚至升温缓慢的问题,并为好氧酿酒微生物菌群的富集提供适宜条件,沈才洪等[29]针对地研发了一套储氧装置用于改善现有的不足。

该装置主要由304不锈钢制成,主体由锥形储氧筒、输出结构、破堆件、吊环等结构组成。当糟醅拌曲之后,先借助行车将该装置吊运至指定位置,再通过行车按照传统上堆工艺进行上堆,将糟醅覆盖在设备上,最终将设备掩埋于糟醅堆中,在堆积糖化过程中储氧筒中含有的氧气会通过孔传至糟醅中,从而解决传统工艺中糟醅紧密、透气性差、氧气含量低等问题,有助于提高糟醅糖化程度。

该装置相较于传统工艺具有改善糟醅堆下部糟醅疏松度,减少下部糟醅间的压力,增大糟醅间的空隙,有利于好氧微生物的繁殖;该设备的使用还解决了堆积过程中糟醅对内部与空气接触少、氧气含量少的不足,一定程度上提高了糟醅的堆积糖化效果;但仍存在一些不足之处,一是增大了糟醅堆体积,由于该设备是内置于糟醅堆中,使得在不增加糟醅堆数量的前提下增加糟醅堆体积,从而会导致上堆操作难度增加,酿酒匠人工作量增大,糟醅堆体积的增大还可能会导致不同空间位置糟醅间的差距加大,引起糟醅堆积效果不均匀的问题;二是该设备没有外接输气设备,储氧部件依靠的是自然吸气,对糟醅堆中氧气的补充会随着堆积时间的增加呈下降趋势,对堆积效果的改变有限;三是该装置对于糟醅堆中氧气的补充是不可调控的,在堆积过程中向糟醅输入氧气是一个随机的、复杂的过程,无法做到人为调控的程度,可能会导致不同批次存在较大差异的现象,有待进一步的改进。

2.2 增氧装置

为了解决高温堆积工艺中糟醅堆内部与空气接触面小、通透性差导致的升温、微生物菌群富集、糖化效果不均匀等问题,黄治国等[30]研发了一套增氧装置。

该装置主要由不锈钢制成的上、下两个圆环以及配套的连接管道组成,在圆环和配套连接管道上布有通气孔,在下圆环底部连接有通气管,通气管可与压缩机等输气设备相连接。当糟醅摊晾、拌曲后,开始起堆时先将装置放置于糟醅堆对应的位置,通过上堆的操作将该装置掩埋于糟醅中,在高温堆积的过程中根据需要开启输气设备,向糟醅堆中通入空气,从而实现向糟醅堆中通气,增加糟醅堆中氧气含量,丰富好氧微生物菌群、强化糖化效果的目的。

该装置实现了酱香型白酒糟醅高温堆积过程中对糟醅堆内部通氧的目的,有助于加速糟醅糖化,提高生产效率和质量,但仍存在一些不足之处:一是通风节点不明确,该装置未搭载相应的监测设备,对于何时开启输气设备没有明确的设置,只能根据酿酒匠人的经验来进行判断,会导致一定的差异性;二是上堆操作难度增加,由于该装置使用后装置内部会出现一些狭小的空间,在上堆时这部分空间会增加酿酒匠人的工作难度和强度,不同酿酒匠人之间在糟醅疏松度控制方面也出现差异,最终导致不同糟醅堆糖化结果出现差异;三是由于该装置上、下圆环及配套管道均是中空的管道制成,在堆积过程中糟醅中的营养物质及微生物可能会从透气孔进入到管道内部,而该装置没有设计能够清洗管道内部的部件,使用时间长了以后很可能会出现杂菌滋生的现象,影响糟醅堆中微生物菌群结构与组成,可能会导致糟醅中杂菌的滋生。

2.3 自动化输氧、控氧装置

针对前期研究中装置存在的无法对堆积过程中可控的输入氧气,导致糟醅中氧气含量可能会抑制糟醅糖化效果的问题,谢军等[31]研发了一套自动化输氧、控氧的装置。有效地解决了前期研究中存在的不足。

