中高溫大曲質(zhì)量鑒定體系構(gòu)建的研究

王曉慧，趙 琦，楊建梅，邵高超，董大偉，馬 偉

（江蘇洋河酒廠股份有限公司，江蘇宿遷 223800）

大曲作為一種多酶多菌復(fù)合型活性制劑在釀酒中起到糖化、發(fā)酵、投糧和生香的作用，隨著白酒行業(yè)科學(xué)化的發(fā)展和消費(fèi)者對(duì)白酒口感需求的提升，大曲在進(jìn)入固態(tài)釀酒體系后“二次制曲”產(chǎn)生呈香呈味物質(zhì)的作用越來越受到重視。

傳統(tǒng)的大曲質(zhì)量判定體系為感官（60%）和理化（40%），傳統(tǒng)評(píng)判體系一是忽略了對(duì)呈香呈味有著突出貢獻(xiàn)的產(chǎn)香功能微生物的評(píng)價(jià)，二是其對(duì)香味、斷面、皮厚和外表面的評(píng)分描述較為籠統(tǒng)缺少量化考核，操作起來存在“評(píng)分隨意性大、彈性大、人為因素影響大”等缺點(diǎn)[1]。

本文構(gòu)建的中高溫大曲質(zhì)量鑒定新體系是在大曲香氣成分研究、高通量測(cè)序分析、大曲分層研究和大曲感官深入分析等系列研究成果的基礎(chǔ)上深入結(jié)合制曲工藝管控、出庫曲自身質(zhì)量、入庫曲貯存環(huán)境、在釀酒中的四大功能、菌群產(chǎn)香呈味機(jī)理等諸多影響因素探討構(gòu)建而成。

中高溫大曲質(zhì)量鑒定新體系首次提出入庫曲質(zhì)量管控、細(xì)化量化入庫曲和出庫曲感官指標(biāo)、增加大曲產(chǎn)香功能微生物的管控、避免了指標(biāo)交叉重疊考核，具有很強(qiáng)的操作性，質(zhì)量評(píng)判也更加公正精準(zhǔn)，對(duì)大曲品質(zhì)管控、曲庫貯存環(huán)境管控優(yōu)化和酒體品質(zhì)提升具有極大推動(dòng)意義，也有可供同行參考借鑒之處。

1 中高溫入庫曲質(zhì)量鑒定體系的構(gòu)建

入庫曲是原料小麥、大麥和豌豆經(jīng)過接種發(fā)酵、自然升降溫后風(fēng)干而成的成品曲，其質(zhì)量好壞不僅可以反映出制曲過程中的工藝管控情況，而且也關(guān)系著儲(chǔ)存后出庫曲的質(zhì)量。

我們以洋河中高溫大曲為研究對(duì)象，以能夠反映大曲自身質(zhì)量缺陷和大曲在釀酒中作用與意義為依據(jù)，通過研究構(gòu)建了入庫曲質(zhì)量鑒定新標(biāo)準(zhǔn)體系：①主要指標(biāo)：感官指標(biāo)香味、斷面、皮厚和外表面分別占比30%、30%、10%、10%，總計(jì)80%；②輔助指標(biāo)：理化指標(biāo)水分占比5 %，功能微生物指標(biāo)細(xì)菌、霉菌和酵母菌分別占比5 %、5 %、5 %，輔助指標(biāo)總計(jì)20 %；③等級(jí)劃分(綜合得分)：優(yōu)級(jí)曲≥86，70≤一級(jí)曲＜86，60≤二級(jí)曲＜70，不合格曲＜60。

1.1 入庫曲主要指標(biāo)及其權(quán)重分配

大曲的復(fù)合香氣是在制曲過程中產(chǎn)香微生物及酶系將原料中的淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等降解后經(jīng)過“斯特勒克反應(yīng)”“美拉德反應(yīng)”、焦糖化反應(yīng)和酶促褐變等一系列反應(yīng)生成呋喃、醇醛酯和吡嗪類等酒體風(fēng)味及前驅(qū)物質(zhì)。我們通過大曲香氣成分研究發(fā)現(xiàn)大曲香氣在一定程度上可以反映大曲中產(chǎn)香微生物（以耐高溫細(xì)菌數(shù)計(jì)）以及香味微量成分的差異，大曲香氣越濃郁純正，其產(chǎn)香微生物和微量香氣成分?jǐn)?shù)目也越多。大曲中眾多的香氣成分賦予基酒優(yōu)雅醇厚豐滿的口感，建議香味的權(quán)重設(shè)計(jì)為30%，香味的考核項(xiàng)從香氣濃郁突出、香氣寡淡、生味、霉味等異雜味進(jìn)行細(xì)化。

