爆麦曲、爆高粱曲对黄酒发酵和风味的影响

2020-06-17彭金龙袁军川

酿酒科技 2020年5期

彭金龙，袁军川

（1.上海金枫酒业股份有限公司，上海 201501；2.上海石库门酿酒有限公司，上海 201501）

黄酒是我国最古老的酒种，是中国的宝贵科学文化遗产，用曲酿酒是中国酿造酒的特色[1]。将糖化菌培养在淀粉质的物料上，这种物质叫做“曲”。利用粮食原料，在适当的水分和温度条件下，繁殖培养具有糖化作用的微生物制剂叫做“制曲”[2]。“以麦制曲，用曲酿酒”是中国黄酒的特色，麦曲在黄酒酿造过程中至关重要，作为黄酒酿造的糖化、发酵和生香剂，被称为“酒之骨”[3]。传统块曲，在麦片上自然接种制作而成，其网罗了自然界的霉菌、细菌等多种微生物，形成了特定的微生物群落，多种微生物协同作用的代谢产物赋予黄酒独特的风味或风味前体物质，所酿成酒口味醇厚，香气浓郁[4-6]。自然培养的传统块曲，酿造的酒虽然质量较好，但也存在“糖化力低、用曲量较大，制曲劳动强度大、时间受季节限制，淀粉出酒率和酒质不稳定”[7]等缺点。

为解决其存在的弊端，现已有研究表明可采用熟麦曲，熟麦曲由于其所采用的工艺不同,它给黄酒生产和风味也带来了不同的改进作用[8]。目前已有的关于熟麦曲的研究，大多采用蒸熟的工艺，并且采用的原料大都是小麦。探讨高粱和小麦等经爆炒之后制作的熟曲，可在一定程度上解决传统块曲存在的难题，这也有助于开发新口味黄酒产品及提升黄酒品质。

本实验在发酵投料时添加经过爆炒后制作的爆麦曲、爆高粱曲，并与传统块曲相比较，检测跟踪发酵过程中发酵醪液的常规理化指标和挥发性风味物质，旨在定量研究不同熟曲对黄酒酿造理化指标和风味的影响。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料：大米、小麦、高粱，市售；传统块曲、酒母，上海石库门酿酒有限公司。

检测试剂：氯化钠、氢氧化钠、甲醛、无水乙醇等均为分析纯，其余气相标样均为色谱纯。

仪器设备：气相色谱仪，安捷伦Agilent 6890N；爆炒设备，宁波长荣酿造设备有限公司；发酵设备，浙江诸安建设集团有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 爆麦曲与爆高粱曲制备工艺流程

（1）爆麦曲或爆高粱曲制备工艺流程

采用工艺流程如下：

小麦或高粱→爆炒→拌料→接种→通风培养→成品曲

（2）爆麦曲或爆高粱曲制备的工艺参数

A.爆机内料温480.0～600.0 ℃，爆机频率为40.00～50.00 Hz；

B.拌料料水比为1∶0.5；

C.接种种曲为苏16 米曲霉纯种种曲，接种品温35 ℃±2 ℃，接种量2.5‰；

D.培养品温不超过45 ℃，总培养时间40～48 h。

1.2.2 黄酒酿造方法

（1）黄酒酿造工艺流程

（2）黄酒酿造配方

实验过程中黄酒酿造配方见表1。

1.3 检测方法

表1 黄酒酿造配方

1.3.1 曲指标的测定

水分、酸、糖化力、蛋白分解力的检测参考谢广发《黄酒酿造技术》[9]中所述的方法。

1.3.2 黄酒理化指标的测定

酒精度、总酸、氨基酸态氮、总糖含量的测定参考GB/T 13662－2018[10]；糖度的测定方法参考《黄酒生产技术知识》[11]：将蒸馏出酒精后的黄酒残液冷却后倒入100 mL 量筒中，加蒸馏水至刻度，摇匀、静置，用糖度计测定，再测其温度，然后查表校正数值到20 ℃时的糖度。

