地理标志产品宜宾酒窖泥理化特性研究

-1 79\"地理标志产品宜宾酒窖泥理化特性研究刘燕梅打陈 黎打江 鹏2,黄 莎打侯 英打胡用军打昌 琴1（1.宜宾市产品质量监督检验所，四川宜宾644002;2.宜宾职业技术学院，四川宜宾644003）摘要：为进一步分析宜宾酒窖泥微生物群落结构信息及建立宜宾酒窖泥质量标准、稳定生产提供数据，采用理化分析结合仪器分

析对宜宾酒所属酒企的窖泥进行分析。结果表明，宜宾酒窖泥水分含量主要集中在30.0%〜40.0%,p H值呈弱酸性集中在4.0〜6.0,铵态

氮含量主要集中在40.0-60.0 mg/100 g，有效磷的含量普遍低于30.0 mg/100 g，腐殖酸的含量在窖池上部及中部主要集中在2.0%。〜 3.0%。，而在窖池底部集中在3.0%。〜4.0%。；窖泥有机酸主要集中在窖池底部，乳酸含量高于己酸、乙酸、丁酸；窖池底部的Fe、Ca含量 略低于窖池上部和中部。不同酒企之间的理化指标差异较大。关键词：宜宾酒;窖泥;理化特性中图分类号：TS261.4

文章编号：0254-5071 （2019）05-0179-05

doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2019.05.035引文格式:刘燕梅，陈黎，江鹏，等.地理标志产品宜宾酒窖泥理化特性研究[J].中国酿造,2019,38（5）:179-183.Physicochemical property of pit mud of the geographical indication product-Yibin BaijiuLIU Yanmei1, CHEN Li1, JIANG Peng2, HUANG Sha1, HOU Ying1, HU Yongjun1, CHANG Qin1(1. Yibin Product Quality Supervision and Inspection Institute, Yibin 644002, China;2. Yibin Vocational & Technical College, Yibin 644003, China)Abstract: In order to further analyze the microbial community structure information of pit mud, and provide data for the establishment of the quality

standards of pit mud and stable production, the pit mud of Yibin Baijiu was analyzed using physicochemical analysis combined with instrumental.

The results showed that the water content in pit mud of Yibin Baijiu was mainly between 3 0.0% and 40.0%, pH was 4.0-6.0 and weakly acid, the ammonium nitrogen content was mainly in 40.0-60.0 mg/100 g. The available phosphorus content was generally less than 3 0.0 mg/100 g, the humic

acid content in the upper and middle layer of the pit mud was mainly between 2.0%o and 3.0%o, while that in the bottom of the pit mud was mainly between 3.0%o and 4.0%o. The organic acid in the pit mud was mainly in the bottom of pit mud, and the lactic acid content was higher than hexanoic acids, acetic acid and butyric acid. The content of Fe and Ca in the bottom of the pit mud was less than that in the upper and the middle of pit mud.

Key words： Yibin Baijiu; pit mud; physicochemical properties

“宜宾酒”属于典型的浓香型白酒，采用固态自然发 铵态氮、有效磷、腐殖酸、Fe、Ca、有机酸进行研究，这在 酵，具有浓郁的风味和口感，其发酵窖泥拥有庞大的微生物

“宜宾酒”的相关研究中尚属于先例。因此，通过对'宜宾酒”

生态系统，在浓香型白酒的发酵过程中有着重要的作用叫 窖泥理化特征指标的研究为进一步对窖泥微生物的研究 在窖泥中，窖泥的理化特性及矿质元素含量不仅决定着窖 提供数据基础，同时对“宜宾酒”的系统评价、品质提升实

泥品质眄同时也是构成窖泥微生物生态系统的重要组成

现一定的社会经济价值。成分，影响着微生物的生长代谢，进而影响着白酒的发酵 1材料与方法生产。如窖泥钙化影响着白酒发酵生产，而钙化窖泥的主

1.1试剂与材料要成分为乳酸钙与乳酸铁的结晶，因此，对窖泥中钙铁元

窖泥：采自“宜宾酒”地理标志产品所属的13家酒企

素含量研究对窖泥有着重要作用。而窖泥有机酸含量又影 （酒企编号JN-01〜JN-13），分别取各窖池的上、中、底部位

响着窖泥的优劣及熟化程度问，在目前的研究中对有机酸 置的窖泥，每个位置取3 口窖池。的检测方法有气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法

邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钠、磷酸二氢钾、碘化汞、碘

等，其中离子色谱法具有简便、高效、准确等优点冋。化钾、酒石酸钠钾、氯化铵、氟化铵、盐酸、钼酸铵、氯化亚 近年来对于“宜宾酒”的研究主要集中在原酒方面，如

锡、硼酸、无水乙醇、腐殖酸钠、焦磷酸钠、氟化氢、高氯酸

单体物质、总酸、总酯及品质方面，未见窖泥方面的相关研 （均为分析纯）:成都市科隆化学品有限公司；硝酸（分析 究。本研究主要对影响白酒生产的几个指标一水分、pH、

纯）：美国默克公司；乳酸（纯度88.2%）:北京坛墨质检科

收稿日期:2018-12-06

修回日期:2019-04-08基金项目：宜宾市科学技术局项目（2016SF046）；宜宾市科学技术局项目（2017CNY001-4）

作者简介:刘燕梅（1988-），女,工程师，硕士，研究方向食品质量与安全及酿酒生物技术。・180・

2019 Vol.38 No.5Serial No.327

China BrewingExperience Exchanges技有限公司；己酸、乙酸、丁酸（纯度均为99.5%）:天津市 碳化物充分分解。待坩埚上的黑色有机物消失后,开盖驱 赶白烟至内容物呈粘稠状。视消解情况，可再加入2 mL硝 酸,2 mL氢氟酸,1 mL高氯酸，重复上述消解过程。将消解

光复精细化工研究所。1.2仪器与设备UV 1102II紫外分光光度计:上海天美科学仪器有限 后的样品用水转移至25 mL比色管中，定容至刻度测定矿 质元素。2结果与分析公司；AAS原子吸收分光光度计：美国Agilent有限公司； ICS-1100离子色谱仪：美国Thermo Scientific公司；Hanon

SH220消化仪:济南海能仪器有限公司；FE20酸度仪:梅特 勒-托利多仲国）仪器有限公司。1.3方法1.3.1水分的测定2.1水分水分是窖泥的重要理化指标，直接影响着窖泥pH、腐 殖酸，决定着窖泥微生物类群，最终决定产酒质量，若窖泥

水分含量太高则影响窖泥挂壁冋,若窖泥水分缺失会导致

105〜110 °C烘干直接测定I9】。1.3.2 pH的测定称取风干、粉碎后的土样5.0 g,于100 mL烧杯中，加

窖泥中乳酸钙的生成及窖泥板结，从而导致窖泥老化“宜 宾酒”是典型的浓香型白酒，在发酵的过程中水分充当着 载体的作用，将酒酷中的发酵产物与窖泥不断进行着物质 交换［12］0糟酷的发酵产物酸、酯、醇等随水渗透到窖泥中，

水50 mL,间歇搅拌30 min，放置30 min后，用pH计测定。1.3.3铵态氮的测定采用钠氏试剂比色法，在波长425 nm处测定窖泥铵态 氮含量［9］。为窖泥微生物提供营养［13］0窖泥微生物代谢产生的己酸、 乳酸等又随水渗透到糟酷中，对糟酷起着增香的作用。因

此，窖泥水分含量在酒酷生香和窖泥老熟过程中有着非常 重要的作用。不同酒企及不同位置窖泥的水分含量见图1。1.3.4有效磷的测定采用氯化亚锡还原钼蓝比色法在波长700 nm条件下 测定有效磷含量氏1.3.5腐殖酸的测定吸取1%0腐殖酸钠标准溶液0、2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、

8.0 mL、10.0 mL，分别加入100 mL容量瓶，用水定容，于波 长420 nm条件下测定吸光度值。以吸光度值为纵坐标，标

准液的含量为横坐标，绘制标准曲线。称取风干窖泥5.0 g，用60 mL 0.5 mol/L的HCl洗涤一次，

用60 mL去离子水洗涤两次，用60 mL提取剂（0.1 mol/L NazPzO?与0.1 mol/L NaOH等体积混合）提取1 h，每隔10 min 振荡一次，在6 000 r/min条件下离心5 min，在波长420 nm

图1不同酒企及不同位置窖泥的水分含量Fig. 1 Water contents of pit mud from different factories and layers条件下测定窖泥腐殖酸含量。1.3.6有机酸的测定称取新鲜窖泥25 g于250 mL带盖三角瓶中，加入体积 分数为60%的乙醇，加入乙醇体积为（100〜25x窖泥水分百 分含量）mL，摇匀。在室温条件下浸泡1 h，每隔15 min摇动

