五糧液“包包曲”的生產(chǎn)特點(diǎn)和展望

鐘 莉，鄭 佳，彭志云，趙 東

（四川省宜賓五糧液股份有限公司，宜賓四川644000）

五糧液“包包曲”的生產(chǎn)特點(diǎn)和展望

鐘 莉，鄭 佳，彭志云，趙 東

（四川省宜賓五糧液股份有限公司，宜賓四川644000）

綜述了五糧液“包包曲”的生產(chǎn)工藝流程和控制、工藝特點(diǎn)和技術(shù)創(chuàng)新。從現(xiàn)代分析檢測技術(shù)、分子生物學(xué)等分析檢測技術(shù)體系及制曲機(jī)械化進(jìn)展等方面詮釋包包曲傳統(tǒng)制作技藝精髓的意義及技術(shù)前景，并提出了基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的制曲智能化設(shè)想。

五糧液； 包包曲； 生產(chǎn)特點(diǎn)； 展望

制曲技術(shù)是我國特有的一份民族遺產(chǎn)。曲的制作和應(yīng)用，實(shí)際上是我國釀造史上的一場革命，不僅推動(dòng)了釀造業(yè)的發(fā)展，而且一直沿用至今，給現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)和酶制劑工業(yè)帶來了深遠(yuǎn)影響。盡管在無曲之前也有酒，但只是曲類微生物作用于糖類或淀粉類物質(zhì)上生成的低度發(fā)酵酒，類似于現(xiàn)在的黃酒。只有當(dāng)制曲技術(shù)和蒸餾技術(shù)出現(xiàn)后，釀酒才得到了規(guī)模化的發(fā)展，從此“酒就離不開曲”。俗語說“美酒必備佳曲”“曲為酒之骨”（白酒釀造中把糟醅比作肉，水比作血，曲為骨），其中“曲定酒型”之說足以證明曲在釀酒過程中的重要地位[1-2]。

1 五糧液“包包曲”的歷史

中國名優(yōu)白酒都是采用大曲固態(tài)法釀造。大曲的生產(chǎn)為生料制曲，原料包括大麥、小麥、高粱、豌豆。大曲分類可按培養(yǎng)品溫（高溫、中溫、低溫）和香型（醬香、濃香、清香、兼香等）分類。各種大曲無論是原料配比、生產(chǎn)工藝、發(fā)酵特點(diǎn)均有所不同，但在釀造過程中都起到提供酶系（糖化發(fā)酵）、提供菌系（微生物）、提供香源（酒的香味物質(zhì)或生香前體物質(zhì)）、提供物系（投糧作用）的四大作用?！扒ň菩汀钡母驹蛟谟诖笄木岛蜕阕饔玫膮^(qū)別。具有特色的五糧液“包包曲”是在長期的制曲歷史過程中形成的，五糧液傳統(tǒng)制曲是將拌均勻的曲料裝入曲盒，用手壓緊，再用雙足掌從兩頭往中間踩，踩出包包并提出麥漿（俗稱提漿），踩曲要踩緊，特別是四周一定要踩實(shí)，中間可略松，應(yīng)均勻無裂縫。目前，五糧液根據(jù)傳統(tǒng)制曲的原理正在逐步走上機(jī)械化、智能化的制曲技術(shù)之路。

2 五糧液“包包曲”的生產(chǎn)工藝流程及控制

五糧液是濃香型白酒的典型代表，在生產(chǎn)過程中除了采用5種糧食為原料、獨(dú)特的生產(chǎn)工藝、不可復(fù)制的釀造生態(tài)環(huán)境外，“包包曲”是其生產(chǎn)的特色之一。五糧液大曲因在制作過程中，曲的中部隆起，形似包包狀，因此叫“包包曲”。五糧液“包包曲”采用純小麥生料制曲，其生產(chǎn)工藝流程見圖1。

圖1 五糧液“包包曲”制曲工藝流程

(1)原料：采用軟質(zhì)小麥，堅(jiān)實(shí)、飽滿、均勻、皮薄，具有小麥固有的綜合色澤和氣味，不能有異雜味。

(2)潤料：以小麥表面收汗、柔潤，口嚼無清脆聲響，不黏牙為標(biāo)準(zhǔn)，潤料水溫為65～75℃。

(3)破碎：破碎小麥爛心不爛皮，呈梔子花瓣?duì)睢?/p>

(4)拌料：均勻、無干麥粉，用手捏成團(tuán)而又不黏手，冬季拌料用溫水、夏季用冷水，最后麥粉含水量控制在38%～40%。

(5)壓制成型：曲坯成型，松緊度基本一致，厚薄均勻，表面光滑，基本無裂紋，富有彈性，不缺邊掉角，表面無干粉。

(6)入室安曲：培菌室內(nèi)地面糠殼厚度6～8 cm，曲坯間距1～2 cm，曲坯與墻壁的間距≥10 cm，邊安曲坯邊搭蓋草簾。

(7)培菌：根據(jù)曲坯發(fā)酵情況，通過適當(dāng)?shù)亻_（閉）門、窗的方式，調(diào)節(jié)溫度、濕度，排出潮氣，給有益微生物創(chuàng)造良好條件。培菌過程必須做到“前緩、中挺、后緩落”。