通過開展不同季節(jié)、不同等級(jí)大曲、不同部位高通量測(cè)序微生物群落研究發(fā)現(xiàn)[2]，斷面整齊呈灰白色，泡氣性較好，無窩水、霉變、裂縫及雜色的曲中釀酒有益菌占比最高且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，此類曲不僅糖化發(fā)酵作用強(qiáng)，同時(shí)也具備較優(yōu)的生香功能；斷面表象較差的大曲，功能性不穩(wěn)定且有害菌也偏多；斷面中火圈部位的微生物群落結(jié)構(gòu)表明其優(yōu)勢(shì)細(xì)菌為具有產(chǎn)香功能的芽孢桿菌。建議斷面的權(quán)重設(shè)計(jì)為30%，考核項(xiàng)從火圈顏色、火圈寬度、斷面整齊度、菌絲飽滿度泡氣性、生心、窩水、霉變、脫殼和裂縫等輕微嚴(yán)重程度進(jìn)行細(xì)化量化。見表1、表2。

表1 不同等級(jí)大曲細(xì)菌群落相對(duì)豐度占比情況分析

表2 不同等級(jí)大曲真菌群落相對(duì)豐度占比情況分析

通過開展大曲分層研究發(fā)現(xiàn)[3]，大曲由外向內(nèi)微生物數(shù)量逐漸降低，其中曲殼集中了大量的微生物和酶類；通過不同皮厚大曲產(chǎn)香微生物研究發(fā)現(xiàn)，皮厚在0.5～1.0 cm 區(qū)間可以促進(jìn)產(chǎn)香細(xì)菌的提升；建議皮厚的權(quán)重設(shè)計(jì)為10%，考核項(xiàng)對(duì)皮厚的寬度進(jìn)行細(xì)化量化，比如皮厚大于1.0 cm、皮厚在0.5～1.0 cm區(qū)間和皮厚小于0.5 cm。見圖1。

圖1 不同皮厚大曲細(xì)菌數(shù)分析

大曲外表面的穿衣狀況可以直觀判定環(huán)境中富含釀酒微生物及在曲塊表面富集的狀況，穿衣較優(yōu)的大曲外表面會(huì)均勻覆蓋一層白色針狀掛衣，而穿衣的優(yōu)劣往往可決定大曲的內(nèi)在質(zhì)量。建議外表面的權(quán)重設(shè)計(jì)為10 %，考核項(xiàng)從表面雜菌的有無、外表面針狀掛衣占比且均勻的程度進(jìn)行細(xì)化量化。

感官指標(biāo)是入庫曲質(zhì)量判定的重要依據(jù)，大曲感官能夠直觀快速的判斷大曲發(fā)酵是否透徹和培菌是否良好，為了最大化的減少人為誤差，我們對(duì)感官指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的量化和可目視標(biāo)準(zhǔn)化。通過選用具有豐富感官評(píng)定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的一線技術(shù)人員結(jié)合數(shù)十年工作經(jīng)驗(yàn)將傳統(tǒng)大曲感官的四大指標(biāo)細(xì)化為16 個(gè)質(zhì)量缺陷扣分項(xiàng)和2 個(gè)加分項(xiàng)，構(gòu)建了大曲感官標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)定表（表3），涵蓋了各類曲質(zhì)感官特征，細(xì)化量化了大曲感官檢定分析。

表3 大曲感官標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)定表

1.2 入庫曲輔助指標(biāo)及其權(quán)重分配

入庫曲質(zhì)量不僅反映制曲工藝控制好壞，而且對(duì)儲(chǔ)存后的出庫曲質(zhì)量起著十分關(guān)鍵的作用。

水分是大曲中微生物正常生命活動(dòng)必不可少的組分，隨著貯存期的延長(zhǎng)大曲水分在“后酵”階段仍會(huì)處于繼續(xù)揮發(fā)階段，適宜的水分利于大曲中有益菌群的生長(zhǎng)并可最大程度的避免在庫曲裂縫脫殼現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)抑制有害菌的滋生，建議水分權(quán)限設(shè)計(jì)為5%；酸度和淀粉作為大曲發(fā)酵靜態(tài)指標(biāo)，且二者在釀酒中的作用影響甚微[4]，建議二者僅作常規(guī)質(zhì)控。

