白酒陈化工艺在清香白酒中的应用

马转转，姚家琪，杨枭勇，文斐然，李 楷，霍美玉，杨凯环，翟旭龙，赵向东

（山西杏花村汾酒集团酒业发展区股份有限公司，山西汾阳 032200）

我国是酿酒生产大国，根据国家统计局相关数据，2020年全国酿酒产业规模以上企业酿酒总产量5400.74 万kL，其中白酒产量占比13.72 %，达到740.73 万kL，白酒产业发展壮大，消费者对于白酒品质的要求也越来越高。

经发酵、蒸馏所得的新酒香气较冲，口感辛辣，需要通过一定时间的陈酿或者采用一些人工老熟工艺来消除酒的辛辣刺激感，使酒变得醇和、柔顺。目前关于老熟陈酿机理主要有挥发说：白酒在贮存过程中一些低沸点、易挥发的杂味成分随贮存时间有所减少；分子间氢键缔合：通过乙醇分子和水分子的氢键缔合作用，减少白酒中游离乙醇分子带来的辛辣刺激感；氧化说：白酒中的溶解氧使醇类、醛等物质发生氧化；溶出说：贮存容器中的微量元素如铁离子、铜离子等融入酒中加速了酒的老熟陈酿等。老熟手段有通过长时间贮存实现自然老熟，这也是传统的老熟方法，其缺点是需要的周期长，一般存放时间达到一年或三年以上才会有明显效果，这对于企业来说需要耗费巨大的人力、物力和财力，生产成本增大。在当前市场竞争激烈的背景下，在追求老熟效果的前提下，大部分企业更倾向于使用人工催陈技术，通过一系列微波、超声波、磁场催化等物理方法，加入氧气、臭氧、高锰酸钾催陈等化学方法，加入脂肪酶、植物提取物等生物手段，使新酒在较短时间内完成老熟，既保证了酒的质量，又节约了成本。因此对于老熟方法、老熟效果的研究都是从事酒类工作者关注的热点，寻找一种高效、经济的陈酿方法对于白酒行业来说具有深远的影响，对白酒产业的发展具有重大意义。

本研究创新性地采用添加陈化液结合磁化催陈的人工催陈方法，对清香型白酒进行催陈除杂，并通过感官品评和主要微量骨架成分分析对比试验组和对照组之间酒质的差别。为实际生产中清香型白酒催陈除杂、酒质提档提供试验支撑。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

试验材料：公司所产65%vol清香型白酒、西安某公司研发的陈化液。

试验试剂：领苯二甲酸氢钾（PT）、无水碳酸钠（PT）、酚酞（IND）、溴甲酚绿（IND）、甲基红（IND）、氢氧化钠（AR）、无水乙醇（AR）、浓硫酸（AR）、无水乙醇（HPLC），以上试剂均为天津市科密欧化学试剂有限公司；白酒混合标准溶液、叔戊醇内标溶液、乙酸戊酯内标溶液、2-乙基丁酸内标溶液，以上3 种内标溶液均为上海麦克林生化科技有限公司≥99.5%（GC）。

试验耗材：50 mL 碱式滴定管、50 mL 酸式滴定管、滴定管架、量筒（100 mL、500 mL）、500 mL 烧杯、容量瓶（10 mL、1000 mL、2000 mL）、250 mL 三角瓶、50 mL 大肚移液管、10 μL 微量进样器、玻璃棒，以上试验耗材均为天津天科玻璃制品有限公司出品。

仪器设备：气象色谱仪（Clarus 680，FID 检测器）；电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；玻璃干燥器，北京冰禹科技有限责任公司；电热恒温水浴锅（HWS-26），上海一恒科学仪器有限公司；不锈钢贮酒罐、集成白酒勾兑匀化机（JC80），邯郸市邯山新迪自控设备有限公司；西安某公司研发的白酒磁化机；制冷机（IC1850-1HP），深圳市朕大基业机械有限公司。

