不同感官质量曲药在培曲过程中理化指标变化规律研究

乔宗伟，张霞*，施思，涂福明

（1.五粮液股份有限公司，四川宜宾644007；2.四川省固态发酵资源利用重点实验室，四川宜宾644007）

不同感官质量曲药在培曲过程中理化指标变化规律研究

乔宗伟1,2，张霞1*，施思1，涂福明1

（1.五粮液股份有限公司，四川宜宾644007；2.四川省固态发酵资源利用重点实验室，四川宜宾644007）

从五粮液中温曲多批次曲药中选取感官质量差异较大的两个批次曲药作为研究对象，分别对其培曲过程中发酵力、糖化力、温度和水分等理化指标进行分析研究，为进一步优化培曲过程管理，提升曲药质量提供重要依据。结果表明：在培曲过程中，优质曲与普通曲的理化指标变化趋势大体一致，但变化过程存在差异。优质曲的糖化力整体偏低，平均值为300～400 mg/（g·h）；而普通曲糖化力整体较高，平均值为400～500 mg/（g·h）。优质曲的发酵力整体偏高，平均在400～500 mL/（g·72 h）之间；普通曲则整体偏低，平均在300 mL/（g·72 h）左右；优质曲酵母菌数量在培曲第8天左右可达到约107个/g曲药，约是普通曲的10倍。

五粮液；曲药；感官质量；理化指标

对中国白酒而言，制曲与酿酒是白酒生产中不可分割的两个关键生产技术，因此自古就有“曲为酒之骨”的说法[1]。曲药为白酒的酿造提供一定的营养物质和香味成分，更重要的是提供微生物种群相关的生物酶，曲药是浓香型白酒重要的糖化发酵动力，同时也是发酵生香及呈香呈味物质的重要来源[2-3]，因而曲药质量的优劣是影响白酒质量好坏的关键因素。大曲的质量好坏，主要取决于曲坯入曲室后的培菌管理，在制曲工艺上除采用调节曲坯水分、粗细粉比例或接入曲母外，主要是通过调节培曲室温湿度，达到促使曲坯沿特定轨迹发酵的目的。

五粮液中温曲以小麦为原料，经粉碎、加水拌和，压制成块状，天然接种，自然发酵，多菌种混合培养而成，因此，大曲中的微生物种类非常丰富，其所产生的酶系及其代谢产物对白酒生产质量有着直接影响，了解这个复杂的菌系和酶系，有助于控制工艺条件，促进酿酒有益菌的生长，生成有益的酶系，提高产品的产量和质量。近年来，专家们研究了不同酒厂大曲生产过程中理化、感官、微生物指标的动态变化，由此制定了各个企业的内部标准，而中国白酒大曲统一的质量标准并未形成[4-6]。目前大曲质量的判定主要靠传统的感官鉴定[7]，而感官质量的好坏又与培曲过程中曲药理化指标的变化有一定的联系，炊伟强等[8]从感官特征出发，选取泸州老窖普通大曲和优级大曲进行比较研究，以期发现感官特征与微生物、理化指标和生化性能等的关系，也仅限于对成品曲的研究，孟姣姣等[9]对贮存过程中大曲理化指标及微生物变化进行了研究，而对培曲过程中曲药理化指标变化与感官特征之间的关联性的研究还少见报道。本实验旨在通过对不同感官质量的曲药在培曲过程中理化指标变化规律进行研究，以期根据理化指标的变化调控培曲工艺，为提高五粮液中温曲质量提供一定的参考依据。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

样品：在五粮液中温曲培曲过程中进行定点跟踪取样，将取得的曲样放入无菌袋并密封，及时送实验室进行微生物分离和理化指标的检测。

葡萄糖、蔗糖、丙三醇：成都市科龙化工试剂厂；可溶性淀粉、乙醇：成都市联合化工试剂研究所；浓硫酸：四川西陇化工有限公司；硫酸铜、氢氧化钠：重庆川东化工有限公司。所有试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

