濃香強(qiáng)化大曲釀造技術(shù)研究

常 強(qiáng) ，吳再節(jié)，孫 偉，李興江，劉翠蘭，蔣 超，韋孝宇

(1.安徽文王釀酒股份有限公司，安徽臨泉 236400；2.合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，安徽合肥 230000)

曲是酒之魂，是糖化、發(fā)酵、生香和產(chǎn)酯的動(dòng)力。曲為釀酒提供了有益微生物、有效生物酶、香味物質(zhì)和香味前驅(qū)物質(zhì)，所以，曲對(duì)釀酒的重要性，不言而喻。文王貢酒作為傳統(tǒng)濃香白酒生產(chǎn)企業(yè)，一直堅(jiān)持自家釀造，所產(chǎn)中高溫大曲是文王酒體風(fēng)格特征形成的關(guān)鍵因素。微生物菌群是決定發(fā)酵工程成敗的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。為進(jìn)一步提高曲的品質(zhì)，文王酒業(yè)科研人員從未停止對(duì)曲酒工藝的探索，在堅(jiān)守傳統(tǒng)的同時(shí)又對(duì)大曲進(jìn)行革新，白酒相關(guān)科研人員已對(duì)濃香大曲釀造工藝[1-2]、大曲微生物[3-4]展開(kāi)了大量研究，但是通過(guò)開(kāi)展特色強(qiáng)化大曲，進(jìn)行制曲革新，以求降低生產(chǎn)成本、優(yōu)化曲樣菌群的研究不多，鑒于此，本試驗(yàn)開(kāi)展強(qiáng)化大曲進(jìn)行釀造試驗(yàn)，比對(duì)分析強(qiáng)化大曲對(duì)文王原酒品質(zhì)影響，以探求更優(yōu)勢(shì)的曲塊菌群及較佳的曲塊用量。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器

材料：常規(guī)大曲、強(qiáng)化大曲、窖池等。對(duì)所使用常規(guī)大曲和強(qiáng)化大曲進(jìn)行了理化分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

儀器：溫度計(jì)、氣相色譜、近紅外光譜儀、自制酒醅取樣器等。

1.2 試驗(yàn)方法

表1 強(qiáng)化大曲和常規(guī)大曲分析

1.2.1 強(qiáng)化曲和對(duì)比曲釀造工藝比對(duì)

在傳統(tǒng)老五甑工藝基礎(chǔ)上，選擇3 個(gè)產(chǎn)量及質(zhì)量相當(dāng)?shù)陌嘟M，各班組選擇連續(xù)產(chǎn)量穩(wěn)定窖池，以求最大限度的減少由于操作班組人員帶來(lái)的水分、酸度、溫度控制帶來(lái)的差異。其中主要變量為大曲，常規(guī)用曲為27 %，而強(qiáng)化曲用曲量分別為27 %、24 %、21 %和18 %，每個(gè)班組平行的做5 條窖池。

1.2.2 酒醅發(fā)酵過(guò)程取樣分析

分別對(duì)強(qiáng)化革新大曲和正常曲窖池發(fā)酵過(guò)程酒賠進(jìn)行了取樣，取樣時(shí)間分別為發(fā)酵過(guò)程第5天、第15 天、第30 天、第45 天，取樣方法為：窖池水平取3個(gè)等分點(diǎn)，并對(duì)應(yīng)縱向取3個(gè)等分點(diǎn)，分別取樣，混合均勻，再用近紅外光譜儀對(duì)其進(jìn)行理化分析，詳細(xì)取樣方法見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 窖池俯視平面圖及水平取樣點(diǎn)

圖2 窖池縱向取樣點(diǎn)（剖面A-A）

1.2.3 窖池測(cè)溫

用溫度計(jì)分別對(duì)強(qiáng)化曲和正常曲使用窖池進(jìn)行溫度測(cè)定，測(cè)定位置為窖泥上、中、下3 個(gè)部位，測(cè)定時(shí)間方法為前21 d 每3 d 測(cè)1 次，后25 d 為每5 d 測(cè)1 次，然后取上中下溫度平均值進(jìn)行比對(duì)分析。

1.2.4 產(chǎn)量及酒質(zhì)量分析

分別對(duì)強(qiáng)化曲和正常曲使用的窖池產(chǎn)酒量、主要酯類(lèi)進(jìn)行了比對(duì)分析。

1.2.5 強(qiáng)化大曲酒樣感官評(píng)定

強(qiáng)化曲和正常曲酒樣由文王公司品酒委員會(huì)組織品評(píng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 強(qiáng)化大曲糟賠升溫變化比對(duì)分析