(8)控溫控濕：曲坯入室在2 d內(nèi)不得“排潮”，2～3 d后，必須開窗排潮，開窗排潮時(shí)間和次數(shù)根據(jù)環(huán)境氣溫決定。

(9)翻曲：根據(jù)曲坯的發(fā)酵情況，在技術(shù)指標(biāo)內(nèi)決定翻曲時(shí)間和堆碼層次，第一次翻曲時(shí)間一般在入室后的3～7 d。翻曲時(shí)只能檢查品溫，不能“排潮”，翻曲次數(shù)不能少于3次。

(10)堆燒：曲坯之間留約3 cm的間距，品溫控制在58～60℃，堆燒后搭蓋草簾保溫，避免品溫急劇下降。

(11)收攏：最后一次翻曲，把曲坯靠攏，不留間隙，堆至5～6層，收攏后必須搭蓋草簾保溫，保持后火緩慢下降，防止產(chǎn)生黑心曲、窩水曲等。

(12)出室：驗(yàn)收后的成曲塊必須在2 d內(nèi)出室入庫陳化。

(13)入庫陳化：曲塊堆碼整齊，留有間隙，以利通風(fēng)透氣，防止曲塊陳化中受潮發(fā)燒，杜絕二次產(chǎn)菌，保證曲的質(zhì)量。加強(qiáng)對(duì)曲庫溫度（常溫）、濕度的控制和曲蟲的治理，經(jīng)常檢查庫曲陳化情況，發(fā)現(xiàn)異常，立即采取措施解決。

(14)粉碎：陳化曲儲(chǔ)存期必須達(dá)到3個(gè)月才可以粉碎，最長不超過6個(gè)月。不可一次粉碎過多，粉碎后的曲粉應(yīng)在24 h內(nèi)發(fā)往釀酒車間。

(15)驗(yàn)收（感官為主、理化為輔）

感官指標(biāo)：曲香純正，氣味濃郁；“穿衣”良好，斷面整齊，菌絲粗壯緊密，以豬油白色或乳白色為主；兼有少量（≤8%）黃色、紅色、黑色菌斑（直徑≤10 mm），其他異色＜2%。

理化指標(biāo)：糖化力熱季≥600，冷季≥700；發(fā)酵力≥200，同時(shí)還要進(jìn)行水分、酸度、液化力、蛋白質(zhì)分解力、淀粉含量等的檢測。

3 制曲過程中的異?，F(xiàn)象及處理措施

3.1 不穿衣（皮厚）

曲坯入房后2～3 d，仍未見表面生出白斑菌叢，即叫作不生霉或稱不生衣。這是由于曲坯在室外放置過久或者入房后升溫過猛導(dǎo)致曲表面水分蒸發(fā)過多所造成的，這時(shí)應(yīng)加蓋草墊或麻袋，或噴灑熱水，至曲塊表面潤濕為止，然后關(guān)好門窗，使其發(fā)熱穿衣。

3.2 窩心曲（生心曲）

曲中微生物在繁殖后半期，由于溫度過低或驟降，以致曲心微生物不能繼續(xù)生長繁殖，造成生心，俗話說：“前火不可過大，后火不可過小”，其原因就在這里。因此，在制曲過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查，如果生心發(fā)現(xiàn)得早，可把曲塊之間的距離拉近一些，把生心較重的曲塊放到上層，周圍加蓋草簾，并提高室溫，促進(jìn)微生物生長，或許可以“挽救”。如果發(fā)現(xiàn)太遲，內(nèi)部已經(jīng)干燥，則無法“醫(yī)治”了。

3.3 黑心曲

由于在曲坯培菌過程中，后火過小而不能及時(shí)散發(fā)過多的水分，在這種濕度大、溫度較低的環(huán)境下，有利于毛霉菌等生長而形成黑心曲。

3.4 曲香不正

由于中挺時(shí)間過長造成曲坯斷面顏色偏黃，曲香顯老氣或者中挺期曲坯平均溫度偏低、中挺期過短造成曲坯斷面嫩氣，曲香平淡。因此在培菌管理過程中，應(yīng)通過及時(shí)翻曲，并留有適當(dāng)?shù)拈g距，加蓋合適的草簾（熱季，應(yīng)拉大曲坯間距，減少壘堆層次，僅搭蓋一層草簾，延長排潮時(shí)間，以利于曲坯的散熱；冷季，曲坯應(yīng)縮小間距，增加壘堆層次，縮短排潮時(shí)間，以控制曲坯品溫）。