AVC-4D1垂直流超净工作台：澳洲ESCO公司；LRH-250生化培养箱、HWS26型电热恒温数字水浴锅、DHG-9203A电热鼓风干燥箱：上海一恒科技有限公司；HVE-50全自动高压蒸汽灭菌锅：日本HIRAYAMA公司；UNION DZ4超高放大倍率连续变焦视频显微系统：日本UNION公司；A10015无线测温仪：北京旗硕基业科技股份有限公司。

1.3实验方法

1.3.1感官检验

由公司评曲专家团队通过在自然光线下用目测方法评定外观[6]，将曲块断开，在自然光线下用目测方法评定断面状态[6]，在室温、无异杂味的环境下用嗅觉方法评定气味[10]，将曲块断开，在自然光线下用目测方法评定皮张优劣[6]，具体标准见表1。

表1　优质曲和普通曲的评定标准Table 1　Evaluation standard of high qualityDaquand commonDaqu

1.3.2曲温检测[11]

用无线测温仪跟踪测定取样区域温度变化，主要是测定曲心温度。

1.3.3大曲水分含量的检测[11]

用已烘干至质量恒定的坩埚称取混匀试样约10 g，在（105±2）℃条件下烘3 h，取出在干燥器中冷却后称质量，再烘30 min，直至前后2次质量差不超过0.001 g为止。初始质量与最终质量之差即为大曲的水分含量。

1.3.4糖化力和发酵力的测定[12]

糖化力：1 g绝干曲，在30℃、pH 4.6、60 min分解可溶性淀粉为葡萄糖的毫克数，即mg/（g·h）。

发酵力：1 g绝干曲在30℃发酵72 h利用蔗糖生产二氧化碳的毫升数，即mL/（g·72 h）。

1.3.5酵母菌含量的测定[11]

将所取曲样粉碎混匀，称取10 g样品于90 mL无菌水中，振荡混匀，静置30 min，吸取上清液进行逐步梯度稀释成10-1、10-2和10-3菌液，选取合适梯度进行显微计数。

2　结果与分析

2.1感官特征比较

依据1.3.1感官检验标准，将实验用曲分成优质曲和普通曲两类，对两类由从香气、外观、断面、皮张等方面进行感官评定，并分别对发酵过程中曲温检测、含水量检测、糖化力、发酵力以及酵母菌数量检测分析。

2.2曲温的检测

图1　不同质量曲药培曲过程中曲温变化Fig.1　Temperature change of different qualityDaquduring the cultivation

由图1可以看出，两种不同感官质量的曲药在培曲过程中曲温的变化总体趋势一致。曲温先升高，大约在第一次翻曲时达到最高温（60℃左右），在高温维持一周左右后，到第二次翻曲后开始逐渐降低，在出房时降至25℃左右，符合理论上的“前缓、中挺、后缓落”规律，在“中挺”维持顶温阶段，明显可以看出由于翻曲而引起的曲温略微下降现象。

优质曲在培曲前期曲温增长较缓慢，中挺时间维持的较长，到培曲后期曲温下降的趋势缓慢；而普通曲培曲前期曲温上升较快，在维持顶温阶段持续时间较短，顶温较高，到培曲后期曲温下降的较快。这段时间菌丝由表及里生长，品温逐渐上升，通过开启门窗，曲坯翻转，调整室内温度和湿度。培曲中期维持高温时间延长淘汰了一些不耐高温的微生物，保留了大量嗜温微生物和代谢产物，促进了蛋白质、淀粉等的转化和低分子物质的形成，为功能菌的生命活动提供充足养分，同时形成了大量白酒香味的前体物质，故维系顶温较长时间是提高大曲质量的关键[8]；后缓落阶段应根据品温变化情况及时拢火下架盖草，防止掉火过快，造成生心。由此看出把握好通风排潮频率时间、搭盖草帘层数和翻曲时间是控制曲温变化的关键因素。

2.3大曲含水量的检测

图2　不同质量曲药培曲过程中曲药水分含量变化Fig.2　Water contents change of different qualityDaquduring the cultivation