為了能更直觀的了解強(qiáng)化大曲發(fā)酵情況，本研究對(duì)正常池和強(qiáng)化試驗(yàn)窖池發(fā)酵過(guò)程酒醅升溫情況進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 革新大曲酒醅溫度隨時(shí)間變化分析

通過(guò)圖3 可以看出，用曲試驗(yàn)18 %、試驗(yàn)21 %、試驗(yàn)24 %、試驗(yàn)27 %和正常27 %所能達(dá)到的頂溫大致為31.1 ℃、34.1 ℃、34 ℃、31.7 ℃和29.1℃，升溫幅度分別為11.4 ℃、14.5 ℃、13.6 ℃、11.8 ℃和10.9 ℃。試驗(yàn)用曲的頂溫均高于正常曲，尤其當(dāng)試驗(yàn)用曲為21 %和24 %時(shí)，發(fā)酵能達(dá)到34 ℃，并能在32 ℃的溫度維持一定時(shí)間，這不僅僅有利于以己酸菌為主的梭狀芽孢桿菌生長(zhǎng)繁殖，更有利于后續(xù)其代謝產(chǎn)物酯化反應(yīng)，從升溫曲線可以看出，試驗(yàn)21%和試驗(yàn)24%更有利于酒醅升溫。

2.2 強(qiáng)化大曲發(fā)酵過(guò)程酒醅理化分析

為了能更深入了解強(qiáng)化曲對(duì)發(fā)酵影響，本研究對(duì)發(fā)酵過(guò)程酒醅進(jìn)行取樣分析，分別對(duì)理化指標(biāo)，如水分、酒精度、酸度和淀粉進(jìn)行了檢測(cè)分析，結(jié)果見(jiàn)圖4—圖7。

圖4 革新大曲酒醅水分隨時(shí)間變化分析

通過(guò)圖4 可以看出，試驗(yàn)曲和正常曲酒醅入池水分均在56%～58%之間，均符合工藝要求，且對(duì)應(yīng)酒醅水分均在發(fā)酵前5 d 變化較明顯，而當(dāng)發(fā)酵15 d 之后則相應(yīng)較為緩慢。發(fā)酵前后用曲試驗(yàn)18%、試驗(yàn)21%、試驗(yàn)24%、試驗(yàn)27%和正常27%水分增加分別為5.4 %、6.2 %、6.6 %、5.9 %和5.7%，可以看出除了試驗(yàn)18%，其余的試驗(yàn)曲水分變化均大于正常曲，由于微生物代謝生成水、二氧化碳等，從這角度上看可知用曲試驗(yàn)21 %和試驗(yàn)24%微生物生長(zhǎng)繁殖要更優(yōu)于正常曲。

圖5 革新大曲酒醅酒精度隨時(shí)間變化分析

通過(guò)圖5 可以看出，試驗(yàn)曲和正常曲在發(fā)酵前5 天酒精生成幅度最大，這和圖4 水分變化趨勢(shì)較為一致，因?yàn)榘l(fā)酵前期主要是酵母生長(zhǎng)繁殖，酵母代謝產(chǎn)生酒精的同時(shí)也產(chǎn)生水，而當(dāng)發(fā)酵15 d 時(shí)，試驗(yàn)和正常曲產(chǎn)酒精速度明顯減緩，這和酵母代謝衰退以及醋酸菌厭氧利用酒精產(chǎn)乙酸原理較為吻合。用于試驗(yàn)18 %、試驗(yàn)21 %、試驗(yàn)24 %、試驗(yàn)27 %和正常27 %產(chǎn)酒精最大值分別為5.1 %vol、5.5 %vol、5.4 %vol、5.6 %vol 和4.3 %vol，可知試驗(yàn)曲發(fā)酵能力明顯優(yōu)于正常曲，通過(guò)表1 也可以看出，試驗(yàn)曲發(fā)酵力約是正常曲1.94 倍，通過(guò)酒精度變化可得知試驗(yàn)曲更有利于產(chǎn)酒。

