中高溫大曲曲殼厚度控制范圍的探討

趙 琦，董大偉，邵高超，馬 偉，楊建梅

（江蘇洋河酒廠股份有限公司，江蘇宿遷 223800）

大曲通過自然接種和發酵，在曲塊表面與內部富集了大量有利于釀酒的微生物、各種酶類以及香味物質，在釀酒過程中發揮了糖化、發酵和生香的重要作用[1-3]。也正是如此，才有了俗語“曲為酒之骨”“曲定酒型”之說。雖然大曲的功能早已被業內熟知，但仍有很多問題沒有得到相應的科學解答，質量標準也長期停留在經驗傳承、借鑒等層面。可見大曲標準的研究和驗證對于提高大曲質量、促進白酒品質提升有著重要的意義。

通過感官檢驗可以快速、有效地對大曲質量情況進行初步判定，感官指標通常包括香氣、斷面、曲殼厚度（皮厚）、外表面等4 項指標，其中皮厚作為感官檢驗中最直觀的一項指標，研究其檢驗的意義、對曲質整體的影響以及變化規律顯得尤為重要。皮厚的形成主要受到原料粉碎度、水分以及發酵房溫濕度調節的影響[4]，而原料粉碎度、水分和溫度等條件又是影響微生物生長繁殖的主要因素，可見皮厚與大曲質量存在一定的關聯性。本文以江蘇洋河酒廠的中高溫大曲為對象，對曲殼厚度的控制范圍進行了分析。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

大曲樣品：洋河酒廠某班組在相似環境下生產的不同曲殼厚度的中高溫大曲。樣品為發酵完成的成品曲，粉碎后顆粒度均勻，20 目篩通過率不低于90%。

試劑：2%可溶性淀粉溶液，醋酸-醋酸鈉緩沖溶液（pH4.6），1 mol/L 氫氧化鈉溶液，5 mol/L 硫酸溶液，0.579 mol/L 的乙醇庚烷溶液，0.565 mol/L 的己酸庚烷溶液等。

儀器設備：分析天平（±0.0002 g）型號AR224CN，上海奧豪斯公司；精密鼓風干燥箱（±0.1 ℃）型號BAO-150A，施都凱儀器設備有限公司；電熱恒溫水浴鍋（±0.1 ℃）型號DK-S24，上海蘇達實驗儀器有限公司；立式壓力蒸汽滅菌鍋（±0.1 ℃）型號LDZW-80KCS，上海申安醫療器械廠；電熱恒溫培養箱（±0.1 ℃）型號DNP-9162，上海精宏實驗設備有限公司；可見分光光度計（±3 nm）型號722S，上海棱光技術公司；燒杯；移液管；三角瓶；發酵栓；培養皿等。

1.2 實驗方法

1.2.1 理化指標分析方法[4]

水分測定：采用快速烘干法，130 ℃烘1 h；酸度測定：利用酸、堿中和法測定酸度，以10 g 曲消耗0.1 mol/L 的NaOH 溶液的毫升數表示（mmol/10 g曲）；淀粉測定采用1∶4 的HCl 進行加熱回流水解，用斐林試劑測定生成的糖；糖化力測定：采用斐林溶液滴定法測量，即1 g 干曲在35 ℃、pH4.6 條件下反應1 h，將可溶性淀粉分解為葡萄糖的毫克數(U/g)；發酵力測定：1 g 曲樣在25 ℃糖化液中發酵48 h 失重的質量分數(g/10 g)；酯化力測定：0.8 g 絕干曲在乙醇庚烷和己酸庚烷溶液中30 ℃條件下反應72 h，用NaOH 滴定未消耗的己酸；酸性蛋白酶活力測定：1 g 曲在一定溫度和pH 值條件下，1 min水解酪素產生1 μg 酪氨酸為1 個酶活單位，以U/g表示。

1.2.2 微生物檢測方法

采用稀釋平板計數法[5-6]，細菌用營養瓊脂培養基；酵母菌和霉菌用孟加拉紅培養基。

1.2.3 入房生曲粉碎度檢測方法

將約500 g 粉碎糧置于10 目和30 目組合檢驗篩中,將套篩蓋緊固定，使用振動篩選器篩選40 s，計算皮、顆、面占比。

1.2.4 數據分析

運用excel 軟件中的二階多項式回歸分析數據間的相關性。

2 結果與分析

2.1 大曲分層分析

大曲是開放式生產，曲中的微生物的來源較為廣泛，包括空氣、糧食、水源、工具以及發酵房等等，大曲中的微生物主要分為細菌、霉菌和酵母菌三大類，通過自然富集，生長在大曲的各個部位。受微生物和環境的影響，曲塊由內而外呈現了不同的特點，為了研究大曲各個部位的功能差異及規律性，對成品大曲進行了分層和檢測。圖1 所示分層部位：1 包包殼、2 包包、3 中部、4 下部、5 平殼；圖2 為不同部位的指標差異性（為方便展示，圖中數值經過倍數處理）。

