特香型大曲培養(yǎng)條件關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化研究

殷海艷，陸步詩，李新社，謝 洪

（1.邵陽市食品藥品檢驗(yàn)所，湖南邵陽 422000；2.邵陽學(xué)院食品與化學(xué)工程學(xué)院，湖南邵陽 422000；3.生態(tài)釀酒技術(shù)與應(yīng)用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南邵陽 422000）

特香型大曲是特香型白酒的糖化發(fā)酵劑，生產(chǎn)工藝流程為：原料→拌料→下料→機(jī)械壓曲→運(yùn)曲→入房安曲→培菌管理→搬曲出房→入庫貯存→成品曲，確定培菌管理作為本次研究的主要工藝環(huán)節(jié)。培菌管理主要是培菌過程和培養(yǎng)周期，培菌過程是決定大曲質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要環(huán)節(jié)，包括前緩期、中挺期、后緩落期等階段，初步確定曲坯入房的關(guān)鍵技術(shù)為培養(yǎng)條件：前緩期品溫、中挺期品溫、后緩落期品溫和培養(yǎng)周期。前緩期特香型大曲霉菌、酵母菌等大量生長(zhǎng)繁殖；中挺期特香型大曲中已大量生長(zhǎng)繁殖的微生物進(jìn)行代謝作用，產(chǎn)生大量醇類酯類物質(zhì)，提升特香型大曲質(zhì)量；后緩落期揮發(fā)曲心多余的水分，使特香型大曲香味物質(zhì)表現(xiàn)出來；培養(yǎng)周期是曲坯入房培養(yǎng)到成品曲入庫貯存的周期，由于特香型大曲培菌需要經(jīng)前緩期、中挺期和后緩落期這三個(gè)主要時(shí)期，培養(yǎng)周期不可過短，否則不利于大曲培菌。

目前關(guān)于濃香型大曲、醬香型大曲和清香型大曲的生產(chǎn)工藝研究較多，但關(guān)于特香型大曲生產(chǎn)工藝的研究較少，且特香型大曲培養(yǎng)條件關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化鮮有報(bào)道。因此，研究特香型大曲的生產(chǎn)工藝，優(yōu)化特香型大曲培養(yǎng)條件關(guān)鍵技術(shù)，能為特香型大曲的生產(chǎn)提供一些指導(dǎo)和理論數(shù)據(jù)支撐。本次研究特香型大曲的關(guān)鍵技術(shù)，以培養(yǎng)條件各因素為變量，特香型大曲質(zhì)量（感官）評(píng)分為考察指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定特香型大曲最佳的培養(yǎng)條件。通過驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證在最佳的培養(yǎng)條件下，所生產(chǎn)的特香型大曲的質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

酒樣：特香型大曲和特香型白酒，均由某特香型酒廠提供。

試劑及耗材：見表1。

表1 主要試劑及耗材

儀器設(shè)備：見表2。

表2 主要儀器與設(shè)備

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 特香型大曲培養(yǎng)條件

通過檢測(cè)特香型大曲的品溫，研究前緩期、中挺期和后緩落期的品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響，在每天的上午、下午和晚上檢測(cè)大曲的品溫，將溫度計(jì)插入大曲約2 cm 深度，每次隨機(jī)測(cè)定3 塊大曲的品溫，分別計(jì)算測(cè)定溫度平均值即為大曲的品溫。每天記錄曲房的溫度和濕度。曲坯從入房培養(yǎng)到出房貯存為一個(gè)培養(yǎng)周期。

