爆麥曲、爆高粱曲對黃酒發(fā)酵和風(fēng)味的影響

彭金龍，袁軍川

（1.上海金楓酒業(yè)股份有限公司，上海 201501；2.上海石庫門釀酒有限公司，上海 201501）

黃酒是我國最古老的酒種，是中國的寶貴科學(xué)文化遺產(chǎn)，用曲釀酒是中國釀造酒的特色[1]。將糖化菌培養(yǎng)在淀粉質(zhì)的物料上，這種物質(zhì)叫做“曲”。利用糧食原料，在適當(dāng)?shù)乃趾蜏囟葪l件下，繁殖培養(yǎng)具有糖化作用的微生物制劑叫做“制曲”[2]?！耙喳溨魄?，用曲釀酒”是中國黃酒的特色，麥曲在黃酒釀造過程中至關(guān)重要，作為黃酒釀造的糖化、發(fā)酵和生香劑，被稱為“酒之骨”[3]。傳統(tǒng)塊曲，在麥片上自然接種制作而成，其網(wǎng)羅了自然界的霉菌、細(xì)菌等多種微生物，形成了特定的微生物群落，多種微生物協(xié)同作用的代謝產(chǎn)物賦予黃酒獨(dú)特的風(fēng)味或風(fēng)味前體物質(zhì)，所釀成酒口味醇厚，香氣濃郁[4-6]。自然培養(yǎng)的傳統(tǒng)塊曲，釀造的酒雖然質(zhì)量較好，但也存在“糖化力低、用曲量較大，制曲勞動強(qiáng)度大、時(shí)間受季節(jié)限制，淀粉出酒率和酒質(zhì)不穩(wěn)定”[7]等缺點(diǎn)。

為解決其存在的弊端，現(xiàn)已有研究表明可采用熟麥曲，熟麥曲由于其所采用的工藝不同,它給黃酒生產(chǎn)和風(fēng)味也帶來了不同的改進(jìn)作用[8]。目前已有的關(guān)于熟麥曲的研究，大多采用蒸熟的工藝，并且采用的原料大都是小麥。探討高粱和小麥等經(jīng)爆炒之后制作的熟曲，可在一定程度上解決傳統(tǒng)塊曲存在的難題，這也有助于開發(fā)新口味黃酒產(chǎn)品及提升黃酒品質(zhì)。

本實(shí)驗(yàn)在發(fā)酵投料時(shí)添加經(jīng)過爆炒后制作的爆麥曲、爆高粱曲，并與傳統(tǒng)塊曲相比較，檢測跟蹤發(fā)酵過程中發(fā)酵醪液的常規(guī)理化指標(biāo)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，旨在定量研究不同熟曲對黃酒釀造理化指標(biāo)和風(fēng)味的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：大米、小麥、高粱，市售；傳統(tǒng)塊曲、酒母，上海石庫門釀酒有限公司。

檢測試劑：氯化鈉、氫氧化鈉、甲醛、無水乙醇等均為分析純，其余氣相標(biāo)樣均為色譜純。

儀器設(shè)備：氣相色譜儀，安捷倫Agilent 6890N；爆炒設(shè)備，寧波長榮釀造設(shè)備有限公司；發(fā)酵設(shè)備，浙江諸安建設(shè)集團(tuán)有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 爆麥曲與爆高粱曲制備工藝流程

（1）爆麥曲或爆高粱曲制備工藝流程

采用工藝流程如下：

小麥或高粱→爆炒→拌料→接種→通風(fēng)培養(yǎng)→成品曲

（2）爆麥曲或爆高粱曲制備的工藝參數(shù)

