瀘型大曲中曲香與微生物和生理生化指標(biāo)間的關(guān)系

曹振華，沈才洪，秦　輝，王松濤，王小軍，沈才萍，鄔捷峰，敖宗華，王　超，劉青青，蘇占元（.四川理工學(xué)院，四川自貢63000；.瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州66000；3.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州66000；.國家酒類及加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心瀘州實驗室，四川瀘州66000）

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瀘型大曲中曲香與微生物和生理生化指標(biāo)間的關(guān)系

曹振華1，沈才洪2，3，秦輝2，王松濤2，王小軍2，沈才萍2，鄔捷峰2，敖宗華2，3，王超1，劉青青1，蘇占元4
（1.四川理工學(xué)院，四川自貢643000；2.瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州646000；3.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000；4.國家酒類及加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心瀘州實驗室，四川瀘州646000）

摘要：分析瀘型大曲中水分、酸度、淀粉轉(zhuǎn)化率、氨態(tài)氮、糖化力、發(fā)酵力、酯化力和微生物指標(biāo)與曲香的關(guān)系。結(jié)果表明，酸度、淀粉轉(zhuǎn)化率、氨態(tài)氮、芽孢桿菌數(shù)量和酵母菌數(shù)量與曲香呈極顯著正相關(guān)；在適宜范圍內(nèi)，酸度、淀粉轉(zhuǎn)化率和氨態(tài)氮含量越高，芽孢桿菌數(shù)量和酵母菌數(shù)量越多，曲香就越濃郁。

關(guān)鍵詞：大曲；曲香；酸度；理化指標(biāo)；氨態(tài)氮

大曲既是白酒釀造過程中的糖化劑和發(fā)酵劑[1]，又是白酒釀造過程中的生香劑，在白酒釀造過程具有提供大曲復(fù)合曲香物質(zhì)及其呈香前體物質(zhì)的作用[2-3]，被譽為“酒之骨”[4]。研究表明，大曲復(fù)合曲香物質(zhì)來源于制曲原料中的蛋白質(zhì)、脂肪以及淀粉等物質(zhì)的降解，其復(fù)合曲香是由氨基酸、脂肪酸、多糖及其聚合物等多種物質(zhì)共同構(gòu)成[5]。

大曲的復(fù)合曲香對白酒風(fēng)味的形成有重要影響，研究大曲的復(fù)合曲香對研究白酒風(fēng)味的形成具有重要意義。但是目前大曲中的復(fù)合曲香與大曲的微生物和理化指標(biāo)間的關(guān)系研究報道很少。本研究從瀘型大曲中微生物種類、數(shù)量和生理生化指標(biāo)研究瀘型大曲的復(fù)合曲香。這為研究新型口感白酒提供了理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1實驗材料

曲樣：由瀘州老窖制曲生態(tài)園提供。

試劑：0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，200 g/L氫氧化鈉溶液，斐林試劑，10 g/L酚酞指示劑，10 g/L次甲基藍溶液，pH4.6緩沖溶液，2.5 mol/L硫酸溶液，凡士林，無水乙醇等。

培養(yǎng)基：虎紅培養(yǎng)基，營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基。

1.1.2主要儀器

萬用電爐（DL-1型），北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；電子天平（DT1002型），常熟市佳衡天平儀器有限公司；超聲波清洗機，寧波新芝生物科技有限公司；隔水式恒溫培養(yǎng)箱（GHP-9050型），上海一恒科技有限公司；電熱恒溫培養(yǎng)箱（PS-3600A型），成都晟杰科技有限公司；立式壓力蒸汽滅菌器（YXQ-LS-100A型），上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；臺式潔凈工作臺（VD-850型），蘇州凈化設(shè)備有限公司；電熱恒溫水浴鍋，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；電熱蒸餾水器；高速多功能粉碎機（DC-750A型），浙江武義鼎藏日用金屬制品廠；發(fā)酵栓；移液管；燒杯；三角瓶等。