由图1分析可得,所有窖池不同位置窖泥水分含量在 24.0%〜61.4%,其中各部位窖池窖泥水分含量主要集中

在30.0%〜40.0%，窖池上部所占比例为53.8%，窖池中部

所占比例为69.2%,窖池底部所占比例为46.2%,且窖池中 下部窖泥水分含量丰富。窖池水分含量丰富，窖泥易老熟,

1次。静置，待泥沉降后，用精密滤纸将上层溶液过滤于洁 净干燥的50 mL带盖三角瓶中［1］，用离子色谱仪测定浸出 液中各有机酸含量。酒酷生香效果好［14］。虽然不同酒企其窖池水分含量存在 一定差异性,但是相同酒企不同位置间窖泥水分含量差 别不大。1.3.7矿质元素的测定卩0］取风干窖泥0.1〜0.3 g （精确至0.000 2 g）试样于50 mL

2.2 pH值聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿后加入5 mL浓盐酸，于通风 橱内的电热板上低温加热，使样品初步分解，当蒸发至约 2〜3 mL时，取下稍冷，然后加入5 mL硝酸，4 mL氢氟酸，

适宜的pH值不仅能促进酒精的发酵，同时可以促进香

味物质及其前体物质的合成。据“北斗科研组”的研究结 论问得出，己酸菌在pH 4.0以下不产己酸,pH在5.0〜7.0均 能产己酸，而产生己酸乙酯的最佳酸度为pH 4.0,在发酵过 程中大曲与酵母都需要酸性环境,窖泥的pH应呈酸性。不 同酒企及不同位置窖泥的pH值见图2。2 mL高氯酸，加盖后于电热板上中温加热1 h左右,然后开

盖,继续加热除硅，为了达到良好的除硅效果，应经常摇 动坩埚。当加热至冒浓厚高氯酸白烟时，加盖，使黑色有机

经验交流0 9 8 7 6 5 4 中国酿造2.4有效磷2019年第38卷第5期总第327期

・181・有效磷大多是植酸状态下的有机磷，在真菌和细菌分

上中底

泌的植酸酶的作用下生成的。磷是微生物细胞的重要组成成

赳

分，因此，有效磷是细菌、霉菌、酵母等微生物生长、繁殖所需

Fig. 2 pH of pit mud from different factories and layers由图2分析可得，窖池不同位置窖泥主要呈酸性，其

pH值主要集中在4.0〜6.0,窖池上部位置窖泥在该范围内

的比例为53.8%，窖池中部位置窖泥在该范围内的比例为

46.2%，窖池底部位置窖泥在该范围内的比例为61.5%。 pH值在7.0〜8.0弱碱性范围内的窖池比例也较高,其中窖

池上部窖泥所占比例为23.1%，窖池中部位置窖泥所占比 例为30.8%。2.3铵态氮在窖泥中氮分为有机氮和无机氮两种,有机氮是氮含 量的主要成分，而铵态氮则属于一种无机氮源，是窖泥微 生物生长繁殖及代谢所需的主要氮源［16］。因此，窖池中铵态 氮含量在一定程度上可以表征窖泥营养元素含量的分布 状况。不同酒企及不同位置窖泥的铵态氮结果如图3所示。Fig. 3 Ammonium nitrogen contents of pit mud from different

factories and layers由图3分析可得,窖池上部窖泥铵态氮含量在24.9〜

94.6 mg/100 g；其含量主要集中在47.5〜54.6 mg/100 g，其比 例为46.2%。窖池中部窖泥铵态氮含量在12.8〜86.1 mg/100 g；

其含量主要集中在44.7〜57.6 mg/100 g，其比例为46.2 % ；

含量在70.0 mg/100 g左右的窖池所占比例为23.1%。窖池底

部窖泥铵态氮含量在20.1〜99.9 mg/100 g；其含量主要集中 在43.0〜59.9 mg/100 g，其比例为 53.8%；含量在70.0 mg/100 g

左右的窖池所占比例为23.1%。综上可得，窖池各位置窖泥

铵态氮的含量主要集中在40.0〜60.0 mg/100 g。Hd的重要营养元素之一助。不同窖泥有效磷含量如图4所示。图2不同酒企及不同位置的窖泥的pH值上中底

图4不同酒企及不同位置窖泥的有效磷含量Fig. 4 Available phosphorus contents of pit mud from different

factories and layers由图4分析可得，窖池上部位置有效磷含量在5.7〜

218.7 mg/100 g；其中有53.8%的窖池含量低于20.0 mg/100 g； 30.8%的窖池窖泥有效磷含量在100.0〜200.0 mg/100 g。

