中高溫大曲曲殼厚度控制范圍的探討

趙 琦，董大偉，邵高超，馬 偉，楊建梅

（江蘇洋河酒廠股份有限公司，江蘇宿遷 223800）

大曲通過自然接種和發(fā)酵，在曲塊表面與內(nèi)部富集了大量有利于釀酒的微生物、各種酶類以及香味物質(zhì)，在釀酒過程中發(fā)揮了糖化、發(fā)酵和生香的重要作用[1-3]。也正是如此，才有了俗語“曲為酒之骨”“曲定酒型”之說。雖然大曲的功能早已被業(yè)內(nèi)熟知，但仍有很多問題沒有得到相應(yīng)的科學解答，質(zhì)量標準也長期停留在經(jīng)驗傳承、借鑒等層面?？梢姶笄鷺藴实难芯亢万炞C對于提高大曲質(zhì)量、促進白酒品質(zhì)提升有著重要的意義。

通過感官檢驗可以快速、有效地對大曲質(zhì)量情況進行初步判定，感官指標通常包括香氣、斷面、曲殼厚度（皮厚）、外表面等4 項指標，其中皮厚作為感官檢驗中最直觀的一項指標，研究其檢驗的意義、對曲質(zhì)整體的影響以及變化規(guī)律顯得尤為重要。皮厚的形成主要受到原料粉碎度、水分以及發(fā)酵房溫濕度調(diào)節(jié)的影響[4]，而原料粉碎度、水分和溫度等條件又是影響微生物生長繁殖的主要因素，可見皮厚與大曲質(zhì)量存在一定的關(guān)聯(lián)性。本文以江蘇洋河酒廠的中高溫大曲為對象，對曲殼厚度的控制范圍進行了分析。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

大曲樣品：洋河酒廠某班組在相似環(huán)境下生產(chǎn)的不同曲殼厚度的中高溫大曲。樣品為發(fā)酵完成的成品曲，粉碎后顆粒度均勻，20 目篩通過率不低于90%。

試劑：2%可溶性淀粉溶液，醋酸-醋酸鈉緩沖溶液（pH4.6），1 mol/L 氫氧化鈉溶液，5 mol/L 硫酸溶液，0.579 mol/L 的乙醇庚烷溶液，0.565 mol/L 的己酸庚烷溶液等。

儀器設(shè)備：分析天平（±0.0002 g）型號AR224CN，上海奧豪斯公司；精密鼓風干燥箱（±0.1 ℃）型號BAO-150A，施都凱儀器設(shè)備有限公司；電熱恒溫水浴鍋（±0.1 ℃）型號DK-S24，上海蘇達實驗儀器有限公司；立式壓力蒸汽滅菌鍋（±0.1 ℃）型號LDZW-80KCS，上海申安醫(yī)療器械廠；電熱恒溫培養(yǎng)箱（±0.1 ℃）型號DNP-9162，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；可見分光光度計（±3 nm）型號722S，上海棱光技術(shù)公司；燒杯；移液管；三角瓶；發(fā)酵栓；培養(yǎng)皿等。

1.2 實驗方法

1.2.1 理化指標分析方法[4]

水分測定：采用快速烘干法，130 ℃烘1 h；酸度測定：利用酸、堿中和法測定酸度，以10 g 曲消耗0.1 mol/L 的NaOH 溶液的毫升數(shù)表示（mmol/10 g曲）；淀粉測定采用1∶4 的HCl 進行加熱回流水解，用斐林試劑測定生成的糖；糖化力測定：采用斐林溶液滴定法測量，即1 g 干曲在35 ℃、pH4.6 條件下反應(yīng)1 h，將可溶性淀粉分解為葡萄糖的毫克數(shù)(U/g)；發(fā)酵力測定：1 g 曲樣在25 ℃糖化液中發(fā)酵48 h 失重的質(zhì)量分數(shù)(g/10 g)；酯化力測定：0.8 g 絕干曲在乙醇庚烷和己酸庚烷溶液中30 ℃條件下反應(yīng)72 h，用NaOH 滴定未消耗的己酸；酸性蛋白酶活力測定：1 g 曲在一定溫度和pH 值條件下，1 min水解酪素產(chǎn)生1 μg 酪氨酸為1 個酶活單位，以U/g表示。