该装置主体结构包括由304不锈钢制成的可移动式底座、糟醅堆桶、自动化控制箱等,其中可移动式底座主要由具有通风口的底盘、承载糟醅堆桶的内、外圆环组成;糟醅堆桶主体结构为平顶圆锥形,桶壁四周布满透气孔,底板上同样布满透气孔,中轴线为一固定板,板上焊接有一透过底板的中空圆柱,底板除固定板以外位置为活动式的;自动化控制箱则是与中空圆柱中的温度监测探头和鼓风机启停键相连接,可以根据糟醅堆中温度变化情况按照提前设定的程序进行通风输氧,从而实现糟醅堆在堆积糖化过程中对糟醅中氧气含量进行自动化控制,既解决了高温堆积过程中糟醅内部氧气不足的问题,又解决了前期研究装置中出现的不可控的缺陷,既提高了糟醅堆积糖化效果,同时糟醅堆桶固定的外形可以避免不同班组在上堆时造成的糟醅堆形状不一致的问题,极大地提高了高温堆积工艺的标准化,有利于稳定产出基酒的品质,具有较大的应用潜力。

该装置虽然相较于前期研发的装置具有明显的改进,对糟醅堆堆积糖化过程实现了自动化控制,同时提高了生产工艺标准化程度,但仍然存在一些不足:一是设备购置费增高,相较于前期研发的装置,该装置结构更为复杂,所需的配套装置更多,对于中小型企业前期成本投入来说具有一定的压力,但设备只需一次性投入,后续只需保养和维护即可;二是该装置的输氧装置为鼓风机,输送的风温与环境温度一致,在环境温度较低的春、冬季节仍然无法解决糟醅堆升温幅度慢、升温时间长、糟醅堆顶温上不去,必要时需要进行“破堆移位”操作的缺陷,需要进一步解决;三是仍需大面积堆糟坝,该装置与传统工艺相比并没有减少对堆糟坝面积的需求,无法解决目前酱香型白酒产业面临的核心产区土地资源短缺,急需在现有土地面积上建造更多窖池,以满足市场对优质酱香型白酒的需求,有待进一步的完善。

3 高温堆积过程中减少堆糟坝的研究

从前期研究成果中发现虽然在一定程度上解决了高温堆积过程中如何提高糟醅堆中氧气含量的问题,并且经过不断的完善逐步形成了较为可靠的生产装置及相应的操作工艺。但就解决传统高温堆积发酵工艺需要大面积堆糟坝的问题没有相应的研究解决,还无法解决酱香型白酒产业对于充分利用现有有限土地资源、提高酱香型白酒产量的需求。对此,科研工作者们对如何减少酱香型白酒车间堆糟坝面积进行了深入研究,研发出了相应装置,并在实际应用中取得了一定的效果。

3.1 堆积发酵平台(1.0版)

针对目前酱香型白酒企业在设计车间时按照传统工艺规定在窖池旁边需要预留大量的空置场地用于建造堆积发酵的堆糟坝,堆糟坝的面积约为车间总面积的1/2~2/3,不仅导致单位面积车间内能够建造的窖池数量少,而且单位窖池的总成本较高,还浪费了有限的适合酿造优质酱香型白酒的国土面积。对此,范宏筠等[32]提出了酱香型白酒车间纵向延伸的思路,将传统车间中的堆糟坝立体化改造,并研发了对应的堆糟平台装置(图5)。该装置主体结构为平台底座,具体为内嵌有方形钢梁的方管架构成的主体架子,在架子上方依次焊接有钢板、钢筋网,形成了平台表面的主要支撑结构,在钢筋网上依次铺设混凝土和板砖;为了便于平台的移动,在底座下方设有多个滚轮,滚轮可与铺设于窖池过道中的导轨相吻合,从而实现平台根据实际生产需求沿车间长度方向的移动;同时为了保证装置使用过程中操作人员的安全性,在平台表面焊接有一圈护栏。

图5 堆积平台示意图(俯视)
Fig.5 Schematic diagram of stacking platform (top view)

1为导轨;2为堆积平台;3为行车。

图6 堆积糖化专用窖结构示意图
Fig.6 Schematic diagram of structure of special storage cellars for stacking saccharification