窖池中部位置有效磷含量在9.7〜310.3 mg/100 g；其中有 46.2%的窖池有效磷含量低于30 mg/100 g； 23.1%的窖池

有效磷含量在100.0〜200.0 mg/100 g。窖池底部位置有效 磷含量在4.1〜252.2 mg/100 g；其中有38.5%的窖池有效 磷含量低于30.0 mg/100 g； 23.1%的窖池有效磷含量在

100.0〜200.0 mg/100 g。综上可得，窖池不同位置间窖泥有 效磷含量主要集中在低于30.0 mg/100 g。上中底

2.5腐殖酸腐殖酸是窖泥中重要的有机质［叫是腐殖质的重要组

成部分，由微生物日积月累形成的，在土壤学中，其含量能 够反映窖泥肥力。窖泥腐殖酸含量如图5所示。7 6 5 4 3 2 1图3不同酒企及不同位置窖泥的铵态氮含量上中底

图5不同酒企及不同位置窖泥的腐殖酸含量Fig. 5 Humic acid contents of pit mud from different factories and

layers由图5分析可得,窖池上部窖泥腐殖酸含量在1.5%。〜6.4%。；主要含量集中在2.2 %。〜3.2 %。，其所占比例达53.8%。•182-

2019 Vol.38 No.5327China BrewingExperience Exchanges窖池中部窖泥腐殖酸含量在1.6%。〜6.1%。；主要含量集中在

有机酸是浓香型白酒重要的呈香呈味物质，对提高白 酒的风味物质起着重要作用［20］。己酸乙酯作为浓香型白酒

2.0%。〜3.0%。,其比例为53.8%。窖池底部窖泥其腐殖酸含量

范围在1.0%。〜6.1%。；主要含量集中在3.0%。〜4.0%。，其比例 为46.2%。因此，在窖池上部及中部位置腐殖酸含量主要 集中在2.0%。〜3.0%。，窖池底部位置腐殖酸含量主要集中在

的主体香味物质，而己酸乙酯的生成又来源于窖泥中的梭 状芽抱杆菌代谢产生的己酸与酒酷微生物代谢产生的酒

精，在酯化酶的作用下，生成己酸乙酯凹。窖泥中生成的丁 酸是己酸合成的前体物质［20］，而己酸又作为浓香型香味物

3.0%o 〜4.0%o。2.6有机酸1 200 =(

1 000-『001 •

质的前体物质，对浓香型白酒的质量有着重要的作用，不 同窖泥中己酸、乙酸、乳酸、丁酸含量的测定结果见图6。由图6分析可得，己酸含量主要集中在窖池底部，而

800-600-III窖池底部己酸含量主要集中在300〜600 mg/100 g；窖池上

上

中底

岂二*盖

部及中部己酸含量主要集中在低于1 00 mg/100 g。乙酸在

窖池上部和中部其含量主要集中在1 00〜200 mg/100 g，所 占比例分别为38.5%、30.8% ；窖池底部含量主要集中在

400-200-nJ100〜300 mg/100 g；但是在窖池上部有15.4%左右的窖池未

检测出，窖池中部有23.1 %左右的窖池也未检测出乙酸。乳 酸含量主要集中在窖池底部，其中61.5%的窖池底部乳酸

400135o 30o 25o 20o 15o 10o 5oo含量主要集中在500〜1 000 mg/100 g。丁酸含量在窖池中

主要集中窖池底部,在窖池上部有23.1%左右的窖泥样品

上中底

Fig. 6 Organic acid content of pit mud from different factories and

layers(SOOIhuI)如疊

、中未检测出，在窖池中部窖泥中有38.5%的左右的窖泥也 未检测出丁酸。综上可得，窖池中各有机酸含量存在一定差异，其 中乳酸含量相对高于其他3种酸，而丁酸含量略低于其

*7他几种酸。2.7矿质元素上中底

上中底

上中底

上中底

U • I I I I I I 图6不同酒企及不同位置窖泥的有机酸含量图7不同酒企及不同位置窖泥的矿质元素含量Fig. 7 Mineral element content of pit mud from different factories

and layers经验交流中国酿造2019年第38卷第5期总第327期

-1 83\"微生物在生长繁殖及其代谢活动过程中,需要的营养 Baijiu[J]. Agr Food Chem, 2018, 66(22): 5425-5432.[2] 刘梅，邓杰，谢军，等•基于微生物群落结构相关的窖泥品质理化指标