1.2實驗方法

1.2.1大曲中微生物分離計數(shù)

采用稀釋平板計數(shù)法[6-7]，細菌和芽孢桿菌用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基；霉菌和酵母菌用虎紅培養(yǎng)基。

1.2.2理化檢測方法

參照文獻檢測曲樣中水分、酸度的含量[8-9]。

1.2.3生化檢測方法

參照文獻檢測曲樣中糖化力、發(fā)酵力、淀粉轉(zhuǎn)化率、氨態(tài)氮酯化力的含量[5，8-9]。

1.2.4數(shù)據(jù)分析

運用SPSS軟件的Bivariate功能對瀘型大曲中的微生物和生理生化指標(biāo)與曲香的相關(guān)性進行分析。

2　結(jié)果與分析

2.1瀘型大曲中不同曲香的感官特征

依據(jù)文獻[10]和瀘州老窖大曲感官評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗，由制曲生產(chǎn)經(jīng)驗豐富的人員通過感官聞香，對不同曲香的大曲進行評分（曲香滿分15分），然后對不同大曲進行分類，分成曲香≥10型和曲香＜10型兩類大曲，結(jié)果見表1。

表1　瀘型大曲中不同曲香的感官特征

由表1可知，與曲香＜10大曲相比，曲香≥10大曲穿衣更均勻，且無裂口；從皮張?zhí)卣骺?，曲香?0大曲皮張較??；從斷面特征看，曲香≥10大曲斷面較為整齊，菌絲較為豐滿；從曲香特征看，曲香≥10大曲曲香濃郁，純正，無異味，而曲香＜10大曲曲香平淡。

2.2瀘型大曲中不同曲香的微生物比較

采用平板稀釋計數(shù)法對曲香≥10大曲和曲香＜10大曲進行微生物分離計數(shù)，其結(jié)果見表2。

表2　瀘型大曲中不同曲香的微生物數(shù)量比較

由表2可知，瀘型大曲中曲香≥10大曲和曲香＜10大曲微生物數(shù)量都較為豐富，但曲香≥10大曲和曲香＜10大曲微生物數(shù)量還是有較大差異。與曲香＜10大曲相比，曲香≥10大曲中細菌數(shù)量、芽孢桿菌數(shù)量、霉菌數(shù)量和酵母菌數(shù)量均高于曲香＜10大曲，其中，曲香≥10大曲中芽孢桿菌數(shù)量和酵母菌數(shù)量分別是曲香＜10大曲中的13.05倍和8.04倍，而霉菌數(shù)量相差不多，且總的微生物數(shù)量曲香≥10大曲明顯高于曲香＜10大曲。這與文獻已報道的大曲的香氣成分是由多種微生物共同作用的結(jié)果，產(chǎn)香芽孢桿菌和產(chǎn)香酵母菌是大曲風(fēng)味物質(zhì)形成的重要原因相符[11-12]。

2.3瀘型大曲中不同曲香的理化指標(biāo)比較

瀘型大曲中曲香≥10大曲和曲香＜10大曲的水分含量和酸度結(jié)果見表3。

表3　瀘型大曲中不同曲香的理化指標(biāo)比較

由表3可知，2種大曲的水分質(zhì)量分數(shù)相差很小，但曲香≥10大曲的酸度明顯高于曲香＜10大曲。大曲酸度的形成主要來源于生酸微生物進行的有機酸代謝以及脂肪、淀粉和蛋白質(zhì)的降解[12-13]，曲香≥10大曲酸度較高可能是因大曲中生酸微生物數(shù)量較多，這也說明酸度可以作為判斷曲香強弱的一個指標(biāo)，且這與唐玉明等[14]認為的酸度可作為大曲復(fù)合曲香強弱的一個指標(biāo)相符。

