清香大曲培曲过程中理化指标的变化

刘荣，杨勇强，杨希盛

1.山西杏花村汾酒厂股份有限公司（吕梁 032205）；2.太原工业学院（太原 030013）

俗话说“曲是酒之骨”，大曲在酿酒过程中发挥重要作用。曲作为中国独特的物质，主要是利用其中的微生物产生的多种酶类，用来作为糖化、发酵剂。汾酒大曲作为其中的一员，是我国最古老的曲种之一。汾酒大曲是自然接种，充分利用自然界的微生物，以相应的媒介，用大麦、豌豆、水作为原料，加以适当的配比，通过严格的操作控制，从而筛选出适合汾酒酿造的微生物[1]。汾酒大曲的曲块便是酶与微生物的载体，也是发酵过程中微生物的主要提供者。

在培曲过程会有各种生化指标的变化，生化指标如水分、淀粉、还原糖、蛋白质、酸度等都会随着培曲过程的进行而发生不同变化。因此对清香型白酒大曲培曲过程中的理化指标进行分析研究，找出培养好曲相应理化指标的变化规律，为清香型白酒大曲的进一步提升找好方向。

要制好曲，必选良才。大麦、豌豆和井水是清香型白酒大曲的主要原料，其他还需谷糠、芦苇辅助。

大麦占制曲总量的60%。大麦皮多、黏性小、疏松，单独使用结块后间隙大，上火快，退火也快，同时水分和热量散发也快，微生物得不到充分的繁殖。豌豆中蛋白质较高，淀粉含量稍低，易粘结成块，在清香型大曲中主要起黏合作用，同时提供微生物代谢需要的氨基酸等物质[2]。大麦和豌豆质量比一般在6︰4。井水为制曲的黏合剂，还会为曲中提供少量微生物。大麦和豌豆的理化指标见表1。井水作为大曲的主要原料，要求是符合生活饮用水标准，作用是使大曲更好地粘合在一起。辅助材料还有谷糠、芦苇和苇席，谷糠用于撒在放置曲坯的地面上，芦苇用来隔离曲坯，苇席主要用作将曲坯围起来。

表1 大麦和豌豆的理化指标

选好原料后还需要根据具体情况，如大麦的皮壳及气候的温湿度确定大麦、豌豆的粉碎度，大麦的皮和原料的粉碎度决定曲块内部的间隙，这些条件影响在培曲过程中的微生物向曲块内部的延生的效率及曲块内部水分的排出的情况。

将大麦和豌豆以质量比6︰4混合，粉碎之后加水，制成曲块，在培曲车间进行培曲，培曲过程主要分为上霉期、凉霉期、潮火期、大火期、后火期、养曲期，分析主要针对上述5个培曲时期的理化指标的变化进行跟踪。在培曲过程中每天取曲房中的一块进行分析，监测分析项目有温度，水分，酸度，淀粉、还原糖、蛋白质的含量。

1 温度

温度是微生物生长、代谢的最关键的因素之一，温度可以影响微生物中有机物的结构、酶的活性等，从而对微生物的生命活动促进或者抑制。温度较高的地方微生物较多，且其代谢活动也比较旺盛；反之则微生物较少，其代谢活动也较慢。各种微生物都有各自的适合生长代谢的温度；同一微生物在生长、代谢过程中的最适温度不同。

在培曲过程中温度的变化趋势是先升后降（见图1），在引入微生物期间微生物代谢比较缓慢，产生的热量较少，因此温度较低，上升比较缓慢。接入微生物后，微生物开始代谢繁殖，数量也逐渐增多，代谢旺盛，产生热量较多，因此温度开始快速升高。随着微生物的增多，代谢基质被消耗，代谢活动逐渐减缓，产生的热量也开始下降，温度缓慢下降。

图1 培曲过程中温度变化图

2 水分

水分在微生物生长代谢过程中占有重要作用，水分是微生物的组成部分，还起着代谢活动的媒介和运输介质的作用，更是各种代谢物质的组成部分[3]。

在培曲过程中，水分还起到黏合剂和保持曲房湿度的作用，适宜微生物接种、繁殖。随着微生物生长，代谢水分会逐渐排出，因此水分呈逐渐下降的趋势（具体见图2），从开始39.89%直至最终的13.21%。

图2 培曲过程中水分变化图

3 酸度

酸度与微生物的生长代谢有密切的关系，酸度会影响营养物质的状态，从而关系到进入微生物内部的方式，进而抑制或者加快微生物代谢。微生物生长代谢酸度有最高、最低、最适3个点。

培曲过程中，豌豆、大麦有机物在湿热的环境会产生大量有机酸，同时湿热的环境适合微生物代谢生长，在代谢生长过程中会连同有机酸一起被微生物吸收，故酸度下降（具体见图3）。

图3 培曲过程中酸度变化图

4 淀粉

淀粉是单糖的聚合体，是发酵工业的主要原料，可供大多数微生物利用。

在培曲过程中，淀粉是作为主要能源提供者，微生物的生命活动的主要能量提供者，属于不断消耗的物质，因此呈稳步下降的趋势（具体见图4），从最初的62.98%下降至51.09%。

图4 培曲过程中淀粉变化图

5 蛋白质

蛋白质是微生物生命活动的主要体现者，核酸、酶等都需要蛋白质[4]。

曲块中的蛋白质主要由豌豆提供，在培曲过程中，蛋白质主要是由植物性蛋白质逐步转化为微生物体内的蛋白质。从表观上可以看到，开始蛋白质下降，将植物性蛋白质分解为氨基酸，显示蛋白质降低，而后被微生物利用，显示为蛋白质上升（见图5）：由15.51 g/100 g下降至6.76 g/100 g，后续上升至18.01 g/100 g。

图5 培曲过程中蛋白质变化图

6 还原糖

还原糖是单糖，代表微生物在某一时刻的代谢活动的旺盛程度，还原糖含量某种意义上就代表微生物代谢活动的旺盛程度。

培曲过程中，还原糖先上升后下降，前期微生物较少，还原糖浓度较低，随着微生物逐渐增多，还原糖也随之增加，后期随着微生物的增多，营养物质被消耗，微生物进入存量博弈，之后随着营养物质的下降，代谢活动逐步降低，还原糖浓度也逐步下降。

对成品曲的检验结果是水分13.21%，糖化力1 264 mg葡萄糖/（h曲·35 ℃·h），液化力1.90 g淀粉/（g曲·35 ℃·h），蛋白分解力12.3 g蛋白/（100 g曲·35 ℃·h），发酵力0.75 g二氧化碳/（g曲·35℃·48 h），在清香型大曲中属于优级。

图6 培曲过程中还原糖变化图

7 结论

综上所述，在培曲过程中，随着微生物的代谢活动，曲块的温度在培曲过程中先升后降，水分含量逐渐下降，酸度先升后降，淀粉含量稳步下降，蛋白质含量先降低而后被微生物利用逐渐上升，还原糖含量先升高后逐步下降。通过最终大曲的理化指标规律的总结和理论分析，在培曲过程中，如发现与指标规律不符的大曲，则需要及时观察其外界环境是否对其造成影响，或追溯前端研究是否由于工艺操作的不足。同时，变化规律的分析总结，为今后培曲工艺的改进也提供了数字化的表达和技术支持。