西藏不同青稞品种酿造白酒的差异性分析

靳玉龙

（西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所，西藏拉萨 850000）

目前市场酿造白酒的原料繁多，以高粱等淀粉类粮食为主[1]。不同谷物酿造的白酒因其原料营养组成比例、微量成分等的不同导致酒体风味不同，同时由于地域气候的原因形成浓清酱等各大类型酒体。酒体主要由醇、酸、酯类等物质组成，由于种类和比例的差异形成不同的香型和风味[2-4]。原料的营养成分不仅是酒体的来源也是微生物生长不可缺少的重要能量物质[5]。青稞在西藏自治区大多数地方均有种植，鉴于品种的差异性，以及气候、土壤环境不同，支链淀粉的含量存在差异。酿酒原料要求蛋白含量适当，适量的蛋白含量是保证微生物生命活动的必要物质，过量会造成某些发酵副产物增多，给酒体带来邪杂味，影响产品质量。例如原料脂肪含量高，微生物不会重点利用脂肪进行发酵和繁殖，发酵后的酒体会产生杂醇油，给产品带来不好的风味感受，因此在酿造过程中，原料的选择直接关系到产品的质量和感官评价。研究者对青稞酿酒特性进行分析，发现西藏青稞在众多酿酒原料当中较为适合酿酒[6]。西藏青稞由于其特殊的生长环境和营养品质，具有低脂肪、高膳食纤维等特点[7]。西藏青稞白酒酒体风味不同于清香型青稞白酒，更多在于制曲和酿造气候的差异[8]，例如国内不同香型酒体都拥有各自不同的原料和气候、水源等特点，加之不同的工艺体系才造就了丰富的白酒产品[9-10]。目前对于西藏特色青稞白酒生产的关键技术研究尚未形成完备的体系，如西藏独特气候条件与白酒产品、工艺风格的关系，青稞原料品种的酿酒特性缺乏有效的技术支撑，不利于西藏特色青稞白酒产区的建设和发展。本研究通过研究西藏不同青稞品种的酿酒特性，并使用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术对白酒中的风味物质进行分析[11]，对所研制青稞白酒进行关键挥发风味物质检测和主成分分析，选定用于青稞白酒生产产业化的品种。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料：青稞，藏青2000、勾芒紫、喜拉22、QB14、隆子黑、糯青稞（1127）、QB01、QB16、QB27、QTB11、QTB13、QTB17、QTB25、冬青8、冬青11、冬青15、冬青16、藏青25、藏青320等来自于西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所。

试剂及耗材：β-葡聚糖试剂盒：爱尔兰megazyme；葡萄糖标准液、斐林试剂、盐酸、氢氧化钠、乙醇；定量所用风味标准品主要来自进口，纯度≥97 %，标准品包括甲醇（99 %）、仲丁醇（98 %）、正丙醇（99 %）、异丁醇（99 %）、2-戊醇（98 %）、正丁醇（8 %）、异戊醇（98.5 %）、正戊醇（97.5 %）、庚醇（97.5%）、2,3 丁二醇（97%）、1,2 丙二醇（98%）、三甲硫基丙醇（96.5 %）、苯甲醇（97.5 %）、β-苯乙醇（98 %）乙醛（98 %）、丙醛（97 %）、异丁醛（98 %）、乙缩醛（96.5%）、异戊醛（97%）、正己醛（97%）、糠醛（98 %）乙酸（99.5 %）、丁酸（99 %）、异戊酸（96.5%）、戊酸（97%）、己酸（98%）、庚酸（97%）、辛酸（99%）、壬酸（98%）、癸酸（97.5%）甲酸乙酯（98%）、乙酸乙酯（98%）、己酸乙酯（98.5%）、庚酸乙酯（99 %）、乳酸乙酯（98 %）、辛酸乙酯（98 %）、壬酸乙酯（97.5 %）、癸酸乙酯（97 %）、丁二酸二乙酯（96.5 %）、庚二酸二乙酯（97 %）、十四酸乙酯（98 %）、辛二酸二乙酯（97.5 %）、壬二酸二乙酯（97.5%）、棕榈酸乙酯（98%）、硬脂酸乙酯（98%）、油酸乙酯（98 %）、亚油酸乙酯（98 %）二乙氧基甲烷（95 %）、醋酉翁（96 %）、叔戊醇（99 %）乙酸正丁酯（99 %）、2-乙基丁酸（99 %），ACROS ORGANICS公司、SIGMA-ALDRICH公司、FLUKA公司。

