泸州老窖窖泥物理特性及矿物元素含量差异研究.doc

文章编号 1002-81102004 04-0011-03 收稿日期 2004-02-16 作者简介 张 良 1965- 男 , 泸州老窖股 份有限公 司副总经 理 , 高级工程师 , 工学硕士 , 先后发表科技论文 20余篇。 泸州老窖窖泥物理特性及矿物元素含量差异研究 张 良 1, 任剑波 1, 唐玉明 2, 任道群 2, 姚万春 2, 廖建民 2 1.泸州老窖集团公司 , 四川 泸州 646000; 2. 四川省农业科学院水稻高粱研究所生物中心 , 四川 泸州 646100 摘 要 研究了不同窖龄不同层次之间窖泥矿物元素和 微团聚体 的差异 。 结果表 明 1 锰 、 锌 、 钙 、 铜 含量有 随窖龄增加而增加的趋势 , 但铁和镁含量差异不大 。 窖龄 430年的国宝窖池 , 全窖平均 锰含量分别 比 100年 、 40年和 20年窖泥高 7. 5、 63. 2、 48. 5; 锌含量分别 高 112、 37和 170; 钙 含量分 别高 47. 8、 39. 4和 33. 9。 2 同一窖池不同层次窖泥中的铁 、 锰 、 铜 、 锌 、 钙 、 镁含量差异较明显 , 其中铁含量是窖壁上层高于 窖壁下层 ; 锰含量上层为下层的 1. 281. 65倍 , 窖底为窖壁的 1. 482. 75倍 ; 锌含量百年以上老窖池 , 窖底约 为窖壁的 2. 392. 95倍 , 40年和 20年的窖 池窖底仅为窖壁的 0. 690. 81倍 ; 镁含量窖壁 上层比下层 高 0. 09倍 , 窖底泥比下层高 0. 11倍 ; 钙含量窖底约为 窖壁的 2. 384. 69倍 。 3 百年以上老 窖泥的分散系数 、 结构系 数以及团聚度 10. 05mm 均有比 40年和 20年窖龄窖池高的趋势 , 窖壁泥有比窖底泥略高的趋势 。 关键词 窖泥 ; 窖龄 ; 层次 ; 矿物元素含量 ; 物理特性 ; 差异 中图分类号 TS262 31 文献标识码 A 窖泥是生产浓香型大曲酒的基础 , 其老熟程 度直接影 响 曲酒的质量 , 百年老窖常生产名 优曲酒 [1]。泸州 老窖是浓 香 型白酒的典型代表 , 拥有连续使 用至今 的 400年以 上的老 窖 池群 , 是国家重点文物保护单位。本 文主要对不 同窖龄不 同 层次窖泥中 矿 物元 素 和物 理特 性 的差 异进 行 研究 , 以 揭 示 国窖 1573 窖池的独特性。 1 材料与方法 1 1 材料 窖泥样 品均来自泸州老窖集 团 , 其 中 430年窖 龄老窖 泥 取自下云沟国窖班 4号窖 ; 100年窖 龄窖 泥样 取自 云沟 头 1工段 6组 20号窖 ; 40年窖龄 窖泥 取自罗 汉基 地 1工段 5组 28号窖 ; 20年窖龄窖泥取 罗汉基 地 2工 段 11组 8号窖。 其 中前三类窖为 自然 老熟 的窖 泥 , 最 后一 类窖 为 1983年人 工 培养的窖 泥。每 一 类型 窖分 窖 壁上 层、 窖 壁下 层和 窖 底 取 样 , 上层取样距窖口 40cm 左右 , 下 层取样距窖 底 40cm 左右 , 窖底取样为窖池底中央 , 每层取多点混合。 窖泥处理 窖泥取样 后 , 鲜样测 定水 分和 p H 值 , 保持 窖 泥自然状态 , 不得破坏窖泥的物理 结构 , 置室内自然 风干后 , 测定其物理 特性 , 另取 部分 样品 粉碎 过 100目 筛 , 用 于测 定 重金属元素。 1. 2 方法 [2-3] 颗粒组成 分 析 比 重 法 颗 粒 分 级 和 地 质 命 名 卡 氏 制 。 微团聚体 比重法。 微量元素 三酸消煮 原子吸收分光光度 法。 2 结果与分析 2 1 铁含量 不同窖 龄 的窖 泥中 Fe 含量 有 一定 差异 , 但差 异不 大。 除 100年的窖泥外 , 其 它各 窖龄 的窖 泥 , 总 的趋 势是 窖壁 上 层高于窖壁下层。