1.2.2 微生物檢測方法

采用稀釋平板計數(shù)法[5-6]，細菌用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基；酵母菌和霉菌用孟加拉紅培養(yǎng)基。

1.2.3 入房生曲粉碎度檢測方法

將約500 g 粉碎糧置于10 目和30 目組合檢驗篩中,將套篩蓋緊固定，使用振動篩選器篩選40 s，計算皮、顆、面占比。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

運用excel 軟件中的二階多項式回歸分析數(shù)據(jù)間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 大曲分層分析

大曲是開放式生產(chǎn)，曲中的微生物的來源較為廣泛，包括空氣、糧食、水源、工具以及發(fā)酵房等等，大曲中的微生物主要分為細菌、霉菌和酵母菌三大類，通過自然富集，生長在大曲的各個部位。受微生物和環(huán)境的影響，曲塊由內(nèi)而外呈現(xiàn)了不同的特點，為了研究大曲各個部位的功能差異及規(guī)律性，對成品大曲進行了分層和檢測。圖1 所示分層部位：1 包包殼、2 包包、3 中部、4 下部、5 平殼；圖2 為不同部位的指標差異性（為方便展示，圖中數(shù)值經(jīng)過倍數(shù)處理）。

圖1 大曲分層

圖2 大曲不同部位的指標差異性

從曲殼到曲中的理化及微生物數(shù)量呈現(xiàn)了較大的差異性及規(guī)律性，糖化力、發(fā)酵力、酸性蛋白酶活力由外向內(nèi)逐漸降低，酯化力由外向內(nèi)逐漸升高（根霉和紅曲霉具備較強的酯合成能力，而這兩種菌主要集中在斷面及中部），微生物數(shù)量都是曲殼最多，由外向內(nèi)逐漸降低。包包部位各項理化功能和菌數(shù)則介于曲殼和曲的中、下部之間。通過分層實驗發(fā)現(xiàn)，曲殼集中了大量的微生物和酶類，除酯化力外，理化功能和菌數(shù)明顯強于其他部位，可見曲殼具備較強的發(fā)酵功能。

2.2 曲殼厚度（皮厚）控制范圍分析

曲殼相較于曲塊內(nèi)部其富含的酶類和微生物數(shù)量有著明顯的優(yōu)勢，可見曲殼是大曲完成發(fā)酵功能的重要組成部分，而傳統(tǒng)質(zhì)量理念認為大曲的皮厚越薄越好，常見的皮厚標準為≤0.5 cm，在一定程度上削弱了曲殼的作用。

微生物在曲塊中生長繁殖，分泌了各種各樣的酶類，除了對釀酒有重要驅(qū)動作用的淀粉酶將淀粉變糖和酒化酶將糖變酒之外，還引起了很多基質(zhì)的變化，在溫度和其他因素的影響下，合成了各類香味成分和前驅(qū)物質(zhì)，從而構(gòu)成了大曲中豐富的特殊香味。曲中的蛋白質(zhì)，經(jīng)蛋白酶催化逐步轉(zhuǎn)化為氨基酸，在微生物的作用下，氨基酸進一步分解為高級醇，高級醇與脂肪酸結(jié)合生成酯類化合物；氨基酸和糖發(fā)生美拉德反應(yīng)而生成各種含氮有機化合物，這些成分構(gòu)成了酒的香氣?？梢娢⑸飳τ诖笄歪劸粕a(chǎn)都至關(guān)重要。