3.5 豆豉氣味

由于麥料拌料不勻，有灰包疙瘩，局部水分不易走失，入房曲坯前期品溫在40℃以上滯留時(shí)間過長，致使蛋白質(zhì)分解氨基酸過度產(chǎn)生豆豉氣味。因此麥料拌和一定要均勻，盡量消除灰包疙瘩，在培菌前期進(jìn)行及時(shí)的排潮，以通入新鮮空氣供微生物呼吸。

3.6 醋酸味

醋酸味表現(xiàn)為曲坯入房前2天、3天就散發(fā)出刺鼻的醋酸味，曲坯表面不“穿衣”，起黏液，表面呈黑色，曲坯內(nèi)部無主體霉。這是由于拌料時(shí)水分過大，造成曲坯過軟易變形，排潮不及時(shí)造成升溫過快，在高溫高濕環(huán)境下滋生大量生酸菌；或者冷季曲坯無法正常升溫，培菌過程中采取不當(dāng)措施進(jìn)行提溫致使曲坯水分走不出，為生酸菌提供了有利生長條件，抑制了霉菌和酵母菌等有益菌群的生長，造成曲坯酸敗。因此根據(jù)季節(jié)、氣溫變化靈活調(diào)節(jié)麥粉粗細(xì)度及拌料水量，及時(shí)排潮，避免高溫高濕環(huán)境；拉大曲坯間距，適時(shí)、適度排潮，控制曲坯品溫緩慢上升，防止潮氣回滴、品溫下降。若品溫下降，應(yīng)及時(shí)揭去草簾、麻袋，關(guān)閉門窗，以對(duì)曲坯進(jìn)行升溫。

3.7 反火曲（二次制曲）

成曲在貯存過程中，由于曲塊通風(fēng)不良或者水分過高，造成成曲在貯存室內(nèi)產(chǎn)生“二次升溫”、即“倒燒”的現(xiàn)象。反火曲對(duì)釀酒十分有害，因?yàn)榍鷫K的二次升溫產(chǎn)生了大量釀酒過程中不需要的有害微生物。

4 五糧液“包包曲”的特點(diǎn)及技術(shù)創(chuàng)新

4.1 五糧液“包包曲”的特點(diǎn)[3]

高溫大曲的培養(yǎng)頂溫可達(dá)60～65℃，中溫大曲的培養(yǎng)頂溫可達(dá)50～60℃，低溫大曲的培養(yǎng)頂溫可達(dá)40～50℃。傳統(tǒng)單糧濃香型大曲為平板曲，屬于中溫曲，主要富集中、低溫微生物，優(yōu)點(diǎn)是菌系和生物活性較強(qiáng)，但曲香欠濃郁。五糧液多糧濃香型大曲為“包包曲”，屬于中溫偏高曲，因“包包”部位較厚，在培菌過程中其品溫相對(duì)較高，可達(dá)63℃。由于高溫培養(yǎng)，富集了大量耐溫芽孢桿菌等及高溫條件下產(chǎn)生的一系列曲香成分，因此五糧液“包包曲”集中溫曲和高溫曲二者優(yōu)點(diǎn)于一身。因此“包包曲”在發(fā)酵過程中微生物生長及代謝產(chǎn)物的積累相當(dāng)豐富，與五糧液酒獨(dú)特風(fēng)格中“曲香”“陳味”的產(chǎn)生有緊密的關(guān)系。

4.2 五糧液制曲的技術(shù)創(chuàng)新

4.2.1 機(jī)械制曲和樓房制曲。五糧液公司在20世紀(jì)90年代處于超常規(guī)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，大曲用量急劇增加。傳統(tǒng)的人工踩曲已經(jīng)滿足不了公司高速發(fā)展的需求，公司加快了機(jī)械化、微機(jī)控溫、控濕制曲生產(chǎn)工藝的研制工作，于1993年正式投入生產(chǎn)使用。整個(gè)機(jī)械制曲生產(chǎn)過程，采用了除塵、除鐵設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、攪拌設(shè)備、磨粉設(shè)備、制曲設(shè)備、電子計(jì)量設(shè)備等。從糧食的選料、出入倉計(jì)量、潤麥、磨粉、加水拌和、潤粉直至曲塊壓制成型及發(fā)酵，干曲塊轉(zhuǎn)運(yùn)儲(chǔ)存、粉碎、打包全過程均實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，填補(bǔ)了國內(nèi)白酒制曲生產(chǎn)行業(yè)機(jī)械化制曲的空白。同時(shí)為了節(jié)約成本、土地等，五糧液公司首創(chuàng)了樓房制曲，其后機(jī)械化制曲和樓房制曲在全國普遍推廣應(yīng)用。