仪器设备：蒸煮、发酵、蒸馏甑、冷凝系统，西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所；精密度0.0001 g 电子秤，梅特勒托利多；TDL-40B大容量离心机，安亭公司；UV-2401PC 分光光度计、LC-10AT 型高效液相色谱系统，日本岛津公司；板式纳滤膜设备，丹麦DDS 公司；微量移液器、气相色谱仪GC-FID，自动进样器，氢火焰离子化检测器，美国PerkinElmer Clarus 600；色谱柱，毛细管柱CP-WAX 57CB（50 m×0.25 mm×0.2 mm）；电子温度计，分度值为0.1 ℃；DM35 手持密度计，安东帕有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 青稞白酒工艺操作要点

泡粮：青稞经除尘、除杂后，进行泡粮，使整粒青稞均匀吸水、润涨；蒸粮：将泡好的青稞进行高压蒸煮2 h，根据青稞的润湿程度进行打量水；摊晾拌曲：将蒸好的青稞利用摊晾机进行摊晾，利用加曲机拌入曲粉；糖化堆积：堆积3～4 d；入窖发酵：窖池底铺曲，将堆积发酵好的青稞粮醅拌匀降温投入窖池内进行发酵，发酵期间做好窖池管理；开窖：发酵期满后，打开窖池；蒸馏：上甑蒸馏，蒸馏过程控制蒸馏温度。

1.2.2 水分含量的测定：恒温干燥法

1.2.3 酒醅酒精度测定：密度瓶法

1.2.4 粗淀粉的测定[12]

1.2.5 β-葡聚糖测定

利用β-葡聚糖试剂盒相关测定要求进行测定。

1.2.6 GC-MS条件[13]

（1）将不同的酒样稀释到10%vol，量取稀释酒样8 mL，加入10 μL 内标物质仲辛醇（500 mg/L），再加入3 g 氯化钠振荡使其充分溶解。在50 ℃恒温水浴平衡5 min，萃取头(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)顶空吸附45 min，进样时在进样口解析5 min。

（2）GC 条件：色谱柱Elite5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升温程序：柱温箱起始温度为40 ℃，保持2 min，以2 ℃/min 升温到100 ℃，再以5 ℃/min升温到140 ℃，最后以10 ℃/min 升温到230 ℃，保持6 min；柱流量1 mL/min；进样口温度250 ℃；不分流进样。MS 条件：电子轰击(EI)离子源，电子能量70 eV；接口温度250 ℃；离子源温度250 ℃；溶剂延迟2 min；质量扫描范围30～350 m/z。

（3）采用NIST谱库检索，匹配度大于800，结合保留指数进行定性。各挥发性组分的保留指数（RI）由C7～C40 正构烷烃的保留时间计算而得。RI值按式（1）进行计算：

式中：Rt(i)、Rt(n)、Rt(n+1)分别为待测未知物、含n 及n+1 个碳原子的正构烷烃的保留时间（Rt(n)＜Rt(i)＜Rt(n+1)）。

青稞酒样品中各挥发性组分的相对含量按式（2）进行计算：

式中：ρ，内标的质量浓度，μg/μL；V1，内标物仲辛醇的体积，μL；Ai，各挥发性组分的峰面积；A，内标物质的峰面积；V2，青稞酒样品的体积，mL。

1.2.7 数据分析

利用SPSS 2022 对数据进行主成分分析（PCA），Excel 2015、Origin 2018 对实验数据进行整理和作图分析。

2 结果与分析

分析了代表性品种青稞原料的酿造特性，完成了西藏自治区内代表性青稞品种——藏n 青2000、勾芒紫、喜拉22、QB14、隆子黑、糯青稞（1127）、QB01、QB16、QB27、QTB11、QTB13、QTB17、QTB25、冬青8、冬青11、冬青15、冬青16、藏青25、藏青320 等19 个品种主要成分指标的分析，选择重要品种进行了关键酿造参数吸水性以及所酿青稞白酒的风味指标的分析。

2.1 不同品种青稞的主要成分含量分析

众所周知，不同的酿酒原料，由于产地和品种的不同对于酿酒者而言需要差异性分析，从而选择适合的酿酒原料。为了产品的品质稳定性，部分企业会利用特定地区培育的专有原料品种。对不同青稞原料进行基本营养组成物质分析，进而进一步选定适宜于白酒发酵的品种。

酿酒原料要求营养物质配比合适，适宜于乙醇和协调风味的生成，并含有多种维生素及无机元素，果胶质含量越少越好，要求原料籽粒饱满，有较高的千粒重。原料水分的含量会直接影响原料泡粮和蒸煮时间，原料中淀粉的组成也会影响酿造，青稞由于支链淀粉含量较高，支链淀粉在蒸煮后便于液化和糖化，有利于微生物发酵产酒[14]。青稞支链淀粉的含量受不同环境影响存在差异[15-16]。根据图1 的主要成分分析数据，酿造适用性高的青稞，建议总淀粉含量大于60 %，直链淀粉要求含量小于20%。