圖6 革新大曲酒醅酸度隨時(shí)間變化分析

通過(guò)圖6 可以看出，試驗(yàn)曲和正常曲入池酸度都在1.4～1.7 之間，滿足排次工藝要求，且出池酸度均低于3.0。試驗(yàn)曲和正常曲在發(fā)酵前5 d 時(shí)都會(huì)有小幅度的生酸，這主要是由于好氧產(chǎn)酸菌代謝所致，且當(dāng)發(fā)酵在15～35 d 時(shí)，生酸幅度均較快，這主要是由于兼性偏厭氧菌，特別是乳酸菌代謝所致，而當(dāng)35 d往后，生酸又有所減緩，這主要是隨著酸度增加，以乳酸菌為主產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)繁殖受到抑制所致。用曲試驗(yàn)18%、試驗(yàn)21%、試驗(yàn)24%、試驗(yàn)27 %和正常27 %生酸幅度分比為1.0、1.1、1.0、1.0和1.3，可以看出試驗(yàn)池生酸幅度均小于正常池，可能原因一是正常曲發(fā)酵力低，酵母菌數(shù)量或活力相對(duì)試驗(yàn)較低，則相應(yīng)的產(chǎn)酸菌則處于優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)地位，二是正常曲中所含產(chǎn)酸菌數(shù)量大于試驗(yàn)曲，這有待后續(xù)基因測(cè)定。通過(guò)酒醅酸度變化可知，試驗(yàn)曲生酸幅度小于正常曲。

通過(guò)圖7 可以看出，淀粉在發(fā)酵15 d 內(nèi)消耗速度較快，這與前期微生物生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)醇較為一致。可以看出，用曲試驗(yàn)18 %、試驗(yàn)21 %、試驗(yàn)24 %、試驗(yàn)27 %和正常27 %淀粉消耗分別為8.92 %、9.37 %、8.71 %、9.35 %和7.43 %。從這可以看出試驗(yàn)曲對(duì)淀粉的利用更為充分，尤其是試驗(yàn)21%和試驗(yàn)27%，利用效果最高。

圖7 革新大曲酒醅淀粉隨時(shí)間變化分析

2.3 強(qiáng)化大曲產(chǎn)酒量及質(zhì)量比對(duì)分析

2.3.1 強(qiáng)化大曲產(chǎn)酒量比對(duì)分析

為了更直觀了解強(qiáng)化大曲試驗(yàn)對(duì)窖池產(chǎn)酒的影響，我們對(duì)試驗(yàn)池和正常池產(chǎn)酒情況進(jìn)行了比對(duì)，結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 革新大曲產(chǎn)量對(duì)比分析

通過(guò)圖8可以看出，用曲試驗(yàn)18%、試驗(yàn)21%、試驗(yàn)24%、試驗(yàn)27%和正常27%出池產(chǎn)量分別為313.6 kg、335.8 kg、342 kg、342.6 kg 和296.3 kg。試驗(yàn)池相比于正常池產(chǎn)量均有所提升，特別是試驗(yàn)21 %、試驗(yàn)24 %和試驗(yàn)27 %，產(chǎn)量分別提升了13.3 %、15.4 %和15.6 %。該結(jié)果與圖5 酒精度變化趨勢(shì)較為一致，進(jìn)一步論證了強(qiáng)化曲較強(qiáng)的發(fā)酵力等有利于酒醅產(chǎn)酒，進(jìn)一步說(shuō)明強(qiáng)化大曲對(duì)產(chǎn)量提升有正向作用。

2.3.2 強(qiáng)化大曲產(chǎn)酒質(zhì)量比對(duì)分析

產(chǎn)量雖是我們企業(yè)追求的，因?yàn)闆](méi)有產(chǎn)量就沒(méi)有質(zhì)量，但是高的產(chǎn)量并不代表高的酒體質(zhì)量，為此我們對(duì)試驗(yàn)和正常池酒體己酸乙酯和乙酸乙酯進(jìn)行了比對(duì)分析，詳見(jiàn)圖9和圖10。

圖9 革新大曲產(chǎn)己酸乙酯比對(duì)分析

通過(guò)圖9 可看出，用曲試驗(yàn)18 %、試驗(yàn)21 %、試驗(yàn)24 %、試驗(yàn)27 %和正常27 %酒體產(chǎn)己酸乙酯分別為193.2 mg/100 mL、200.1 mg/100 mL、179.5 mg/100 mL、185.6 mg/100 mL和89 mg/100 mL，可以看出，試驗(yàn)池產(chǎn)己酸乙酯能力均高于正常池，分別是正常池2.17 倍、2.25 倍、2.02 倍和2.09 倍。我們知道己酸乙酯生成主要是己酸和乙酸的酯化生成，而己酸主要是以己酸菌和丁酸菌為主產(chǎn)窖底香的梭狀芽孢桿菌產(chǎn)生，而對(duì)這些菌生成影響較大的就是厭氧度、溫度和酸度，由于同一班組操作，踩池、密封等對(duì)氧氣影響較大操作大體一致；溫度和pH 值則是影響其主要因素，通過(guò)圖3 升溫曲線可知，試驗(yàn)池頂溫均高于30 ℃，正常池頂溫則接近30 ℃，這對(duì)己酸菌等產(chǎn)己酸微生物造成很大差異，因?yàn)榧核峋ＩL(zhǎng)溫度在32～34 ℃，除此之外，酯化所需的溫度也在30 ℃以上，所以試驗(yàn)曲更能為產(chǎn)酯創(chuàng)造其所需的溫度；從圖6 酸度變化曲線可以看出，正常池酸度均高于試驗(yàn)池，而己酸菌生長(zhǎng)的較佳環(huán)境為中性偏酸性，從這角度看試驗(yàn)池相應(yīng)較低的糟賠酸度更有利于己酸菌的生長(zhǎng)繁殖。