窖皮泥高于窖泥 , 窖泥平 均含量 10406. 9, 比窖皮泥 15618. 39低 33. 4表 1、 图 1 。 表 1 不同窖龄不同层次窖泥 Fe 含量差异 单位 mg/kg 部 位 430年窖泥 100年窖泥 40年窖泥 20年窖泥 窖皮泥 窖底 11144. 338050. 5610578. 5412800. 52窖壁平均 10150. 3510313. 5510705. 789984. 94全窖平均 10481. 679559. 2210663. 3610923. 4715618. 39上层 /下层 1. 390. 761. 441 17窖底 /窖壁 1 10 0. 78 0. 99 1. 28 图 1 不同窖龄不同部位窖泥 Fe 含量比较图 2 2 锰含量 从结果看出 , 窖泥中 Mn 含 量随窖龄的增加呈递增趋势 , 430年的 老窖 泥 , 全窖平 均锰 含量分 别比 100年、 40年 和 20 年窖泥高 7. 5、 63. 2、 48. 5, 且 上、 下、 底层 窖泥 的锰 含 量均 高于同层 次的 其 它窖 , 如与 20年 的 窖 泥相 比 , 窖 壁 上 层、 下层和窖底的 Mn 含量分别比 20年的窖 泥高 78、 54、 34. 6。从不同层位 看 , 窖壁上层高于窖壁下层 , 窖底高于 第 31卷 第 4期 2004年 7月 酿 酒 LIQUOR MAKING Vol 31, No 4July. , 2004 表 2不同窖龄不同层次窖泥 Mn 含量差异 单位 mg/kg部位 430年窖泥 100年窖泥 40年窖泥 20年窖泥 窖皮泥 窖 底 1201. 201092. 13596. 60892. 57 窖壁平均 543. 55518. 76402. 85324. 20 全窖平均 762. 76709. 88467. 43513. 66457. 19上层 /下层 1. 481. 341. 651. 28 窖底 /窖壁 2. 212. 111. 482. 75 窖壁 , 上层 Mn 含量为下层的 1. 281. 65倍 , 窖 底泥 Mn 含 量 为窖壁的 1. 482. 75倍。窖 龄 430年 的国 宝窖 池 , 窖底 Mn 含量为窖壁的 2. 2倍 , 上层 为下 层的 1. 5倍。窖 皮泥 中 Mn 含量与窖壁接近 , 低于窖底泥 见表 2 。 2 3 锌含量 表 3不同窖龄不同层次窖泥 Zn 含量差异 单位 mg/kg 部 位 430年 窖泥 100年 窖泥 40年 窖泥 20年 窖泥 窖皮泥 窖 底 1670. 63718. 43522. 58298. 02 窖壁平均 565. 95301. 05761. 28370. 19 全窖平均 934. 18440. 18681. 71346. 1376. 36上层 /下层 1. 510. 440. 751. 54 窖底 /窖壁 2. 952. 390. 690. 81 从表 3看出 , 窖泥的 Zn 含量远高 于窖皮 泥 , 约 为窖皮 泥 的 2. 221倍。从不同窖龄看 , 窖底 泥的锌 含量随 窖龄增 加 呈明显增加 趋势 , 主要是 老窖 池窖底 泥的 锌含量 明显 偏高。 如 430年的老窖泥窖底的 锌含量约为 100年窖龄的 2. 12倍 , 约为 40年 龄的 1. 37倍 , 为 20年窖龄 的 2. 70倍。再 从不 同 层次看 , 百年以上老窖池 , 窖底高于窖壁 , 约为 窖壁的 2. 39 2. 95倍 , 40年和 20年的窖池则是窖底的锌含量低于 窖壁 , 仅 为窖壁的 0. 690. 81倍。窖 壁上不同 层次锌 含量变 化规 律 不明 显 , 430年 的老窖 池和 20年 的人工 老熟窖 池 , 窖壁上 层 高于下层 ; 而 100年窖 龄和 40年窖 龄窖池 则是 上层 低于 下 层。 