黃酒純生低溫大容量陳釀的研究

黃庭明，劉盈福，周建明，陳峰

(江蘇張家港釀酒有限公司，江蘇 張家港，215631)

新生產的黃酒需要經過一段時間貯存，黃酒陳釀是黃酒釀造過程中的一個重要工序。黃酒傳統的陳釀方式為陶壇貯存，該方式有2個弊端:陶壇陳釀室內每年的損失在3%左右，室外可達5%，陶壇封口所用的棉紙、竹殼、荷葉等材料，易破損或被風化，如控制不好，損失增大;陳釀堆放一般需要專用的庫房和埸地，并處于常溫狀態。近年來，江蘇張家港釀酒公司在充分試驗的基礎上大膽采用大容量陳釀技術，即大罐貯存［1］，該方式在酒損、占地和勞動生產率方面都有顯著優勢。

陳釀過程中的非生物穩定性是影響黃酒品質的主要問題之一，非生物穩定性即渾濁和沉淀明顯表現為冷凍穩定性、氧化穩定性和熱穩定性。研究認為，黃酒中的蛋白質與多酚所形成的締合物是影響酒體非生物穩定性的最主要因素。而蛋白質中又以冷凝固蛋白質與多酚的氧化結合最為突岀，特別是低溫時，酒中常析出大量沉淀物［2］。目前提高黃酒非生物穩定性的方法主要從去除酒中多余的蛋白質和多酚入手，方法有超濾、微濾及添加吸附劑吸附、冷凍凝固等，實驗表明超濾和微濾方法只能去除少量蛋白質，對多酚幾乎沒有作用。本研究采用低溫陳釀黃酒提高其非生物穩定性［3］。

陳釀過程中發生許多重要的物理化學變化:水分子和酒精分子締合，構成大分子結合群，降低了酒精分子的活度，使酒味柔和;糖類與含氮化合物結合生成類黑精，又稱美拉德反應，這類反應使酒的色澤在陳釀過程中逐步加深;有機酸與醇類物質化合成各種酯，這是黃酒陳釀后酯香的主要來源，如乙酸乙酯、己酸乙酯;醇氧化成醛，醛再氧化成酸，這類物質是陳年黃酒的典型香氣物質之一［4-5］，黃酒陳釀前大都經過煎酒工序，破壞了這些氧化酶的活性。然而，陳釀過程中也會產生微量有害物質，如氨基甲酸乙酯(EC)［6］。

EC為氨甲?；衔锱c醇類物質的反應產物，氨甲?；衔镏饕獮槟蛩?、瓜氨酸、氨甲酰磷酸、尿膜素等。研究表明，90%的EC是由尿素與乙醇反應生成的。EC為2A類致癌物，其對人類健康的影響受到世界衛生組織(WHO)的重視。國際上已有部分國家制訂了在酒中的限量標準，我國尚未制定此標準，但對EC的控制已引起了行業的普遍重視。影響黃酒中EC含量的因素主要有:溫度、陳釀時間、發酵時尿素的產生量、pH、乳酸菌的污染等［7-9］。

本研究試圖通過對黃酒非生物穩定性及產生EC的關健因子溫度的控制來實現對EC的有效控制，新酒不經過高溫煎酒，直接經過降溫至-5℃低溫陳釀，而張家港釀酒有限公司具有的大容量陳釀技術，能夠有效提高陳釀的生物穩定性，為本研究的成功提供了技術支持。

1 材料與方法

1.1 實驗材料及儀器設備

試驗用黃酒:沙洲優黃半干型基酒。

儀器設備:10 L小試罐(不銹鋼自制)，500 L中試罐(不銹鋼自制)，高壓液相色譜儀(Agilent Tech-nologies，配熒光檢測器);Agilent 1260 Infinity熒光檢測器(Agilent Technologies);濁度儀WGZ啤酒濁度儀，上?？频鹿怆娂夹g有限公司;冰箱，格力電器(180 L，雙門)。