A.爆機(jī)內(nèi)料溫480.0～600.0 ℃，爆機(jī)頻率為40.00～50.00 Hz；

B.拌料料水比為1∶0.5；

C.接種種曲為蘇16 米曲霉純種種曲，接種品溫35 ℃±2 ℃，接種量2.5‰；

D.培養(yǎng)品溫不超過45 ℃，總培養(yǎng)時(shí)間40～48 h。

1.2.2 黃酒釀造方法

（1）黃酒釀造工藝流程

（2）黃酒釀造配方

實(shí)驗(yàn)過程中黃酒釀造配方見表1。

1.3 檢測方法

表1 黃酒釀造配方

1.3.1 曲指標(biāo)的測定

水分、酸、糖化力、蛋白分解力的檢測參考謝廣發(fā)《黃酒釀造技術(shù)》[9]中所述的方法。

1.3.2 黃酒理化指標(biāo)的測定

酒精度、總酸、氨基酸態(tài)氮、總糖含量的測定參考GB/T 13662－2018[10]；糖度的測定方法參考《黃酒生產(chǎn)技術(shù)知識》[11]：將蒸餾出酒精后的黃酒殘液冷卻后倒入100 mL 量筒中，加蒸餾水至刻度，搖勻、靜置，用糖度計(jì)測定，再測其溫度，然后查表校正數(shù)值到20 ℃時(shí)的糖度。

1.3.3 黃酒中揮發(fā)性香氣成分的測定

參考胡健等[12]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 爆麥曲與爆高粱曲感官分析及指標(biāo)檢測分析結(jié)果

2.1.1 感官分析

經(jīng)爆機(jī)爆炒及接種培養(yǎng)后得到的成品爆麥曲與爆高粱曲，在感官上，有正常的曲香，白色菌絲稠密粗壯，無明顯的黃綠色，無霉味或生腥味。

2.1.2 指標(biāo)檢測分析結(jié)果

對3 種曲的理化指標(biāo)進(jìn)行比較，結(jié)果見表2。由表2 可以看出：爆麥曲和爆高粱曲的各項(xiàng)指標(biāo)基本相同，這是因?yàn)槠浣臃N的菌種均為蘇16 純種；水分含量稍有不同，這是因?yàn)楸春蟮母吡缓托←溛噬杂胁煌?。同時(shí)，可以看到：爆麥曲和爆高粱曲的水分含量比傳統(tǒng)塊曲的含量高，這與曲制作過程的拌水量有關(guān)；爆麥曲和爆高粱曲的曲酸比傳統(tǒng)塊曲的含量低，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)塊曲中混合微生物產(chǎn)酸能力較純種霉菌產(chǎn)酸能力強(qiáng)；糖化力方面，爆麥曲和爆高粱曲強(qiáng)于傳統(tǒng)塊曲，這是因?yàn)榧兎N蘇16米曲霉是經(jīng)篩選挑選出的糖化力較強(qiáng)的菌株，故其糖化能力強(qiáng)于傳統(tǒng)塊曲中的多種微生物；曲蛋白分解力比傳統(tǒng)塊曲強(qiáng)，這與傳統(tǒng)塊曲中含可分解蛋白質(zhì)的菌種較多有直接關(guān)系。

表2 3種不同麥曲理化指標(biāo)比較

2.2 采用3種不同曲釀酒發(fā)酵過程中的指標(biāo)變化

采用3 種曲分別進(jìn)行黃酒發(fā)酵試驗(yàn)，考察不同曲對發(fā)酵過程的影響。

2.2.1 發(fā)酵過程酒精度的變化

酒精度的變化結(jié)果見圖1。由圖1 可知，以不同曲作為糖化劑，發(fā)酵過程酒精度上升趨勢類似。爆高粱曲、爆麥曲在發(fā)酵初期產(chǎn)酒精的速度相對傳統(tǒng)塊曲明顯較快，這是因?yàn)楸溓?、爆高粱曲糖化力?qiáng)，分解淀粉產(chǎn)生可發(fā)酵糖的速度更快，從而使酵母產(chǎn)酒速度更快。發(fā)酵結(jié)束時(shí)，爆麥曲和爆高粱曲組的酒精度接近，且高于傳統(tǒng)塊曲。