1.2 实验方法

时间：2019年6月至2019年9月。

试验分为两个阶段，试验流程图如图1。第一阶段试验于6 月24 日上午10 点开始，取公司所产65 %vol 清香型白酒2 吨于不锈钢贮酒罐中，之后向罐中添加重量百分比为1.4‰的陈化液，充分搅拌均匀后，通过冷却的磁化机，根据厂家指导，制冷机温度设定为6 ℃，每日8 时至17 时进行酒样循环，每3 h 一次，每次15 min（0.65 m/h），期间前3 日每日进行循环，之后每星期循环1 d，第一阶段试验于8 月20 日结束，取样留存用于后续感官品评和理化分析。第二阶段试验于8月29日开始，在第一阶段试验酒样的基础上继续添加陈化液至重量占比为3‰，当天进行试验循环，之后每星期循环1 d，9 月11日试验结束，同样取样留存用于感官品评和理化分析。

图1 试验流程图

1.3 分析方法

试验在符合最新清香型白酒国家标准（GB/T 10781.2）和食品安全国家标准（GB 2757）下进行。试验结束后将未处理对照样（1#酒样）、第一阶段试验样（2#酒样）、第二阶段试验样（3#酒样）分别进行了感官品评对比；此外，运用酸碱中和的原理采用指示剂法检测对照酒样和试验酒样中的总酸含量；总酯含量的测定通过使酯类充分皂化，采用指示剂法进行滴定检测；使用美国Perkin Elmer 公司生产的Clarus 680 GC 气相色谱仪检测酒样中几种主要的微量成分。感官品评和理化分析的具体方法参考GB/T 10345—2007中分析方法。

气相色谱条件：毛细管柱：50 mm×0.25 mm×0.2 μm。载气：高纯氮，流速1 mL/min，分流比50∶1，尾吹气35 mL/min。氢气，流速40 mL/min。空气，流速350 mL/min。检测器温度：220 ℃。进样器温度：220 ℃。柱温：初始温度为50 ℃，恒温3 min，以5 ℃/min 的速度升温至180 ℃，继续恒温5 min。进样体积1 μL。

2 结果与分析

2.1 总酸、总酯含量

对照样、第一阶段试验酒样及第二阶段试验酒样的总酸、总酯含量的检测结果表明（表1），试验样的总酸含量（2#酒样：0.83 g/L；3#酒样：0.85 g/L）比对照样总酸含量（0.78 g/L）均升高，且第二阶段试验酒样总酸显著高于对照样（P＜0.05），第一阶段试验酒样的总酸含量和对照酒样、第二阶段试验酒样总酸含量无显著差异（P＞0.05）；试验酒样的总酯含量（2#：3.53 g/L；3#：3.52 g/L）比对照样总酯含量（3.68 g/L）均降低，且3 个酒样之间差异均显著（P＜0.05）。这一试验结果符合白酒在自然老熟过程中的“酸增酯降”规律。张丽敏等的研究提出：清香型白酒在陈酿过程中呈现酸增酯降的趋势，李家民在对某浓香型白酒贮存过程总酸、总酯含量变化的研究中发现不同质量等级、不同酒精度浓香型白酒在自然老熟过程中总酸含量升高、总酯含量降低，同样，在对酱香型白酒的研究中也发现了这一规律。白酒在贮存老熟过程中由于挥发作用及酯类物质的水解造成酒中总酯含量降低，此外，部分醇、醛类物质会进一步氧化成酸类，加之酯类物质的水解，使酸进一步升高。

表1 总酸、总酯含量 (g/L)

2.2 微量成分分析

清香型白酒微量成分以乙酸乙酯和乳酸乙酯为主体，酒样中微量成分测定结果显示（表2）：两个试验酒样中乙酸乙酯含量（2#酒样：2100.14 mg/L；3# 酒样：2128.73 mg/L）显著高于对照酒样（1849.62 mg/L）（P＜0.05），乳酸乙酯含量从高到低为1#酒样＞3#酒样＞2#酒样，且三者之间差异显著（P＜0.05），本试验通过陈化液添加及磁化工艺，白酒中主体香味成分乙酸乙酯有所提高，乳酸乙酯降低，达到了“增乙降乳”的效果。在我国白酒发酵生产中，由于生产工艺等原因普遍存在乳酸乙酯含量较高，造成酒发涩的现象，大量的研究人员通过控制发酵过程或者一系列现代生物学手段来控制白酒中乳酸乙酯含量，使乙酸乙酯和乳酸乙酯含量达到一定配比。徐岩等的研究指出乙酸异戊酯似梨和苹果香，其嗅觉阈值低，在含量较低时，香气强度会很高，含量较高时，会使酒带异味，本试验中对照酒样和试验酒样之间乙酸异戊酯含量没有显著差别（P＞0.05）。己酸乙酯是浓香型白酒的主体香，味甜，爽口，清香型白酒中含量极微，本试验中试验酒样己酸乙酯含量显著高于对照酒样（P＜0.05），是对照酒样的1.16 倍，两试验酒样之间无显著差别（P＞0.05）。清香型白酒中微量的己酸乙酯可以起到调味作用，过量会改变清香型白酒原有风格。