為了研究出皮厚合理的控制范圍，以提升大曲生香力為導向，將產(chǎn)香主力軍[4]——細菌數(shù)（包括耐高溫細菌）作為關(guān)聯(lián)評價指標。篩選相似環(huán)境下生產(chǎn)的不同曲殼厚度的中高溫大曲50 組，厚度范圍為0.2～2.1 cm。對50 組樣品的微生物進行檢測，并分析微生物數(shù)量與曲殼厚度的相關(guān)性。圖3 為細菌數(shù)（包括耐高溫細菌）和大曲皮厚的線性關(guān)系。

圖3 細菌數(shù)（包括耐高溫細菌）和大曲皮厚的線性關(guān)系

如圖3 所示，細菌數(shù)（包括耐高溫細菌）隨皮厚增加呈先升高后降低的規(guī)律，菌數(shù)峰值出現(xiàn)在0.7～0.8 cm 區(qū)間。皮厚＜0.5 cm 時，菌數(shù)隨皮厚度增加而增高；當皮厚超出1 cm 后，菌數(shù)會呈加速下降趨勢。從圖3 可以看出，當皮厚控制在0.5～1.0 cm 時能夠促進細菌（包括耐高溫細菌）等產(chǎn)香型細菌數(shù)量的提升。

2.3 中試生產(chǎn)試驗分析

為了驗證曲殼不同厚度標準對曲質(zhì)生產(chǎn)的實際影響，進行了3 組中試生產(chǎn)試驗。3 組試驗曲的生產(chǎn)均由同一小組人員操作完成，通過調(diào)節(jié)生曲的粉碎度（皮、顆、面）和相近的其他條件如生曲水分（±0.5 %）、發(fā)酵房的門窗管理等，將發(fā)酵完成的大曲皮厚均值控制在＜0.5 cm、0.5～1.0 cm和＞1.0 cm。1#、2#和3#組試驗曲的皮占比遞增約2%。表1 為不同粉碎度的大曲生產(chǎn)質(zhì)量結(jié)果。

從表1 可知，在相似生產(chǎn)環(huán)境下，通過控制粉碎度可以影響出房曲的皮厚。其中2#試驗組的出房曲皮厚控制在0.80 cm 左右，斷面和香氣的感官檢驗結(jié)果均優(yōu)于1#和3#。皮厚符合傳統(tǒng)觀念的1#實驗曲的粉碎度最細，斷面多呈現(xiàn)出菌絲單薄、欠泡氣以及曲心窩水等現(xiàn)象，整體表現(xiàn)為發(fā)酵不夠透徹。3#試驗曲由于皮、顆占比較大，粉碎度偏粗，曲質(zhì)在發(fā)酵過程中水分散失較快，不利于曲殼表面微生物生長，導致表面干燥無掛衣；同時中期發(fā)酵溫度偏低，導致曲質(zhì)香氣寡淡雜味較多。試驗表明皮厚控制在0.5～1.0 cm 時，大曲的斷面和香氣質(zhì)量均有明顯提升。

表1 不同粉碎度的大曲生產(chǎn)質(zhì)量結(jié)果

3 結(jié)論與展望

3.1 曲殼具備較強的發(fā)酵功能，除酯化力外，它的理化功能和菌數(shù)明顯強于大曲其他部位。

3.2 中高溫大曲的曲殼厚度越薄越好的傳統(tǒng)質(zhì)量理念可能存在誤區(qū)。生產(chǎn)中通過適當調(diào)節(jié)粉碎度增加皮的占比，可以提升大曲中的溶氧量，促進微生物的生長繁殖和代謝，同時可以使曲塊排潮通暢、發(fā)酵透徹。本文認為皮厚控制在0.5～1.0 cm時能更有效地促進曲質(zhì)提升。

3.3 曲殼具備明顯的烘焙香氣，曲殼的香氣成分及對于釀酒的貢獻還需不斷摸索和研究。同時為了科學優(yōu)化現(xiàn)代制曲工藝，還需要結(jié)合大曲功能微生物的分離鑒定與代謝分析和現(xiàn)代分子生物學方法，全面剖析中高溫大曲的發(fā)酵和釀酒機理。