4.2.2 五糧液公司早期研發(fā)的雙開、高排酒曲發(fā)酵室的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)。五糧液公司在傳統(tǒng)單開、低排發(fā)酵工藝的基礎(chǔ)上，把空氣動(dòng)力學(xué)、流體學(xué)原理、熱交換原理與大曲微生物生產(chǎn)代謝規(guī)律有機(jī)地結(jié)合起來，成功地開發(fā)了雙開、高排酒曲發(fā)酵室生產(chǎn)技術(shù)，建成了年產(chǎn)10萬t以上的五糧液專用制曲生態(tài)工業(yè)園區(qū)。使曲藥菌系、酶系及前體香味物質(zhì)更趨穩(wěn)定和豐富，有效地提高了大曲質(zhì)量，為傳統(tǒng)制曲規(guī)?；?、工業(yè)化生產(chǎn)開辟了新途徑，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和推廣價(jià)值。獲“2005年中國食品工業(yè)協(xié)會(huì)第二屆科技成果大會(huì)一等獎(jiǎng)”以及“首屆中國食品工業(yè)協(xié)會(huì)白酒委員會(huì)科學(xué)技術(shù)大會(huì)優(yōu)秀科技成果一等獎(jiǎng)”。

4.2.3 五糧液公司依據(jù)傳統(tǒng)人工踩曲的原理，提出了以PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)為主要技術(shù)支撐，結(jié)合制曲生產(chǎn)工藝和機(jī)械制曲的設(shè)備狀況，自主開發(fā)了以“自動(dòng)清掃器”“自動(dòng)霧狀噴水”“倒壓?！敝魄鳛楹诵募夹g(shù)的“倒壓模制曲技術(shù)”及配套的“倒壓模曲醅成型機(jī)”。倒壓模制曲技術(shù)是在保持傳統(tǒng)濃香型制曲精髓的同時(shí)進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，有利于曲醅成型、提漿、保水、保濕，使成型曲坯質(zhì)量和工藝符合率大大提高，為發(fā)酵室培菌管理創(chuàng)造了良好的“前置條件”；也有利于后期培曲管理，總體提高一級(jí)曲比例20%以上。而且“倒壓模”機(jī)制曲坯的穩(wěn)壓時(shí)間大大縮短，噸曲耗電下降13%，節(jié)能降耗成效相當(dāng)明顯。

4.2.4 制曲時(shí)的冰水拌料技術(shù)，解決了熱季制曲時(shí)入房品溫過高、前期升溫過猛的情況，保證了培菌過程中“前緩、中挺、后緩落”的要求。

4.2.5 CO2制曲蟲[4]

曲蟲歷來就有，大曲在貯存期如果缺乏科學(xué)管理，形成了有利于曲蟲大量繁殖的環(huán)境條件，致使曲蟲發(fā)生和危害日益嚴(yán)重，陳曲常常被曲蟲蛀得千瘡百孔，造成嚴(yán)重的糧耗和影響大曲的質(zhì)量。尤其在每年7—9月份曲蟲種群生長的高峰期，成蟲在廠區(qū)內(nèi)外到處飛舞，對(duì)曲庫附近的生產(chǎn)或生活區(qū)造成嚴(yán)重影響，干擾職工辦公及休息。五糧液公司較早采取以下措施對(duì)曲蟲進(jìn)行防治。

（1）將制曲車間建立在遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)的地方，防止曲蟲對(duì)生產(chǎn)、生活的干擾。

（2）經(jīng)過研究曲蟲的生理特性發(fā)現(xiàn)：通過對(duì)空氣中氧的控制可以在短時(shí)間內(nèi)抑制和殺滅曲蟲，而且不會(huì)復(fù)活。經(jīng)過多種方案的比較，首創(chuàng)了選用食品級(jí)的CO2氣體來防治曲蟲對(duì)曲藥的危害。使用CO2氣體來防治曲蟲，成曲曲香純正，菌絲完整，提高了釀酒的優(yōu)質(zhì)品率。

