中温热处理杀虫技术对大曲质量影响

周平，罗惠波，2，*，黄丹，邓波，沈才萍，邬捷峰，冯兴垚，王洪

（1.四川理工学院生物工程学院，四川自贡643000；2.酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川自贡643000；3.泸州老窖股份有限公司，四川泸州646000；4.国家固态酿造工程技术研究中心，四川泸州646000）

中温热处理杀虫技术对大曲质量影响

周平1，罗惠波1，2，*，黄丹1，邓波3，4，沈才萍3，邬捷峰3，冯兴垚1，王洪1

（1.四川理工学院生物工程学院，四川自贡643000；2.酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川自贡643000；3.泸州老窖股份有限公司，四川泸州646000；4.国家固态酿造工程技术研究中心，四川泸州646000）

为探讨中温热处理杀虫技术对大曲质量的影响，对比研究45℃下热处理3 960min、50℃下热处理600min、55℃下热处理200min和未经热处理的大曲质量变化情况。结果表明，不同的热处理可显著性地降低大曲的水分，对大曲的理化指标影响差异不显著，对微生物指标和挥发性风味成分会产生一定的影响，但是通过大曲质量判定标准体系对大曲进行评分，发现经过热处理的大曲和未经过热处理的大曲都符合二级曲的质量标准，同时经过热处理的大曲可以显著性地降低大曲的损失率，挽救巨大的经济损失。因此，中温热处理杀虫技术具有广阔的应用前景。

大曲；中温热处理；曲虫；损失率；质量标准体系

大曲是酿造白酒的糖化发酵剂，其中含有丰富微生物群落、功能酶系及在制曲过程形成的风味前体物质，它们构成了白酒酿造过程的内在动力，是白酒产量和质量的有力保障，因此大曲成为酿酒品控的核心指标之一[1]。但是在大曲的贮存过程中常常造成曲虫的滋生，这些曲虫主要包括咖啡豆象，土耳其扁谷盗等，它们主要以啃食大曲为生，从而造成被蛀食过的曲块重量减轻、质量变差；曲粉发酵力、糖化力明显降低，严重地影响了大曲酒的出酒率和优质品率[2-3]。我国大部分酒厂长期以来都是采用灯光诱捕、化学熏蒸等方法来进行曲虫的防治，但是考虑到经济、健康、环境等问题而不得不寻找新的防治方法[4-5]。因此，研究一种高效、安全、环保的杀灭曲虫的技术，是酿酒行业急需解决的一个重大问题，也是进一步提高大曲酒优质品率的必然要求。

中温热处理技术是一种采用45℃～55℃干热空气杀虫、无毒无害、无环境污染、无化学药物残留而又简单的物理处理方法，它被广泛应用于食品的干燥、贮藏和杀虫灭菌[6-7]。目前这一处理技术也受到了储粮工作者的普遍重视，近年来已成为研究储粮害虫治理的重要课题。

本研究采用了中温热处理技术对酒曲害虫进行防治，以酿酒大曲为研究对象，结合前期中温热处理杀灭曲虫得到的相关数据，研究在一定温度和时间的干热空气处理下，大曲的理化指标、挥发性风味成分以及微生物群落的变化情况，以期为中温热处理技术杀灭曲虫提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大曲样品：由泸州老窖制曲生态园提供。

Labserv-LS-0610型干燥箱：飞世尔实验器材（上海）有限公司；Agligent7890A-5975B气相色谱-质谱联用仪：美国安捷伦公司；LS-I201型微生物培养箱：飞世尔实验器材（上海）有限公司；UV-2000型紫外可见分光光度计：上海尤尼柯有限公司；HT300A系列自动固相微萃取仪：意大利HTA公司。

1.2 方法

1.2.1 样品中温热处理方法

取同一批次的成品大曲均匀分成四等分，试验设置4个处理分别为对照（不进行热处理）、45℃下热处理3 960min、50℃下热处理600min、55℃下热处理200min。经过热处理后将每一个处理组的大曲均匀分成两部分，一部分进行粉碎，过40目筛后在4℃冰箱中贮存备用；一部分在储藏容器中贮存3个月后检查热处理杀灭曲虫的效果。

1.2.2 大曲理化指标检测方法

大曲水分、酸度、淀粉含量、发酵力、液化力、糖化力、酯化力的测定参考酿酒大曲通用分析方法[8]。蛋白酶活力的测定按参考文献[9]进行。

1.2.3 大曲微生物计数方法

按照参考文献[10]的方法采用稀释平板涂布分离法来计数细菌、酵母、霉菌。

1.2.4 大曲挥发性风味成分测定方法

精确称取2g大曲样品和50μL浓度为20mg/100mL的乙酸丁酯内标于顶空瓶中，将顶空瓶放入全自动固相微萃取仪中，70℃平衡15min后再萃取50min进行GC-MS分析，按照参考文献[11]设定GC-MS的分析条件，采用内标半定量的方法来测定大曲挥发性风味成分的含量。

