崔世亮,任国军,杨玉珍
(内蒙古河套酒业集团大曲生产基地,内蒙古杭锦后旗015400)
俗语说“有美酒必备佳曲”“曲为酒之骨”,可见在酿酒生产中,酒曲的作用与功效不可小觑。
古人云“名酒必有佳泉”,但事实证明,“佳泉”不是主要因素,而是当地环境中的微生物菌群。古人对微生物无法做深入的了解描述,但可直观发现,地处山青水秀、景色宜人、泉溪清澈之所在地,易产好酒。其实也是酿酒有益的微生物菌群丰富之场所。因区域环境、气候的差异,导致其环境中的微生物也不同。因此,利用河套区域的制曲环境,可打造具有北方河套地区特色的大曲产品。
南北方地区气候相差较大。大多数人认为,北方地区生产优质大曲是较为困难的。然而生产实践证明,南方地区的气候适宜于制曲的前期培养,在制曲后期的排潮、贮存方面是比较困难的;而北方地区制曲,重点在培曲前期的保温、保潮方面,因此在曲房的建筑结构上,与南方地区也是有所不同的。只要具备保温保潮的条件,在培曲过程中,则可做到收放自如、得心应手。北方地区干燥的环境更利于制曲的后期排潮与贮存,且贮存期长、库损小。据考证,北方地区有着悠久的制曲史,到目前为止,发现具有宝贵文史价值和参考价值的《看曲论》一书,形成于北方,是我国古代最全面详细的制曲经验总结,书中记载的制曲实践操作,对黄河中下游地区的大曲生产具有指导性意义[1]。由此可见,北方地区的制曲、酿酒历史是黄河流域酿酒文化的重要组成部分,源远流长、愈久弥香。
我公司大曲生产基地位于内蒙古自治区西部的河套平原,属中温带大陆性季风气候。地理坐标是东经107度15分、北纬40度89分。每年的5—10月份,气温在16~35.5℃之间,年最高气温35.5℃,是绝佳的季节,也是理想的避暑胜地;11月份至次年的4月份,气温在-27.6~14℃之间,年最低气温-27.6℃,冬春二季,冰封雪飘,银装素裹,别具北国特色。全年平均日照时数3110 h,年平均相对湿度52%。
河套美酒,以其淡雅浓香的品格,蜚声业内。其特有风格的形成,追根溯源,制曲是酿造河套美酒必备的因素之一。
我们要明确酿酒部门的需求,根据生产原酒的种类及酒的产、质量要求,明确目标,来确定制曲工艺参数。
制曲的目的,是用于酿酒,培曲温度的高低,要根据酿酒生产工艺而定。一般情况而言,酿酒发酵周期短,应当选用糖化力高的大曲;发酵周期长,则宜选用糖化力低的大曲。比如生产中用于酿酒发酵时间在30 d以内的窖池,则培曲温度不宜过高,糖化力在800 U左右较好,能够满足生产需求。如果用糖化力500 U左右的大曲,则产量会受到影响,大曲的优势未发挥,对酒与曲而言,都是浪费。如果用于酿酒发酵时间在60 d左右的窖池,则培曲温度高一点较好,糖化力在500 U左右,大曲的曲香味也较好,发酵较为缓慢,原酒绵柔、醇厚、丰满的口感能体现出来,如果此时用糖化力800 U以上的大曲,则原酒的产量有保障,但酒质相对较冲、爆辣。我公司用曲,则是把春秋两季生产的大曲与伏天生产的大曲混合使用。
通过生产实践已经证明,酒中的一些香味物质,部分是来源于大曲自身已经产生的香味物质,而不只是大曲中的微生物在酒醅的发酵中代谢产生。在酱香型酒的生产中,更能直观地体现这一特征。酱香型白酒的酱香物质主要来源于酱香高温曲药,这是酒界同行共同的认识[2]。如果酱香酒生产中不用大量的高温曲,仅仅用高温曲中的微生物,则不会产生其特有的酱香风格。一些名优酒厂,也通过提高培曲温度、增加制曲原料种类等,来增加原酒绵柔、醇厚、丰满的口感,以提高原酒的优质率。
新鲜制曲原料的糖化力一般在900~1100 U之间,糖化力很高。制曲的过程既是富集微生物及其代谢产物的过程,也是降低糖化力、丰富酶类的过程。在大曲培育过程中糖化力先降后升,之后又逐渐下降,其原因是大曲发酵温度高且时间长。从感官判断,糖化力高的大曲香气不好,糖化力低的大曲香气很好。实践经验证明,大曲糖化力在300~500 U为优质曲,要把糖化力降到此范围是比较困难的[3]。
