高温季节冷水拌料提高大曲质量的研究和应用

2021-11-08周二干李广神谢其明

酿酒科技 2021年10期

周二干，李广神，谢其明，孟强，周燕

（江苏双沟酒业股份有限公司，江苏宿迁 223911)

“若作酒醴，尔唯曲孽”，这句话也就是说要酿酒先得制曲，要酿好酒，必用好曲[1]。优质大曲应具备纯正而浓郁的曲香，无酸、霉味和异香，有“挂衣”的好特征[2]。大曲作为一种集“糖化、发酵、生香”等功能为一体的复合生化微生物制品，是传统固态发酵蒸馏曲酒的重要物质保障，是酿酒发酵的原动力。目前大曲的生产制作技术基本上仍沿袭千余年流传下来的开放式操作，以大麦、小麦为原料（有的加入少量的其他粮种），经粉碎加水压成砖形的曲坯，用自然接种法，人工控制适当的水分、疏松度和温度等来选择有益的微生物的方法培育而成[3]。其中曲坯入房培菌是制曲关键控制点，而主发酵期大曲“挂衣”又是重中之重。所谓“挂衣”就是指曲块表面微生物生长繁殖的白色兼有灰色的菌丝体,多为根霉的拟内孢霉，“挂衣”的覆盖面愈大,所含的微生物及其霉类数量愈多,成品曲的质量相对较高[4]。

《齐民要术》中记载“七月上寅日始作曲”的说法。双沟酒业历来重视制曲季节的选择，继承古法制“伏曲”的传统，即伏天踩曲，充分利用夏季炎热的气候，原料、设备、场地和空气中微生物种类和数量繁多，有利于曲块中有益微生物的富集，其目的是使酒味丰满，增加后味，完善酒体风格[5]。但从目前的生产实践看，随着场温的上升，大曲主发酵曲坯挂衣迅速减少，甚至不挂衣；期间为了解决高温不挂衣问题，试图加大拌料水分。水分过大、温度过高虽有利于蛋白质和糖的分解，但这些蛋白质、糖分解后产生的物质如吡嗪类化合物，与在高温条件下小麦中的氨基酸和糖分不可避免的发生褐变反应——氨羰基反应。温度越高，反应越强烈，颜色越深、曲表越不挂衣，给曲坯后期培养与大曲曲表感官带来更多的弊端，严重影响最终大曲质量。大曲不挂衣产生原因：一是曲坯水分小或在踩曲场地放置过久，造成入房后水分散失大；二是气温过低，品温上升过缓；三是温度上升过高，导致曲表面水分蒸发过快；四是场温和品温过高超过挂衣微生物生长所需温度上限。对于原因一和二可采取在曲坯上加盖谷草，喷洒40 ℃的热水至曲块表面湿润为止，然后关好门窗，使其发热上霉[6]。对于原因三和四场温过高导致不挂衣，行业内目前无有效方法解决。本研究对制曲环节的润料过程加以控制，采用冷却水拌料来控制大曲的品温，从而影响大曲发酵过程的温度变化，为解决高温季节大曲的挂衣问题以及改善成品曲的质量问题提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

材料：大曲，来自江苏双沟酒业股份有限公司某制曲车间506、606、204、306培养房。

试剂：斐林试剂，1 g/L 葡萄糖标准溶液，2%可溶性淀粉溶液，pH4.6 醋酸-醋酸钠缓冲液，1 mol/L氢氧化钠溶液，5 mol/L 硫酸溶液，0.579 mol/L 乙醇庚烷溶液，0.565 mol/L 己酸庚烷溶液，0.025 mol/L氢氧化钠溶液，1%酚酞指示剂。

仪器设备：70HP 风冷式冷水机，东莞市纳金机械有限公司；NIRmaster 近红外光谱仪，瑞士步琦有限公司；高精准玻璃水银温度计，冀州耀华器械仪表厂；FA2104电子分析天平，上海精科实业有限公司；BAO-150A精密鼓风干燥箱，施都凯仪器有限公司；DNP-9162 电热恒温培养箱，上海精宏实验设备有限公司；H·H·S-6 电热恒温水浴锅，上海光学电子研究所；超级双面实验台，天长市万宏实验仪器设备有限公司；LZDK-50KBS 型立式压力蒸汽灭菌器，上海申安医疗器械厂；50 mL 容量瓶；150 mL 三角瓶；酸式滴定管；250 mL发酵瓶；发酵栓。

1.2 试验方法

1.2.1 试验方法

采用传统制曲工艺，对加水拌料环节加以控制，通过工业冷水机，对踩曲用水进行冷却，降低入房曲品温，与使用常温水拌料的曲坯挂衣等感官情况进行对比，并收集出房曲理化数据进行对比分析，分析两种方法生产曲质量的优劣。

1.2.2 分析方法

（1）曲块挂衣占比的测定：在主发酵扒门并房阶段，对是否挂衣进行数量统计，曲块挂衣占比=挂衣数量/总曲块数量。

（2）出房曲的感官鉴定：在每个房头的四角及中间的上、中下随机抽取10块出房曲，对大曲香气、断面、皮厚、外表面情况进行感官鉴定，由评曲委员会各成员进行评价打分,最终得分取各成员打分平均值。