1.2.5 大曲质量标准的综合评定方法

根据泸州老窖制定的大曲质量判定标准体系，把大曲质量评判标准分为3部分，即感官指标、理化指标和微生物指标。按照参考文献[12-13]所列出的评分细则，对不同热处理后的大曲质量进行评分。

1.3 数据处理

文中图示采用origin作图、数据采用SPSS进行方差分析，以P<0.01为差异显著，多重比较采用Duncans新复极差法进行比较，测定结果以平均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 不同热处理对大曲理化指标的影响

大曲理化指标对白酒的生产起着非常重要的作用，不同热处理对大曲理化指标的影响见表1。

表1 不同热处理下大曲理化指标变化情况Table1 The changeof Daqu physicaland chem ical indexesunder the differentheat treatments

由表1可以看出，热处理可以显著性地降低大曲的水分，更加有利于大曲的贮藏和防止曲虫的滋生；同时经过热处理后的大曲酸度、淀粉和对照组相比差异不显著，因为它们是大曲发酵代谢的终极状态指标，是大曲的静态指标，经过一定的热处理对这些指标几乎没有影响。对于热处理后大曲的蛋白酶活力、糖化力、发酵力、液化力、酯化力这些动态的理化指标和对照组相比有一定的波动，因为这些指标是大曲酶系活力高低的体现，经过一定的热处理可能会对这些酶的活力产生一定的影响。但通过统计学分析可得，经过热处理后的大曲蛋白酶活力、糖化力、发酵力和对照组之间不存在显著性差异；液化力和酯化力和对照组相比有一定的差异，但是波动的范围不是太大。

2.2 不同热处理对大曲微生物数量的影响

大曲中的微生物类群是大曲各项性能发挥的物质载体，经热处理后的大曲微生物数量变化情况见表2。

表2 不同热处理下大曲微生物数量变化情况Table2 The changeof Daqum icrobial indicatorsunder the differentheat treatm ents

由表2可知，不同热处理的大曲微生物数量和对照组相比有一定的差异，且55℃热处理后的大曲微生物数量和对照组相比差异最大，说明热处理温度越高，对微生物的数量变化影响越大；同时还可以发现，和对照组相比，经过热处理后大曲的细菌数量变化的差异要比霉菌和酵母的变化差异要小，45、50、55℃热处理下细菌的数量比对照组仅分别减少了1.30%、3.90%、5.19%；而霉菌数量则分别下降了5.05%、16.16%、19.19%，这可能是由于大曲内的厌氧芽孢杆菌数量较多而且耐热性比较好。

2.3 不同热处理对大曲挥发性风味成分的影响

不同热处理的大曲挥发性风味成分测定结果见表3。

由表3可知，从对照组和45、50、55℃下热处理的大曲中检测出的主要挥发性化合物分别为29种、25种、27种、27种，主要分为醇类、酯类、芳香类、吡嗪类、烷烯类5个大类的化合物，其中酯类化合物的含量最多。经过不同热处理的大曲，其主要挥发性风味成分和对照组基本一致，但其成分含量变化较大。经过不同热处理的大曲的醇类化合物、芳香类化合物的总量损失较大，45℃热处理大曲的醇类、芳香类化合物损失率为100%、64.05%；50℃热处理大曲的醇类、芳香类化合物的损失率为89.33%、44.21%；55℃热处理大曲醇类、芳香类化合物损失率为66.67%、26.86%。经过不同热处理的大曲的短链酯类化合物损失较大，但棕榈酸乙酯、硬脂酸乙酯等长链酯类化合物损失较小，有些还出现增大的趋势，如50℃热处理大曲的棕榈酸乙酯、硬脂酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯和对照组相比分别增加了24.32%、36.84%、50.43%、57.17%，这可能是由于在一定的热处理下促进了大曲内部酯化反应和美拉德反应的发生。

表3 不同热处理下大曲挥发性风味成分变化情况Table3 The changeof Daqu volatile flavor compounds under the differentheat treatm ents

2.4 不同热处理的大曲质量标准的综合评定

根据泸州老窖制定的大曲质量判定标准体系，将经过不同热处理的大曲的感官指标、理化指标和微生物指标按照不同的权重最终综合评价热处理后大曲的质量，采用百分制，感官指标权重系数为60%、理化指标权重系数为30%、微生物指标权重系数为10%。不同热处理后大曲质量的综合评定结果见表4。

表4 不同热处理下大曲质量标准综合评定情况Table4 The comp rehensiveevaluation of Daqu quality judgment standardssystem under thedifferentheat treatments

由表4可以看出，不同热处理的大曲和对照组的大曲在理化指标和微生物指标上的评分均相同，理化指标评分均为25分，微生物指标评分均为7分。由于热处理后大曲的风味成分发生了一些变化，所以在感官评定上不同热处理的大曲和对照组相比存在一定的差异，但是最终综合评价分均在75分～89分的范围内，都符合二级曲的质量标准。