1为糖化窖;2为废水收集坑;3为放置槽;4为堆糟床主体;5为小孔;6为支撑柱;7为安装板。

在实际生产过程中,当粮食或者糟醅蒸酒、蒸粮结束后,直接摊晾于平台上,在平台上完成后续的降温、撒曲、拌和以及按照传统工艺进行上堆操作,按照该装置研发时的需求,一个车间可以安装两套平台,并根据开窖的安排可以进行移动,在不影响开窖的同时减少了传统车间的堆糟坝,使得同面积车间内可建造的窖池数量多了2倍,不仅提高了土地利用效率,还降低了企业建造成本,提高了优质酱香型白酒的产出量。

该装置相较于前期研究的装置有效地解决了传统酿造车间堆糟坝面积过大的问题,通过纵向延伸的思路,有效地增加了同等面积车间内窖池的数量,不仅降低了企业的建造成本,重要的是解决了酱香型白酒有限的土地资源,对于酱香型白酒产业的良性发展提供了重要的技术支撑,但该设备仍然存在有待完善之处:一是未考虑增氧,该设备在研发时未考虑解决糟醅堆在堆积糖化过程中面临的糟醅中氧气含量不足的缺陷,在后续研究中可考虑与前期一些研究进行有机结合,以弥补该缺陷;二是未考虑移动困难,该装置未配备驱动装置,在需要移动时只能依靠人力或者借助行车的拉动,存在移动困难和行车拉动过程中存在安全隐患的问题,导致该装置在应用过程中面临着操作困难的问题;三是未考虑尺寸过大的问题,该装置的堆积平台是一个整体,在实际应用中发现当需要开启某一口窖池时需要将整个平台进行移动,甚至可能会出现挡住部分窖池开窖的问题,在一定程度上增加了劳动强度和工作量,影响正常的生产操作,在后续研究需要针对以上问题进一步完善。

3.2 堆积发酵平台(2.0版)

针对堆积发酵平台(1.0版)在实际应用过程中出现的移动困难和尺寸过大的问题,堆积发酵平台(2.0版)在此基础上作出了相应的设计改变。主要包括两个方面,一是堆积发酵平台(2.0版)将堆积平台分成了多个可分离、可组合的单体平台,每个单体平台均可以实现沿着铺设的轨道进行移动,避免了每次都需移动整个平台的缺陷;二是为了便于堆积平台的移动,设计了电机进行驱动,驱动机构主要包括电机、减速器、主动齿轮和从动齿轮等结构,通过增设的驱动机构很好地解决了前期研究中出现的问题,提高了该装置的实际应用潜力[33]

该装置相较于前期研究的装置有效地解决了堆积发酵平台(1.0版)中面临的移动难度大、尺寸过大的不足,既达到了减少堆糟坝面积、增加窖池数量的目的,又进一步完善了设备结构,减少了劳动量和劳动强度,避免了对正常生产造成的不利影响,但该装置仍然存在一些不足:一是仍然没有解决关于堆积过程中糟醅堆中如何增氧的问题,在后续研究中可以进一步予以考虑;二是该装置新增了驱动机构和堆积平台分隔成多个单体,在应用过程中装置的使用需要专人专管或者集中进行培训,不然在操作过程中很容易出现突发性安全事故,存在一定的安全隐患;三是新增的驱动机构涉及到机油泄漏的隐患,为了保证传动机构的正常运行,作为润滑剂的机油是必须的,在实际运用中很可能会出现机油泄漏的问题,泄漏的机油会影响窖皮泥、窖池甚至是糟醅中的微生物菌群和风味,需要在实际应用中予以重视,对装置做到定期和不定期的检修,尽可能地予以避免。