糖化力、發(fā)酵力和酯化力指標(biāo)和微生物指標(biāo)都是動(dòng)態(tài)指標(biāo)且反映大曲自身菌酶活性，菌群和酶系在白酒釀造過程中提供物質(zhì)保障的同時(shí)又起著極為重要的呈香呈味作用，結(jié)合生化指標(biāo)反映大曲在釀酒發(fā)酵體系中淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇等一系列產(chǎn)酒、產(chǎn)酯和產(chǎn)香作用，為避免指標(biāo)交叉重復(fù)，建議生化指標(biāo)作為出庫曲的重點(diǎn)考量指標(biāo)而僅作為入庫曲常規(guī)質(zhì)控即可，功能性微生物指標(biāo)作為入庫曲的考量指標(biāo)，權(quán)限設(shè)計(jì)為細(xì)菌5 %、霉菌5 %和酵母菌5%。

2 中高溫出庫曲質(zhì)量鑒定體系的構(gòu)建

出庫曲是入庫曲經(jīng)過存放3～6 個(gè)月后的投入釀酒使用的曲，其在貯存過程中因受儲(chǔ)存環(huán)境和入庫曲質(zhì)量的影響會(huì)出現(xiàn)裂縫、脫殼、蟲害、霉變和生化指標(biāo)、微生物指標(biāo)波動(dòng)等現(xiàn)象。出庫曲在白酒發(fā)酵過程中直接參與釀酒發(fā)酵，其微生物數(shù)量、種類及酶活情況通過在窖池中的“二次制曲”對(duì)釀酒生產(chǎn)的產(chǎn)酒率和優(yōu)級(jí)率起到?jīng)Q定性作用。因此出庫曲質(zhì)量的科學(xué)判定對(duì)大曲合理貯存和原酒品質(zhì)有著重要意義。

出庫曲在發(fā)酵過程中生化作用主要表現(xiàn)為：產(chǎn)酒、產(chǎn)酯和產(chǎn)香，故構(gòu)建出庫曲質(zhì)量鑒定新標(biāo)準(zhǔn)體系為：①主要指標(biāo)：生化指標(biāo)糖化力（15%）、液化力（15%）、發(fā)酵力（15%）、酯化力（10%）和酸性蛋白酶活力（10 %），共計(jì)65 %；②輔助指標(biāo)：理化指標(biāo)水分（5%），感官指標(biāo)香味（5%）、斷面（5%）、裂縫率（5%）、皮厚（5%）、脫殼率（5%）和蟲害（5%），總計(jì)35 %；③等級(jí)劃分(綜合得分)：優(yōu)級(jí)曲≥80，70≤一級(jí)曲＜80，60≤二級(jí)曲＜70，不合格曲＜60。

2.1 生化指標(biāo)權(quán)重比例確定

產(chǎn)酒（糖化力、液化力、發(fā)酵力）：大曲在窖池中產(chǎn)酒過程，主要是淀粉在淀粉酶的作用下生成短鏈糊精（液化力），短鏈糊精在糖化酶的作用下生成葡萄糖等單糖（糖化力），葡萄糖在酵母的作用下發(fā)酵產(chǎn)生酒精（發(fā)酵力）。大曲的產(chǎn)酒過程是在這3 種力的共同作用下完成的。大曲最基本、最主要的功能就是產(chǎn)酒，而且產(chǎn)酒能力也是產(chǎn)酯和產(chǎn)香的前提和基礎(chǔ)，因此在大曲的評(píng)判中，大曲的產(chǎn)酒能力（糖化力、液化力、發(fā)酵力）權(quán)重比例應(yīng)該最大，建議各占15%，共計(jì)為45%，指標(biāo)限值及評(píng)分的設(shè)定建議結(jié)合檢測(cè)大數(shù)據(jù)及內(nèi)部質(zhì)控需求進(jìn)行確定。