圖10 革新大曲產(chǎn)乙酸乙酯比對(duì)分析

通過(guò)圖10可知，用曲試驗(yàn)18%、試驗(yàn)21%、試驗(yàn)24%、試驗(yàn)27%和正常27%酒體產(chǎn)乙酸乙酯分別為157.8 mg/100 mL、146.6 mg/100 mL、176.5 mg/100 mL、175.8 mg/100 mL 和306.6 mg/100 mL，可以看出正常池乙酸乙酯均高于試驗(yàn)池，分別是用曲試驗(yàn)18 %等的1.92 倍、2.09 倍、1.74 倍和1.74 倍。由于乙酸乙酯生成主要有：一是前期產(chǎn)酯酵母在自身內(nèi)孢酶合成，二是中后期乙酸和乙醇酯化合成。由于沒(méi)有對(duì)前期產(chǎn)酯酵母和酒醅產(chǎn)乙酸乙酯進(jìn)行定性和定量分析，所以很難判斷是否為前期生成；而中后期酯化階段，從圖6 酒醅酸度變化可以看出，在酒醅發(fā)酵5～10 d 過(guò)程中，正常池的酸度高于試驗(yàn)池，而該階段產(chǎn)酸很可能是醋酸菌利用酒精產(chǎn)乙酸所致，進(jìn)而造成乙酸的積累和為后續(xù)乙酸乙酯生成創(chuàng)造了條件，乙酸乙酯雖也是濃香型酒骨架成分，但是太高會(huì)造成酒體風(fēng)格改變，從這層意義上講，試驗(yàn)曲對(duì)降低酒體乙酸乙酯，提升酒質(zhì)有一定的幫助。

除此之外，本研究組還對(duì)試驗(yàn)和對(duì)比池酒體口感進(jìn)行了對(duì)比分析，詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)表2。

從表2 可知，用曲正常27%窖香較弱，評(píng)分最低，而試驗(yàn)18 %和試驗(yàn)21 %窖香均好，且評(píng)分較高。從感官上來(lái)說(shuō)，用曲試驗(yàn)18 %和試驗(yàn)21 %有助于酒體口感提升。

3 結(jié)論

3.1 通過(guò)強(qiáng)化大曲酒醅理化比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)池發(fā)酵中挺溫度均高于正常池，發(fā)酵酒醅水分也高于正常池，發(fā)酵酒醅酒度也高于正常池；而試驗(yàn)池發(fā)酵酒醅酸度及淀粉殘余則高于正常池。

表2 革新大曲酒體感官分析

3.2 通過(guò)強(qiáng)化大曲產(chǎn)量及質(zhì)量比對(duì)發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)化曲酒體產(chǎn)量均高于正常曲，尤其是試驗(yàn)21 %、試驗(yàn)24 %和試驗(yàn)27 %，分別提升了13.3 %、15.4 %和15.6 %；強(qiáng)化曲己酸乙酯含量均高于正常曲，尤其試驗(yàn)18 %和試驗(yàn)21 %，分別提升了2.17 倍和2.25倍；強(qiáng)化曲乙酸乙酯含量均低于正常曲，尤其18%和21%，分別降低了1.92倍和2.09倍。

3.3 通過(guò)強(qiáng)化大曲酒體感官比對(duì)發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)化曲酒體口感均好于正常曲，尤其試驗(yàn)18%和試驗(yàn)21%，酒體口感最佳，從酒體理化和感官可知，強(qiáng)化用曲量為試驗(yàn)21%時(shí)，效果最好。

3.4 在本企環(huán)境條件下，對(duì)大曲進(jìn)行革新，有利于產(chǎn)酒，有利于控酸，有利于增加己酸乙酯含量和降低乙酸乙酯含量，對(duì)于其他酒企提質(zhì)具有一定借鑒意義。