液态麦曲配方研究

隗程峰，姚晓玲，朱正军，陈茂彬*

（湖北工业大学轻工学部食品科学与工程学院，湖北武汉430068）

液态麦曲配方研究

隗程峰，姚晓玲，朱正军，陈茂彬*

（湖北工业大学轻工学部食品科学与工程学院，湖北武汉430068）

以粉碎的小麦为原料对液态麦曲制作工艺进行了研究，将粉碎的小麦加水调浆并进行碳源、氮源及无机盐调配后接种黑曲霉，恒温振荡培养一段时间制成液态小麦曲。以液体曲的糖化力为评价指标，采用单因素试验和正交试验优化了液态制曲的配方。结果表明，当可溶性淀粉添加量为12 mg/mL、NaNO3添加量2 mg/mL、KH2PO4添加量2 mg/mL、MgSO4添加量0.4 mg/mL时，液态麦曲具有最高糖化力，且在此条件下制作的液态麦曲具有曲香浓郁和流动性好的特点。

液态麦曲；黑曲霉；调配；糖化力

传统麦曲即在破碎的小麦粒上培养繁殖微生物而制成的黄酒生产用糖化剂和少量发酵剂。传统黄酒发酵所用的生麦曲是采用踏曲的方式而达到自然接种及培育微生物的目的，故其质量的好坏由麦曲中微生物的种类及数量决定，这就造成生麦曲的质量很难控制，生产过程中完全凭经验操作；熟麦曲是将小麦蒸熟，冷却后接种纯种霉菌并置于适宜的温度和湿度的环境中，让霉菌在小麦上生长繁殖并积累代谢产物，一定时间后烘干小麦而制成的曲[1-2]。

在黄酒的酿造过程中，麦曲为黄酒酿造提供各种酶类（主要是淀粉酶、蛋白酶等），这些酶促使原料所含的淀粉、蛋白质等高分子物质的水解，保证了黄酒发酵的正常进行；同时在制曲过程中霉菌的生长繁殖形成了各种代谢物以及由这些代谢产物相互作用产生的色泽、香味等，赋予黄酒酒体独特的风格，保证了黄酒的品质及营养价值。相比于传统生麦曲，熟麦曲在制曲过程中受到外界条件的影响较小，制曲条件比较容易控制，且制曲强度较低，不太受季节时间的限制，各种酶活力都较强。目前熟麦曲在机械化黄酒生产中得到了较大的应用并取得不错的成绩[3-5]。

自然发酵制成的曲酿酒虽然芳香醇厚，但制出来的曲种质量不稳定且淀粉出酒率低，加之制曲工序复杂、劳动强度大、工艺化困难、成本高，不适宜工业化规模生产。本研究以小麦为原料，将小麦粉碎过目并加水调浆，在液态环境下接入霉菌并振荡培养以制得液态麦曲。这种方法不仅减少了杂菌的污染，节约了厂房面积，而且适于机械化黄酒生产[6-15]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦：购于武汉市武泰闸农贸市场；黑曲霉：本院实验室；马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar，PDA）：马铃薯200 g，葡萄糖15 g，加水1 000 mL，pH自然。

可溶性淀粉、NaNO3、KH2PO4、NaCl、NaOH、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾（分析纯）：西陇化工股份有限公司；MgSO4、冰醋酸、葡萄糖、CuSO4·5H2O、亚甲基蓝、乙酸钠（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

HK-04A粉碎机：广州市旭朗机械设备有限公司；20目筛子：浙江上虞市五四纱筛厂；DK-98-11电炉：天津市泰斯特仪器有限公司；FE20型pH计：梅特勒托利多仪器有限公司；LDZX-75KB高压灭菌锅：上海申安医疗器械厂；ZHJH-C1214B超净工作台：上海智城分析仪器制造有限公司；BCD-226冰箱：博西华家用电器有限公司；ZHWY-2102C恒温培养振荡器：上海智城分析仪器制造有限公司；SHA-C恒温振荡器：常州国华电器有限公司；AP-01P抽滤机：杭州赛析科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 霉菌液态种子液的制作

