高温大曲安曲投入老草的应用研究
2020-12-24张亚东
王 西,陈 波,张亚东,刘 帮,晏 永,李 素
(1.四川郎酒股份有限公司,四川泸州 646523;2.四川省酱香型白酒生态酿造工程技术研究中心,四川泸州 646523)
高温大曲是以小麦、水为原料,稻草做辅料,经过自然培菌、高温发酵、储存而成,富含多菌群多酶系、具有产酒和生香功能的糖化发酵剂。大曲在培菌过程中品温高达60 ℃以上,形成了酱香型白酒(以下简称“酱酒”)生产中“四高两长”特殊工艺中的一高(制曲温度高),故又称为高温大曲。高温大曲作为酱酒生产的酿酒发酵动力,起着糖化、发酵、生香、投粮等作用,其质量直接关系到酱酒的产质量[1]。
曲药培养前期是自然接种环境中微生物和培菌最重要的时期之一,曲房微生物种群类型和数量对曲药质量有重要影响。而高温大曲堆积发酵过程离不开辅料稻草,因其作用不同,常常分为老草和新草。新草指经质量检验达标后未使用的新鲜稻草,而老草则指已被使用过,可以再次利用且达标的稻草。新草略硬,骨力和吸水性较好;老草略软,骨力略差,但接种了制曲过程的丰富的微生物、酶和香味物质,使得老草香味浓郁。使用老草不仅可以起到保温、保潮的作用,还可增强曲房微生物种群类型和数量,起到接种作用。卓毓崇等[2]对高温大曲培菌方法进行了探究和研究,发现老草中微生物总数相比于新草提高了55.04%。
本研究模拟正常高温大曲生产,调整安曲老草占比,以探究不同占比老草对高温大曲品质影响,为生产优质高温大曲打下基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
材料:小麦、母曲、新老稻草。
试剂(均为分析纯):1%酚酞指示剂、氢氧化钠溶液(0.1 moL/L、1 moL/L)、2 %可溶性淀粉溶液、1%葡萄糖标准溶液、斐林试剂、醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH4.6)、0.5 moL/L 硫酸溶液、无水乙醇、无水CaCl2、乙酸正戊酯内标溶液。
1.2 仪器与设备
台秤、分析天平(精确到0.01 g),电热干燥剂、干燥器、称量瓶、烧杯、碱式滴定管、脱脂棉、三角瓶、容量瓶、恒温水浴锅(精度±0.2 ℃)、GC-2010气相色谱仪(安捷伦)、SY-1000E 多用途恒温超声提取机、TGL20M-Ⅱ冷冻离心机。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
小麦→润麦→粉碎→拌和→踩曲→晾曲→入仓安曲→保温培菌→拆曲出房→半成品储存→成品曲
1.3.2 不同占比老草投入安曲生产的探究
小麦经润麦、粉碎后,加入定量母曲拌和,踩制成型,置于晾堂进行晾曲,收汗后的曲坯转运至曲房进行安曲。在安曲时,将老草占稻草总量100 %、90 %、80 %、70 %、50 %等5 组分别用于车间环境相同的相邻发酵仓,模拟正常发酵生产,过程中母曲用量、拌和水分、量水用量、稻草总投入量、翻曲天数等相关参数以及操作保持一致。过程中需要记录和测试每仓保温培菌情况(温度变化)、各次翻曲感官情况、半成品曲感官及理化指标,最后进行统计与分析,探究安曲时不同老草投入比例对高温大曲生产的影响。
1.3.3 理化检测方法
利用酸碱中和法测定曲坯酸度,试剂的配制和测定方法参照《白酒生产技术全书》[3]。曲坯水分、糖化力测定参照行业标准QB/T 4257—2011《酿酒大曲通用分析方法》[4]。
1.3.4 香味物质检测方法
样品的制备:准确称取25.00 g 半成品样品,充分研磨后放入150 mL三角瓶中,加入0.25 g的无水CaCl2,再加入50 mL 的57 %vol 乙醇溶液浸泡,摇匀;在25 ℃的温度下经超声波浸提1 h 后,以10000 r/min 的速度离心10 min 提取上清液,按照相同的方法再做2 个平行样,将得到的3 个上清液混合,用0.22 μm滤膜进行真空抽滤,得到待测样品。