2.4瀘型大曲中不同曲香的生化指標(biāo)比較

瀘型大曲中曲香≥10大曲和曲香＜10大曲的糖化力、發(fā)酵力、酯化力、淀粉轉(zhuǎn)化率和氨態(tài)氮含量檢測結(jié)果見表4。

由表4可知，2種大曲的酯化力作用強弱相差很小。曲香≥10大曲糖化力略高于曲香＜10大曲的糖化力，糖化力是衡量大曲糖化作用強弱的一個重要指標(biāo)，是指大曲中具有糖化作用的酶及微生物將淀粉轉(zhuǎn)化為糖分的能力[14-16]，可能是由于曲香≥10大曲中糖化酶及降解淀粉的微生物較多使其糖化力較高。曲香≥10大曲的發(fā)酵力高于曲香＜10大曲，大曲發(fā)酵力的高低與大曲中酵母菌有關(guān)，因為曲香≥10大曲的酵母菌數(shù)量明顯高于曲香＜10大曲的，這可能是導(dǎo)致其發(fā)酵力較高的原因。由表4也可以看出，曲香越濃郁，淀粉轉(zhuǎn)化率和氨態(tài)氮含量也越高，大曲的制作原料含量主要是淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪，淀粉轉(zhuǎn)化率越高，說明微生物分解淀粉的能力也越強，淀粉分解為葡萄糖，再進一步降解或進入三羧酸循環(huán)，積累的大曲復(fù)合曲香物質(zhì)及其前體物質(zhì)含量也越多，所以淀粉轉(zhuǎn)化率也可作為衡量大曲復(fù)合曲香的一個指標(biāo)。大曲中游離氨基酸主要來源于大曲原料中蛋白質(zhì)的降解，游離氨基酸是大曲中香氣形成的重要前體物質(zhì)，大曲中的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解生成氨基酸，這些氨基酸又經(jīng)過不同微生物及酶的作用,生成許多白酒中的香味成分和大曲的曲香成分[13]，所以大曲中氨態(tài)氮的含量也可以衡量大曲中復(fù)合曲香成分含量的高低。

表4　瀘型大曲中不同曲香的生化指標(biāo)比較

2.5瀘型大曲中曲香與微生物和生理生化指標(biāo)的相關(guān)性分析

運用SPSS 17.0數(shù)據(jù)分析軟件中的相關(guān)性分析功能對瀘型大曲的微生物和生理生化指標(biāo)與曲香的相關(guān)性進行了分析，結(jié)果見表5。

表5　瀘型大曲中曲香與微生物和生理生化指標(biāo)的相關(guān)性分析

注：相關(guān)系數(shù)的顯著性用“*”表示，“*”表示相關(guān)達到顯著水平（P＜0.05），“**”表示相關(guān)達到極顯著水平（P＜0.01）。

由表5可以看出，曲香與酸度呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.798（P＜0.01）；曲香與淀粉轉(zhuǎn)化率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.948（P＜0.01）；曲香與氨態(tài)氮呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.961（P＜0.01）；曲香與酵母菌呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.937（P＜0.01）；曲香與芽孢桿菌呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.982（P＜0.01）；曲香與發(fā)酵力呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.548（P＜0.05）；其余指標(biāo)相關(guān)性不顯著。

