濃香型酒曲貯存時間對白酒發酵的影響

□ 石永凌 唐勝春 方 輝 四川劍南春集團有限責任公司

制曲是白酒釀造工藝中的重要環節。無論是傳統工藝發酵還是新工藝白酒生產，酒曲的質量都直接決定著發酵的好壞以及產品質量的優劣。隨著現代檢測設備的發展和檢測手段的多樣化，以及白酒釀造工藝水平的不斷提高，對制曲工藝也提出了新的要求。目前行業內濃香型大曲的檢測方法和檢測標準還是具有一定的通用性，方法上分別通過感官辨別成品曲斷面情況、菌絲分布形狀、曲磚色澤香味，理化指標上分別通過曲磚水分、酸度、糖化力、液化力、發酵力酯化力等性能指標的檢測來對酒曲的質量進行綜合判定。從多年實際生產情況來看，目前這種傳統經驗與理化數據結合的辨別方法雖然已比較成熟，能夠滿足現階段釀酒生產對成品酒曲質量檢測的基本需要。但仍擺脫不了傳統釀造白酒質量不夠穩定、生產工藝調整難度較大的情況。因此，要相對穩定的釀造出玉液瓊漿，單從現行的釀造工藝上講，還需要進一步完善制曲工藝條件[1-3]。

俗話說“糟為酒體，曲為酒骨”，可見酒曲在白酒釀造中的重要作用。談到酒曲就離不開制曲工藝，什么才是完善的制曲工藝？怎樣才能生產出“優質酒曲”？對于這些問題，行業內已做過大量的研究報道。但具體存放多久的酒曲更有利于現代釀酒生產的使用？不同存放時間的酒曲對白酒發酵有哪些影響？對產品風味質量又有哪些影響？很多新老工藝員僅知道新曲入庫后，必須要存放一段時間后才能使用，但往往缺乏系統性研究[2-3]。

本實驗通過對模擬發酵程度和代謝產物的研究，逆向分析酒曲貯存時間對白酒生產發酵的影響，以及產品風格特征的變化規律。為何要通過模擬生產發酵進行逆向研究？因為濃香型酒曲在復雜的窖池環境中，影響因素較多，其發酵過程又相對緩慢，發酵周期長也是其特點之一。過去大量研究結果表明，單一對濃香型大曲進行研究，往往不具備生產實用性[4-7]。再則雖同為濃香型白酒生產企業，但由于原料配比、制曲工藝、白酒發酵工藝與產品風格特征等條件仍存在著差異，使得各白酒企業對成品曲的使用標準略有不同[8]。因此，通過發酵結果進行逆向研究，可以客觀的反映不同貯存時間的濃香型酒曲在對整個發酵過程中的影響。該研究方法具有一定的通用性和參考價值。

1 材料與方法

1.1 材料

優質濃香型酒糟、同批次生產不同貯存時間的優質濃香型大曲?；旌霞Z（即大米、糯米、玉米、高粱和小麥）。

1.2 試劑

稀硫酸（1 mol/L），氫氧化鈉溶液（1 mol/L），氫氧化鈉溶液（0.1mol/L），無水乙醇（AR）。

1.3 主要儀器

超低溫冷凍箱；7890型氣相色譜儀；液相色譜儀；高精密度密度計（測量酒精度）；高壓滅菌鍋；生化培養箱；近紅外分光光度計；無菌室（凈化級別一萬級）；高精度電子天平；2 500 mL發酵瓶；發酵栓；溫度計；可循環冷凝水系統；1 000 mL電熱套；1 000 mL長頸蒸餾燒瓶；紗布；長頸玻沙漏斗（直徑60 mm）；橡皮塞若干以及玻璃彎管。

1.4 實驗方法

1.4.1 超低溫冷凍狀態下酒曲樣品的性能測試

取同一批酒曲樣品分12份，每份3個平行樣，抽真空放入-80 ℃超低溫冷凍箱中保存。每月拿出1份進行曲藥理化性能測試和微生物數量測試。

1.4.2 自然老熟酒曲樣品的性能測試

取同批酒曲樣品分12份，采用傳統自然老熟方法貯存，每月取出一份，每份3個平行樣，做曲藥理化性能指標和微生物數量測試。

1.4.3 實驗用酒曲樣品的采集與保存

采集同一批次優質成品大曲，進行常溫保存，從第一月開始，每月分別取其中一份抽真空-80 ℃低溫保存，其余酒曲仍留在原有曲房常溫貯存。先后12個月共取12個樣品，備用。

1.4.4 模擬生產發酵實驗

發酵瓶用高壓濕熱滅菌鍋121 ℃下，滅菌15 min。發酵栓用75%的酒精浸泡2 h。風干，冷卻備用。將發酵原料（發酵母糟分別和12份酒曲樣品混合）裝入發酵瓶中。裝瓶時，需根據實驗要求調整發酵原料松緊程度，要求每個樣品除酒曲不同外，其他條件完全一致。用發酵栓將發酵瓶封口，插入溫度計，并在發酵栓中添加2 mL濃H2SO4，隔絕空氣。用石蠟將發酵栓再次密封。最后，將整個發酵裝置放入生化培養箱中，根據實驗要求控溫培養。