1.2 分析方法

1.2.1 酒樣強化混濁濁度測定

60℃ 24 h、0℃ 24 h作為一個強化循環，分別測定不同循環次數時的濁度。

1.2.2 氨基甲酸乙酯的測定

高效液相色譜熒光檢測法［10］。取1.0 mL樣品加入0.4 mL(0.02 mol/L)占噸醇溶液和0.1 mL(1.5 mol/L)HCl溶液混勻，置于暗處反應約30 min，待測。HPLC條件為:Agilent TC-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm×5 μm)分離，流動相A:0.02 mol/L乙酸納水溶液，流動相 B:乙腈溶液，V(乙腈)∶V(水)=80∶20，進行梯度洗脫，流動相梯度(0～18 min，流速為0.45 mL/min，A相為55%，B相為45%;18～19 min，流速為0.6 mL/min，A相為50%，B相為50%;19～25 min，流速為0.6 mL/min，A相為0%，B相為100%，25～30 min，流速為0.45 mL/min，A相為55%，B相為45%);熒光檢測入射光波長為233 nm，發射光波長為600 nm:熒光反應時間為6 min。

2 結果分析與討論

2.1 低溫陳釀對非生物穩定性的影響

采用500 L低溫罐進行冷凍陳釀試驗，在不同時期分別取樣，按照方法1.2.1進行強化混濁濁度測定，判定其非生物穩定性的變化。結果見表1。

表1 -5℃低溫陳釀黃酒強化混濁濁度測定結果(EBC單位)Table 1 Turbidity of Chinese rice wine stored at-5℃during enhancement experiments

隨著冷凍時間的延長，黃酒的非生物穩定性明顯提高，尤其在冷凍的初始2周，僅1個測試周期，濁度就相差3倍，隨著冷凍時間的延長變化逐漸減小，因此，低溫陳釀是黃酒生產中提高非生物穩定性的有效方法，該方法同樣可用于對黃酒穩定性的預測。

2.2 低溫陳釀EC變化的小試與中試

黃酒中EC已越來越引起人們的重視，如果不加以有效控制，過高的含量必將給黃酒的安全性帶來隱患。目前研究控制方法主要從控制發酵液中尿素產生量著手，如通過添加尿酶降解尿素或選育低產尿素的酵母菌等，但這些方法目前仍未在行業中普遍推廣應用。而陳釀時間對于優質的黃酒口感是必須的，縮短陳釀時間雖然可以減少EC的產生，但將犧牲黃酒的口感和香氣。據報道，70%EC是在煎酒和陳釀過程中產生，而煎酒溫度高、煎酒時間長、以及陳釀溫度高都會加速EC的產生，煎酒溫度每增加10℃，EC含量幾乎增加1倍;新酒中EC含量是很低的，而隨著時間的延長，含量逐漸增加，僅3年的陳釀黃酒EC含量就是新酒的4倍，陳釀9年是新酒的12 倍［7-9］。

2.2.1 低溫陳釀EC變化的10 L罐小試

張家港釀酒有限公司自2009年開始進行對黃酒純生低溫陳釀的小試與中試，小試是在5只自制10 L不銹鋼罐內進行，分別裝入不同批次的酒樣，酒樣不進行煎酒，置于-5℃冰柜中，按預先制定的抽樣時間表抽樣，采用方法1.2.1對其進行非生物穩定性測定，每個試樣同時進行對照實驗，條件為正常煎酒且常溫陳釀，得到了滿意的結果，純生低溫陳釀小試結果見表2，對照試驗結果見表3。從表中可見，新酒不經過煎酒，降低了起始的EC的含量，采用了低溫陳釀，降低了EC的生成速度，在近2年的期間內EC含量平均僅增加10%左右，而經過煎酒的常溫陳釀2年后EC含量增加8倍以上，特別是煎酒工序EC增加3倍以上。

2.2.2 低溫陳釀EC變化的500 L罐中試

在取得小試實驗數據的基礎上，利用現有的生產冷凍系統，采用非生物穩定性試驗罐，進行500 L中型放大試驗，以驗證小試結果。中試結果見表4。

500 L試驗進行了2批，表中數據為平均值，在12個月與24個月時進行了品評，口感與醇香正常。

從表4中數據可看出，中試結果與小試結果完全重合，而其他指標均保持正常。表明黃酒不經過煎酒工序，采用純生低溫陳釀完全可以實現對EC的有效控制。

表2 純生黃酒低溫陳釀10 L試驗結果Table 2 Content of EC，acid，total sugar and alcohol in ageing draft rice wine at low temperature