5 展望

5.1 應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)充分詮釋傳統(tǒng)制曲過程

5.1.1 風(fēng)味化學(xué)技術(shù)詮釋傳統(tǒng)制曲過程

由于中高溫大曲是由粉碎的小麥和其他原料（如豌豆、大麥等）壓制成型的固態(tài)基質(zhì)，富含油脂、蛋白質(zhì)、淀粉等，這些物質(zhì)在培曲過程中，在微生物的作用下，逐漸被分解代謝，進(jìn)而生成了多種多樣的揮發(fā)性香氣物質(zhì)及香氣物質(zhì)的前體物質(zhì)。研究結(jié)果表明，不同類型的大曲的香氣成分顯著不同，從大曲的生產(chǎn)開始就已決定了該香型白酒的風(fēng)格特征和流派。由于不同廠家樣品的質(zhì)量的差異較大，使得樣品中香氣物質(zhì)的構(gòu)成存在較大差異，尤其是五糧液包包曲，其獨(dú)特的鼓包結(jié)構(gòu)，兼顧了中溫大曲和高溫大曲的優(yōu)點(diǎn)。趙東等[5]首次將配備PDMS纖維萃取頭的HS-SPME檢測了100 g五糧液包包曲粉中的香氣成分，共檢出了68種揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)了近30種吡嗪物質(zhì)以及與成品酒香氣成分相似的化合物，如乙酸、己酸、己酸乙酯等。張春林等[6]基于HS-SPME分析了瀘州老窖中高溫大曲中的香氣成分，檢出了54種化合物，大曲的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要為醇類(28.6%)、酯類(16.0%)、酮類(8.9%)、醛類(7.1%)，另外吡嗪類(17.9%)在大曲中的含量高。范文來等[7]利用HS-SPME分析了某濃香型大曲中香氣成分，共檢出112種揮發(fā)性成分，含量高的化合物是酸類和吡嗪類化合物，含量均超過17%，其次是芳香族化合物和醇類化合物（11%～15%），再次是醛類化合物和呋喃類化合物（8%～10%）。

5.1.2 現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)及微生物學(xué)詮釋傳統(tǒng)制曲過程

20世紀(jì)80年代，施安輝[8]、任道群[9]、姚萬春[10]等利用傳統(tǒng)培養(yǎng)法分析了不同地域的中高溫曲中微生物群落的數(shù)量及構(gòu)成信息，認(rèn)為芽孢桿菌種類和數(shù)量較多，細(xì)菌中優(yōu)勢菌群是乳酸桿菌屬(Lactobacillus)、醋酸桿菌屬(Acetobacter)、芽孢桿菌屬(Bacillus)等；曲塊不同部位微生物的差異比較結(jié)果認(rèn)為霉菌尤其是根霉(Aspergillus)是曲塊側(cè)面和曲包表層的優(yōu)勢類群，曲心的優(yōu)勢菌群主要是芽孢桿菌，曲塊底面主要是青霉和犁頭霉，而黃曲霉、紅曲霉和酵母菌在曲塊各部位均有檢出。隨著分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)自21世紀(jì)初開始應(yīng)用于濃香型白酒微生物群落結(jié)構(gòu)的研究。Wang等[11]分析了不同類型大曲中的細(xì)菌（16S rRNA V3區(qū)）和真菌（26S rRNA D1區(qū)和18S rRNA）群落構(gòu)成，結(jié)果佐證了傳統(tǒng)培養(yǎng)法的結(jié)果即乳酸菌(Lactobacillus)在大曲中是優(yōu)勢細(xì)菌菌群，Saccharomycopsis fibuligera和Pichia anomala是大曲的優(yōu)勢酵母菌。Xiong等[12]分析了白云邊3種不同類型大曲（人工制曲、機(jī)械制曲和混合曲），結(jié)果顯示芽孢桿菌屬（Bacillus）和枝芽孢桿菌屬（Virgibacillus）為優(yōu)勢細(xì)菌，霉菌為優(yōu)勢真菌（包括Penicillium、Aspergillus和Monascus等），優(yōu)勢的酵母菌為Saccharomyces cerevisiae、Saccharomycopsis fibuligera、Pichia anomala和Debaryomyces hansenii。

宏基因組測序是近年來快速發(fā)展并滲透至多學(xué)科的有效的基因測序手段，無需分離純培養(yǎng)單一菌株，提取體系基因組DNA后，直接在基因水平研究挖掘環(huán)境中微生物群落資源，同時(shí)，該方法體系兼具有成本低、通量高、覆蓋率高等優(yōu)點(diǎn)。陳玲等[13]基于Illumina Miseq測序平臺(tái)分析了中高溫大曲中細(xì)菌群落的結(jié)構(gòu)組成，高通量測序發(fā)現(xiàn)了13個(gè)門，22個(gè)綱，33個(gè)目，61個(gè)科，133個(gè)屬，厚壁菌門（79.32%）、變形菌門（15.04%）和放線菌門（1.77%）是優(yōu)勢的細(xì)菌菌群，在屬的分類水平中Bacillus、Lactobacillus、Weissella、Pantoea、Lactococcus等是優(yōu)勢屬。