3.3 堆积糖化专用窖

针对目前酱香型白酒产业面临的能产优质酱香型白酒的产区内土地面积日益减少的情况,为了优化酱香型白酒产业的发展架构,提高优质酱香型白酒的产量,降低酱香型白酒企业的生产成本,谢军等[34]创新性地提出了窖池式糖化工艺,并研发了相应的装置。该装置主要由糖化专用窖和堆糟床两部分组成,其中糖化专用窖与酱香型白酒发酵窖池主体结构与建造方法一致,其中在糖化专用窖底部为了便于清洗和收集废水,窖池底部采用条石砌成,窖底中央设置有废水收集坑,将窖底表面建造为中间低四周高的倾斜度在3~5°的形状,并在窖底表面刻有导流槽,可以轻松实现废水的收集,便于糖化专用窖的清洗;堆糟床则是由多个单体堆糟床组成的,单个堆糟床呈长方体形,四周及底部为304不锈钢板制成的布满透气孔便于堆积过程中空气进入糟醅;四个角则是由不锈钢柱制成具有支撑作用的支撑柱,在支撑柱底部和顶部刻有相应的连接结构,可以实现单个堆糟床之间的组合,其中底部堆糟床支撑柱底部焊接有不锈钢板便于装置的平衡;为了避免使用过程中对糖化专用窖的损伤,堆糟床长宽尺寸较窖池内部框架小40 cm,当堆糟床放置于窖池中四周可留有20 cm的空隙,便于堆糟床的出入操作。

在实际应用中,当糟醅拌曲结束后按照从下至上的顺序,先将糟醅平铺于底部堆糟床中,堆糟结束后借助行车将底部堆糟床吊运至糖化专用窖中放置平稳,再重复操作将剩余糟醅堆糟至其余堆糟床中,并借助行车将其吊运至糖化专用窖中并与其他堆糟床对接、安装好,即可进行糖化堆积,按照试用经验,糟醅在窖内经过3~4 d的堆积即可达到堆积糖化工艺的要求,一套装置可满足6口酿酒窖池的生产需求,具有极高的应用价值。

相较于前期研发的装置,该装置完善了一些不足之处,具有以下的优点:一是该装置配合摊晾装置应用于实际生产中可以减少车间堆糟坝的设计,将车间内原本设计为堆糟坝的空间建造为酿酒窖池,提高了酱香型白酒车间的土地利用效率,既增加了企业窖池的数量,降低了企业的建造成本,还提高了酿酒窖池数量,提高了优质酱香型白酒的产出;二是将堆糟床放置于专用糖化窖中,可以起到保温的作用,在春、冬等环境温度较低的时间段有助于减少热量的散失,提高糟醅附近的温度,可以将高温堆积工艺中的糟醅顶温提升至55~60 ℃,有助于提高高温堆积工艺中糟醅的品质及基酒品质;三是多个堆糟床的组合应用有助于减少传统高温堆积工艺中出现的糟醅挤压导致的糟醅间空隙少的问题,疏松的糟醅层有助于空气的进入,有利于好氧微生物菌群的附着、繁殖、代谢,确保了糟醅堆积过程中温度的上升;四是堆糟床侧面及底部上的透气孔,可以有利于在糟醅堆积过程中环境中的空气进入糟醅,尤其是配合鼓风机使用时,可将车间内的空气灌入窖池内,增加氧气的含量,从而解决糟醅堆中氧气不足导致的糖化效果差、顶温上不去的问题;五是专用糖化窖的设计避免了传统高温堆积工艺面临的环境扰动因素多、热量散失快、糟醅堆形状不一致等不利因素,既能减少不同班组和季节带来的干扰因素,还能够缩短堆积糖化时间,一口专用糖化窖能够满足多口酿酒窖池的生产需求,大大地提高了企业的生产效率、降低生产成本。虽然该装置相较于前期研究已经更完善、更符合酱香型白酒酿造的需求,但仍然存在一些不足,一是在堆糟床铺好糟醅后吊运至糖化专用窖中时,由于预留的空隙有限,存在一定的操作难度,对行车操作员提出了更高的业务水平要求,需要对行车操作员进行针对性的培训与实操,以避免在应用过程中出现安全事故;二是该装置在实际应用中需要规定的堆放堆糟床的空间,在高温堆积结束后需要将堆糟床中的糟醅取出拌匀入窖,此时会出现上层糟醅床需要固定位置放置的情况,需要在车间设计时预留空间或者多建造糖化专用窖用来暂时存放堆糟床;三是该装置相较于前期研究结果来说还存在不同堆糟床中糟醅的堆积糖化情况不一致的问题,尤其是底层和顶层糟醅床上糟醅的堆积情况差别更大,在糟醅入窖之前需要尽可能地拌和均匀,以免对酿酒过程造成较大的影响。

