特香型大曲培养条件关键技术优化研究

殷海艳，陆步诗，李新社，谢 洪

（1.邵阳市食品药品检验所，湖南邵阳 422000；2.邵阳学院食品与化学工程学院，湖南邵阳 422000；3.生态酿酒技术与应用湖南省重点实验室，湖南邵阳 422000）

特香型大曲是特香型白酒的糖化发酵剂，生产工艺流程为：原料→拌料→下料→机械压曲→运曲→入房安曲→培菌管理→搬曲出房→入库贮存→成品曲，确定培菌管理作为本次研究的主要工艺环节。培菌管理主要是培菌过程和培养周期，培菌过程是决定大曲质量优劣的重要环节，包括前缓期、中挺期、后缓落期等阶段，初步确定曲坯入房的关键技术为培养条件：前缓期品温、中挺期品温、后缓落期品温和培养周期。前缓期特香型大曲霉菌、酵母菌等大量生长繁殖；中挺期特香型大曲中已大量生长繁殖的微生物进行代谢作用，产生大量醇类酯类物质，提升特香型大曲质量；后缓落期挥发曲心多余的水分，使特香型大曲香味物质表现出来；培养周期是曲坯入房培养到成品曲入库贮存的周期，由于特香型大曲培菌需要经前缓期、中挺期和后缓落期这三个主要时期，培养周期不可过短，否则不利于大曲培菌。

目前关于浓香型大曲、酱香型大曲和清香型大曲的生产工艺研究较多，但关于特香型大曲生产工艺的研究较少，且特香型大曲培养条件关键技术优化鲜有报道。因此，研究特香型大曲的生产工艺，优化特香型大曲培养条件关键技术，能为特香型大曲的生产提供一些指导和理论数据支撑。本次研究特香型大曲的关键技术，以培养条件各因素为变量，特香型大曲质量（感官）评分为考察指标，通过单因素试验和正交试验确定特香型大曲最佳的培养条件。通过验证试验，验证在最佳的培养条件下，所生产的特香型大曲的质量。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

酒样：特香型大曲和特香型白酒，均由某特香型酒厂提供。

试剂及耗材：见表1。

表1 主要试剂及耗材

仪器设备：见表2。

表2 主要仪器与设备

1.2 实验方法

1.2.1 特香型大曲培养条件

通过检测特香型大曲的品温，研究前缓期、中挺期和后缓落期的品温对特香型大曲质量的影响，在每天的上午、下午和晚上检测大曲的品温，将温度计插入大曲约2 cm 深度，每次随机测定3 块大曲的品温，分别计算测定温度平均值即为大曲的品温。每天记录曲房的温度和湿度。曲坯从入房培养到出房贮存为一个培养周期。

1.2.2 特香型大曲质量评定方法

传统特香型质量评定体系，以大曲感官评分体系为主。以大曲的感官指标为考察指标，对大曲的质量进行评定。大曲感官检测方法：参考QB/T 4257—2011 酿酒大曲通用分析方法，大曲感官检测采用对比方法，通过感觉器官进行分析评价，将试验曲和标准曲，一起送入品曲室进行品评。品评人员由1 名国家级评曲员和6 名普通评曲员（经过半年大曲闻香训练的人员）组成。在温度为20 ℃、湿度为45%RH的环境下，以标准曲感官为参考标准，参照大曲感官评分体系，对试验曲感官进行评分，得到大曲质量评分。参考DB36/T 1007—2018特香型大曲感官要求，从外观、断面和香气三个方面，以形状大小、穿衣和色泽等10 个评分指标，对大曲感官进行评分。

1.2.3 特香型白酒质量评定方法

特香型白酒质量评定体系，以白酒感官评分体系和理化评分体系为主。白酒的感官指标（40%）和理化指标（60%）为考察指标，对白酒的质量进行评定。

（1）白酒检测方法：参考GB/T 10345—2007 白酒分析方法；感官检测采用比对方法，通过感觉器官进行分析；酒精度检测采用密度瓶法；酸酯总量检测采用滴定中和加热回流法；正丙醇、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丙酸乙酯检测均采用气相色谱法。

（2）白酒感官评分：将试验酒和标准酒，一起送入品酒室进行品评。品评人员由一名国家级评酒员和六名普通评酒员（经过半年白酒闻香训练的人员）组成。在温度20 ℃、湿度45%RH的环境下，以标准酒感官为参考标准，对试验酒感官进行品评。参考GB/T 20823—2017 特香型白酒标准中高度酒的感官要求，以色泽、透明度和沉淀等10 个评分指标，对白酒感官进行评分。