圖1 大曲分層

圖2 大曲不同部位的指標差異性

從曲殼到曲中的理化及微生物數量呈現了較大的差異性及規律性，糖化力、發酵力、酸性蛋白酶活力由外向內逐漸降低，酯化力由外向內逐漸升高（根霉和紅曲霉具備較強的酯合成能力，而這兩種菌主要集中在斷面及中部），微生物數量都是曲殼最多，由外向內逐漸降低。包包部位各項理化功能和菌數則介于曲殼和曲的中、下部之間。通過分層實驗發現，曲殼集中了大量的微生物和酶類，除酯化力外，理化功能和菌數明顯強于其他部位，可見曲殼具備較強的發酵功能。

2.2 曲殼厚度（皮厚）控制范圍分析

曲殼相較于曲塊內部其富含的酶類和微生物數量有著明顯的優勢，可見曲殼是大曲完成發酵功能的重要組成部分，而傳統質量理念認為大曲的皮厚越薄越好，常見的皮厚標準為≤0.5 cm，在一定程度上削弱了曲殼的作用。

微生物在曲塊中生長繁殖，分泌了各種各樣的酶類，除了對釀酒有重要驅動作用的淀粉酶將淀粉變糖和酒化酶將糖變酒之外，還引起了很多基質的變化，在溫度和其他因素的影響下，合成了各類香味成分和前驅物質，從而構成了大曲中豐富的特殊香味。曲中的蛋白質，經蛋白酶催化逐步轉化為氨基酸，在微生物的作用下，氨基酸進一步分解為高級醇，高級醇與脂肪酸結合生成酯類化合物；氨基酸和糖發生美拉德反應而生成各種含氮有機化合物，這些成分構成了酒的香氣。可見微生物對于大曲和釀酒生產都至關重要。

為了研究出皮厚合理的控制范圍，以提升大曲生香力為導向，將產香主力軍[4]——細菌數（包括耐高溫細菌）作為關聯評價指標。篩選相似環境下生產的不同曲殼厚度的中高溫大曲50 組，厚度范圍為0.2～2.1 cm。對50 組樣品的微生物進行檢測，并分析微生物數量與曲殼厚度的相關性。圖3 為細菌數（包括耐高溫細菌）和大曲皮厚的線性關系。

圖3 細菌數（包括耐高溫細菌）和大曲皮厚的線性關系

如圖3 所示，細菌數（包括耐高溫細菌）隨皮厚增加呈先升高后降低的規律，菌數峰值出現在0.7～0.8 cm 區間。皮厚＜0.5 cm 時，菌數隨皮厚度增加而增高；當皮厚超出1 cm 后，菌數會呈加速下降趨勢。從圖3 可以看出，當皮厚控制在0.5～1.0 cm 時能夠促進細菌（包括耐高溫細菌）等產香型細菌數量的提升。

2.3 中試生產試驗分析

為了驗證曲殼不同厚度標準對曲質生產的實際影響，進行了3 組中試生產試驗。3 組試驗曲的生產均由同一小組人員操作完成，通過調節生曲的粉碎度（皮、顆、面）和相近的其他條件如生曲水分（±0.5 %）、發酵房的門窗管理等，將發酵完成的大曲皮厚均值控制在＜0.5 cm、0.5～1.0 cm和＞1.0 cm。1#、2#和3#組試驗曲的皮占比遞增約2%。表1 為不同粉碎度的大曲生產質量結果。

從表1 可知，在相似生產環境下，通過控制粉碎度可以影響出房曲的皮厚。其中2#試驗組的出房曲皮厚控制在0.80 cm 左右，斷面和香氣的感官檢驗結果均優于1#和3#。皮厚符合傳統觀念的1#實驗曲的粉碎度最細，斷面多呈現出菌絲單薄、欠泡氣以及曲心窩水等現象，整體表現為發酵不夠透徹。3#試驗曲由于皮、顆占比較大，粉碎度偏粗，曲質在發酵過程中水分散失較快，不利于曲殼表面微生物生長，導致表面干燥無掛衣；同時中期發酵溫度偏低，導致曲質香氣寡淡雜味較多。試驗表明皮厚控制在0.5～1.0 cm 時，大曲的斷面和香氣質量均有明顯提升。

表1 不同粉碎度的大曲生產質量結果

3 結論與展望

3.1 曲殼具備較強的發酵功能，除酯化力外，它的理化功能和菌數明顯強于大曲其他部位。

3.2 中高溫大曲的曲殼厚度越薄越好的傳統質量理念可能存在誤區。生產中通過適當調節粉碎度增加皮的占比，可以提升大曲中的溶氧量，促進微生物的生長繁殖和代謝，同時可以使曲塊排潮通暢、發酵透徹。本文認為皮厚控制在0.5～1.0 cm時能更有效地促進曲質提升。

3.3 曲殼具備明顯的烘焙香氣，曲殼的香氣成分及對于釀酒的貢獻還需不斷摸索和研究。同時為了科學優化現代制曲工藝，還需要結合大曲功能微生物的分離鑒定與代謝分析和現代分子生物學方法，全面剖析中高溫大曲的發酵和釀酒機理。