高酯化大曲催化增香技術(shù)在濃香型白酒生產(chǎn)上的應(yīng)用

羅小葉，胥思霞，邱樹毅，吳 海，王曉丹*

（1.貴州大學(xué) 貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025；3.青酒集團(tuán)有限公司，貴州 黔東南 556000）

中國(guó)白酒大曲中含有豐富的微生物菌系和酶系，菌系包括細(xì)菌、霉菌、酵母，酶系包括糖化酶、淀粉酶、蛋白酶和酯化酶等。大曲中的酯化酶可使酸和醇催化生成相應(yīng)的酯類物質(zhì)[1]，酯類物質(zhì)是白酒中所占比例最大的香味物質(zhì)，主要包括乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯和丁酸乙酯，稱為四大酯類[2]，濃香型白酒以己酸乙酯為主體香，與乙酸乙酯、乳酸乙酯和丁酸乙酯一起構(gòu)成復(fù)合香氣，因此這些酯類物質(zhì)與白酒發(fā)酵過程中所用的大曲有很大關(guān)系，白酒風(fēng)格的形成與所用的大曲也息息相關(guān)[3]。

酯化酶產(chǎn)生菌是體現(xiàn)具有酸醇酯化能力特殊功能的特定微生物，用酯化酶合成己酸乙酯研究最多的是霉菌。傳統(tǒng)的固態(tài)濃香型大曲酒的生產(chǎn)，由于產(chǎn)量低、耗糧大、優(yōu)質(zhì)品率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，在很大程度上憑經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。近年來，我國(guó)釀酒工作者對(duì)白酒的釀造在總結(jié)生產(chǎn)規(guī)律的基礎(chǔ)上，從各個(gè)方面開展了研究，其中利用生物酯化酶技術(shù)來提高己酸乙酯就是其中主要的方法之一。研究表明[4-8]，在白酒生產(chǎn)中應(yīng)用的酯化酶制劑具有生香功能，可縮短發(fā)酵周期、提高出酒率和優(yōu)品率。

本項(xiàng)目來源于青酒集團(tuán)公司的生產(chǎn)實(shí)際，針對(duì)公司有些車間酒質(zhì)發(fā)生了大的變化，尤其是原酒中的己酸乙酯含量下降，己、乳比不平衡的問題，開展提高青酒大曲酒中的主體香味物質(zhì)的研究。通過前期篩選到一株高產(chǎn)酯化酶的紫色紅曲霉（Monascus purpureus）FBKL3.0018，對(duì)其相關(guān)特性進(jìn)行研究[9-14]，以期利用該菌株生產(chǎn)高酯化大曲來加速窖內(nèi)酒醅的酯化，提高原酒中己酸乙酯含量，調(diào)整己乳比，提高青酒大曲原酒質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)品率，同時(shí)降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

紫色紅曲霉（Monascus purpureus）FBKL3.0018：本實(shí)驗(yàn)室前期篩選；小麥、大麥、豌豆：市售。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

葡萄糖：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉：成都金山化學(xué)試劑有限公司；硫酸銅、酒石酸鉀鈉：天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；碘、碘化鉀：重慶北碚精細(xì)化工廠；次甲基藍(lán)、酚酞：天津市大茂化學(xué)試劑廠；乙醇：成都科龍化工試劑廠；以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

MJX-250B-Z恒溫培養(yǎng)箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；JJ-CJ-IFD超凈工作臺(tái)：蘇州市金凈化設(shè)備科技有限公司；酯化酶培養(yǎng)房及配套裝置：青酒集團(tuán)有限公司自制；LS-SOHJ立式壓力蒸汽滅菌鍋：江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司；MC酒精計(jì)：河北省武強(qiáng)縣億達(dá)儀表廠；安捷倫6890N氣相色譜儀：美國(guó)安捷倫公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 大曲制曲工藝流程

（1）酯化大曲制曲工藝流程

（2）普通大曲制曲工藝流程除不添加菌懸液外，其余工藝同酯化大曲制曲工藝流程

（3）制曲工藝：原料質(zhì)量比為小麥∶大麥∶豌豆=6∶3∶1，接種量為10 g/kg，曲醅加水量控制為40%。采用中溫制曲工藝，最高溫度控制在55℃較為適宜，培養(yǎng)時(shí)間為25～28 d，貯存使用期為2～3個(gè)月最佳。

1.3.2 高酯化大曲應(yīng)用于青酒的生產(chǎn)