表3 正常煎酒常溫陳釀對照試驗EC含量Table 3 Content of EC in ageing rice wine at normal temperature before and after boiling 單位:μg/L

表4 純生黃酒低溫陳釀500 L試驗結果Table 4 Content of EC，acid，total sugar and alcohol in ageing rice wine at low temperature from 500L fermentation tank

2.3 大容量純生低溫陳釀罐的研制及應用

低溫陳釀的關健是研制低溫陳釀罐，張家港釀酒有限公司在經小、中試的基礎上結合常溫大容量陳釀罐的特點，于2012年設計研制了低溫陳釀罐，單罐容積達到300 m3，主體采用食品級304B不銹鋼材質，底部基礎襯墊防腐枕木，純生低溫陳釀工藝見圖1。大容量陳釀與陶壇陳釀的比較見表5。結果表明，大容量陳釀每年的損失不超過0.5%，占地不到陶壇陳釀的1/10，勞動生產率是陶壇陳釀的15倍，具有無可比擬的優點。

圖1 純生低溫陳釀工藝流程Fig.1 Technologicalprocesses for ageing rice wine at low temperature

表5 大容量陳釀與陶壇陳釀的比較Table 5 Comparison of large tank storage and pottery jar storage

2012年江蘇張家港釀酒有限公司對純生低溫陳釀進行了大規模生產試驗，試驗規模達9 000 t，通過跟蹤檢測，主要理化指標與小、中試接近，表6為300 m3純生低溫陳釀主要理化指標跟蹤檢測結果。

表6 300 m3純生低溫(-5℃)陳釀指標跟蹤Table 6 Content of EC，acid，total sugar and alcohol in ageing rice wine at-5℃from 300 m3fermentation tank

實驗過程中，溫度的實際控制范圍為 -2～-8℃，從檢測結果看，純生低溫陳釀能有效控制黃酒在長時間陳釀過程中產生EC的量，在低溫情況下，陳釀1～2年EC的量一般增加10%左右，大大低于經過煎酒和常溫陳釀的酒，同時又會使非生物穩定性得到較大提高。

經三杯法品評，低溫陳釀黃酒與同時間常溫陳釀的酒幾乎沒有差別，完全符合黃酒陳釀的要求。

由于低溫罐在設計時充分考慮了保溫措施，在冬季幾乎不要控溫，即使在盛夏，平均日溫升僅0.2℃，僅需配備30萬kcal/h制冷機就可，增加的能耗并不多。

由此可見，大容量純生低溫陳釀黃酒不論從技術上還是經濟上都是切實可行的，值得在行業中進行推廣。本研究中大容量低溫陳釀工藝已由江蘇張家港釀酒有限公司申請專利保護。

［1］ 范偉國，張艷梅，喬新建，等.大容量不銹鋼罐貯存黃酒的研究及應用［J］.釀酒科技，2014，(5):67-70.

［2］ 王一菲，林峰，蔡小蕓.黃酒非生物穩定性主要影響因素的研究［J］.嘉興學院學報，2012(3):66-69.

［3］ 林峰，白少勇.黃酒非生物渾濁和沉淀的特點與解決方法［J］.釀酒科技，2005(10):68-74.

［4］ 蘭玉倩，薛潔，江偉 等.黃酒陳釀過程中主要成分變化的研究［J］.中國釀造，2011(5):165-170.

［5］ 王益翔.淺談黃酒的陳釀［J］.釀酒科技，1999(3):56-57.

［6］ 新浪網 http://news.sina.com.cn/o/2012-06-20/093924625951.shtml

［7］ 吳世嘉，王洪新.發酵食品中氨基甲酸乙酯的研究進展［J］.化學與生物工程，2009(9):15-19.

［8］ 巫景銘，洪瑞澤，馬麗輝，等.黃酒生產中氨基甲酸乙酯的監測與控制［J］.釀酒，2011(3):64-67.

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