（3）出房曲理化指标的测定：依据江苏洋河酒厂股份有限公司企业标准QJ/SJ 05.01—2020 曲质检验方法，水分和淀粉采用傅里叶近红外光谱仪快速检测，糖化力采用斐林试剂滴定法，发酵力采用二氧化碳失重法测定，酯化力和酸度采用中和滴定法。

（4）出房曲打分：打分依据江苏洋河酒厂股份有限公司企业标准QJ/SJ 04.14—2020 进行评定，具体见表1。

表1 出房曲感官和理化评分表

2 结果与分析

2.1 挂衣曲块数量占比分析

首先对不同场温用常温水拌料情况下，制成大曲的品温、曲块香味、外表颜色、曲坯厚度、断面颜色以及风火圈情况进行感官鉴定，如表2 所示。随着场温升高，常温水拌料培养大曲外表面挂衣面积小，曲香、菌丝、挂衣效果均较差。

表2 不同场温制成大曲感官鉴定评价表

制曲厂房所用的培养室都是高层建筑，夏季曲室的温度常常在30 ℃以上，曲坯入室后往往24 h曲心温度就升至40 ℃以上。温度上升过快，不利于霉菌和酵母的充分生长繁殖。通过加装冷却设备，减缓曲坯品温上升速度，即“前缓”，降低杂菌增殖的速度[7]。本试验采用冷却水和常温水拌料，对曲块挂衣占比进行了分析，结果如图1所示。

图1 放门曲挂衣对比图

由图1可知，从放门曲看，场温低于28 ℃时，两者无明显区别；场温在28～33 ℃之间，冷却水拌料挂衣曲块数量占比97%，而用常温水拌料曲块挂衣数量仅为13%；场温高于33 ℃后，两者挂衣曲块占比急速下降，因此在高温季节，利用冷却水拌料能显著提高挂衣曲块数量。

2.2 主发酵情况对比

水分是微生物生长、繁殖、代谢的必备条件，一切生化反应都必须在水的参与下进行和完成。微生物所需的营养物质必须先溶于水才能扩散到细胞内部，才容易被吸收利用。制曲原料粉碎后加水进行拌料，加水的目的一是为了曲坯成型，二是使曲坯中有足够的水分供微生物生长繁殖[8]。本试验在高温季节7 月份采用冷却水和常温水进行拌料，对大曲发酵过程温度变化进行监测，结果见表3。

从表3 中可知，高温季节加装冷却设备拌料水温比未加冷却设备低5～6 ℃，进房曲第1天品温相差1～2 ℃，到发酵第2天两者的品温趋于一致。冷却水拌料比常温水拌料放门时温度整体上高1 ℃，两种拌料方式在整个发酵过程中温度变化规律一致，前期温度上升幅度较大，后期较平缓。这是因为加装冷却设备拌料水温能够保持在20 ℃以下，拌料后大曲品温保持在30 ℃以下，前期将有利于酵母的生长繁殖，尤其是酿酒酵母，迅速增殖，使大曲前期升温较快，比未加冷却设备高1～2 ℃；后期酵母等微生物处于稳定期，升温较平缓、品温趋于一致。

表3 不同水拌料在房曲主发酵品温对比表

2.3 出房曲质量对比

采用冷却水和常温水拌料制曲，对出房曲的理化指标和综合质量进行评定，结果见表4。

表4 成品曲主要理化指标统计表

由表4可知，采用冷却水拌料所制成品曲中，水分平均含量为12.47%，糖化力为462.50 mg/g·48 h，发酵力为1.45 g CO2/10 g·48 h，酯化力11.5%，酸度0.94 mmol/10 g，淀粉61.63%，综合得分为84.27分；采用常温水拌料所制成品曲中，水分平均含量为12.55%，糖化力为416.25 mg/g·48 h，发酵力为1.55 g CO2/10 g·48 h，酯化力10.63%，酸度0.92 mmol/10 g，淀粉61.13%，综合得分为84.00；从对比分析中可以看出，冷却水拌料与常温水拌料的成品曲水分含量相持平，平均含量在12%左右；冷却水拌料比常温水拌料的成品曲糖化力高46.25 mg/g·48 h；冷水拌料比常温水拌料的成品曲发酵力低0.1 g CO2/10 g·48 h；冷却水拌料比常温水拌料的成品曲感官得分高0.41分；冷却水拌料比常温水拌料的成品曲理化得分低0.14 分；冷却水拌料比常温水拌料的成品曲综合得分高0.27 分。另外经过后期统计，从跟踪的8 房曲中，冷却水拌料的4 房曲有3房为优等曲，优等曲占比为65%，常温水拌料的4房曲仅有1房为优等曲，优等曲占比为25%。综上所述，与利用常温水拌料制曲相比，利用冷却水拌料制曲显著提高了优等曲的数量。