改善小曲酒出酒率和酒體品質優勢根霉的篩選研究

常 煦，張小龍，聶文強，何國慶，姚 鴻，許引虎，劉代武，2，3，李志軍，2

(1.安琪酵母股份有限公司，湖北宜昌 443003；2.湖北省酵母功能重點實驗室，湖北宜昌 443003；3.安琪酵母（睢縣）有限公司，河南商丘 476900)

小曲酒在我國有非常悠久的歷史，是以高粱、玉米、小麥、大米等為原料，根霉酒曲為糖化發酵劑，將原糧經浸泡、蒸煮、培菌糖化、發酵釀造的白酒。具有工藝簡單、發酵期短，用曲量少、出酒率高等優點，在西南和中南地區廣為生產[1-2]。

小曲中發揮主要作用的是霉菌和酵母菌，還有某些細菌及放線菌[3]。根霉小曲主要是由純種培養的根霉和純種培養的酵母按照一定的比例組合而成，是釀造小曲酒的糖化發酵劑，具有糖化與發酵的雙重作用，其與小曲酒的出酒量和品質密切相關。根霉是一種重要的功能菌，不僅糖化力極其強，還可以產生豐富的酯化酶系將酸與乙醇縮合生成芳香酯類，同時還可以直接產生一些復雜的代謝產物，影響白酒風味及品質[4-5]。

近年來在清香型小曲酒中的研究主要集中在根霉酒曲中不同酵母菌種篩選和應用上。孫神英等[6]對馬克斯克魯維酵母、釀酒酵母和東方伊薩酵母的產酯能力進行研究，發現東方伊薩酵母有較強的產酯能力。李銳利[7]從小曲中篩選選育出一株高產乙酸乙酯的漢遜氏酵母菌株，其產乙酸乙酯量可達2.152 g/L。在有關根霉小曲中酵母菌種篩選和應用的研究中，幾乎很少看到能提高小曲出酒率的報道。胡銀川等[8]采用根霉曲和耐高溫的活性干酵母組合以替代部分傳統小曲的研究中，確定了根霉曲和酵母最佳混合用量，根霉曲和耐高溫活性干酵母組合的原料出酒率比傳統方法提高了6.26 %。隨著釀酒生物技術的進步，傳統小曲將逐漸被淘汰，純根霉和高活性干酵母組合或減曲加糖化酶和活性干酵母結合的工藝，將是提高小曲白酒出酒率和品質的重要途徑。

本研究以安琪酵母股份有限公司現有的8 種純種米粉根霉（Q3013、XGGM、M101、YG5-G、SZGM、F1、F2、甘肅2）為種子制作8 種麩皮根霉小曲，再以公司現有產品安琪小曲作為對照，分別進行實驗室規模的小曲酒釀造研究。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器

原料及耗材：大米，湖北當陽市生產；8 種米粉根霉（Q3013、XGGM、M101、YG5-G、SZGM、F1、F2、甘肅2）、安琪小曲和高酒酵母均為安琪酵母股份有限公司產品。

儀器設備：臥室圓盤滅菌鍋；SPX 系列生化培養箱，上海新苗醫療器械制造有限公司；氣相色譜儀GC-7890A，安捷倫公司；色譜柱，白酒專用分析柱。

1.2 實驗方法

1.2.1 麩皮根霉小曲中試工藝流程和操作要點

1.2.1.1 工藝流程

本試驗采用工藝流程：原料混合→加水→拌勻→滅菌→冷卻→接種→裝盤→淺盤發酵→干燥池干燥→粉碎→混合安琪高酒酵母→包裝

1.2.1.2 操作要點

物料混合滅菌：稱取一定質量的原料麩皮,按原料的60%加自來水拌和均勻,裝入滅菌池中常壓蒸汽滅菌1 h，開風機冷卻。

接種：待物料溫度冷卻到45 ℃左右，撒入米粉根霉，用量為原料的0.5%～1%，拌和均勻，再分裝到淺盤，要求厚度2～3 cm。

培養：培養過程中控制品溫29～35 ℃，以室溫控制品溫，培養時間36～40 h。前期需要開啟熱風機控制室溫30～33 ℃，地面適當灑水保濕，當根霉旺盛生長發熱，則采取開門開窗開啟吊扇的方式降低室溫，確保品溫控制在要求范圍。

干燥：物料轉入干燥池并適當打散，開啟加熱管，開啟風機，直至水分在8%以下停止干燥。

粉碎：開啟粉碎機，同時加入干燥物料和預碎的安琪高溫酒酵母，注意粉碎時2 種物料進料的匹配性，以保證粉碎混合后的均勻性。

1.2.2 小曲酒發酵流程和操作要點

1.2.2.1 根霉小曲酒工藝流程

大米→浸泡→蒸煮→接種→糖化→發酵→蒸酒→小曲酒

1.2.2.2 操作要點

浸泡：取1000 g 大米于小白桶中，加1100 g 溫水浸泡，浸泡時間8～12 h。

蒸米：將浸泡好的大米在滅菌鍋中121 ℃蒸煮3 min左右。

接種：用玻璃棒趁熱將飯粒打散，待降溫至33 ℃左右時，補水使米和水的總重量到2100 g，然后加入小曲，加曲量為大米質量的0.5 %，然后拌勻。

糖化：培菌溫度設定為32 ℃，時長24 h。

發酵：補水1500 mL，培養溫度設定為33 ℃，發酵5 d。

蒸餾：每桶蒸餾時間為30 min 左右，接酒至50%vol左右。

1.2.3 不同根霉的發酵優化

以安琪小曲為對照，固定其他條件不變，用8種不同純種米粉根霉（Q3013、XGGM、M101、YG5-G、SZGM、F1、F2、甘肅2）中試生產8 種不同麩皮根霉小曲，然后分別用這9 種根霉小曲進行小曲酒發酵，發酵結束后以發酵累計失重、酒精度、出酒量、糖度和酸度以及白酒風味物質為指標以探究不同根霉對小曲酒發酵的影響。其中加曲量為大米質量的0.5%，培養時間為6 d。