（3）特香型白酒质量评定：特香型白酒质量评定体系包括白酒感官评分体系和理化评分体系，以白酒的感官指标和理化指标为评分指标，对白酒的质量进行评定。参考特香型白酒感官评分体系和特香型白酒理化评分体系，以感官评分40 %和理化评分60%进行折算，综合所得为白酒质量评分。

1.2.4 单因素试验

以大曲质量评分为考察指标，研究培养条件各因素对大曲质量的影响，确定各因素较适宜的水平。

在其他因素不变的条件下，进行单因素试验，每组试验进行3 个平行检测。将前缓期品温（℃）设定为25、30、35、40、45；中挺期品温（℃）设定为45、50、55、60、65；后缓落期品温（℃）设定为20、25、30、35、40；培养周期（d）设定为22、24、26、28、30。以大曲质量评分为考察指标，研究前缓期品温、中挺期品温、后缓落期品温和培养周期对大曲质量的影响，确定培养条件各因素较适宜的水平。

1.2.5 正交试验

根据单因素试验结果，确定培养条件各因素较适宜的3 个水平，通过SPSS 20.0 软件进行正交试验的设计。

培养条件正交试验：以前缓期品温（A）、中挺期品温（B）、后缓落期品温（C）、培养周期（D）为影响因素，特香型大曲质量评分为考察指标，确定最佳培养条件。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 前缓期品温对特香型大曲质量的影响

在中挺期品温55 ℃、后缓落期品温30 ℃、培养周期26 d 时，探究不同前缓期品温对特香型大曲质量的影响。前缓期品温对特香型大曲质量的影响，见图1。

图1 前缓期品温对特香型大曲质量的影响

由图1 分析得出,随着前缓期品温的变化，特香型大曲质量评分呈现先上升后下降的趋势，当前缓期品温达到40 ℃时，大曲质量评分最高为80 分，微生物的生长受温度的影响，大曲发酵前期利用微生物繁殖活动自然升温，培菌前缓期是毛霉、根霉等霉菌、酵母菌和细菌大量繁殖的时期。前缓期品温为微生物的生长提供适宜的温度环境，有利于特香型大曲质量的提升。适当升高前缓期品温可以促进特香型大曲中酯化反应的进行，当前缓期品温过高时，不利于大曲微生物的生长，使得特香型大曲质量下降。当前缓期品温达到40 ℃时，大曲质量评分最高，确定正交试验前缓期品温（℃）因素较适宜的3个水平为35、40和45。

2.1.2 中挺期品温对特香型大曲质量的影响

在前缓期品温40 ℃、后缓落期品温30 ℃、培养周期26 d 时，探究不同中挺期品温对特香型大曲质量的影响。中挺期品温对特香型大曲质量的影响，见图2。

图2 中挺期品温对特香型大曲质量的影响

由图2 分析得出，随着中挺期品温的变化，特香型大曲质量评分呈现先上升后下降的趋势，当中挺期品温达到60 ℃时，大曲质量评分最高为86分，当特香型大曲温度升到中挺期品温后，大曲内部的温度基本保持不变，此时是大曲微生物酵母进行酒精发酵的关键时期，有利于产酯，有利于特香型大曲质量的提升，但是当中挺期品温过高时，高温环境影响微生物的生长，微生物数量开始下降，耐高温芽孢杆菌在该环境下数量有所增加，细菌中耐热菌株增加，不耐热菌株减少，细菌总数下降，部分芽孢杆菌出现代谢产酸的现象。当中挺期品温达到60 ℃时，大曲质量评分最高，确定正交试验中挺期品温（℃）因素较适宜的3个水平为55、60和65。

2.1.3 后缓落期品温对特香型大曲质量的影响

在前缓期品温40 ℃、中挺期品温60 ℃、培养周期26 d 时，探究不同后缓落期品温对特香型大曲质量的影响。后缓落期品温对特香型大曲质量的影响，见图3。

图3 后缓落期品温对特香型大曲质量的影响

由图3 分析得出，随着后缓落期品温的变化，特香型大曲质量评分呈现先上升后下降的趋势，当后缓落期品温达到35 ℃时，大曲质量评分最高为88分，后缓落期品温的变化是判断大曲微生物代谢情况和发酵进程的有效手段。在大曲发酵前期由于大曲内含大量氧气，营养物质丰富，好氧微生物利用大曲间隙的空气进行有氧呼吸和大量繁殖，释放大量代谢热量，致使后缓落期品温持续上升，微生物的生长繁殖，有利于特香型大曲质量的提升，但是当后缓落期品温过高时，大曲微生物主要是产生糖化过程和发酵过程，不利于特香型大曲产香产酯过程的发生，使得特香型大曲质量下降。当后缓落期品温达到35 ℃时，大曲质量评分最高，因此确定正交试验后缓落期品温（℃）因素较适宜的3 个水平为30、35和40。