气相色谱条件:CP-WAX 石英毛细管柱(50.0 m×0.25 mm×0.25 μm);载气为高纯氮气,流速0.9 mL/min,不分流;氢火焰离子化检测器(FID)温度230 ℃;柱温:起始温度40 ℃,恒温5 min,以3 ℃/min 的速度升温至100 ℃,维持2 min,再以10 ℃/min升温至210 ℃,维持30 min。
2 结果与分析
2.1 不同老草占比对曲坯升温的影响
各仓安曲结束后,按要求泼洒量水,在距离包边处固定位置曲心插上温度计,定期记录各仓曲坯品温及升温情况,详见表1、表2。
从表1 可以看出,100%、90%老草占比仓均在第4 天便开始挺温(60 ℃以上),挺温时间4 d,相比80 %(含)以下老草占比仓提前挺温1 d,挺温时长多1 d。随着在安曲过程中老草占比增大,发酵仓内平均温度越大,升温、保温效果越好。
从表2 看出,老草占比越高的仓第一次翻曲后基础温度较高;以50 ℃以上计挺温,100%、90%老草占比仓挺温时间较其余占比仓略长,温度高出5~7 ℃,使其仓内曲坯更早的呈现高温发酵状态,提升酱香物质的形成。
表1 入仓至一次翻曲升温情况
表2 一次翻曲至二次翻曲升温情况
表3 各次翻曲感官对比
表4 半成品曲感官对比表
2.2 不同老草占比对曲坯翻曲感官的影响
各次翻曲时,组织曲药鉴定小组对各次翻曲感官进行评定。各仓培菌升温情况如表3所示。
从表3 可以看出,一次翻曲、二次翻曲时,100%、90%、80%老草占比仓曲坯感官较低,但老草仓发酵更均衡、整体香气更突出且无新草气味。各仓由于老草的占比不同,发酵温度和挺温时间存在差异,直接影响各仓曲坯生化反应,导致各曲坯感官存在差异,老草占比量越高,曲坯香味更浓郁协调。
2.3 不同老草占比对半成品感官及理化的影响
按照相关曲质判定标准和分析方法对各仓曲药进行质量鉴定,各试验仓半成品感官及理化指标如表4、表5。
从表4 可以看出,80 %、90 %、100 %老草占比与另两组试验仓相比曲坯发酵正常,水分正常,香味略优。半成品曲感官质量随老草占比的减小而下降。感官质量提升跟老草的投入量有关,高占比老草的投入使得高温大曲培菌过程中保温效果更好,高温发酵期温度更高,加速曲坯中物理化学、生物化学等变化发生,并生成更多的酱香前体物质、香味物质及色素物质。
表5 半成品曲理化对比表
表6 半成品曲风味成分含量对比表
从表5 可以看出,各仓安曲投入老草的占比越大,保温培菌阶段保温、升温效果越好,半成品曲水分越低,酸度越大;发酵仓温度越高,醇、醛等物质的生物化学反应速度越快,曲块在发酵温度高的条件下产酸更多,半成品曲中酸度随老草占比的增大而增大;从表4 可知,老草投入占比越高,白块曲的比例越小,半成品曲平均糖化力就越低。安曲时增大老草投入占比,优级曲比例越大,曲质明显提升。
2.4 不同老草占比对半成品曲风味物质含量的影响
采用超声波萃取结合气相色谱的方法对各仓半成品曲进行风味成分检测,主要香味成分包括醛类(乙醛、乙缩醛、异戊醛等)、醇类(正丙醇、正辛醇、2,3-丁二醇等)、酯类(乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯等)、酸类(乙酸、丁酸、异戊酸等),结果如表6所示。
从表6 可以看出,随着老草占比量增大,除醛类物质的含量逐步降低外,其余的吡嗪类、醇类、酯类、酸类等香味成分含量逐渐增加,这可能是由于醛类物质的酮酸脱羧、氨基酸脱氨、脱羧等生化反应在较低温度下更容易进行,而老草占比越大的仓升温、保温效果越好,导致醛类物质生成量较少。
3 结论
通过安曲时投入不同占比老草模拟高温大曲生产的应用研究,发现老草占比越高,在培菌过程中发酵仓内升温、保温效果更好,挺温时间更长,半成品曲水分越小,酸度越大,优级曲比例越大,白块曲比例越小,感官评定较好。根据半成品曲风味成分测定分析结果显示,高温大曲安曲投入老草占比越大,其半成品曲中香味成分及香味前体物质越丰富。
本研究虽取得阶段性结果,但目前仅对半成品进行了研究,后期还需进一步跟踪曲药储存及后期酿酒应用的变化。