2.2.2 發(fā)酵過程總酸含量的變化

無酸不成酒，酸在黃酒中不僅是重的要風(fēng)味物質(zhì)，還是重要風(fēng)味物質(zhì)的前體，同時(shí)它還能有效增強(qiáng)黃酒的濃厚感，并且具有緩沖、協(xié)助其他香味成分的作用[13-14]。除原輔料帶入，黃酒的大部分有機(jī)酸是在發(fā)酵過程中微生物代謝產(chǎn)生的，而曲是產(chǎn)酸微生物的重要來源[15]。加入3 種不同曲，發(fā)酵過程中總酸含量的變化結(jié)果見圖2。由圖2 可知，以不同曲作為糖化劑，發(fā)酵過程酸度上升趨勢呈“S”型。加爆高粱曲、爆麥曲的發(fā)酵醪在發(fā)酵初期產(chǎn)酸的速度相對傳統(tǒng)塊曲明顯較快，這是因?yàn)楸溓?、爆高粱曲糖化力?qiáng)，分解淀粉產(chǎn)生可發(fā)酵糖的速度更快，從而使產(chǎn)酸微生物代謝更快。發(fā)酵結(jié)束時(shí)，發(fā)酵醪中總酸含量基本相同。

2.2.3 發(fā)酵過程氨基酸態(tài)氮的變化

黃酒發(fā)酵過程中，原輔料中蛋白質(zhì)在麥曲蛋白水解酶及微生物的作用下形成肽和氨基酸，黃酒中氨基酸含量的高低直接影響黃酒的質(zhì)量等級和整體風(fēng)味[16]。從圖3 可以看出，添加3 種不同曲發(fā)酵，醪液中氨基酸態(tài)氮含量均隨發(fā)酵時(shí)間延長呈上升趨勢，且都呈“S”型。整個(gè)發(fā)酵過程中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的氨基酸態(tài)氮含量略低于對照組，這可能與傳統(tǒng)塊曲的蛋白分解力較高有關(guān)。

2.2.4 發(fā)酵過程糖度的變化

黃酒發(fā)酵過程中的糖度即表示醪液中可溶性固形物的濃度。糖度的大小可反映發(fā)酵程度。一般來說，同等起始條件下，糖度越低，發(fā)酵越劇烈。加入3 種不同曲，黃酒發(fā)酵過程中糖度的變化結(jié)果見圖4。由圖4 可知，以不同曲作為糖化劑，發(fā)酵過程糖度的下降趨勢呈“L”型。在發(fā)酵初期，加傳統(tǒng)塊曲的酒醪糖度相對較高，這是因?yàn)榇饲纸饬ο鄬ζ渌麅蓚€(gè)曲較慢，導(dǎo)致其發(fā)酵速度也較慢，醪液中可利用的可溶解固形物含量較高，即其糖度較高。發(fā)酵結(jié)束時(shí)，發(fā)酵醪中糖度基本相同。

2.3 成品酒理化指標(biāo)

對利用不同曲釀造的成品清酒的理化指標(biāo)進(jìn)行比較，結(jié)果見表3。由表3 可知，爆麥曲和爆高粱曲釀造的成品酒酒精度比傳統(tǒng)塊曲的高；3 種曲釀造的酒總酸和糖度相差不大；總糖方面，成品酒總糖均在國標(biāo)中干型黃酒15.0 g/L 的指標(biāo)以下，故三者的發(fā)酵均比較透徹，發(fā)酵正常；而氨基酸態(tài)氮方面，傳統(tǒng)塊曲要高于另外兩種曲，這可能與傳統(tǒng)塊曲的蛋白分解力較強(qiáng)有關(guān)。對照國標(biāo)GB/T 13662—2018 可以看出，這3 種曲釀造的成品酒均達(dá)到傳統(tǒng)型優(yōu)級黃酒理化指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。