河套大曲是采用传统法制作大曲工艺培制,顶火温度达62℃,55~62℃的中挺时间维持在12 d左右。图1为河套大曲培曲曲心温度变化情况。
图1 培曲曲心温度变化情况
在生产中,结合北方河套地区独特的地理、气候环境条件,因地制宜,对培曲环境、场地、工艺进行调整、规划、设计,确保培曲环境保潮排潮的可操作性。保证了酿酒大曲有益微生物菌系的富集、稳定和优化。
成品大曲感官表现为表面穿衣均匀、断面清亮整齐、菌丝丰富健壮、泡气好、曲香味纯正、曲皮较薄;糖化力、液化力、发酵力、酯化力等综合质量指标根据大曲生产季节调控,春秋两季生产的大曲糖化力在800 U左右,伏天生产的大曲糖化力在500 U左右(见表1)。
表1 2016年度中高温大曲出房检验报告单
优质原料是制好曲的关键,如果原料质量差,直接影响曲块的成型与上霉,自然生产不出质量好的大曲,我们在制曲原料的选择上,要求软质小麦的比例至少占40%以上,颗粒饱满、无霉变、无病虫害、无农药残留的新鲜原料。
软质小麦由于其质软,胚乳结构疏松,易吸水,生产中利于粉碎度的控制,成型后的曲坯在培曲过程中不易产生裂缝现象,培曲过程中与成熟后的大曲的曲香相对较好。软质小麦中支链淀粉含量高,曲药微生物容易形成生长繁殖优势,作为大曲酒酿造的发酵生香剂,高品质的大曲是优质原酒酿造的前提和基础[4]。
通过对原料润料水分、时间、原料粉碎度、压曲水分、曲块厚度、入房数量、曲间距、温湿度等的参数掌控、调整,来控制大曲的培养周期。切实有效地做到“前缓、中挺、后缓落”。前火不可过猛,主要是为酵母菌与霉菌等留有充分的生长繁殖代谢时间;后火不可过小,则为菌丝内插生长、曲心水分排出提供了保障。中挺时间与中挺温度保障了大曲中大量的细菌类微生物的生长繁衍,同时也促使了大曲中复杂、多样的物质成分、香味成分的生成和转化。有的大曲15 d就出房,这样的大曲往往香味物质少、曲香味较差。大曲中的一些香味物质需要经过一定的温度、时间的培养、积淀才能产生。河套大曲的培曲时间控制在28 d左右。
河套大曲传承我国传统古法制曲工艺,在培曲过程中崇尚自然,充分利用自然,自然网罗环境微生物,利用微生物生长代谢过程中释放的热量,从曲坯入房上霉到培养成熟出房整个培曲过程中,不用任何外加温设施。这也就对制曲工作提出了更高的要求,对制曲过程中的各个环节要求严格把控,基础工作做实、做精细。因为没有外加温的干扰,在每日的生产检查过程中,从入房时间、曲房温度、气味上能直观快速地对大曲的培养状况做出准确的判断,对存在的问题及时做出相应的调整对策,从而也保障了大曲质量。比如在生产过程中出现升温快、升温缓慢、上霉不好、菌丝不丰富、曲坯断面灰暗不清亮、出现酸馊味、异杂味等现象,能够做出相应、快速的调整。我们也根据生产季节、气候的不同,对工艺参数做及时适当的调整。确保大曲正常上霉及在前期、中期、后期的持续时间。著名白酒专家庄名扬教授曾多次来河套酒业大曲生产基地参观指导,对生产的大曲质量给予了高度的评价,并说:“你们在黄河北岸创造了一个奇迹”。
微生物的生长,需要适宜的温湿度,在大曲培养的各阶段,我们为微生物提供良好生长环境,做到合理利用、有效控制,主要采取了以下措施。
河套大曲生产基地三面有绵延的阴山环绕,南临黄河,地处山环水抱的风水宝地。在这里呈“几”字型的阴山山脉山峰平均海拔约2000 m,作为很好的天然屏障,形成了独特小气候环境,造就了特有的微生物菌系。生产基地远离居民区,距城区5 km,水源、空气、土壤无污染。距基地2 km处有近3000亩的水塘,厂区绿化面积达40%,将厂区环境打造成一个生态园区。
在制曲车间的构建上,注意并强调两点:一是有原料加水润料仓或润料场所。河套大曲在生产中根据小麦的品质不同,润料时间控制在14~32 h之间,原料水分控制在16%~19%。这与其他地区的一些制曲生产厂的生产工艺、参数有所不同。二是原料粉碎后到压曲成型前,要保证适当的加水搅拌、吸收水分的时间,曲坯水分一般在36%左右。生产中根据不同制曲温度的要求,原料的粉碎度、曲坯水分也要做适当调整、变动。