2.1.4 培养周期对大曲质量的影响

在前缓期品温40 ℃、中挺期品温60 ℃、后缓落期品温35 ℃时，探究不同培养周期对特香型大曲质量的影响。培养周期对特香型大曲质量的影响，见图4。

图4 培养周期对特香型大曲质量影响

由图4 分析得出，随着培养周期的变化，特香型大曲质量评分呈现先上升后下降的趋势，当培养周期达到28 d 时，大曲质量评分最高为79 分，特香型大曲发酵过程中的微生物群落演替和理化变化需要一定的培养周期，有利于特香型大曲的发酵及大曲风味物质的产生，有利于特香型大曲质量的提升，但是当培养周期过长时，特香型大曲的营养物质已消耗尽，使得大曲不上霉，没有穿衣，大曲质量下降。当培养周期达到28 d 时，大曲质量评分最高，因此确定正交试验培养周期（天）因素较适宜的三个水平为26、28和30。

2.2 正交试验结果与分析

2.2.1 正交试验因素水平

在单因素试验结果基础上，以前缓期品温、中挺期品温、后缓落期品温和培养周期作为培养条件的四个因素，对各因素设计3 个水平。正交试验因素水平，见表3。

表3 正交试验因素水平

2.2.2 正交试验结果

培养条件L（3）正交试验结果，见表4。

表4 培养条件L9(34)正交试验结果

培养条件正交试验结果分析，根据极差（R值），大小关系为A＞C＞B＞D，则各因素主次关系为前缓期品温＞后缓落期品温＞中挺期品温＞培养周期，说明前缓期品温的改变对特香型大曲质量影响最大，培养周期的改变对特香型大曲质量影响最小，中挺期品温和后缓落期品温二者的改变对特香型大曲质量影响较接近；根据均值（K 值），各因素最佳组合为ABCD。由于大曲的品温受周围环境影响较大，对大曲品温设置±2 ℃的波动范围。最佳培养条件为前缓期湿度65 %RH～75 %RH、3～5 d、品温45 ℃±2 ℃，中挺期湿度85 %RH～95 %RH、7～9 d、品温60 ℃±2 ℃，后缓落期湿度70 %RH～80 %RH、10～12 d、品温35 ℃±2 ℃，培养周期28 d。最佳培养条件时，对特香型大曲工艺关键技术进行优化，优化工艺后生产的大曲质量评分为94分。

2.3 验证试验

以正交试验结果最佳的培养条件，在春夏秋冬不同季节生产的大曲作为试验曲；传统特香型大曲工艺生产的大曲作为对照曲。以传统特香型大曲质量评定体系（以大曲感官评分为主），对试验曲和对照曲质量进行评定，验证优化的大曲工艺关键技术可行性。以白酒质量评定体系（感官评分占40%和理化评分占60%），对试验曲所酿造的白酒质量进行评定，验证工艺关键技术优化后所生产的大曲质量及其与白酒质量的内在联系。

在最佳的培养条件下，在春夏秋冬不同季节制曲时，优化大曲工艺生产的试验曲，评分为92 分（春）、88 分（夏）、94 分（秋）和86 分（冬）；传统大曲工艺生产的对照曲，评分为84 分（春）、76 分（夏）、90 分（秋）和58 分（冬）；优化的特香型大曲工艺生产的大曲质量比传统工艺生产的大曲质量要稳定。以白酒质量评定体系（感官评分40 %和理化评分60 %），对试验曲所酿造的白酒质量进行评定，评定结果分别为90 分（春）、84 分（夏）、92 分（秋）和83 分（冬），验证了工艺关键技术优化所生产的大曲质量及其与白酒质量的内在联系，大曲质量好所酿造的白酒质量也较好。经过验证试验，验证了优化的特香型大曲工艺的可行性和实际应用价值。

3 结论

经过单因素和正交试验，确定了最佳培养条件，在最佳培养条件下，生产的大曲质量较好。经过验证试验，验证了白酒质量和大曲质量有着内在联系，大曲质量对白酒质量有极大的影响，“在一定条件下，曲优则酒优，曲劣则酒劣”。我们要利用好自然环境的规律，顺应季节的变化，调整相应的生产工艺，提高优质大曲的产量，提高优质白酒产量。