表3 3種不同曲釀造黃酒清酒理化指標(biāo)比較

2.4 成品酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定

黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的香氣特征是黃酒品質(zhì)的重要組成部分，其在很大程度上決定了消費(fèi)者的消費(fèi)選擇。研究黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)黃酒香氣特征調(diào)控的前提，對于提升黃酒產(chǎn)品品質(zhì)具有重要意義[17]。現(xiàn)有研究已發(fā)現(xiàn)，黃酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要是由醇、酯、醛、酸以及各種雜環(huán)類化合物組成，這些風(fēng)味成分之間的協(xié)同作用形成了黃酒特有的風(fēng)味特征[18-19]。分別添加爆麥曲、爆高粱曲和傳統(tǒng)塊曲進(jìn)行黃酒釀造實(shí)驗(yàn)，并對其部分揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測，結(jié)果如表4 所示。從表4 可以看出，傳統(tǒng)塊曲釀造的黃酒醇類物質(zhì)含量高于爆麥曲和爆高粱曲，尤其產(chǎn)異丁醇、異戊醇等高級醇較多，這可能與傳統(tǒng)塊曲蛋白分解力強(qiáng)，使發(fā)酵醪液中氮源豐富，從而使酵母在發(fā)酵過程中代謝產(chǎn)高級醇較多有關(guān)系。高級醇是黃酒中主要的風(fēng)味物質(zhì)，適量的高級醇能賦予黃酒豐滿的口感，增加酒體的協(xié)調(diào)性，但高級醇過量則會給黃酒帶來異雜味并引起較強(qiáng)的致醉性，俗稱“上頭”，因此，選擇合適的釀酒曲，對控制黃酒中高級醇含量有十分重要的作用[20]。醛酮類物質(zhì)方面，3 種曲的產(chǎn)量基本相同，其中，爆麥曲和爆高粱曲產(chǎn)2,3-丁二酮比傳統(tǒng)塊曲多。酯類物質(zhì)方面，爆麥曲和爆高粱曲釀的酒其含量相對傳統(tǒng)塊曲高，尤其含有較高的乙酸乙酯，這與爆麥曲和爆高粱曲產(chǎn)的酒中乙酸含量較高，酸醇的酯化反應(yīng)產(chǎn)酯高有關(guān)；另外，爆麥曲和爆高粱曲釀的酒不產(chǎn)丁二酸二乙酯，而傳統(tǒng)塊曲釀的黃酒中其含量高達(dá)1.73 mg/L。

3 結(jié)論與展望

經(jīng)過爆炒、接種等工藝，制備純菌種的爆麥曲和爆高粱曲，與傳統(tǒng)塊曲作對比，進(jìn)行黃酒釀造實(shí)驗(yàn)。從曲理化指標(biāo)來看：爆麥曲和爆高粱曲的水分含量比傳統(tǒng)塊曲稍高，傳統(tǒng)塊曲的曲酸比爆麥曲和爆高粱曲稍高。在糖化力方面，爆麥曲和爆高粱曲強(qiáng)于傳統(tǒng)塊曲。在蛋白分解力方面，傳統(tǒng)塊曲強(qiáng)于爆麥曲和爆高粱曲。從黃酒發(fā)酵過程來看：發(fā)酵過程酒精度上升趨勢比較相似，爆高粱曲組和爆麥曲組在發(fā)酵初期產(chǎn)酒精的速度相對傳統(tǒng)塊曲組明顯較快。爆高粱曲組和爆麥曲組在發(fā)酵初期產(chǎn)酸的速度相對傳統(tǒng)塊曲快。發(fā)酵過程中，傳統(tǒng)塊曲組的糖度下降較慢，氨基酸態(tài)氮含量傳統(tǒng)塊曲組相對較高。從成品黃酒清酒理化指標(biāo)來看：爆麥曲組和爆高粱曲組釀造的成品酒各項(xiàng)指標(biāo)相近，其酒精度相對傳統(tǒng)塊曲組高，總糖和氨基酸態(tài)氮含量相對傳統(tǒng)塊曲低，這3 種曲釀造酒的均達(dá)到黃酒國家標(biāo)準(zhǔn)中傳統(tǒng)型優(yōu)級黃酒理化指標(biāo)的要求。從揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)來看，傳統(tǒng)塊曲釀造的黃酒，醇類物質(zhì)含量高于爆麥曲和爆高粱曲，尤其異丁醇、異戊醇等高級醇的含量高；醛酮類物質(zhì)方面，3 種曲的產(chǎn)量基本相同；酯類物質(zhì)方面，爆麥曲和爆高粱曲釀的酒其含量相對傳統(tǒng)塊曲高，尤其含有較高的乙酸乙酯。

表4 不同曲釀造的成品黃酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)比較

爆麥曲和爆高粱曲這兩種熟曲，其爆炒和接種的工藝均采用機(jī)械，且可全年生產(chǎn)，為降低勞動強(qiáng)度，緩解集中生產(chǎn)壓力，提供了有益探索，可作為傳統(tǒng)塊曲的補(bǔ)充甚至替代；同時(shí)，也為開發(fā)新口味提高黃酒品質(zhì)提供了一個(gè)方向。