润料与曲坯成型前的加水搅拌,目的是保障曲坯在入房前充分吸收水分,如果入房曲坯的曲房湿度小,在曲坯入房前可喷洒适量的水,气温低时洒热水,水温40~50℃为宜。
在曲房的构建上,我们采用两跨曲房相向并排构建,中间共用一条走廊通道并封闭相连,封闭的走廊顶部留有供氧通风的天窗。在发酵前期曲房开窗供氧时,封闭的走廊减少了湿度(水分)的过度流失,保障曲坯在发酵前期的水分保留;在发酵中后期曲房开窗排潮时,适时开启天窗通风,保障排潮效果。
曲房墙体加厚,加保温层;房顶做保温、隔热汽层,保障在发酵过程中的热量稳定。
培曲曲房墙体及顶棚悬订草帘,利用草帘易吸水排水的特性,在开窗供氧期间,缓解了湿度的急骤降低,减少了曲子的皮张裂缝等现象的发生。
制曲人员采取以上措施,保障了在发酵期间对温度、湿度的把控,为微生物的充分、有利生长,提供了环境、时间;在发酵后期,我们充分利用了当地干燥的环境气候条件,开启曲房天窗排潮,曲坯水分很快降到14%以下,温度降到30℃以下,终止了曲子后期杂菌的生长。与某些地区的大曲相比较,河套大曲中生长的黑曲霉、黄曲霉、青霉等菌类相对较少。近年来,我们通过与国内3家知名大曲生产企业的产品抽样对比,河套大曲中生长黑曲霉、黄曲霉、青霉的大曲不足其五分之一(因有的大曲生产企业的产品抽样批次少,上述数据可能会有小的误差)。
目前关于大曲中黑曲霉、黄曲霉、青霉菌的一些研究相对较少。
当前有报道称,黑曲霉中的一些菌系具有产赭曲霉毒素能力,尤其是具有产赭曲霉毒素A的能力,该物质具有极强的毒性,对肾脏和肝脏有极大的危害,且具有极强的致癌性[5];黄曲霉中的一些菌系具有产黄曲霉毒素的能力,尤其是黄曲霉毒素B1,具有极强的毒性,能引起人和家畜家禽严重中毒以至死亡,且致癌能力很强[6]。
酿酒生物技术及应用四川省重点实验室的罗惠波等对中高温大曲中黑曲霉、黄曲霉作了分离鉴定及其安全性初步研究,在进行固态模拟发酵试验后的结果表明(大曲、糟醅样品来源于四川某名优酒厂):在进行固态模拟发酵时,黑曲霉菌株的接种量加大至6‰。蒸馏酒中赭曲霉毒素A含量最高可达0.4 μg/kg[5]。2017年《食品安全国家标准食品中真菌毒素限量》中新增了葡萄酒中赭曲霉毒素A限量。新标准执行后,在中国市场中销售的国产和进口葡萄酒中所含赭曲霉毒素A将不得超过2.0 μg/kg,和欧盟标准保持一致。在进行固态模拟发酵时,黄曲霉菌株的接种量加大至10‰,蒸馏酒中黄曲霉毒素B1含量为3.2 μg/kg,仍在国家标准限制以内。国家卫生标准规定,黄曲霉毒素B1≤5 μg/kg[6]。美国联邦政府有关法律规定人类消费食品和人类消费的牛奶中黄曲霉毒素B1含量不能超过0.5 μg/kg。而欧盟国家的规定更严格,要求人类生活消费品中的黄曲霉毒素B1的含量不能超过0.05 μg/kg。虽然试验蒸馏酒中赭曲霉毒素A与黄曲霉毒素B1的含量在国家发酵食品中的限量标准内,但是本实验只是进行了固态模拟发酵,而该菌株在白酒生产实践中的具体应用是一个更为复杂的过程,其安全性也有待进一步证实[6]。
在制曲或白酒酿造过程中会滋生青霉菌。它是酿造过程中的有害菌。宋国珍认为,在制曲过程中,如果感染了青霉菌,会使麸曲和酒母的质量下降,出酒率也会大幅度下降[7]。
江西四特酒有限责任公司的严伟等研究认为:大曲中所含有的青霉菌降低了原料的出酒率,影响了特型酒的风味,所产的酒基后味不太爽净,稍苦涩。主要原因是由于感染青霉的大曲能够提高酒基中的杂醇油(高级醇)成分(异丁醇、异戊醇、仲丁醇)含量,从而使得酒基的后味稍苦涩。如果含量过多,不仅导致酒的苦味、涩味、辣味增加,还会引起消费者头痛、易醉等现象[8]。
而己酸乙酯和丙酸乙酯,青霉曲窖池酒明显低于正常曲窖池[8]。
古人云:“应时而作,应势而行,是为天道”。其实是遵循了万事万物发展的自然规律。河套酒业在生产大曲过程中充分结合当地的自然条件、气候,安排每年只在最适宜的季节应时而作,每年5—10月份期间,气温在16~35.5℃之间,在此期间,是各种微生物活动的高峰期,在此期间制曲,有利于曲坯中的微生物菌群种类、数量及其代谢产物,保障了大曲质量的稳定。