由图2可以看出，两种不同感官质量的曲药在培曲过程中水分含量的变化总体趋势是一致的。随着培曲过程的进行，曲坯水分含量整体呈下降趋势，几乎都是从刚入房的39%左右缓慢下降至出房时的11%左右，两种曲药每次翻曲的水分含量几乎相同。优质曲在培曲前期（1～8 d）水分含量下降的较为平缓，第一次翻曲之后水分散失速度加快，因而培曲中期（8～16 d）水分含量下降较快，到培曲末期（16～28 d）也就是第三次翻曲之后水分含量下降幅度减小；普通曲水分含量的下降速度在培曲前期和中期与优质曲的曲药变化趋势相反，到培曲后期两种曲药水分散失变化趋势一致，出房时优质曲的曲药水分含量较一般的高。

优质曲在培曲前期由于对曲房通风排潮的频率和时间把握的较好使得升温缓慢，故水分散失较慢，适合微生物繁殖代谢的温湿度条件，培曲中期曲温比较高且维持的时间较长，故水分散失较快，到培曲后期，大曲基本已干，水分含量下降变缓；普通曲在培曲前期升温过快，水分散失也快，不利于微生物的生长繁殖，培曲中期顶温维持时间较短，也许因为没有及时通风排潮，培曲中期水分下降缓慢，造成窝水现象，故而有水圈产生，皮张也比较厚，使得最终出房曲略带酸味，最终影响曲药的质量。

2.4糖化力和发酵力的测定

按实验1.3.4的方法测定曲药在培曲过程中糖化力和发酵力的变化，结果见图3。

由图3A可以看出，不同感官质量的曲药在培曲过程中糖化力变化趋势大体是一致的，总体表现为前期先降低，然后再升高，中期逐渐降低，末期又有所回升。优质曲在培曲过程中糖化力整体偏低，平均为300～400 mg/（g·h），最高值有766 mg/（g·h），最低值为134 mg/（g·h），在第一次翻曲前后的回升幅度较大，甚至高过了刚入房时小麦自身的糖化力（632 mg/（g·h）），但维持时间较短，培曲中后期糖化力一致比较低，最后有所回升；而普通曲在培曲过程中糖化力整体较高，平均值为400～500 mg/（g·h），在第一次翻曲后有一定的回升且持续了一段时间，培曲中后期糖化力逐渐下降，出房时有明显回升，整体变化趋势较缓。

图3　不同感官质量曲药培曲过程中糖化力(A)及发酵力变化（B）Fig.3　The sacchadfication power（A）and fermentation power(B)of Daquin the process of cultivation with different sensory quality

大曲糖化力高低受原料结构、上霉情况及中挺时温度等诸多因素的影响[13-14]。随着大曲温度的升高，部分糖化酶活力下降甚至失活，导致糖化酶活力减小。糖化力大小与霉菌的生长状况也有很大关系，上霉的好坏对大曲的糖化力起着决定性作用，而及时晾霉是控制上霉数量的有效方法。优质曲在第一次翻曲前后糖化力回升幅度较大也许是因为对通风排潮的时间把握的比较好，曲药温度和水分控制的较好，使微生物大量繁殖，引起曲药糖化力升高。随着曲温的升高和水分的降低，微生物数量逐渐减少，糖化力随之下降。培曲后期随着温度的降低，因大曲尚未成熟，曲中含有一定量的水分，一些微生物又会恢复活力，生长繁殖，因而出房后，大曲糖化力还会有所回升。

由图3B可以看出，不同感官质量的曲药在培曲过程中发酵力变化趋势大体是一致的，都是先升高后降低，在出房前略有回升。优质曲在培曲过程中发酵力整体偏高，最高能达到700 mL/（g·72 h）左右，在培曲前期发酵力升高较为明显，随着培曲的进行发酵力呈缓慢下降趋势；普通曲发酵力则整体偏低，平均在300 mL/（g·72 h）左右，最高值为460 mL/（g·72 h），在培曲前期发酵力略微升高，随后缓慢下降。发酵力是对大曲中的酶发酵糖产生二氧化碳和生成酒精过程强弱的评价，其变化主要是与酵母菌所占比例及其活性有关。在培曲的工艺调控中，通过翻曲和通风排潮把握好温度和水分的变化，使其适宜微生物的生长代谢，对提高曲药的发酵力等理化指标有很大帮助。