2 4 镁含量 窖皮泥镁含量与窖壁接近 , 但略低于窖 底泥。不同窖 龄 之间的窖泥镁含量差异不明显。从不同层 位看 , 窖壁上层 的 镁含量约比下层高 8. 7, 窖底泥高于窖壁泥 , 平均比窖壁 高 11. 0, 差异达显著水平 见表 4、 图 4 。 表 4不同窖龄不同层次窖泥镁含量差异 单位 mg/kg 部 位 430年 窖泥 100年 窖泥 40年 窖泥 20年 窖泥 窖皮泥 窖 底 1620. 381581. 731464. 831631. 89 窖壁平均 1365. 141432. 381487. 001390. 76 全窖平均 1450. 221482. 161479. 611471 141453. 38上层 /下层 1 160. 921. 061. 05 窖底 /窖壁 1 191 100. 991 17 2 5 钙含量 从表 5和图 5可 知 , 窖泥钙 含量 差异 较大 , 变 幅在 236. 913043. 30mg/kg 之间。从 不同 窖龄看 , 430年 窖龄 的老 窖 泥中各层的钙含量均高于其它窖 泥 , 全 窖平均 比 100年窖 高 47. 8, 比 40年窖和 20年窖 平均高 39. 4和 33. 9。从 不 同层位看 , 窖底泥 的含量 高于窖 壁 , 约为窖壁 的 2. 384. 69倍 , 百年以上的老窖池 , 窖壁上层钙含量 显著低于下 层 , 仅 为 下层的 0. 250. 66倍 , 40年和 20年窖龄的窖池 , 窖壁上下层 钙含量接近。 表 5不同窖龄不同层次窖泥钙含量 单位 mg/kg 部 位 430年窖泥 100年窖泥 40年窖泥 20年窖泥 窖 底 3043. 302584. 932652. 482930. 31窖壁平均 1276. 40601. 60680. 52624. 75全窖平均 1865. 361262. 711337. 841393. 27上层 /下层 0. 660. 250. 921. 20窖底 /窖壁 2. 384. 303. 904. 69 2 6 铜含量 不同窖龄中铜含 量差异 较大 , 测定 结果 无明 显规 律 , 但 仍可初步看出 , 430年窖龄的窖泥铜含量高于其它 窖龄窖泥 , 窖底含量高于窖壁含量 , 上层窖泥高于 下层窖泥 见表 6 。 表 6不同窖龄不同层次窖泥铜含量 单位 mg/kg部 位 430年窖泥 100年窖泥 40年窖泥 20年窖泥 上 93. 415. 0065. 915. 00下 66. 932. 0047. 97 底 419. 57. 99 2 7 窖泥微团聚体 不同窖龄不同层次窖泥 微团聚 体分析 结果见 表 7, 从 表 中可 初步看出 , 百年 以上 老窖 泥的分 散系 数、 结构系 数以 及 团聚度 10. 05mm 均 有比 40年和 20年 窖 龄 池高 的 趋 势 , 从不同层次看 , 窖壁泥有比窖底泥 略高的趋势 , 团聚 度 1 0. 01mm 在不同窖龄不同层次窖泥间无明显差异。 表 7窖泥中微团聚体分析 项目 部位 430年窖 100年窖 40年窖 20年窖 封窖泥 上 110. 51 分散系数 下 110. 50. 5 底 0. 50. 510. 50. 5上 99. 599. 59999. 5 结构系数下 99. 599. 59999 底 999999. 59999团聚度 1-0. 05mm 上 2. 082. 082. 082. 08 下 2. 082. 0400 底 02. 0402. 082. 08团聚度 1-0. 01mm 上 0000 下 0000 底 0000 12 酿 酒 2004 3 结论 3. 1 不同窖龄窖 泥中 铁 、 锰 、 铜 、 锌 、 钙 、 镁 含量 分析 结果 表 明 , 锰、 锌、 钙、 铜含量有随窖 龄增加而增加的趋 势 , 但铁和 镁 含量差异不大。