图1 不同品种青稞的主要成分含量

图2 不同青稞品种酿造过程各工艺阶段重量及含水量比例

2.2 不同品种青稞的吸水性

根据上述品种理化特性，选择了5 个青稞品种，即隆子黑、勾芒紫、藏青2000、喜拉22、糯青稞（1127）进行酿造试验，并对生产过程中与酿造有关的吸水性进行分析，见表1、表2。由分析结果可以看出，支链淀粉含量越高，青稞的吸水率越高，当青稞吸水率大于青稞持水率时，青稞发酵后，酒醅水分含量过高，影响蒸馏过程及产品品质，符合白酒酿造对原料蒸煮品质的阐述[17-18]。因此，水分的控制对青稞白酒的生产至关重要。

表1 不同青稞品种酿酒不同工艺阶段重量(kg)

2.3 不同品种青稞酿造白酒的风味分析

以青稞酒曲为糖化发酵剂，进行酿造试验，出酒率见图3，鉴于品种之间淀粉、支链淀粉、蛋白质等主要营养成分的差异对酒曲微生物在发酵过程中的代谢影响，出酒率也有一定程度的差异性。此外，从醇、醛、酸、酯等白酒主要风味成分进一步分析不同青稞品种风味物质含量与青稞白酒感官品评风格与质量之间的对应关系。

图3 不同品种青稞白酒出酒率

从醇、醛、酯等白酒主要风味成分进行系统分析，见图4、图5、图6。不同品种青稞白酒安全指标甲醇含量均低于0.15 g/L，远低于GB 2757—2012《食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒》规定的0.60 g/L。不同青稞原料风味成分组成有其共有特点，其明显特征是异戊醇与异丁醇含量接近于1∶1，醛类物质以乙缩醛为主，丁酸乙酯含量明显高于大曲清香型白酒等。对不同青稞原料酒体进行了感官品评，见表3，感官品评结果表明，青稞白酒具有特有的风格特征，酒体醇甜、落口生津。

表3 不同青稞品种的酒体感官特征

图4 不同品种青稞白酒醇类物质组成

图5 不同品种青稞白酒酯类物质组成

图6 不同品种青稞白酒醛类物质组成

对5 种青稞白酒中主要风味物质含量进行主成分分析[19-21]，由表4 可知，前2 个主成分累计方差贡献率达72.3%，基本代表降维前原始数据的大量信息。提取前2 个主成分进行主成分分析，得到载荷图图7。结合表4，主成分（PC）1 单独方差贡献达48.93%，其代表物质有乙酸乙酯、异戊醇、乙醛、正丙醇、异丁醇、乙缩醛等，包括大部分的酯、醇、醛类物质；主成分（PC）2单独方差贡献达23.37%，其代表物质有β-苯乙醇、乳酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯、糠醛等。

表4 不同馏分原酒风味物质主成分分析特征值及累计方差贡献率

图7 青稞白酒各风味物质主成分载荷值

5 种青稞白酒样品在前2 个主成分的分布情况见图8。从图8 可知，在PC1 和PC2 上，藏青2000 和喜拉22 品种青稞白酒酒样分布在第一象限，隆子黑品种青稞白酒酒样分布在第二象限，糯青稞（1127）品种青稞白酒酒样分布在第三象限，勾芒紫品种青稞白酒酒样分布在第四象限。由此说明藏青2000 和喜拉22 相似，与隆子黑、勾芒紫和糯青稞（1127）有一定的差异性，并且所挑选的青稞品种品质差异明显，有较好的区分度。

图8 不同品种青稞白酒样品在前2个主成分二维散点图

通过分析不同青稞原料酿造白酒的风味数据，在青稞白酒的酿造过程中，微生物代谢消耗青稞原料中的淀粉、蛋白质等营养物质，支链淀粉具有吸水性强、容易糊化、酶作用点多等特点[22-23]，有利于微生物的代谢，对出酒率和品种均有显著的影响，最终形成白酒中醇类、醛类、酯类和酸类等风味化合物[24-25]。在发酵参数相同的条件下，青稞白酒的风味整体较相似，但总的来讲青稞品种品质差异性对风味的影响较明显。

3 结论

不同品种青稞主要营养成分、吸水性具有一定的差异性，总体来讲西藏地区青稞原料总淀粉含量较高，支链淀粉占比较大，蛋白质与葡聚糖含量相对较低，适用于酿酒原料。

酿造适用性高的青稞，建议其水分要求≤12.0%～15.5%；不同品种青稞白酒安全指标甲醇含量均低于0.15 g/L，远低于GB 2757—2012《食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒》规定的0.60 g/L。醛类物质以乙缩醛为主，丁酸乙酯含量明显高于大曲清香型白酒。感官品评结果表明，青稞白酒具有酒体醇甜、落口生津和不辣喉的特点。根据主成分分析，藏青2000 和喜拉22 较相似，与隆子黑、糯青稞（1127）和勾芒紫有一定的差异性，与糯青稞的差异性最为显著。