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度不同，由于不同窖龄窖泥微生物的群落结构不同，因而 其浓度也不同。有效钙对微生物细胞壁、细胞膜起着稳定

[3] 陈彬，闫寅卓,王德良，等•浓香型白酒窖泥钙化成因及缓解措施的初

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陕西科技大学学报：自然科学版,2014,32(5)： 133-147.[5] 袁玉菊，张倩颖，曾丽云，等•不同性状窖泥的细菌群落结构与酸酯含

中有效钙的含量过高时，会与乳酸作用形成乳酸钙白色晶 体，会加速已存在老化现象窖泥的老化程度。窖池中Fe、Ca 的含量如图7所示。量分析[J]•食品与发酵工业,2017,43 (1)： 44-48.[6] 宋卫得，李兆杰,杨立明,等•离子色谱法快速测定白酒中多种有机酸 和阴离子[J]•中国酿造,2017,36(11)： 153-157.由图7分析可得，在窖池不同位置窖泥中Fe元素含量 主要集中在10.0〜25.0 mg/100 g,窖池上部和中部位置所 占比例均为61.5%，窖池底部位置窖泥所占比例为53.8%。 而Ca含量相较于Fe含量在窖池中偏低，主要集中在1.0〜

[7] 胡用军，刘燕梅，侯英•离子色谱测定窖泥中4种有机酸的不确定度

评定[J]中国酿造,2018,37(9)： 170-174.[8] 潘丙珍，刘青，庞世琦，等•离子色谱法测定酒中的有机酸和无机阴离

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2.0 mg/100 g，在窖池上部38.5%左右的窖池其含量均在此

范围内，在窖池中部和底部均有46.2%窖池其含量在此范 围内。纵观整个窖池，在窖池底部Fe和Ca含量相较于上部

645,650.[10] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管

和中部偏低。理局GB 5009.92—2016食品安全国家标准食品中钙的测定[S].北京： 中国标准岀版社,2016.[11] 谢军,朱莉莉，邓波,等.浓香型白酒窖泥水分含量与水分活度的对比

3结论通过对13家典型的“宜宾酒”酒企窖池理化指标及矿 质元素分析发现,“宜宾酒”窖池窖泥的常规理化指标中水

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2010(3)： 55.分含量主要集中在30.0%〜40.0%之间,pH呈弱酸性集中

在4.0〜6.0,铵态氮含量主要集中在40.0〜60.0 mg/100 g之 间，有效磷的含量普遍低于30.0 mg/100 g，腐殖酸的含量在 窖池上部及中部位置窖泥主要集中在2.0%。〜3.0%。，窖池底

[13] 吴亦波，王振环,方跃进，等•利用现代生物技术科学培养窖泥快速

提高新建窖池基酒品质[J].中国酿造,2012,31 (5)： 172-175.[14] 陈彬，闫寅卓,王德良，等•浓香型白酒窖泥钙化成因及缓解措施的

初步探究[J].中国酿造,2016,35(10)： 36-40.部位置主要集中在3.0%。〜4.0%。之间;在窖泥有机酸中，乳 酸含量较高于己酸、乙酸、丁酸，各有机酸含量主要集中

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在窖池底部;Fe和Ca元素在窖池底部含量略低于上部和 中部。浓香型白酒的酿造离不开窖泥微生物、糟酷微生物、

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空气微生物等，在这个复杂的微生态环境下通过发酵过程 微生物的生长代谢，造就了浓香型白酒独特的品质。因此，

华南师范大学学报,2009 (1): 64-69.[18] 邓杰，卫春会,边名鸿，等•浓香型白酒不同窖龄窖池窖泥中古菌群

通过本研究为进一步研究''宜宾酒”窖泥微生物生态系统，探

落结构分析[J]•食品科学,2017,38 (8): 45-50.[19] 彭兵,谢国排，程伟，等•浓香型白酒配醅蒸馏酒过程分析及其应用

索'宜宾酒”的发酵机理，为“宜宾酒”的品质提升打下基础。参考文献：[1] LIU H L, SUN B G. Effect of fermentation processing on the flavor of[J].陕西科技大学学报(自然科学版),2014,32(5)： 133-147.[20] 杜礼泉•窖泥及窖泥功能菌液微生物群落的研究进展与发展趋势[J].

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