根霉酒曲试饭糖分检测方法及标准的研究

2018-06-21王晓慧董大伟杨建梅

酿酒科技 2018年6期

王晓慧，董大伟，马伟，苏葛，杨建梅，叶红

（江苏洋河酒厂股份有限公司，江苏宿迁223800）

小曲酒的生产在我国有着非常悠久的历史,盛产于贵州和四川等地。根霉酒曲是利用高粱、玉米、大米等粮食原料酿制小曲酒的主要糖化剂。根霉酒曲的生产是在纯种培养的根霉中按一定比例拌入纯种培养的酵母，并接种在麸皮原料中经培养而成。曲中所含的微生物主要有根霉、毛霉和酵母等,其中根霉在酿酒中起主要的糖化作用[1-3]。

四川根霉酒曲的生产,继承了祖先优良的传统工艺，发展至今已经成为当地宝贵的非物质文化遗产。虽然根霉酒曲的生产工艺在古老方法的基础上不断提高，但大体上仍沿袭了传统往的培养技术，生产规模多为个体作坊式,设备简陋,卫生条件较差,储存时间不固定，这些都可能会造成成品曲质量的不稳定性，给小曲酿酒生产的把控带来困难。因此，许多酿酒企业在使用根霉酒曲前都需要对其质量进行严格把关。

传统控制根霉酒曲质量的方法主要是通过感官、理化和微生物指标的检测来进行把控，项目包括水分、酸度、糖化力和霉菌数量等。然而在实际生产过程中存在根霉酒曲各项指标检测合格且相对稳定，但车间使用效果不佳的现象。因此多数酒企都采取了增加试饭检测来确保根霉酒曲质量稳定。试饭糖分是衡量根霉酒曲质量的主要指标，它是通过生化实验来模拟车间糖化过程，进而反映出不同批次根霉酒曲在生化过程中的质量优劣。目前，关于根霉酒曲的质量还没有统一的全国标准，试饭糖分检测方法也不尽相同，为了探索稳定的检测方法及条件，我们对固定试验参数外的条件，如大米试验原料、蒸煮方式、还原糖测定方法等进行了对比研究，并分析了试饭数据与酿酒质量的联系。本研究通过试饭条件影响因子的分析与自身生产工艺要求，提出了适用“试饭糖分”范围，以供同行参考。

1 材料与方法

1.1 材料

根霉酒曲，酿酒车间所使用根霉酒曲；大米，国家一等籼米、国家二等籼米；酿酒车间糖化料，高粱、大米等原料蒸煮后，接入一定量的根霉酒曲进行堆积糖化24 h，糖化完成后称为酿酒车间糖化料。

1.2 试剂

1.2.1 斐林试剂1[4]

甲液：称取69.28 g硫酸铜（CuSO4·5H2O），溶解于水，稀释至1000 mL。

乙液：称取346 g酒石酸钾钠（C4H4KNaO6·4H2O）和100 g氢氧化钠，溶解于水，稀释至500 mL。

次甲基蓝指示剂：称取1.0 g次甲基蓝，加水溶解并定容至100 mL。

使用时甲液、乙液各吸取5 mL。

1.2.2 斐林试剂2[5]

甲液：称取15 g硫酸铜（CuSO4·5H2O）和0.05 g次甲基蓝，溶解于水，稀释至1000 mL。

乙液：称取50 g酒石酸钾钠（C4H4KNaO6·4H2O）、54 g氢氧化钠、4 g亚铁氰化钾，溶解于水，稀释至1000 mL。

使用时甲液、乙液各吸取5 mL。

1.3 试饭方法

称取适量大米,淘洗两次后用漏盆将水滤干。在无菌铝盒中加入淘洗好的生米和蒸馏水，生米与蒸馏水比例为1∶1.6，确保米要分摊均匀，放入电饭煲中蒸煮60 min。饭重等于大米和加水量之和，不足部分可用冷开水补足。称取蒸好的米饭40 g置于小试饭铝盒中。接种量按照蒸好的米饭质量的0.3%计，称取根霉酒曲样品0.12 g。待米饭温度下降到30～35℃时，将根霉酒曲样品均匀撒在米饭上，并拌匀，将米饭拨至饭盒的一边，均匀压成斜面，盖上盖子后放入30℃恒温培养箱，培养24 h后取出，测定其试饭糖分。