1.4.5 實驗室蒸餾

將實驗所需的玻璃儀器用稀硫酸浸泡，然后再用氫氧化鈉溶液浸泡，最后用純凈水洗凈，并烘干；向1 000 mL蒸餾燒瓶中加入500 mL純凈水和若干沸石，放入電熱套中。準確稱取300 g發酵后的酒糟，混勻后均勻放入長頸玻沙漏斗中；然后將1 000 mL電熱套、1 000 mL長頸蒸餾燒瓶、長頸玻沙漏斗（直徑60 mm）、玻璃彎管、冷凝管（24 mm標口）、橡皮塞與可控溫冷凝水循環系統接上；打開電熱套蒸餾，開始時調節電熱套電壓為220 V，當蒸餾燒瓶中純凈水開始沸騰并出現水蒸氣后，調整電熱套電壓為100 V；打開冷凝水循環開關，調節循環冷凝水溫度為15 ℃，進行接酒。用50 mL量筒接50 mL酒樣后停止蒸餾，對餾出酒樣通過添加無水乙醇提高酒度進行色譜分析。

1.4.6 測定方法

對蒸餾樣品進行氣相色譜分析：Agilent6890GC，色譜柱為HPINNOWAX，檢測器溫度280 ℃,進樣口溫度260 ℃，分流比為20∶1，程序升溫條件為40 ℃保持8 min,再以5 ℃/min的速度升至100 ℃，再以15 ℃/min的速度升至220 ℃，保持8 min；糟醅樣品通過近紅外分光光度計進行測定；酒精度通過精密密度計進行檢測。

2 結果與分析

2.1 超低溫冷凍保存酒曲和自然貯存酒曲的性能測試

2.1.1 低溫干燥條件下貯存酒曲的理化性能指標和微生物數量

低溫干燥條件下貯存酒曲在各個月份的理化性能指標和微生物數量見表1、圖1。

如表1和圖1所示，在低溫干燥環境下的酒曲，各種理化性能變化不大，微生物數量也無明顯的變化。

2.1.2 自然條件下貯存酒曲的理化性能指標和微生物數量

自然條件下貯存酒曲的理化性能指標和微生物數量見表2、圖2。

如表2和圖2所示，在曲房自然條件下貯存酒曲的各種理化性能和微生物數量，相對低溫干燥密閉貯存條件下的變化比較明顯。自然條件下貯存的酒曲，除水分、酸度會隨著空氣濕度、溫度、細菌總數等因素的變化而波動外，其他各種理化性能指標和微生物數量，都會隨著酒曲貯存時間的增加而降低。其中霉菌的數量會在4個月后大量減少，細菌總數在5、6個月后也會明顯減少。酵母數在成品酒曲相對干燥的條件下略有降低，但總體趨于平穩。

表1 低溫干燥狀態下酒曲各月份的理化性能指標

圖1 低溫干燥狀態下酒曲微生物數量變化曲線

表2 自然條件下貯存酒曲各月份的理化性能指標

圖2 自然條件下貯存酒曲微生物數量的變化曲線

2.1.3 酒曲同一性選擇

由以上數據并根據實驗同一性，想要采用不同貯存時間的同一酒曲，使用同一糟賠，又要同期發酵是不可能實現的。如果采用分批發酵的方法，由于間隔周期太長，發酵母糟的同一性又無法保障。但直接采用不同批次酒曲進行同期生產試驗，往往導致實驗結果不具備參考價值。因此，從以上實驗結果可以看出，采用低溫冷凍干燥貯存方法可保證曲藥性能在較長時期內相對穩定，從而達到后續模擬生產發酵實驗的同一性要求。

2.2 模擬生產發酵實驗

模擬生產環境，分別采用不同貯存時間的酒曲進行同期發酵、蒸餾，并對蒸餾酒樣中微量香味成分進行分析對比。由于微量香味物質種類繁多，以濃香型白酒中主要幾種香味物質的變化為例，如表3。

表3 采用不同貯存時間酒曲發酵生成的微量香味成分

2.2.1 出酒率的變化規律

如圖3所示，發酵母糟中的酒精含量，會隨著酒曲貯存時間的不同而改變。酒曲貯存時間在2個月以上時，出酒率增加到最大值。酒曲貯存時間在7個月以上時，出酒率明顯下降，但穩定在一個固定區間內。

2.2.2 微量香味物質的變化情況

使用不同貯存時間酒曲發酵的酒中，主要酯類物質含量變化如圖4所示。酸類物質變化趨勢如圖5所示，醇類物質變化趨勢見圖6，醛、酮類物質含量變化見圖7。

如圖4所示，幾種主要酯類物質的含量整體上會隨酒曲貯存時間的增加而減少，其中乙酸乙酯的含量下降最快，前8個月下降最為明顯，9個月以后穩定在一個固定區間。己酸乙酯的含量在酒曲貯存前3個月有上升趨勢，3、4個月含量最高，后期緩慢降低。而乳酸乙酯和丁酸乙酯的下降較為緩慢。