五糧液包包曲獨(dú)特的鼓包結(jié)構(gòu)使它接觸空氣的比表面積比一般平板酒曲大，便于更廣泛地富集環(huán)境中的微生物。同時(shí)，宜賓當(dāng)?shù)鬲?dú)特的自然環(huán)境條件，開放式生態(tài)環(huán)境中適宜五糧液釀造的微生物菌群在制曲過程中隨原料進(jìn)入培曲過程。包包曲在發(fā)酵過程中，表皮、內(nèi)層和曲心溫度不同，這樣適合不同溫度生長、繁衍的微生物富集，鼓包部位溫度較高，適宜于高溫微生物生長，平板部位則適合中偏高溫微生物生長。五糧液集團(tuán)公司率先在行業(yè)中購置了Illumina NextSeq 500高通量測序平臺(tái)，目前正系統(tǒng)研究五糧液包包曲中的原核微生物與真核微生物菌群的結(jié)構(gòu)。初步研究中（未報(bào)道結(jié)果），大曲原核微生物中共檢出22個(gè)門，包括：廣古菌門（Euryarchaeota）、酸桿菌門（Acidobacteria）、放線菌門（Acinobacteria）、裝甲菌門（Armatimonadetes）、擬桿菌門（Bacteroidetes）、衣原體門（Chlamydiae）、綠彎菌門（Chloroflexi）、藍(lán)細(xì)菌門（Cyanobacteria）、芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）、厚壁菌門（Fimicutes）、梭桿菌門（Fusobacteria）、變形菌門（Proteobacteria）、螺旋體門（Spirochaetes）、互養(yǎng)菌門（Synergistetes）、軟壁菌門（Tenericutes）、疣微菌門（Verrucomicrobia）等。絕大部分序列可歸類到260屬中（細(xì)菌255屬，古菌5屬），優(yōu)勢科屬細(xì)菌包括Corynebacterium、Staphylococcus、Lactobacillus、Leuconostoc、Bacillus等。包包曲中真核微生物菌群檢出了子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、壺菌門（Chytridiomycota）、球囊菌門（Glomeromycota）、結(jié)合菌門（Zygomycota）等。優(yōu)勢科屬真菌為Thermoascus、Emericella、Aspergillus、Eurotium、Candida、Pichia、Saccharomycopsis、Rhizomucor等。

5.1.3 風(fēng)味化學(xué)及微生物學(xué)相關(guān)聯(lián)的研究

由于大曲的制曲過程沿襲了傳統(tǒng)制曲工藝，其中涉及了生料壓坯，微生物在培曲過程中隨品溫自然演替等過程，使得曲的質(zhì)量受自然環(huán)境、培曲工藝等因素的影響大，進(jìn)而造成了成品曲的質(zhì)量波動(dòng)較大，影響后續(xù)糟醅發(fā)酵。隨著對(duì)大曲微生物及風(fēng)味化學(xué)研究的層層深入，目前將大曲中分離出的特色產(chǎn)酯、產(chǎn)香微生物菌種應(yīng)用到傳統(tǒng)大曲培曲過程中提高成品曲的質(zhì)量。王耀等[14]將分離的細(xì)菌、酵母、霉菌按照細(xì)菌-酵母1%，霉菌以固態(tài)形式添加量3%，含水量47.5%的生料進(jìn)行強(qiáng)化大曲的培養(yǎng)，添加有益微生物的強(qiáng)化大曲的理化指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于傳統(tǒng)大曲，強(qiáng)化大曲與傳統(tǒng)大曲所產(chǎn)的酒之間在骨架香味成分上無明顯差異。陳雪玲等[15]利用糟醅和曲房分離的8株細(xì)菌（包括芽孢桿菌屬細(xì)菌和葡萄球菌屬細(xì)菌）制備了復(fù)合菌種強(qiáng)化大曲，其理化指標(biāo)（糖化力，液化力，發(fā)酵力和酯化力）較傳統(tǒng)大曲顯著提高。

與釀酒有關(guān)的酶系主要包括糖化酶、液化酶、半纖維素酶、蛋白酶、纖維素酶、酯化酶、果膠酶、單寧酶等[16]。20世紀(jì)80年代，鄧小晨等[17]利用聚丙烯酰胺凝膠電泳結(jié)合淀粉同工酶染色技術(shù)分析了不同發(fā)酵時(shí)期大曲曲皮和曲心同工酶譜的差異性，認(rèn)為霉菌型淀粉酶占優(yōu)勢（其中根酶淀粉酶占相當(dāng)比例），細(xì)菌型其次。王曉丹等[18]探討了大曲酶系與酒質(zhì)的關(guān)系，分析了諸如糖化酶、蛋白酶、酯化酶在不同酶活力水平下的代謝產(chǎn)物（乳酸乙酯、己酸乙酯、雜醇油、丁酸乙酯等）的產(chǎn)量情況。