已经培养好的优质大曲,进行贮存保藏,也是较为关键的工序,如贮存不当则会导致微生物消亡、酶活力衰退,大曲返潮后生长杂菌、曲中产生霉坏味、异杂味,曲虫害导致库存损耗过大等现象的发生。
大曲的贮存保藏,其实就是对大曲中的微生物菌种及其代谢产物的妥善保藏,保藏的目的就是使已有的菌种,保持其原来性状和活力不退化,不死亡,不被污染,以达到便于研究、交换和使用的目的[9]。
对已有微生物的保存,其原理都是根据微生物生理、生化特点,人工的创造环境条件,使微生物长期处于代谢不活泼、生长繁殖受抑制的休眠状态。这些人工造成的环境主要是低温、干燥和缺氧,避光、缺乏营养、添加保护剂或酸度中和剂也能有效提高保藏效果。若选择微生物的休眠体,如分生孢子、芽孢等进行保藏,则保藏效果更佳[9]。
表2 2014—2015年度跟踪检测情况(酿酒生产车间现场抽样)
河套大曲经过近一个月的培养,大曲水分降到14%以下(见表1),质量评定后,按批次以20~22层的曲块高度(4~4.4 m),集中码放于曲库,并注明标识。此时曲块中水分、营养、温度仍保持一定水平,还能促使曲子中的微生物进行生长代谢,放出二氧化碳,造成微环境缺氧。经过后熟阶段,水分逐渐降低至10%左右,进入相对稳定期,各项理化指标变化甚小(见表2),称之为大曲贮存保藏阶段。表2跟踪检验的该批次大曲,用于原酒车间酿酒生产,所产原酒出酒率正常(产酒情况见表3)。
表3 2014—2015年度跟踪检测大曲的出酒率 (%)
而河套地区全年空气较干燥,11月份至次年4月份,处于低温干燥期,非常有利于曲块的贮存。曲库墙体为砖混结构,房顶为彩钢钢架结构,保证适当通风外,曲库的地面下也设计有通风通道,保障曲库地面的干燥。我们长期跟踪4年的大曲数据表明,没有发现在曲库贮存保藏的大曲有返潮现象,没有发现鼠害、虫害(不包括曲虫)现象,曲虫相对较少,贮存过程中微生物代谢缓慢、大曲各项指标稳定(见表4),库损小。对2013年度8月份出房入库的大曲进行存放跟踪检测,在存放4年零4个月后,抽取6个批次样品进行称重,测得库损为3.2%,包括水分损耗,年均库损约为0.74%。
表4中跟踪的该批次大曲用于酿酒生产,产酒率正常(见表5)。
生产实践表明,因不同区域的气候差异,导致大曲在生产、贮存期间的变化各有不同,不可一概而论,用陈年大曲入池发酵,前期发酵缓慢,但酒质很好。湖北黄山头酒业有限公司的宋瑞滨等对浓香型大曲在不同贮存期的部分理化指标、微生物变化及在酿酒生产应用中基酒情况做了深入、细致的试验研究。试验表明,用贮存期长的大曲生产的基酒浓香主体香更突出,香气幽雅细腻、入口柔和绵甜、入喉圆润舒畅,饮后舒适,认为正是当今白酒创新发展的方向[10]。
7.1 合理利用地理资源优势,采用传统制曲工艺,在制曲生产中,创造有利培曲条件,应时而生产。从生产原料到入库贮存,做到精细管理,是做好优质大曲的关键。
7.2 河套地区的气候条件,有利于制曲的中、后期培养、贮存,成熟后的大曲杂菌少。此次通过跟踪贮存4年的大曲检测说明,河套地区干燥的气候,使得贮存期内的大曲各理化指标、库房损耗数据变化小。因此,利用区域特点打造生产的河套大曲,能够生产出更加安全、健康、优质的浓香型白酒找准了定位和部分理论依据。
表4 2015年4月至2017年11月跟踪检测
7.3 河套酒生产中,每年进入夏季,都用陈曲投入酿酒生产,用于安全度夏。利用不同贮存期的陈曲生产的酒质在口感上、酒体的微量成分上有何差异,是后续的研究项目。
7.4 后续的研究项目包括不同地域生产的中高温大曲中的香味物质与其酒中的香味物质的关联性,在这些相关联的物质成分中,筛选出能够识别地域产品个性化的物质成分,使其成为地域性产品的标签性物质成分,也为地域产品的个性化风格定位、产品甄别提供更加科学的技术支持。
表5 2015年4月至2017年11月跟踪检测大曲出酒率 (%)