窖龄 430年的 国宝窖 池 , 全 窖平均 锰含量 分 别比 100年、 40年和 20年 窖泥 高 7. 5、 63. 2、 48. 5, 且 上、 下、 底层窖泥的锰含量均高于同层次的 其它窖 ; 锌含量 约 为 100年、 40年和 20年窖泥 2. 12倍、 1. 37倍、 和 2. 70倍。 钙 含量全窖平均比 100年 窖高 47. 8, 比 40年 窖和 20年窖 平 均高 39. 4和 33. 9。刘大江等 [4]分析结果表明 , 百年老 窖 比一般曲酒窖和人 工培 窖高 的元素 有锌、 锰、 钙、 镁、 铁、 钼、 钛 , 本文 研究结 果中锌、 锰、 钙结 果与此 相一致 , 表明 窖泥 中 适当高含量的锌、 锰、 钙可能有助于提高窖泥质量。 3. 2 同一窖池不 同层 次窖 泥中 的铁 、 锰 、 铜 、 锌 、 钙 、 镁含 量 差异较明显 , 其中铁 含量 是窖壁 上层 高于 窖壁下 层 ; 锰含 量 上层为下层的 1. 281. 65倍 , 窖 底泥 为窖 壁的 1. 482. 75倍 ; 锌含量百年以上老窖池 , 窖底约为窖壁的 2. 392. 95倍 , 40年和 20年的窖池窖底仅为窖壁的 0. 690. 81倍。镁含量 窖壁上层比下层高 8. 7, 窖底泥比下层高 11. 0; 钙含量窖 底泥约为窖壁的 2. 384. 69倍 , 百年以上的 老窖池 , 窖壁 上 层钙含量显著低于下层 , 仅为 下层的 0. 250. 66倍 , 40年 和 20年窖龄的窖池 , 窖壁上下层钙含量接近。 3. 3 微团聚体 是衡 量土壤 物理 特性的 重要 指标 , 本 研究 首 次测定了窖泥 这类特 殊土 壤的微 团聚 体 , 初步结 果表 明 , 百 年以上 老 窖 泥 的 分 散 系 数、 结 构 系 数 以 及 团 聚 度 10. 05mm 均有 比 40年和 20年窖 龄池高的 趋势 , 窖壁 泥有 比 窖底泥略高的趋势。 3. 4 铁 、 锰 、 铜 、 锌 、 钙 、 镁等 矿物 元素 是微 生物 生命 活动 的 重要元素 , 是酿酒发酵个程中生化反应的重 要辅基 , 400多 年 老窖池窖泥对铁、 锰、 铜、 锌、 钙、 镁 等矿 物元 素的 自然 富集 , 不仅促进了发酵体系中呈香呈味物质的 生成和积累 , 而且 长 期处于发酵体系这种有机酸环境中 , 必然生成 丰富的微量 元 素络合物。 [参考文献 ] [1]李大和 , 黄圣明 . 浓香型曲酒生产技术 [M ]. 北京 轻 工业出版 社 , 1991 293 [2]中国科学院南京土壤研究所 . 土壤理化分 析 [M]. 上 海 上海科 学 技术出版社 , 1978 [3]姚贤良 , 程云生 , 等 . 土壤物理学 [M]. 北京 农业出版社 , 1986 [4]刘大江 , 罗金华 , 康伯惠 , 等 窖泥中无机及微 量元素对酒质的 影 响 [J] 酿酒 , 1988, 327 Study on difference of heavy metal content and physical characteristics in cellar mud of Luzhou Laojiao TANG Yu-ming , REN Dao-qun , YAO Wan-chun , LIAO Jian-min 1 Luzhou LaoJi ao Co. , Ldt. Luzhou Sichuan 646000, China; 2 Biotechnology Center, Rice cellar ages; cellar layers; heavy metal contentt; physical characteristics difference 13 第 4期 张 良等 泸州老窖窖泥物理特性及矿物元素含量差异研究