5.1.4 多元菌系、酶系的工藝應(yīng)用創(chuàng)新

眾所周知，中國傳統(tǒng)白酒發(fā)酵過程屬典型自然發(fā)酵過程，開放式生產(chǎn)環(huán)境，豐富多樣的微生物菌群共棲，協(xié)同發(fā)酵，最終形成了獨(dú)特風(fēng)格的白酒。認(rèn)識(shí)微生物菌群的共酵機(jī)理將更加有助于白酒發(fā)酵過程的代謝調(diào)控。凌杰等[19]探討了地衣芽孢桿菌與釀酒酵母的相互作用，認(rèn)為地衣芽孢桿菌的生產(chǎn)受釀酒酵母較強(qiáng)的抑制作用，而高溫可以減弱抑制過程。吳建峰等[20]分析了酒曲分離芽孢桿菌B. subtilis S12固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)四甲基吡嗪的合成機(jī)制。黃永光等[21]從醬香型白酒制曲、酒醅堆積和發(fā)酵糟醅中分離了多種芽孢桿菌，分析了其發(fā)酵產(chǎn)香氣成分的類型及特征酶類并探討了多菌種共酵的機(jī)制。包包曲在制曲過程中，微生物菌群受溫濕度、氧氣濃度以及菌種間代謝物的相互影響，其多菌種共酵機(jī)制勢必紛繁復(fù)雜，因此，結(jié)合上述風(fēng)味化學(xué)與微生物學(xué)探究的結(jié)果，分離特殊功能菌株，有步驟地進(jìn)行不同類型微生物菌株間相互關(guān)系以及與環(huán)境因子的關(guān)聯(lián)性等為理清大曲制曲機(jī)制打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5.2 智能化制曲

5.2.1 制曲裝備的現(xiàn)代化

制曲是釀酒的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，屬于傳統(tǒng)行業(yè)，雖然近幾十年進(jìn)行了大量的改進(jìn)，但制曲仍然存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)環(huán)境差，大曲品質(zhì)不穩(wěn)定的情況。隨著社會(huì)的發(fā)展和勞動(dòng)力成本的不斷攀升、招工難的情況越來越突出、能源消耗愈來愈嚴(yán)重、國家對(duì)環(huán)保、清潔文明生產(chǎn)要求越來越高，生產(chǎn)環(huán)境、食品安全要求更加嚴(yán)格，傳統(tǒng)白酒改變生產(chǎn)方式已經(jīng)迫在眉睫。白酒的機(jī)械化釀造（包括制曲機(jī)械化）是一種歷史必然趨勢，在未來將有很大的發(fā)展和提升空間。

雖然五糧液由于生產(chǎn)工藝的原因，全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化較為困難，但是五糧液公司很早就開始了制曲機(jī)械化的探索。1995年，在釀酒行業(yè)最早開發(fā)了液壓制曲機(jī)、曲塊粉碎生產(chǎn)線成套設(shè)備代替人工制曲，基于可調(diào)式壓力及壓緊時(shí)間等參數(shù)控制，聯(lián)合磨粉機(jī)、延時(shí)輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)等設(shè)備組成制曲機(jī)械化作業(yè)自動(dòng)生產(chǎn)線，生產(chǎn)的包包曲具有曲塊成形厚薄均勻，表面平整，松緊度適中，提漿效果好等優(yōu)點(diǎn)。

五糧液公司率先在行業(yè)內(nèi)引進(jìn)微機(jī)架式制曲工藝，通過鎳锘電阻絲、軸流降溫機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、噴水機(jī)和對(duì)流攪拌風(fēng)機(jī)等設(shè)備的使用，具有控溫、控濕、供氧和對(duì)流等功能，結(jié)合傳統(tǒng)制曲工藝對(duì)曲房中曲坯發(fā)酵過程進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，為白酒釀造有益微生物提供一個(gè)適合其生長繁殖的生態(tài)環(huán)境。此工藝雖在很大程度上提升了曲房培曲過程的自動(dòng)化水平、不需要保溫、保濕材料（草簾和糠殼），但因微生物生長情況難以確定，培曲過程可變因素較多，微機(jī)無法靈活應(yīng)對(duì)并處理異常發(fā)酵問題，容易造成成曲的品質(zhì)不及人工培曲，且各批次間曲藥的質(zhì)量不夠穩(wěn)定[22-23]。

