清香大曲培曲過程中理化指標的變化

劉榮，楊勇強，楊希盛

1.山西杏花村汾酒廠股份有限公司（呂梁 032205）；2.太原工業學院（太原 030013）

俗話說“曲是酒之骨”，大曲在釀酒過程中發揮重要作用。曲作為中國獨特的物質，主要是利用其中的微生物產生的多種酶類，用來作為糖化、發酵劑。汾酒大曲作為其中的一員，是我國最古老的曲種之一。汾酒大曲是自然接種，充分利用自然界的微生物，以相應的媒介，用大麥、豌豆、水作為原料，加以適當的配比，通過嚴格的操作控制，從而篩選出適合汾酒釀造的微生物[1]。汾酒大曲的曲塊便是酶與微生物的載體，也是發酵過程中微生物的主要提供者。

在培曲過程會有各種生化指標的變化，生化指標如水分、淀粉、還原糖、蛋白質、酸度等都會隨著培曲過程的進行而發生不同變化。因此對清香型白酒大曲培曲過程中的理化指標進行分析研究，找出培養好曲相應理化指標的變化規律，為清香型白酒大曲的進一步提升找好方向。

要制好曲，必選良才。大麥、豌豆和井水是清香型白酒大曲的主要原料，其他還需谷糠、蘆葦輔助。

大麥占制曲總量的60%。大麥皮多、黏性小、疏松，單獨使用結塊后間隙大，上火快，退火也快，同時水分和熱量散發也快，微生物得不到充分的繁殖。豌豆中蛋白質較高，淀粉含量稍低，易粘結成塊，在清香型大曲中主要起黏合作用，同時提供微生物代謝需要的氨基酸等物質[2]。大麥和豌豆質量比一般在6︰4。井水為制曲的黏合劑，還會為曲中提供少量微生物。大麥和豌豆的理化指標見表1。井水作為大曲的主要原料，要求是符合生活飲用水標準，作用是使大曲更好地粘合在一起。輔助材料還有谷糠、蘆葦和葦席，谷糠用于撒在放置曲坯的地面上，蘆葦用來隔離曲坯，葦席主要用作將曲坯圍起來。

表1 大麥和豌豆的理化指標

選好原料后還需要根據具體情況，如大麥的皮殼及氣候的溫濕度確定大麥、豌豆的粉碎度，大麥的皮和原料的粉碎度決定曲塊內部的間隙，這些條件影響在培曲過程中的微生物向曲塊內部的延生的效率及曲塊內部水分的排出的情況。

將大麥和豌豆以質量比6︰4混合，粉碎之后加水，制成曲塊，在培曲車間進行培曲，培曲過程主要分為上霉期、涼霉期、潮火期、大火期、后火期、養曲期，分析主要針對上述5個培曲時期的理化指標的變化進行跟蹤。在培曲過程中每天取曲房中的一塊進行分析，監測分析項目有溫度，水分，酸度，淀粉、還原糖、蛋白質的含量。

1 溫度

溫度是微生物生長、代謝的最關鍵的因素之一，溫度可以影響微生物中有機物的結構、酶的活性等，從而對微生物的生命活動促進或者抑制。溫度較高的地方微生物較多，且其代謝活動也比較旺盛；反之則微生物較少，其代謝活動也較慢。各種微生物都有各自的適合生長代謝的溫度；同一微生物在生長、代謝過程中的最適溫度不同。

在培曲過程中溫度的變化趨勢是先升后降（見圖1），在引入微生物期間微生物代謝比較緩慢，產生的熱量較少，因此溫度較低，上升比較緩慢。接入微生物后，微生物開始代謝繁殖，數量也逐漸增多，代謝旺盛，產生熱量較多，因此溫度開始快速升高。隨著微生物的增多，代謝基質被消耗，代謝活動逐漸減緩，產生的熱量也開始下降，溫度緩慢下降。

圖1 培曲過程中溫度變化圖

2 水分

水分在微生物生長代謝過程中占有重要作用，水分是微生物的組成部分，還起著代謝活動的媒介和運輸介質的作用，更是各種代謝物質的組成部分[3]。

在培曲過程中，水分還起到黏合劑和保持曲房濕度的作用，適宜微生物接種、繁殖。隨著微生物生長，代謝水分會逐漸排出，因此水分呈逐漸下降的趨勢（具體見圖2），從開始39.89%直至最終的13.21%。

圖2 培曲過程中水分變化圖

3 酸度

酸度與微生物的生長代謝有密切的關系，酸度會影響營養物質的狀態，從而關系到進入微生物內部的方式，進而抑制或者加快微生物代謝。微生物生長代謝酸度有最高、最低、最適3個點。

培曲過程中，豌豆、大麥有機物在濕熱的環境會產生大量有機酸，同時濕熱的環境適合微生物代謝生長，在代謝生長過程中會連同有機酸一起被微生物吸收，故酸度下降（具體見圖3）。

圖3 培曲過程中酸度變化圖

4 淀粉

淀粉是單糖的聚合體，是發酵工業的主要原料，可供大多數微生物利用。

在培曲過程中，淀粉是作為主要能源提供者，微生物的生命活動的主要能量提供者，屬于不斷消耗的物質，因此呈穩步下降的趨勢（具體見圖4），從最初的62.98%下降至51.09%。

圖4 培曲過程中淀粉變化圖

5 蛋白質

蛋白質是微生物生命活動的主要體現者，核酸、酶等都需要蛋白質[4]。

曲塊中的蛋白質主要由豌豆提供，在培曲過程中，蛋白質主要是由植物性蛋白質逐步轉化為微生物體內的蛋白質。從表觀上可以看到，開始蛋白質下降，將植物性蛋白質分解為氨基酸，顯示蛋白質降低，而后被微生物利用，顯示為蛋白質上升（見圖5）：由15.51 g/100 g下降至6.76 g/100 g，后續上升至18.01 g/100 g。

圖5 培曲過程中蛋白質變化圖

6 還原糖

還原糖是單糖，代表微生物在某一時刻的代謝活動的旺盛程度，還原糖含量某種意義上就代表微生物代謝活動的旺盛程度。

培曲過程中，還原糖先上升后下降，前期微生物較少，還原糖濃度較低，隨著微生物逐漸增多，還原糖也隨之增加，后期隨著微生物的增多，營養物質被消耗，微生物進入存量博弈，之后隨著營養物質的下降，代謝活動逐步降低，還原糖濃度也逐步下降。

對成品曲的檢驗結果是水分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），發酵力0.75 g二氧化碳/（g曲·35℃·48 h），在清香型大曲中屬于優級。

圖6 培曲過程中還原糖變化圖

7 結論

綜上所述，在培曲過程中，隨著微生物的代謝活動，曲塊的溫度在培曲過程中先升后降，水分含量逐漸下降，酸度先升后降，淀粉含量穩步下降，蛋白質含量先降低而后被微生物利用逐漸上升，還原糖含量先升高后逐步下降。通過最終大曲的理化指標規律的總結和理論分析，在培曲過程中，如發現與指標規律不符的大曲，則需要及時觀察其外界環境是否對其造成影響，或追溯前端研究是否由于工藝操作的不足。同時，變化規律的分析總結，為今后培曲工藝的改進也提供了數字化的表達和技術支持。