表2 微量成分含量 (mg/L)

工业酒精中含少量甲醇，对人体具有强烈神经毒性，经粮食发酵蒸馏的白酒中会带有较低含量的甲醇。本试验中与对照酒样（1#酒样：159.15 mg/L）相比，试验酒样的甲醇含量有降低（2#酒样：158.28 mg/L；3#酒样：158.18 mg/L）；此外，试验酒样中杂醇油含量包括仲丁醇、异丁醇、2-甲基-1-丁醇、正戊醇、正己醇均表现为降低趋势，可能是在搅拌及磁化过程中挥发作用加强所致；β-苯乙醇含量显著降低，β-苯乙醇在米香型白酒中含量最高，在清香型白酒中含量极微。

白酒中乙醛和乙缩醛的含量及二者的比例对白酒品质具有重大影响，可以协调白酒的香气，在一定程度上可以加速白酒老熟陈酿。本试验中，通过添加陈化液及磁化处理，试验酒样中乙醛和乙缩醛含量均呈现下降趋势，乙醛与乙缩醛含量的比值由1∶0.99（对照样）下降至1∶0.89（试验样），乙缩醛的相对含量有所增加，酒质有所提高，这与黄跃勇等的研究结果一致。

乙酸在白酒中含量较高，可以减少酒的辛辣刺激感，本试验中，试验酒样乙酸含量先降低后又升高，且最终高于对照酒样，可能是由于时间较长时乙醇和乙醛的进一步氧化使得乙酸含量有所升高。

对3个酒样所测所有微量成分进行的adonis检验发现，对照酒样、第一阶段试验酒样、第二阶段试验酒样之间差异显著（P=0.002），说明经过添加陈化液结合磁化处理，酒样中微量成分组成及结构发生了显著变化。

2.3 感官品评结果分析

试验结束后进行了酒样的感官品评比对，包括对色、香、味的评价，参与品评的人员均为公司从事酒样品评、酒体设计方面的专业人员，且均为国家级品酒师，品评结果真实可靠。根据品评结果（表3）将3 种酒样的口感从优到劣依次排序为2#酒样＞3#酒样＞1#酒样，经过试验处理，2#酒样香气最佳，在清香的基础上增加了陈味，香气更加协调，且口感更加柔和，1#酒样后口略有杂味，2#、3#酒样余味悠长，尾净，3#酒样口感稍腻。

表3 感官品评结果

整体来看，在感官评价上第一阶段试验酒样最佳，第二阶段试验酒样次之，对照酒样稍差，说明陈化液的添加结合磁化处理在一定程度上可以提高酒质，但是需要控制添加量和磁化处理时间，过量处理反而会使酒质下降。杨煜荣的研究中提出磁处理对白酒具有良好的催陈作用，对白酒中乙醇分子和水分子之间氢键的形成有促进作用，进而减少乙醇的刺激作用，使酒体更加柔顺。

3 总结

通过两个阶段的陈化液添加结合磁化处理试验，酒质在一定程度上有所提高，其中尤以2#酒样最佳。（1）通过酒样微量成分分析发现：对照酒样（1#酒样）、第一阶段试验酒样（2#酒样）、第二阶段试验酒样（3#酒样）之间差异显著，说明经过添加陈化液结合磁化处理，酒样中微量成分组成及结构发生了显著变化；（2）与1#酒样相比，2#酒样总酸含量有升高趋势，总酯含量显著降低，乙酸乙酯含量升高，乳酸乙酯含量降低，达到了“增乙降乳”效果，乙醛和乙缩醛含量均呈现下降趋势，乙醛与乙缩醛含量比值下降，乙缩醛的相对含量有所增加，此外甲醇含量、杂醇油含量显著降低；（3）通过感官品评结果的分析，认为试验中2#酒样即陈化液添加比例为1.4‰时，对酒样口感提升效果明显，而继续添加比例至3‰时，口感稍腻。