1.4 分析方法

1.4.1 空白试验

准确吸取1.2法斐林试剂甲、乙液各5.00 mL于150 mL三角瓶中，加入约9 mL 0.1%葡萄糖标准溶液，摇匀，置于电炉上加热约2 min至沸腾后，以每2～3 s一滴的速度继续滴入葡萄糖标准溶液至蓝色消失，溶液呈浅黄色为止。滴定操作在1 min内完成，记录消耗葡萄糖标准溶液的总量（V0）。

1.4.2 样品滴定

1.4.2.1 预滴定

准确吸取1.2法斐林试剂甲、乙液各5.00 mL于150 mL三角瓶中，加入1.0 mL滤液，再加入一定量的葡萄糖0.1%标准溶液，摇匀，置于电炉上加热约2 min至沸腾后，以每2～3 s一滴的速度继续滴入葡萄糖标准溶液直至蓝色消失，溶液呈浅黄色为止。

1.4.2.2 正式滴定

准确吸取1.2法斐林试剂甲、乙液各5.00 mL于150 mL三角瓶中，加入1.0 mL滤液，再加入比预滴定少约1 mL的0.1%葡萄糖标准溶液，摇匀，置于电炉上加热约2 min至沸腾后，以每2～3 s一滴的速度继续滴入葡萄糖标准溶液至蓝色消失，溶液呈浅黄色为止。滴定操作应在1 min内完成，记录消耗葡萄糖标准溶液的体积（V1）。

还原糖（%）=（V0-V1）×C×100/2×100/10

式中：V0——空白消耗0.1%葡萄糖标准溶液的体积，mL；

V1——样品消耗0.1%葡萄糖标准溶液的体积，mL；

C——标准葡萄糖溶液的浓度，g/mL；

100/2——2为测定时所取滤液的体积，mL；100为试饭浸出液的体积，mL；

100/10——10为所取试饭重量，g；100为换算成100 g试饭中还原糖，g。

2 结果与分析

2.1 原料大米质量对试饭糖分的影响分析

不同质量大米的直链淀粉含量、碎米率、不完善粒等指标都存在不同。我们对相同品种、不同等级的大米试饭结果进行了影响性分析，选取国家一级籼米和国家二级籼米进行了3组试饭对照试验，并对两个条件下的试饭糖分结果进行了相对误差比较，见表1。从3组试验结果来看，一等籼米的试饭糖分均高于二等籼米，且相对误差较大，可见不同质量大米对试饭结果有明显影响，试验大米属于影响因子，企业在摸索标准时应选取固定品种固定等级的试验大米，确保试饭结果的稳定性。

表1 不同大米质量对试饭糖分的影响

2.2 大米蒸煮方式对试饭糖分的影响分析

据了解，实验室在蒸煮米饭的工具选择上有所不同，如普通蒸饭锅、高压锅以及灭菌锅等。通过向蒸熟的米饭中添加冷开水，使饭重等于大米和蒸前所加水量之和，虽然保证米饭含水量相同，但米粒的膨胀度和黏度存在很大不同。根霉的生长需要适宜的淀粉和氧气浓度，米饭含水量的均匀度以及透气性都会对根霉生长、产酶、糖化产生一定影响，为此我们对大米蒸煮方式进行了对照试验，结果见表2。由表2可看出，灭菌锅蒸饭对米粒的物理分解作用较大，有利于根霉分解利用，试饭糖分均大于普通蒸饭锅条件下的结果，且相对误差较大。因此大米蒸煮方式属于试验影响因子，需根据自身实际情况，选择固定的蒸饭方式，如设备、蒸煮时间、米水比等。