如圖5所示，乙酸的含量會隨酒曲貯存時間的增加而降低，前7個月降低幅度較大，8、9個月后相對穩定。而己酸和丁酸會隨酒曲貯存時間的增加而略微升高。

醇類物質的變化規律如圖6，除正丙醇會隨酒曲貯存時間先升高后降低外，異丁醇和異戊醇含量變化規律并不明顯。

如圖7所示，醛、酮類物質含量隨酒曲貯存時間的改變變化較大。特別是乙縮醛和3-羥基-2-丁酮的含量在3，4個月后大量下降，7個月后相對穩定。乙醛含量3個月前略微升高，4，5個月后又略微降低。而其他酮類物質呈現略微上升趨勢。

圖3 不同貯存時間酒曲發酵的酒精含量變化趨勢

圖4 使用不同貯存時間酒曲發酵的幾種主要酯類物質含量變化

圖5 使用不同貯存時間酒曲發酵幾種主要酸類物質含量變化

圖6 使用不同貯存時間酒曲發酵幾種主要醇類物質含量變化

圖7 使用不同貯存時間酒曲發酵幾種主要醛、酮類物質含量變化

3 結論

通過模擬發酵實驗結果可以看出，酒曲的貯存時間主要影響酒曲中各種群微生物的含量和比例，以及各種釀酒功能性酶的活性。

從各種微生物含量上看，在相對干燥的自然貯存過程中，酒曲中各種微生物含量均會隨貯存時間的增加而減少。其中細菌和霉菌的變化較大，前6、7個月會大量減少，而7、8個月后數量下降相對緩慢。酵母數量在成曲入庫后變化較小。

單從模擬發酵結果上看，各種群微生物含量比例的改變，直接影響出酒率和酒體的風格特征。使用貯存時間在3個月內的酒曲，因醋酸菌含量較高，不僅發酵初期升溫較快，對酵母和霉菌的增殖具有抑制作用，導致白酒發酵不正常，出酒率較低，而且發酵初期代謝產物中乙酸含量較高，使得酒體中乙酸乙酯的含量大量增加，醛、酮類物質含量也高，嚴重影響高品質白酒的生產。使用貯存期在8個月以上的酒曲，由于釀酒功能性酶的活性逐漸減弱，出酒率和酯化能力也逐漸降低。同時貯存時間較長，帶來的酒曲損耗也將增大，資金回收周期也相應的增加。在此特別需要注意的是，對模擬發酵結果的分析，僅代表的是一種研究方法和變化規律。因各白酒企業自身的工藝特點、貯存室條件、氣候條件、季節變化和產品質量要求很難完全一致。在選擇合適的酒曲貯存期時，不應固定在單一的數字上。例如，春季和夏季生產的酒曲，由于季節變化，在相同的貯存時間內，其各種群微生物含量和比例是不同的。又例如，機械制曲與人工制曲，盡管用相同的原料進行同批次發酵，成曲中各種群微生物含量和比例也可能不同。因此，建立酒曲微生物指標，并根據實際生產需要科學選擇貯存時間，才是降低諸多客觀因素對生產發酵的影響最行之有效的辦法。

從產品質量要求上看，使用不同貯存時間的酒曲發酵，不僅可以從工藝上對發酵過程進行調整，還能從發酵源頭對產品中各種香味成分的比例進行控制。根據各種性能指標和微生物指標，可單獨使用達到生產使用標準的酒曲；也可將多批次不同貯存時間的酒曲按比例混合使用，從而實現除勾調以外，另一種可直接調整產品風格特征的工藝手段，豐富了現代企業發展對高品質產品的質量要求。

4 討論

綜上所述并結合生產實踐進行討論，對于采用“低溫入窖，緩慢發酵”方法的濃香型白酒的生產，目前大多數酒企在酒曲的用量上是否過量？從實驗結果來看，當酒曲的基本性能在企業標準范圍內時，酒曲中酵母含量的多少和釀酒功能性酶活力的高低，在白酒生產發酵過程中對出酒率和酯化力的影響是較小的。但從酒曲的基本性能上看，卻差異很大，因此本實驗提出疑問，實際生產用曲量是否早已滿足生產發酵的要求。另一方面，從微生物含量變化的結果上看，是否可以簡單的將酒曲的貯存過程，直接看作是功能性菌群自然純化的過程？就實際生產而言，對酒曲中各種微生物含量比例的控制，是否才是通過酒曲提升白酒優質品率的關鍵要素？因此，在現有酒曲標準的基礎上，根據各企業制曲工藝特點，結合自身產品的風格特征，建立適合自身白酒發酵的微生物指標，可能會是最終確定酒曲貯存時間，完善酒曲質量標準的重要研究方向，為高品質白酒釀造提供技術方法與質量保障。