產(chǎn)酯（酯化力）：大曲中的酯化酶將窖池中的有機(jī)酸和乙醇生成酯，主要是將四大酸和乙醇生成四大酯的能力。與酯化力相對(duì)應(yīng)的是酯分解力，其參與的酶是酯分解酶，與酯化反應(yīng)是在兩種不同酶的作用下進(jìn)行的，在白酒發(fā)酵過程中，主要是酯的形成作用，只有酯過剩的情況下，酯分解酶才會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，因此，對(duì)于大曲而言，酯分解力的測(cè)定不具有實(shí)際意義。酯類物質(zhì)是大曲酒的典型風(fēng)味物質(zhì)，尤其是四大酯的含量對(duì)大曲酒的典型風(fēng)味起到?jīng)Q定性作用，可以說酯化力的作用僅次于產(chǎn)酒力，因此其所占權(quán)重?cái)M定為10 %，指標(biāo)限值及評(píng)分的設(shè)定建議結(jié)合檢測(cè)大數(shù)據(jù)及內(nèi)部質(zhì)控需求進(jìn)行確定。

生香（酸性蛋白酶活力）：白酒中的很多香味物質(zhì)的形成與蛋白質(zhì)的分解物氨基酸密切相關(guān)[5]。大曲中的蛋白酶及微生物在釀酒過程中將原料中的蛋白分解產(chǎn)生氨基酸、氨態(tài)氮等小分子物質(zhì)，這些小分子物質(zhì)是生成白酒中眾多香味成分的前驅(qū)物質(zhì)，通過測(cè)定大曲的蛋白分解能力可以判定大曲在白酒發(fā)酵中的生香能力，因此蛋白分解力是又一重要指標(biāo)，其所占權(quán)重建議為10%，指標(biāo)限值及評(píng)分的設(shè)定建議結(jié)合檢測(cè)大數(shù)據(jù)及內(nèi)部質(zhì)控需求進(jìn)行確定。

2.2 理化指標(biāo)權(quán)重比例確定

大曲的理化指標(biāo)是反映大曲發(fā)酵終點(diǎn)狀態(tài)的指標(biāo)，是一種靜態(tài)指標(biāo)，其對(duì)大曲在窖池發(fā)酵過程中的影響甚微[4]，建議水分權(quán)重設(shè)計(jì)為5%，酸度和淀粉僅作常規(guī)質(zhì)控。

2.3 感官指標(biāo)權(quán)重比例確定

出庫曲在貯存過程中因受儲(chǔ)存環(huán)境和入庫曲質(zhì)量的影響會(huì)出現(xiàn)裂縫、脫殼、蟲害、霉變等現(xiàn)象，如果在貯存過程中曲塊感染嚴(yán)重的青霉菌或有明顯的腐臭等異味，這種曲一旦投入使用，會(huì)給白酒帶來苦味和臭味等異雜味。因此在出庫曲評(píng)判中，感官指標(biāo)的合理性評(píng)判也很重要。

結(jié)合中高溫出庫曲感官質(zhì)量研究[6]，建議感官從香味、斷面、裂縫率、皮厚、脫殼率和蟲害6 個(gè)方面考核，權(quán)重設(shè)計(jì)為各占5 %，總計(jì)30 %。其中裂縫率為存在裂縫的樣品數(shù)累加與樣品數(shù)的比值，脫殼率為所抽樣品脫殼數(shù)累加與樣品數(shù)的比值，裂縫率、脫殼率和蟲害3 個(gè)指標(biāo)的考核可從其輕微嚴(yán)重程度進(jìn)行細(xì)化量化，其他3 個(gè)指標(biāo)香味、斷面和皮厚的考核可參考入庫曲感官評(píng)定方法。

3 討論與展望

3.1 本文以能夠反映大曲自身質(zhì)量缺陷及其在釀酒中的綜合作用為依據(jù)，結(jié)合前期研究成果探討構(gòu)建了中高溫大曲質(zhì)量鑒定新體系，為科學(xué)指導(dǎo)中高溫大曲工藝改進(jìn)、曲質(zhì)提升和曲庫庫房管控等提供有力支撐。

3.2 隨著消費(fèi)需求的發(fā)展，酒體醇厚豐滿度的要求也越來越高，大曲“二次發(fā)酵”賦予基酒曲香味和醇厚感越來越受到行業(yè)內(nèi)關(guān)注，大曲質(zhì)控權(quán)重也逐漸由生理生化管控向大曲生香能力傾斜，如何科學(xué)合理的衡量大曲生香能力仍需要更加深入的研究。

3.3 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)需求結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)在大曲產(chǎn)香功能性菌株、酶系和釀酒代謝機(jī)理的深入研究將會(huì)對(duì)產(chǎn)香功能性強(qiáng)化大曲、大曲酶制劑等在釀酒工藝優(yōu)化、基酒曲香味和酒體品質(zhì)提升等生產(chǎn)應(yīng)用方面起到極大的推動(dòng)作用。