（1）不減曲時(shí)酯化大曲添加量實(shí)驗(yàn)

將酯化大曲與普通大曲混合加入酒醅，用曲總量為投料量的25%，其中酯化大曲與普通大曲之比分別為實(shí)驗(yàn)組1（5∶20），實(shí)驗(yàn)組2（8∶17），實(shí)驗(yàn)組3（10∶15），實(shí)驗(yàn)組4（15∶10），對(duì)照組（0∶25）。每個(gè)實(shí)驗(yàn)做10個(gè)窖池，發(fā)酵周期為45 d，工藝條件及操作同普通濃香型大曲。

（2）減曲時(shí)添加酯化大曲的實(shí)驗(yàn)

將酯化大曲與普通大曲混合加入酒醅，用曲總量及酯化大曲與普通大曲比例分別表示如下：實(shí)驗(yàn)組A（用曲量24%，8∶16）；實(shí)驗(yàn)組B（用曲量22%，8∶14）；實(shí)驗(yàn)組C（用曲量20%，8∶12）；實(shí)驗(yàn)組D（用曲量18%，8∶10）；對(duì)照組（用曲量25%，0∶25）。每個(gè)實(shí)驗(yàn)做10個(gè)窖池，發(fā)酵周期為45 d，工藝條件及操作同普通濃香型大曲。

1.3.3 測(cè)定方法

（1）入窖前后酒醅的水分、酸度及淀粉含量：參照QB/T 4257—2011《釀酒大曲通用分析方法》[15]。

（2）酒樣中總酸、總酯、酒精度、出酒率、優(yōu)質(zhì)品率及微量成分：參照GB/T10345—2007《白酒分析方法》[16]。

（3）氣相色譜條件：色譜柱為Zebron ZB-5MSI彈性石英毛細(xì)管柱（30 cm×0.25 mm×0.25 μm），柱溫升溫程序：初始溫度35℃，保持1min，以2℃/min升溫至120℃，再以8℃/min升溫至200℃；進(jìn)樣口溫度230℃，檢測(cè)器溫度250℃；進(jìn)樣量500 μL；載氣流速0.8 mL/min；尾吹氣：20 mL/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 酯化大曲和普通大曲理化指標(biāo)比較

表1 酯化大曲和普通大曲理化指標(biāo)比較Table 1 Comparison of physicochemical indicators between esterified Daqu and ordinary Daqu

從表1可看出，與普通大曲相比，酯化大曲的水分含量、發(fā)酵力、酯化力、液化力較高，其中酯化力約為普通大曲的1.75倍；酸度、糖化力較低，糖化力約為普通大曲的48%。

2.2 酯化大曲添加量實(shí)驗(yàn)

2.2.1 入窖前后酒醅的水分、酸度及淀粉含量比較

在入窖前和出窖后對(duì)各實(shí)驗(yàn)組酒醅的水分、酸度及淀粉含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表2所示。

表2 酯化大曲添加量對(duì)入窖前后酒醅水分、酸度及淀粉含量的影響Table 2 Effect of esterified Daqu addition on the water content,acidity and starch content of fermented grains before and after pit entry

從表2可看出，實(shí)驗(yàn)與對(duì)照組的水分、酸度及淀粉含量在入窖前相差不大，入池條件基本相同。出窖后酒醅水分和淀粉含量均有上升且數(shù)據(jù)變化幅度相近，但酒醅酸度有所降低，推測(cè)是酯化酶將其中部份酸轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酯類香味物質(zhì)。

2.2.2 酯化大曲添加量對(duì)釀酒生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)不同酯化大曲添加量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行取樣蒸酒，再測(cè)定和計(jì)算各自酒樣中的酒精度、總酸、總酯、出酒率及優(yōu)質(zhì)品率，結(jié)果如表3所示。

表3 酯化大曲添加量對(duì)釀酒生產(chǎn)的影響Table 3 Effect of esterified Daqu addition on liquor production

由表3可看出，添加酯化大曲時(shí)，4個(gè)實(shí)驗(yàn)組酒樣的總酸、總酯、出酒率、優(yōu)質(zhì)品率均高于對(duì)照組酒樣；當(dāng)實(shí)驗(yàn)組2即酯化大曲與普通大曲用量比例為8∶17時(shí)，出酒率比對(duì)照組提高了1.7%，優(yōu)質(zhì)品率提高了10.6%，其出酒率、優(yōu)質(zhì)品率提高幅度最大。