将试管斜面保藏的黑曲霉用10 mL无菌水溶解后，倒入盛有100 mL PDA培养基的250 mL锥形瓶中，30℃、180r/min恒温摇床振荡培养3d，制成霉菌液态种子液备用。1.3.2液体制曲工艺

（1）工艺流程

（2）操作要点

加水调浆：取粉碎过的小麦4.0 g于250 mL锥形瓶，加50 mL水。

调配：可溶性淀粉补充碳源，硝酸钠补充氮源，磷酸二氢钾、氯化钠、硫酸镁补充黑曲霉生长所需的无机盐。

冰醋酸调pH 4.6：由于黑曲霉的最适生长pH为4.6，故将冰醋酸与水按1∶15（V/V）的比例稀释后用于调节pH。

煮沸：将锥形瓶至于电炉上，在搅拌的状态下煮沸2 min使小麦淀粉糊化。

灭菌：121℃条件下灭菌20 min。

接种霉菌：待温度降至低于30℃后，在超净工作台上接种10 mL黑曲霉种子液。

恒温振荡培养：用两层灭菌纱布封住瓶口，将锥形瓶置于30℃的恒温培养箱中150 r/min振荡培养7 d。

1.3.3 液体制曲配方优化的单因素试验设计

可溶性淀粉对液体曲糖化力的影响：按1.3.2的方法，设定硝酸钠添加量2 mg/mL，磷酸二氢钾添加量2 mg/mL，氯化钠添加量0.02mg/mL，硫酸镁添加量0.2mg/mL，分别添加可溶性淀粉0、4 mg/mL、8 mg/mL、12 mg/mL、16 mg/mL、20 mg/mL，考察可溶性淀粉对液体曲糖化力的影响。

硝酸钠对液体曲糖化力的影响：按1.3.2的方法，设定可溶性淀粉添加量12 mg/mL，磷酸二氢钾添加量2 mg/mL，氯化钠添加量0.02 mg/mL，硫酸镁添加量0.2 mg/mL，分别添加硝酸钠0、1 mg/mL、2 mg/mL、3 mg/mL、4 mg/mL、 5mg/mL，考察硝酸钠对液体曲糖化力的影响。

磷酸二氢钾对液体曲糖化力的影响：按1.3.2的方法，设定可溶性淀粉添加量12 mg/mL，硝酸钠添加量2 mg/mL，氯化钠添加量0.02 mg/mL，硫酸镁添加量0.2 mg/mL，分别添加磷酸二氢钾0、1 mg/mL、2 mg/mL、3 mg/mL、4 mg/mL、5 mg/mL，考察磷酸二氢钾对液体曲糖化力的影响。

硫酸镁对液体曲糖化力的影响：按1.3.2的方法，设定可溶性淀粉添加量12 mg/mL，硝酸钠添加量2 mg/mL，磷酸二氢钾添加量2 mg/mL，氯化钠添加量0.02 mg/mL，分别添加硫酸镁0、0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.3 mg/mL、0.4mg/mL、0.5mg/mL，考察硫酸镁对液体曲糖化力的影响。

1.3.4 液态制曲配方优化正交试验设计

在单因素试验基础上，选取4个因素为影响，以糖化力为评价指标进行L9（34）正交试验因素与水平见表1，通过极差分析，筛选出液态制曲调配阶段的最优配方。

1.3.5 液态麦曲的糖化力检测

在35℃、pH 4.6的条件下，1 mL液体曲1 h转化可溶性淀粉生成葡萄糖的毫克数为一个单位（U），以mg/（mL·h）表示。

（1）液态麦曲糖化酶提取

取5 mL液体曲于100 mL容量瓶，加入10 mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液，用蒸馏水定容至刻度线。至于35℃的水浴中振荡提取1 h，过滤，收集滤液备用。

（2）糖化力测定

于甲、乙2个150 mL锥形瓶中分别加入25 mL可溶性淀粉，再加入5 mL液态麦曲糖化酶提取液，乙瓶摇匀后封住锥形瓶口，置于35℃的恒温水浴中振荡水解1 h后加入1mL20%的NaOH溶液，甲瓶直接加入1 mL 20%NaOH溶液。两瓶摇匀后吸取5 mL混合液加入另一个盛有菲林试剂甲液、乙液各5 mL的150 mL锥形瓶中，再加入10 mL蒸馏水后置于电炉上加热至沸腾，在沸腾的状态下采用1mg/mL的标准葡萄糖滴至溶液变黄，记录乙瓶消耗的标准葡萄糖体积V2，甲瓶消耗的标准葡萄糖体积V1。