1.2.4 分析檢測方法

用電子秤每天秤重，記錄發酵過程中的質量變化，記錄蒸餾至50 %vol 的酒基質量；采用GB/T 10345—2007《白酒分析方法》測定酸度；斐林試劑法測定還原糖含量。

吸取100 mL 醪液于500 mL 全玻璃蒸餾器中，加100 mL 水，打開冷凝循環水，開啟電爐緩緩加熱蒸餾，用100 mL 容量瓶收集餾出液100 mL 后用酒精度計測定酒精度值。

揮發性成分分析：采用氣相色譜法，載氣為氮氣，柱流速1.3 mL/min；初始柱溫40 ℃，保持5 min，然后以6 ℃/min 升至52 ℃；再以12 ℃/min 升至130 ℃，以25 ℃/min 升至240 ℃，保持10 min；進樣量1 μL，采用分流進樣，分流比40∶1，進樣口溫度250 ℃。

2 結果與分析

2.1 不同根霉小曲酒的累計失重情況（圖1）

圖1 不同根霉小曲酒的發酵累計失重

發酵累計失重在一定程度上能夠反映微生物的生長以及對淀粉的利用情況。從圖1 可看出，9種小曲酒發酵過程中的累計失重情況，所有的根霉小曲酒的失重主要集中第2 天、第3 天和第4 天，其中第2天（即培菌結束后加水發酵的第1天）失重最多。不同根霉小曲酒發酵過程中的失重情況存在明顯差異，其中F2 發酵中對應的累計失重要明顯高于其他幾種小曲。說明F2 的生長和糖化能力最強，對淀粉利用將會更徹底。

2.2 不同根霉小曲酒醅的糖度和酸度（表1）

表1 不同根霉小曲酒醅的糖度和酸度 (g/100 g)

糖度可以一定程度反映微生物對淀粉的利用效果及發酵是否完全。由表1可知，每種小曲酒的糖度都比較低。其中SZGM最低，為0.081 g/100 g。酸度主要是由產酸微生物進行有機酸代謝以及對脂肪、淀粉和蛋白質的降解利用所形成，酒醅中適當的酸度可以抑制部分有害雜菌的生長繁殖，促進呈香呈味物質的形成，參與酯化過程。然而，糟醅酸度過高會造成發酵緩慢，產酒率降低[9-10]。其中F2 的酸度最低，為0.34 g/100 g。

2.3 不同根霉小曲酒的酒精度和出酒量（圖2）

圖2 不同根霉小曲酒的酒精度和出酒量

在根霉小曲中，根霉主要起糖化作用，將淀粉轉化成可發酵性糖，供微生物生長。酵母主要起酒化作用，產生酒化酶系將糖轉化為酒精。原料的出酒量是白酒釀造的重要經濟技術指標，它還能反映原料的利用情況，提高轉化效率可降低生產成本，不同的根霉小曲所對應的酒精度和出酒量差異較大。由圖2 可知，安琪小曲的酒精度為14%vol，其他8種根霉小曲中F1、F2和SZGM的酒精度要高于安琪小曲，其中F2 的酒精度最大，可達14.4 %vol。在出酒量方面，安琪小曲的出酒量為500 g，而F1、F2、SZGM 的出酒量要高于安琪小曲：F2(552 g)＞SZGM (524 g)＞F1 (517 g)，其中F2 高出安琪小曲52 g。

2.4 不同根霉小曲酒香氣成分對比分析

利用氣相色譜儀分析了8 種根霉曲酒與安琪小曲酒的風味物質，結果見表2。

表2 不同根霉小曲酒的揮發性物質組成 (mg/L)

多數酯類是具有芳香氣味的揮發性化合物，是白酒香氣香味的主要組成部分。在這9 種小曲酒中，主體風味物質主要是乙酸乙酯。其中甘肅2 的乙酸乙酯含量最高，達189.15 mg/L，9 種根霉的乙酸乙酯含量從高到低分別是甘2＞F2＞XGGM＞安琪小曲＞YG5-5＞3031＞M101＞SZGM＞F1。其中F2 乙酸乙酯含量高出安琪小曲16.94 mg/L。白酒中乙醛和乙縮醛的主要作用是對香氣有較強的協調功能，其中F2的乙醛含量最高。

3 結論

通過對比分析8 種根霉小曲和安琪小曲的發酵結果，我們發現不同根霉小曲酒的出酒量和酒質有著明顯的差異，由中試生產得到的8 種根霉小曲中，F2 相對于安琪公司現有安琪小曲有著明顯優勢，表現為F2 對淀粉利用更徹底，F2 酒精度高達14.4%vol，比安琪小曲高出0.4%vol，出酒量也比安琪小曲多52 g，乙酸乙酯高出安琪小曲16.94 mg/L。這將對安琪小曲的優化升級或開發新的根霉小曲具有重要的指導意義。