回到十年后血海肉林的靈寶谷，如果屆時(shí)我們毫不猶豫地出手殺了哥舒翰，去掉將要輕出潼關(guān)的主帥，大軍就會(huì)由混亂里鎮(zhèn)定如常，反攻叛軍，穩(wěn)住陣腳，回師潼關(guān)，天下的大勢(shì)就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換，大唐的元?dú)鈺?huì)重新凝聚起來。

2.2.3 酯化大曲添加量對(duì)酒樣微量成分的影響

對(duì)各組酒樣微量成分進(jìn)行氣相色譜測(cè)定，分析各組酒樣中成分種類及含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

續(xù)表

從表4可看出，添加了酯化大曲的酒樣中主要酯類物質(zhì)如乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯等的含量均高于對(duì)照組。在不同添加量實(shí)驗(yàn)組對(duì)比中，發(fā)現(xiàn)2號(hào)實(shí)驗(yàn)組即酯化曲與普通大曲用量比例為8∶17時(shí)己酸乙酯的含量最高，為5.04 g/L。表明通過添加酯化大曲對(duì)改善青酒的品質(zhì)有重要作用。

2.3 減曲釀酒時(shí)酯化大曲添加量實(shí)驗(yàn)

2.3.1 酯化大曲添加量對(duì)減曲釀酒生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)不同添加量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行取樣蒸酒，再測(cè)定和計(jì)算各自酒樣中的總酯、總酸、出酒率、優(yōu)質(zhì)品率結(jié)果如表5所示。

表5 酯化大曲添加量對(duì)減曲釀酒生產(chǎn)的影響Table 5 Effect of esterified Daqu addition on liquor production with reducing Daqu addition

從表5可以看出，在酯化曲用量不變的情況下，減少普通曲的用量，4個(gè)實(shí)驗(yàn)組酒樣的總酸、總酯均高于對(duì)照組；當(dāng)實(shí)驗(yàn)組B即酯化大曲與普通大曲的比例為8∶14時(shí)，出酒率最高，為41.6%，提高了0.7%；優(yōu)質(zhì)品率最高，為64.0%，提高了10.8%。

2.3.2 酯化大曲添加量對(duì)減曲釀酒酒樣微量成分的影響

對(duì)各組酒樣微量成分進(jìn)行氣相色譜測(cè)定，分析各組酒樣中成分種類及含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表6 酯化大曲添加量對(duì)減曲釀酒酒樣微量成分的影響Table 6 Effect of esterified Daqu addition on microconstituents in reducing Daqu addition liquor samples g/L

續(xù)表

從表6可看出，添加了酯化大曲的各實(shí)驗(yàn)組酒樣中己酸乙酯的相對(duì)含量均高于對(duì)照組，且各實(shí)驗(yàn)組酒樣中乳酸乙酯的含量明顯低于對(duì)照組，表明通過添加酯化大曲對(duì)改善青酒的品質(zhì)有重要作用。

3 結(jié)論

本研究通過從青酒生產(chǎn)過程中分離篩選到的一株高產(chǎn)酯化酶的菌株紫色紅曲霉（Monascuspurpureus，F(xiàn)BKL3.0018）來生產(chǎn)高酯化大曲來加速窖內(nèi)酒醅的酯化，通過酯化大曲添加量實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，酯化大曲與普通大曲用量為8∶17時(shí)，實(shí)驗(yàn)酒樣的總酸、總酯均高于對(duì)照酒樣，出酒率、優(yōu)質(zhì)品率比對(duì)照組有明顯上升，分別提高1.7%和10.6%，己酸乙酯的含量最高，為5.04 g/L。減曲時(shí)添加酯化大曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酯化大曲與普通大曲用量為8∶14時(shí)，減曲實(shí)驗(yàn)酒樣的總酸、總酯均高于對(duì)照組酒樣，出酒率提高了0.7%，優(yōu)質(zhì)品率提高了10.8%，己酸乙酯含量高于對(duì)照組，且乳酸乙酯含量低于對(duì)照組。本研究提高原酒中己酸乙酯含量，調(diào)整己乳比，提高青酒大曲原酒質(zhì)量，從而提高青酒的優(yōu)質(zhì)品率，同時(shí)也降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，提升貴州省白酒生產(chǎn)企業(yè)的科技水平和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)和鍛煉企業(yè)技術(shù)人才和技術(shù)團(tuán)隊(duì)。