4 总结与展望

本文关注的问题是系统性工程和自动化设备、智能酿造研发的良好课题,引入相关专业的力量,结合白酒一线专家,持续性地以结果为导向地跟踪改进,预期可以较好地解决问题。酱香型白酒产业历经三年全球疫情的磨练,在不断优化、改革产业结构的基础上表现出了强有力的发展劲头,据不完全统计,2022年度中国酱香型白酒产业年产量约70万kL,同比增长超过15%,总利润占据中国白酒产业的近40%,其中茅台主营收超过了1 200亿元,实现净利润超620亿元,习酒、郎酒年销售均突破200亿元大关,酱香型白酒产业表现出了顽强的生命力[35],2023年第一季度茅台实现营收超70亿元、净利润约35亿元,分别同比增长了约19%、21%[36],由此可以初步判断,随着全球疫情防控政策调整,中国白酒产业必然会迎来新一波发展。随着科学技术和人民水平的不断提高,酱香型白酒产业机械化生产工艺必将是未来的发展趋势之一,虽然目前酱香型白酒是中国白酒产业中机械化推广最难香型之一[37-40],但也必须引起重视。基于此,本文针对酱香型白酒酿造过程中的关键工艺之一“高温堆积”的创新研究现状进行了浅析,主要从研发的相关设备、装置方面入手,探究了各种装置的优缺点,并提出了一些建议。总体来看,酱香型白酒高温堆积过程中机械化已经取得了一些较为显著的成果,但在后续的研究还可以从控氧、控温、控间隙度以及自动化、智能化等方面入手对其进一步优化,同时还应加深对高温堆积原理、高温堆积过程中糟醅中的微生物菌群、营养物质、香味物质及其前体物质以及一些关键酶的生成和变化趋势进行研究,以理论研究成果来指导设备的研发,将设备与工艺进行有机整合,以求更好地实现酱香型白酒产业的机械化、智能化、自动化和信息化发展,通过不断的理论研究、设备和技术革新来助力酱香型白酒产业的健康发展,在传承传统工艺的同时努力做好创新,推动酱香型白酒产业的高质量、高水平发展。

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Review and prospect of high-temperature stacking fermentation technology innovation research for sauce-flavor Baijiu

YANG Lei1,YU Hui1,LUO Nanhai1,WANG Ye2*,XIE Jun3
(1.Sichuan Mingchuangjiu Science and Technology Co.,Ltd.,Luzhou 646000,China;2.Yelang Ancient Liquor Co.,Ltd.,Zunyi 564500,China;3.Liquor-making Biotechnology&Application Key Laboratory of Sichuan Province,Sichuan University of Science&Engineering,Yibin 644000,China)

Abstract:As one of the four basic flavor types in Chinese Baijiu industry,sauce-flavor(Jiangxiangxing)Baijiu has always been the research focus of research workers,among which the high-temperature stacking fermentation technology known as"Secondary Qu-making"is the core point of sauceflavor Baijiu brewing process and one of the key points of research and innovation.The innovative research on high-temperature stacking fermentation technology was analyzed from three aspects:adjusting the shape of fermented grains,increasing the oxygen content in fermented grains piles and reducing the area of fermented grains piles.The advantages and disadvantages of the specific equipments were analyzed,and suggestions were put forward for the follow-up research direction,in order to provide ideas and references for the further innovation of the high-temperature stacking fermentation technology of sauce-flavor Baijiu.

Key words:sauce-flavor Baijiu;high-temperature stacking fermentation technology;saccharification;mechanization

中图分类号:TS261.4

文章编号:0254-5071(2024)02-0015-07

doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2024.02.003

引文格式:杨磊,余辉,罗南海,等.酱香型白酒高温堆积发酵工艺创新研究回顾与展望[J].中国酿造,2024,43(2):15-21.

收稿日期:2023-05-11 修回日期:2023-12-04

基金项目:固态白酒糟酷质量与基酒质量相关性探究(HX2022303)

作者简介:杨 磊(1984-),男,高级工程师,本科,研究方向为白酒酿造。

*通讯作者:王 业(1990-),男,高级工程师,本科,研究方向为白酒酿造。