2.5 不同热处理的大曲贮存效果的检验

不同热处理的大曲贮存3个月后的损失情况见图1。

图1 不同热处理下的大曲贮存3个月后的损失情况Fig.1 The loss rateof Daqu under the differentheat treatm ents after threem onthsstorage

从图1可知，不同热处理的大曲损失率和对照组相比差异显著，对照组大曲损失率达到了20%以上，而45、50、55℃下热处理的大曲损失率均下降到15%以下。通过45、50、55℃下的热处理，使成品曲的损失率和对照组相比分别减少了13.34%、8.59%、9.32%。如果按某一酒厂年产5 000 t大曲，经过55℃下的热处理后，大曲损失率从23.06%降为13.74%，那么每年可挽回大曲466 t，若按每吨大曲3 000元的成本计算，即每年可产生经济效益139.8万元。

3 结论

本文从大曲理化指标、微生物指标、挥发性风味成分、贮存后损失率等方面对经热处理的大曲和未经热处理的大曲进行了比较研究。结果表明，是否经过热处理对大曲水分有显著性差异，且在45℃热处理下大曲水分最低，其他理化指标除酯化力和液化力外差异均不显著。对于大曲微生物指标方面，经过热处理的大曲和未经热处理的大曲在微生物数量上存在一定的差异，且热处理的温度越高，微生物的数量越少。在大曲挥发性风味成分方面，通过对比发现，经过热处理的大曲和未经热处理的大曲其主要挥发性风味成分基本一致，但经过热处理的大曲的醇类化合物、芳香类化合物的总量损失较大，长链酯类化合物损失较小，有些还有增加的趋势。根据泸州老窖制定的大曲质量判定标准体系对经过热处理大曲和未经热处理大曲的理化指标、微生物指标、感官指标进行评分，发现这些大曲的最终综合评价分均在75分～89分的范围内，都符合二级曲的质量标准。同时通过将经过热处理大曲和未经热处理大曲在一定的条件下贮存3个月后发现，热处理可以显著性地降低曲虫对大曲的损害率，从而可以挽回酒曲的损失，产生巨大的经济效益。

我们在进行中温热处理杀灭曲虫的同时，要注意控制好热处理的温度和时间。在本试验中虽然经过热处理后的大曲损失率降低了，但是还是有曲虫的存活，这样很容易再次造成曲虫的繁殖。所以在今后的研究中，在把热处理温度控制在45℃～55℃的范围基础上，还要继续寻找出合适的热处理时间，只有这样才能达到很好的杀虫作用，又不至于对曲块质量产生较大的影响。总的来说，中温热处理杀虫技术是一种很有发展前途的无公害的防治曲虫的技术，具较大实际应用价值，值得今后进一步研究与推广。

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Influence of M id-Temperature Heat Processing Insecticidal Technology on Daqu Quality

ZHOUPing1，LUOHui-bo1，2，*，HUANGDan1，DENGBo3，4，SHENCai-ping3，WU Jie-feng3，FENGXing-yao1，WANGHong1
（1.Collegeof Bioengineering，Sichuan University of Science&Engineering，Zigong 643000，Sichuan，China；2.LiquorMaking Bio-Technology&Application of Key Laboratory ofSichuan Province，Zigong 643000，Sichuan，China；3.Luzhou Laojiao Co.，Ltd.，Luzhou 646000，Sichuan，China；4.National Engineering Research Center of Solid-state Brewing，Luzhou 646000，Sichuan，China）

In order toexplore the influenceofmid-temperatureheatprocessing insecticidal technology on Daqu quality，the change of the Daqu quality under the conductionsof45℃ofheat treatment for 3 960min，50℃of heat treatment for 600min，55℃ofheat treatment for 200min，and withoutheat treatmentwas comparatively studied.Results showed that differentheat treatments can significantly reduce themoisture of Daqu，exertno significantly differenteffecton physicaland chemical indexesofDaqu，and have certain effecton themicrobial indicatorsand volatile flavor compounds.However，after scoring Daqu through Daqu quality judgmentstandards system，itwas found thatDaquwith heat treatmentand withoutheat treatmentconformed to the quality standard ofsecond Daqu.Besides，the Daquwith heat treatmentcan significantly reduce the loss rate of it，and save huge economic losses.Therefore，mid-temperature heat processing insecticidal technology has broad application prospects.

Daqu；mid-temperatureheat；pestin Jiuqu；loss rate；quality judgmentstandardssystem

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.004

2016-03-20

固态酿造关键技术研究四川省院士（专家）工作站项目（GY2014-03）；酿酒生物技术及应用四川省重点实验室开放基金项目（NJ2014-01）；四川理工学院研究生创新基金项目（y2015010）；国家固态酿造工程技术研究中心项目（2015K-245）

周平（1993—），男（汉），硕士研究生，研究方向：酿酒生物技术及应用。

*通信作者：罗惠波（1969—），男（汉），教授，研究方向：酿酒生物技术及应用。