1.3.3 黄酒中挥发性香气成分的测定

参考胡健等[12]的方法。

2 结果与分析

2.1 爆麦曲与爆高粱曲感官分析及指标检测分析结果

2.1.1 感官分析

经爆机爆炒及接种培养后得到的成品爆麦曲与爆高粱曲，在感官上，有正常的曲香，白色菌丝稠密粗壮，无明显的黄绿色，无霉味或生腥味。

2.1.2 指标检测分析结果

对3 种曲的理化指标进行比较，结果见表2。由表2 可以看出：爆麦曲和爆高粱曲的各项指标基本相同，这是因为其接种的菌种均为苏16 纯种；水分含量稍有不同，这是因为爆炒后的高粱和小麦吸水率稍有不同。同时，可以看到：爆麦曲和爆高粱曲的水分含量比传统块曲的含量高，这与曲制作过程的拌水量有关；爆麦曲和爆高粱曲的曲酸比传统块曲的含量低，这是因为传统块曲中混合微生物产酸能力较纯种霉菌产酸能力强；糖化力方面，爆麦曲和爆高粱曲强于传统块曲，这是因为纯种苏16米曲霉是经筛选挑选出的糖化力较强的菌株，故其糖化能力强于传统块曲中的多种微生物；曲蛋白分解力比传统块曲强，这与传统块曲中含可分解蛋白质的菌种较多有直接关系。

表2 3种不同麦曲理化指标比较

2.2 采用3种不同曲酿酒发酵过程中的指标变化

采用3 种曲分别进行黄酒发酵试验，考察不同曲对发酵过程的影响。

2.2.1 发酵过程酒精度的变化

酒精度的变化结果见图1。由图1 可知，以不同曲作为糖化剂，发酵过程酒精度上升趋势类似。爆高粱曲、爆麦曲在发酵初期产酒精的速度相对传统块曲明显较快，这是因为爆麦曲、爆高粱曲糖化力强，分解淀粉产生可发酵糖的速度更快，从而使酵母产酒速度更快。发酵结束时，爆麦曲和爆高粱曲组的酒精度接近，且高于传统块曲。

2.2.2 发酵过程总酸含量的变化

无酸不成酒，酸在黄酒中不仅是重的要风味物质，还是重要风味物质的前体，同时它还能有效增强黄酒的浓厚感，并且具有缓冲、协助其他香味成分的作用[13-14]。除原辅料带入，黄酒的大部分有机酸是在发酵过程中微生物代谢产生的，而曲是产酸微生物的重要来源[15]。加入3 种不同曲，发酵过程中总酸含量的变化结果见图2。由图2 可知，以不同曲作为糖化剂，发酵过程酸度上升趋势呈“S”型。加爆高粱曲、爆麦曲的发酵醪在发酵初期产酸的速度相对传统块曲明显较快，这是因为爆麦曲、爆高粱曲糖化力强，分解淀粉产生可发酵糖的速度更快，从而使产酸微生物代谢更快。发酵结束时，发酵醪中总酸含量基本相同。

2.2.3 发酵过程氨基酸态氮的变化

黄酒发酵过程中，原辅料中蛋白质在麦曲蛋白水解酶及微生物的作用下形成肽和氨基酸，黄酒中氨基酸含量的高低直接影响黄酒的质量等级和整体风味[16]。从图3 可以看出，添加3 种不同曲发酵，醪液中氨基酸态氮含量均随发酵时间延长呈上升趋势，且都呈“S”型。整个发酵过程中，两个实验组的氨基酸态氮含量略低于对照组，这可能与传统块曲的蛋白分解力较高有关。

2.2.4 发酵过程糖度的变化

黄酒发酵过程中的糖度即表示醪液中可溶性固形物的浓度。糖度的大小可反映发酵程度。一般来说，同等起始条件下，糖度越低，发酵越剧烈。加入3 种不同曲，黄酒发酵过程中糖度的变化结果见图4。由图4 可知，以不同曲作为糖化剂，发酵过程糖度的下降趋势呈“L”型。在发酵初期，加传统块曲的酒醪糖度相对较高，这是因为此曲分解力相对其他两个曲较慢，导致其发酵速度也较慢，醪液中可利用的可溶解固形物含量较高，即其糖度较高。发酵结束时，发酵醪中糖度基本相同。