3　結(jié)論

通過感官聞曲香的方法，選取了瀘型大曲中曲香≥10和曲香＜10兩種類型的大曲，通過分析其微生物種類和數(shù)量、理化和生化指標(biāo)得出結(jié)果。結(jié)果表明，曲香≥10型大曲微生物數(shù)量較曲香＜10型大曲微生物數(shù)量多，其中芽孢桿菌數(shù)量和酵母菌數(shù)量明顯比曲香＜10型多，且曲香越濃郁，芽孢桿菌和酵母菌數(shù)量也越多，說明芽孢桿菌數(shù)量和酵母菌數(shù)量可以作為反映大曲復(fù)合曲香強弱的一個重要指標(biāo)；從理化指標(biāo)看，兩種類型的大曲水分差異較小，其酸度指標(biāo)差異較大，在適宜范圍內(nèi)曲香越濃郁，酸度也越高，所以大曲的酸度可以作為反映大曲復(fù)合曲香強弱的指標(biāo)；從生化指標(biāo)看，淀粉轉(zhuǎn)化率和氨態(tài)氮指標(biāo)差異較大，在適宜范圍內(nèi)曲香越濃郁，淀粉轉(zhuǎn)化率和氨態(tài)氮含量也越高，這與已報道的文獻認為酸度、氨態(tài)氮和淀粉轉(zhuǎn)化率可以作為反映大曲復(fù)合曲香強弱的重要指標(biāo)相符[5，14]，所以，大曲的淀粉轉(zhuǎn)化率和氨態(tài)氮含量可以作為反映大曲復(fù)合曲香強弱的指標(biāo)，兩種大曲的酯化力相差較小，曲香≥10型大曲的糖化力和發(fā)酵力比曲香＜10型大曲的糖化力和發(fā)酵力略高，這可能是某些微生物作用的結(jié)果，所以酯化力、發(fā)酵力和糖化力不能作為反映大曲復(fù)合曲香強弱的指標(biāo)。

綜上所述，瀘型大曲中芽孢桿菌數(shù)量和酵母菌數(shù)量、酸度、淀粉轉(zhuǎn)化率和氨態(tài)氮含量可以作為反映瀘型大曲中復(fù)合曲香強弱的指標(biāo)，且在適宜范圍內(nèi)這些指標(biāo)越高，曲香也越濃。這為研究大曲的復(fù)合曲香提供了科學(xué)依據(jù)，也為進一步研發(fā)新型口感的白酒奠定了基礎(chǔ)。

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Relationships between the Aroma of Nongxiang Daqu and Its Microbiological, Physiological and Biochemical Indexes

CAO Zhenhua1,SHEN Caihong2,3, QIN Hui2,WANG Songtao2, WANG Xiaojun2,SHEN Caiping2, WU Jiefeng2,AO Zonghua2,3, WANG Chao1,LIU Qingqing1and SU Zhanyuan4
(1. Sichuan University of Science & Engineering,Zigong, Sichuan 643000; 2. Luzhou Laojiao Co.Ltd., Luzhou, Sichuan 646000; 3.National Engineering Technology Research Center of Solid-state Brewing, Luzhou, Sichuan 646000; 4. Luzhou Lab of National Wine & Processing Food Quality Inspection & Supervision Center，Luzhou，Sichuan 646000, China)

Abstract:In this study, the relationships between the aroma of Nongxiang Daqu and its microbiolgical, physiological and biochemical indexes (such as moisture content, acidity, starch conversion rate, ammonia nitrogen, saccharifying power, fermenting power, esterifying power etc.) were explored. There were significant positive relationships between the aroma and acidity, starch conversion rate, ammonia nitrogen, Bacillus and yeast quantity. In the range of proper acidity, higher starch conversion rate and higher ammonia nitrogen content, and more Bacillus and yeast would produce stronger Daqu aroma.

Key words:Daqu; Daqu aroma; acidity; physiochemical indexes; ammonia nitrogen

通訊作者：沈才洪（1966-），男，教授級高工，博士生導(dǎo)師，四川省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人，瀘州老窖股份有限公司副總經(jīng)理、總工程師。

作者簡介：曹振華（1988-），男，河南周口人，在讀碩士研究生，研究方向：釀酒生物技術(shù)。

收稿日期：2015-12-07

基金項目：四川省科技支撐項目《窖泥微生物混合菌群結(jié)構(gòu)分析及釀造微生物的分離鑒定（省院科技合作）》（項目編號2015JZ0001）。

DOI：10.13746/j.njkj.2015457

中圖分類號：TS261.1；TS261.7；TS262.3

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）03-0042-03

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2016-02-15；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160215.1442.002.html。