糖化力的计算公式如下：

式中：X为试样的糖化力，U；V1为滴定空白时消耗的葡萄糖标准溶液的体积，mL；V2为滴定试样时消耗的葡萄糖标准溶液的体积，mL；1（分子）为每毫升标准葡萄糖溶液中所含葡萄糖的质量，mg/mL；30为糖化混合液的总体积（可溶性淀粉25 mL加液体曲提取液5 mL的总体积），mL；0.25为5 mL液体曲提取液相当于所取液体曲的体积；5为滴定时吸取的糖化液的体积，mL；1（分母）为酶解时间，h。

2 结果与分析

2.1 液态麦曲配方优化单因素试验结果

2.1.1 可溶性淀粉添加量对液态麦曲糖化力的影响

由图1可知，当可溶性淀粉添加量为0～12 mg/mL时，所制得的液体曲糖化力较低，曲香淡薄，可能是营养物质不够，造成霉菌生长缓慢，代谢物质较少。添加量为12 mg/mL时，所制得的液体曲具有最高的糖化力，达到216.0 U，且曲香浓郁。添加量为20 mg/mL时，所制得的液体曲颜色呈淡褐色，且酸味很重，可能是营养过于丰富，霉菌快速生长，过早进入衰亡期所致。故选择12 mg/mL为最佳可溶性淀粉添加量。

2.1.2 硝酸钠添加量对液态麦曲糖化力的影响

由图2可知，当硝酸钠添加量为0～3 mg/mL时，糖化力逐渐升高，当添加量继续增加时，糖化力呈下降趋势。添加量为3 mg/mL时，液体曲的糖化力达到最大值，为201.6 U。故选择3 mg/mL为最佳硝酸钠添加量。

2.1.3 磷酸二氢钾添加量对液态麦曲糖化力的影响

由图3可知，磷酸二氢钾的添加量对糖化力的影响较小，添加量为0～3 mg/mL时，糖化力呈缓慢上升趋势，当添加量为3～5 mg/mL时，糖化力呈缓慢下降的趋势。故选择3 mg/mL为最佳磷酸二氢钾添加量。

2.1.4 硫酸镁添加量对液态主科曲糖化力的影响

由图4可知，当硫酸镁添加量为0～0.3 mg/mL时，液体曲糖化力由93.4 U上升至219.6 U。之后再增加硫酸镁添加量至0.5mg/mL时液态麦曲糖化力虽有上升，但上升趋势极其平缓。故选择0.3 mg/mL为液体曲制作的最佳添加量。

2.2 液态麦曲制作配方优化正交试验

根据单因素试验结果，选择可溶性淀粉添加量（A）、硝酸钠添加量（B）、磷酸二氢钠添加量（C）、硫酸镁添加量（D）4个因素，以糖化力为考察指标，进行4因素3水平L9（34）正交试验，试验结果见表2，方差分析见表3。

从表2可以看出，4个因素对液态麦曲糖化力的影响由大到小依次为可溶性淀粉添加量＞硝酸钠添加量＞硫酸镁添加量＞磷酸二氢钠添加量。由液态麦曲糖化力的极差分析结果表明，可溶性淀粉添加量、硝酸钠添加量、磷酸二氢钠添加量、硫酸镁添加量最优的水平组合为A2B2C1D3，即可溶性淀粉添加量12 mg/mL，硝酸钠添加量2 mg/mL、磷酸二氢钾添加量2 mg/mL、硫酸镁添加量0.4 mg/mL。以1 kg糯米为原料加入液态麦曲进行黄酒酿造，结果显示，其糖化力达到228.7 U，说明液态麦曲酿造黄酒是可行的。方差分析（见表3）表明各因素对糖化力的影响均不显著。