2.3 成品酒理化指标

对利用不同曲酿造的成品清酒的理化指标进行比较，结果见表3。由表3 可知，爆麦曲和爆高粱曲酿造的成品酒酒精度比传统块曲的高；3 种曲酿造的酒总酸和糖度相差不大；总糖方面，成品酒总糖均在国标中干型黄酒15.0 g/L 的指标以下，故三者的发酵均比较透彻，发酵正常；而氨基酸态氮方面，传统块曲要高于另外两种曲，这可能与传统块曲的蛋白分解力较强有关。对照国标GB/T 13662—2018 可以看出，这3 种曲酿造的成品酒均达到传统型优级黄酒理化指标的标准。

表3 3种不同曲酿造黄酒清酒理化指标比较

2.4 成品酒挥发性风味物质测定

黄酒中挥发性风味物质的香气特征是黄酒品质的重要组成部分，其在很大程度上决定了消费者的消费选择。研究黄酒中挥发性风味物质，是实现黄酒香气特征调控的前提，对于提升黄酒产品品质具有重要意义[17]。现有研究已发现，黄酒挥发性风味物质主要是由醇、酯、醛、酸以及各种杂环类化合物组成，这些风味成分之间的协同作用形成了黄酒特有的风味特征[18-19]。分别添加爆麦曲、爆高粱曲和传统块曲进行黄酒酿造实验，并对其部分挥发性风味物质进行检测，结果如表4 所示。从表4 可以看出，传统块曲酿造的黄酒醇类物质含量高于爆麦曲和爆高粱曲，尤其产异丁醇、异戊醇等高级醇较多，这可能与传统块曲蛋白分解力强，使发酵醪液中氮源丰富，从而使酵母在发酵过程中代谢产高级醇较多有关系。高级醇是黄酒中主要的风味物质，适量的高级醇能赋予黄酒丰满的口感，增加酒体的协调性，但高级醇过量则会给黄酒带来异杂味并引起较强的致醉性，俗称“上头”，因此，选择合适的酿酒曲，对控制黄酒中高级醇含量有十分重要的作用[20]。醛酮类物质方面，3 种曲的产量基本相同，其中，爆麦曲和爆高粱曲产2,3-丁二酮比传统块曲多。酯类物质方面，爆麦曲和爆高粱曲酿的酒其含量相对传统块曲高，尤其含有较高的乙酸乙酯，这与爆麦曲和爆高粱曲产的酒中乙酸含量较高，酸醇的酯化反应产酯高有关；另外，爆麦曲和爆高粱曲酿的酒不产丁二酸二乙酯，而传统块曲酿的黄酒中其含量高达1.73 mg/L。

3 结论与展望

经过爆炒、接种等工艺，制备纯菌种的爆麦曲和爆高粱曲，与传统块曲作对比，进行黄酒酿造实验。从曲理化指标来看：爆麦曲和爆高粱曲的水分含量比传统块曲稍高，传统块曲的曲酸比爆麦曲和爆高粱曲稍高。在糖化力方面，爆麦曲和爆高粱曲强于传统块曲。在蛋白分解力方面，传统块曲强于爆麦曲和爆高粱曲。从黄酒发酵过程来看：发酵过程酒精度上升趋势比较相似，爆高粱曲组和爆麦曲组在发酵初期产酒精的速度相对传统块曲组明显较快。爆高粱曲组和爆麦曲组在发酵初期产酸的速度相对传统块曲快。发酵过程中，传统块曲组的糖度下降较慢，氨基酸态氮含量传统块曲组相对较高。从成品黄酒清酒理化指标来看：爆麦曲组和爆高粱曲组酿造的成品酒各项指标相近，其酒精度相对传统块曲组高，总糖和氨基酸态氮含量相对传统块曲低，这3 种曲酿造酒的均达到黄酒国家标准中传统型优级黄酒理化指标的要求。从挥发性风味物质来看，传统块曲酿造的黄酒，醇类物质含量高于爆麦曲和爆高粱曲，尤其异丁醇、异戊醇等高级醇的含量高；醛酮类物质方面，3 种曲的产量基本相同；酯类物质方面，爆麦曲和爆高粱曲酿的酒其含量相对传统块曲高，尤其含有较高的乙酸乙酯。