2.5酵母菌数量的测定

图4　不同感官质量曲药培曲过程中曲药酵母菌数量变化Fig.4　Yeast count change of different qualityDaquduring the cultivation

由图4可以看出，优质曲在培曲过程中酵母菌数量变化幅度较大，到培曲第8天左右达到最大值（约107个/g曲药），随后逐渐下降，到末尾有略微回升现象；而普通曲在培曲过程中酵母菌数量变化趋势不大，整个培曲过程酵母菌数量约106个/g曲药。培曲前期曲温低，曲块相对疏松，则氧分多，水分含量对酵母的生长很适宜，酵母利用糖类等物质进行发酵，当产生一定营养与糖分时酸度下降到一定程度，则酵母的数量猛增。到培曲中期曲温逐渐上升，淘汰了一些不耐高温的酵母菌，水分减少、酸度变大，这样的条件不适合酵母菌生长。培曲后期由于曲温下降，为低温酵母提供了良好的条件，水分的下降会影响酵母菌的生长，但曲温和酸度下降等因素创造了酵母菌生长繁殖的条件，因而出现了酵母菌数量略上升的趋势[15]。培曲过程中酵母菌数量及其活性大小直接影响到微生物的消长变化进而影响到大曲中的微生物菌系结构，微生物代谢又和曲药的各项理化指标有一定的联系，然而微生物的生长繁殖需要适宜的温度和水分条件，可以根据酵母菌数量变化来调控培曲工艺条件，得到质量更好的曲药。

3　结论

曲药温度和水分的变化直接影响曲药微生物的生长，进而影响曲药糖化力和发酵力等各项理化指标，最终决定曲药的质量。在培曲工艺上控制好翻曲和通风排潮的时间和频率，可以有目的地控制曲药温度和水分变化，得到质量较好的曲药。

大曲培养过程中，前期温度升得过快过高，微生物不能充分生长繁殖，这对后期培养会造成很大影响，后期是大曲中保留微生物增长的重要时期，所以在实际的生产过程中需要重视这一段时期的培养管理，如果后期温度降得太快，微生物不能充分生长代谢，酶系形成量也不足，而且由于发热量少，曲块水分排不干，将严重影响大曲的质量。

目前大曲质量的判定主要靠传统的感官鉴定，而感官质量的好差与培曲过程中曲药理化指标的变化有一定的联系但又没有明显的一致性，比如多数人认为大曲的糖化力和发酵力愈高，大曲的质量愈好，但从本研究结果可以看出，大曲的感官质量好差与其糖化力大小相关性不大，与其发酵力大小倒有一定的正相关关系，所以并不能单纯以大曲糖化力、发酵力高低来判断曲质优劣。

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Change of physicochemical indexes in the cultivation process ofDaquwith different sensory quality

QIAO Zongwei1,2,ZHANG Xia1*,SHI Si1,TU Fuming1
(1.Wuliangye Group Co.,Ltd.,Yibin 644007,China; 2.Key Laboratory for Solid State Fermentation Resources Utilization in Sichuan Province,Yibin 644007,China)

Using two batches of Wuliangye medium temperatureDaquwith great difference of quality as object,the changes of physicochemical indexes such as fermentation power,saccharification power,temperature,and water content were studied during the cultivation process.Results showed that the changing trend of physicochemical indexes of high-qualityDaquand commonDaquwere generally consistent,but there were still differences during the changing process ofDaqucultivation.The sacchrification power of high-qualityDaquwas low,with an average of 300-400 mg/(g·h).The saccharification power of commonDaquwas higher,on average between 400-500 mg/(g·h).The fermentation power of high-qulityDaquwas higher, and the average fermentation power was 400-500 ml/(g·72 h),but the commonDaquwas 300 ml/(g·72 h)in average.The count of yeast in high-quality Daquwas up to about 107CFU/g,which was about 10 times of the commonDaqu.

Wuliangye;Daqu;sensory quality;physicochemical index

TS262.3

0254-5071（2016）10-0116-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.10.026

2016-04-14

乔宗伟（1978-），男，高级工程师，硕士，主要从事酿酒微生物研究工作。

张霞（1986-），女，工程师，硕士，主要从事酿酒微生物研究工作。