3 结论

曲是黄酒酿造的糖化剂和部分发酵剂，同时为黄酒提供营养物质，使黄酒具有绝佳的口感和极高的营养价值。在单因素试验基础上，液态麦曲的糖化力为指标，采用正交试验得出结论：以液态麦曲进行黄酒酿造是可行的；最终液体曲调配阶段的最佳方案为可溶性淀粉添加量12 mg/mL，硝酸钠添加量2 mg/mL、磷酸二氢钾添加量2 mg/mL、硫酸镁添加量0.4 mg/mL、氯化钠添加量0.02 mg/mL。以此方法制作的液体曲曲香浓郁、流动性好。将其用于工业化黄酒生产不仅易于控制制曲条件，更是节约了黄酒生产成本，减小了劳动强度，节约了厂房面积，其产业化前景广阔。

[1]胡卫明，高永强.新工艺黄酒麦曲的工艺及性能检测[J].酿酒，2013，40（1）：103-106.

[2]寿泉洪，胡普信，潘兴祥，等.生熟麦曲在黄酒传统工艺中的应用研究[J].中国酿造，2011，30（8）：154-157.

[3]毛青钟.用米曲酿制清爽型黄酒的研究[J].酿酒，2014，41（1）：44-48.

[4]陈宝良，赵光鳌，寿泉洪，等.生麦曲和熟麦曲在清液法工艺中的应用初探[J].酿酒，2009，36（3）：27-30.

[5]陈亮亮，余培斌，谢广发，等.黄酒熟麦曲混菌制曲工艺研究[J].食品工业科技，2013，34（11）：140-145.

[6]张雨，冉宇舟，池国红，等.不同添加量的生麦曲对黄酒酿造和风味影响的研究[J].中国酿造，2009，28（12）：104-107.

[7]齐庆中，刘继文，石维忱，等.提高液体曲糖化酶活力的研究[J].大连轻工业学院学报，1982（1）：5.

[8]谈光耀，杨东岐.酒精液体曲降本增活的研究[J].酿酒，1996，23（1）：40-43.

[9]谢国排.耐高温活性干酵母、液体曲在浓香型大曲酒生产中应用的探讨[J].中国酿造，2007，26（7）：53-54.

[10]王洋.酶法液态发酵制面酱工艺的研究[J].中国酿造，2006，25（1）：37-41.

[11]彭涛，陈韶华.用熏色串香法改进液态法食醋的质量[J].中国酿造，2006，25（8）：60-62.

[12]黄持都，鲁绯，纪凤娣，等.酱油研究进展[J].中国酿造，2009，28（10）：7-9.

[13]毋瑾超，朱碧英.鱼肉液体制曲的工艺条件[J].湛江海洋大学学报，2002，22（3）：33-37.

[14]陈騊声，梁天锡，胡学智，等.应用液体曲代替麸曲制造酒精研究报告[J].化学世界，1957（9）：3-8.

[15]陈騊声，胡学智，张锡清，等.应用液体曲代替麸曲制造酒精研究报告——第二报告液体曲淀粉酶特性的研究[J].化学世界，1957（10）：3-9.

WEI Chengfeng,YAO Xiaoling,ZHU Zhengjun,CHEN Maobin*

(The Food and Pharmaceutical College of Light industry Division,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China)

With crushed wheat as raw material,the process of liquid wheat koji was studied.The crushed wheat was added with water,blended with carbon source and nitrogen source,and then inoculated withAspergillus niger.After shaking cultivation at constant temperature for a period of time, the liquid wheat koji could be made.Using the saccharifying power of liquid wheat koji as evaluation index,the formula of liquid wheat koji was investigated through single factor and orthogonal test.The results showed that the koji had the strongest saccharifying power when the soluble starch, NaNO3,KH2PO4and MgSO4addition in order was 12 mg/ml,2 mg/ml,2 mg/ml,0.4 mg/ml,respectively.The koji had nice flavor and good liquidity in this condition.

liquid wheat koji;Aspergillus niger;blending;saccharifying power

TS26

A

0254-5071（2015）04-0093-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.04.021

2015-03-19

湖北省科技支撑计划（2013BBA010）

隗程峰（1990-），男，硕士研究生，主要从事食品发酵研究工作。

*通讯作者：陈茂彬（1965-），男，教授，博士，主要从事食品发酵研究工作。