5.2.2 大數(shù)據(jù)時(shí)代的智能化制曲

近年來，隨著社會(huì)信息化、裝備智能化程度的不斷提高，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等大數(shù)據(jù)時(shí)代關(guān)鍵技術(shù)已深入應(yīng)用于諸如零售、食品安全等行業(yè)，其工程實(shí)踐已經(jīng)引起各行各業(yè)的高度重視。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為信息自動(dòng)化提供采集數(shù)據(jù)的可能，其中涉及了諸多傳感設(shè)備，如溫濕度傳感器、圖像傳感器等，借助物聯(lián)網(wǎng)匯聚海量數(shù)據(jù)。這些海量數(shù)據(jù)匯聚成巨大的數(shù)據(jù)集，為后續(xù)的數(shù)據(jù)調(diào)查研究提供參考[24]。

包包曲制曲過程中涉及復(fù)雜的微生物菌群，同時(shí)在不同時(shí)空節(jié)點(diǎn)微生物代謝產(chǎn)生的紛繁多樣的酶類、香氣物質(zhì)以及香氣物質(zhì)的前體等，這都對(duì)各種數(shù)據(jù)的綜合關(guān)聯(lián)處理提出了更高的要求。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及傳感器技術(shù)的發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)全面掌握大曲制曲過程中微生物群落的演變規(guī)律參數(shù)、香氣成分的量比關(guān)系變化規(guī)律、理化參數(shù)與以上兩者之間的關(guān)系以及在異常制曲過程中出現(xiàn)的關(guān)鍵問題等，構(gòu)建包包曲制曲過程大數(shù)據(jù)庫，基于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)研發(fā)出能模擬或復(fù)制傳統(tǒng)制曲過程的智能化集成系統(tǒng)將是未來智能化制曲的發(fā)展方向。目前，五糧液、古貝春、古井貢等企業(yè)已將無線傳感器物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于大曲培曲過程溫度的控制中[25]。曹敬華等[26]基于多傳感器檢測的PLC控制技術(shù)開發(fā)了一套自動(dòng)化制曲、粉曲的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵蓋了上位機(jī)控制與鄉(xiāng)村控制完全分離技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、多屏顯示技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)。

五糧液公司積極響應(yīng)中國白酒“158計(jì)劃”和“3C”計(jì)劃關(guān)于加強(qiáng)白酒機(jī)械化、自動(dòng)化系統(tǒng)研究，加快傳統(tǒng)白酒機(jī)械化、智能化技術(shù)改造的號(hào)召，早在2010年就正式啟動(dòng)了《制曲、釀酒工藝技術(shù)裝備機(jī)械化自動(dòng)化開發(fā)》項(xiàng)目研究工作，針對(duì)傳統(tǒng)釀酒核心工序環(huán)節(jié)實(shí)施機(jī)械化自動(dòng)化探索和發(fā)展，一直堅(jiān)持固有的酒質(zhì)、風(fēng)格特色，即五糧液的品質(zhì)不能發(fā)生改變，堅(jiān)持“傳承、創(chuàng)新、發(fā)展”的科學(xué)原則，致力于工藝操作、工藝控制更加實(shí)時(shí)化、規(guī)范化、程序化和穩(wěn)定化。為了爭取早日實(shí)現(xiàn)白酒生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化這一宏偉目標(biāo)，在將來的工作中，還需注重現(xiàn)代生物技術(shù)在制曲生產(chǎn)中的應(yīng)用，在充分認(rèn)識(shí)制曲機(jī)理的基礎(chǔ)上，加大研究力度，實(shí)現(xiàn)制曲關(guān)鍵環(huán)節(jié)的突破，將制曲、釀酒、勾兌和包裝等環(huán)節(jié)連接成一個(gè)有機(jī)整體，從本質(zhì)上完全實(shí)現(xiàn)白酒生產(chǎn)的全線機(jī)械自動(dòng)化，推動(dòng)我國白酒產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化和現(xiàn)代化發(fā)展。

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Production and Development Prospects of Wuliangye Bulgy Daqu

ZHONG Li,ZHENG Jia,PENG Zhiyun and ZHAO Dong
(Wuliangye Co.Ltd.,Yibin,Sichuan 644000 China)

The production procedures,quality control strategy,technical features and technical innovation of Wuliangye bulgy Daqu were reviewed.The essence of traditional production technology of bulgy Daqu as well as its technical prospects were described from the aspects including modern analysis&detection technology,molecular biology,mechanized starter-making,etc.In addition,the concept of bulgy Daqu production based on big-data platform was put forward.

Wuliangye;bulgy Daqu;production features;prospects

TS262.6；TS261.7

A

1001-9286（2017）06-0037-07

10.13746/j.njkj.2017032

2017-02-22

鐘莉（1966-），女，釀酒工程師，現(xiàn)為五糧液股份有限公司制曲車間主任，在釀酒行業(yè)從事了20余年的技術(shù)、分析和管理工作。

趙東（1964-），男，教授級(jí)高工，中國釀酒大師，研究方向?yàn)槲⑸锇l(fā)酵工程和白酒釀造技術(shù)，發(fā)表論文30余篇。