2.3 斐林试剂法测定还原糖方法的优化

斐林试剂1见1.2法测定,甲液、乙液各吸取5 mL,还原糖的终点颜色判定是蓝色消失，有红棕色沉淀，溶液清亮。斐林试剂2见1.2法的测定,甲液、乙液各吸取5 mL,还原糖的终点颜色判定是蓝色消失。通过对两个检测方法的比较，我们发现前者（方法1）的终点颜色很难判定，由于红棕色沉淀的产生会干扰蓝色消失时刻的判断，不同人对于终点颜色的判定会出现差别。而后者（方法2）的终点颜色是蓝色消失，溶液中无其他干扰色，终点的判定较为容易和准确。为此我们进行了方法对照试验，分析在两种方法下，人员检测结果的标准偏差。由表3可知，方法1较方法2检测结果偏小，方法1的标准偏差也较大，表明检验员在使用方法1时检测结果存在较大波动。因此我们检测时采用了斐林试剂2，增加了试饭糖分检测结果的稳定性。

表2 不同大米蒸熟方式对试饭糖分的影响

2.4 试饭糖分检测方法应用效果的分析

2.4.1 试验精密度分析

通过对部分影响因子的分析以及试验参数（依据酿酒车间工艺参数）的控制，如：确定大米品种等级、蒸煮器械、斐林试剂法以及固定蒸煮时间、加水量、拌曲量、培养时间、温度等，提升了试验结果的稳定性。按照1.3试饭方法和1.4分析方法对试验整体精密度进行测试，共计5组（分别使用了5个根霉酒曲样品），10次独立测定，试验精密度分析见表4。由表4可知，通过试验改进和参数的研究控制，试饭糖分检测方法的精密度可以控制在5%以内。

2.4.2 试验检测结果与车间实际糖化波动比较分析

利用同种根霉酒曲样品，跟踪糖化车间各小组的糖化过程，采集车间糖化料检测数据与实验室糖化数据共计6组数据，对试验检测结果与车间实际糖化波动进行分析，结果见图1。

表3 不同斐林试剂法对糖分测定结果的影响

表4 试验精密度分析

图1 试饭糖分与车间糖化糖分波动对比

从图1可以看出，在相同根霉酒曲样品条件下，试饭糖分与车间糖化糖分波动形态相似，表明试饭糖分检测方法能够很好地应用于酿酒生产前的根霉酒曲质量把控。

2.5 试饭糖分适用质量标准的分析

为了分析出能够对车间糖化过程产生影响的根霉酒曲质量波动范围，我们对酿酒车间进行了长期跟踪。采集酿酒小组使用的根霉酒曲样品，进行试饭糖分检测，并跟踪小组糖化发酵情况，结果见表5。表5中共有45组数据，其中编号为11、31的跟踪结果为车间糖化过缓、升温较慢、糖度偏低，后期原酒两率也较差；编号为8、25、33的跟踪结果为糖化较快、升温猛、糖度高，影响入池各项参数，后期原酒两率较平均水平略有偏低。曲酒的发酵结果是由根霉酒曲质量、其他原料、酿酒自身环境、车间工艺把控、生产季节等多种因素共同影响和导致，无法从发酵结果来对试饭糖分标准进行准确界定，所以我们提出了试饭糖分适用标准，经综合分析，将范围定为12%～20%。由于各酒企生产控制工艺和试饭检测方法千差万别，所以该试饭糖分标准有自身的适用局限性，仅供参考。

3 结论

3.1 经过分析，发现试饭检测条件对结果影响非常明显，除固定的试验参数如：米水比、蒸煮时间、培养时间外，大米的品种、等级，蒸煮方式等一些因素仍会影响试饭检测结果的准确度和稳定性。试饭试验的开展需要固定的参数和各种试验材料。

3.2 传统斐林试剂法测定总糖或还原糖的操作和滴定终点判定较难控制，建议采用本文所用斐林试剂及方法，本文优化方法操作简单且精密度较高。3.3 试饭检测条件参数的控制要尽量模拟企业自身酿酒工艺，所定标准要以车间实际糖化发酵情况来确定。本文提出试饭糖分适用质量标准为12～20（g/100 g），仅供同行参考。