1.2.2 特香型大曲質(zhì)量評(píng)定方法

傳統(tǒng)特香型質(zhì)量評(píng)定體系，以大曲感官評(píng)分體系為主。以大曲的感官指標(biāo)為考察指標(biāo)，對(duì)大曲的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。大曲感官檢測(cè)方法：參考QB/T 4257—2011 釀酒大曲通用分析方法，大曲感官檢測(cè)采用對(duì)比方法，通過感覺器官進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，將試驗(yàn)曲和標(biāo)準(zhǔn)曲，一起送入品曲室進(jìn)行品評(píng)。品評(píng)人員由1 名國家級(jí)評(píng)曲員和6 名普通評(píng)曲員（經(jīng)過半年大曲聞香訓(xùn)練的人員）組成。在溫度為20 ℃、濕度為45%RH的環(huán)境下，以標(biāo)準(zhǔn)曲感官為參考標(biāo)準(zhǔn)，參照大曲感官評(píng)分體系，對(duì)試驗(yàn)曲感官進(jìn)行評(píng)分，得到大曲質(zhì)量評(píng)分。參考DB36/T 1007—2018特香型大曲感官要求，從外觀、斷面和香氣三個(gè)方面，以形狀大小、穿衣和色澤等10 個(gè)評(píng)分指標(biāo)，對(duì)大曲感官進(jìn)行評(píng)分。

1.2.3 特香型白酒質(zhì)量評(píng)定方法

特香型白酒質(zhì)量評(píng)定體系，以白酒感官評(píng)分體系和理化評(píng)分體系為主。白酒的感官指標(biāo)（40%）和理化指標(biāo)（60%）為考察指標(biāo)，對(duì)白酒的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。

（1）白酒檢測(cè)方法：參考GB/T 10345—2007 白酒分析方法；感官檢測(cè)采用比對(duì)方法，通過感覺器官進(jìn)行分析；酒精度檢測(cè)采用密度瓶法；酸酯總量檢測(cè)采用滴定中和加熱回流法；正丙醇、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丙酸乙酯檢測(cè)均采用氣相色譜法。

（2）白酒感官評(píng)分：將試驗(yàn)酒和標(biāo)準(zhǔn)酒，一起送入品酒室進(jìn)行品評(píng)。品評(píng)人員由一名國家級(jí)評(píng)酒員和六名普通評(píng)酒員（經(jīng)過半年白酒聞香訓(xùn)練的人員）組成。在溫度20 ℃、濕度45%RH的環(huán)境下，以標(biāo)準(zhǔn)酒感官為參考標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)試驗(yàn)酒感官進(jìn)行品評(píng)。參考GB/T 20823—2017 特香型白酒標(biāo)準(zhǔn)中高度酒的感官要求，以色澤、透明度和沉淀等10 個(gè)評(píng)分指標(biāo)，對(duì)白酒感官進(jìn)行評(píng)分。

（3）特香型白酒質(zhì)量評(píng)定：特香型白酒質(zhì)量評(píng)定體系包括白酒感官評(píng)分體系和理化評(píng)分體系，以白酒的感官指標(biāo)和理化指標(biāo)為評(píng)分指標(biāo)，對(duì)白酒的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。參考特香型白酒感官評(píng)分體系和特香型白酒理化評(píng)分體系，以感官評(píng)分40 %和理化評(píng)分60%進(jìn)行折算，綜合所得為白酒質(zhì)量評(píng)分。

1.2.4 單因素試驗(yàn)

以大曲質(zhì)量評(píng)分為考察指標(biāo)，研究培養(yǎng)條件各因素對(duì)大曲質(zhì)量的影響，確定各因素較適宜的水平。

在其他因素不變的條件下，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，每組試驗(yàn)進(jìn)行3 個(gè)平行檢測(cè)。將前緩期品溫（℃）設(shè)定為25、30、35、40、45；中挺期品溫（℃）設(shè)定為45、50、55、60、65；后緩落期品溫（℃）設(shè)定為20、25、30、35、40；培養(yǎng)周期（d）設(shè)定為22、24、26、28、30。以大曲質(zhì)量評(píng)分為考察指標(biāo)，研究前緩期品溫、中挺期品溫、后緩落期品溫和培養(yǎng)周期對(duì)大曲質(zhì)量的影響，確定培養(yǎng)條件各因素較適宜的水平。

1.2.5 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定培養(yǎng)條件各因素較適宜的3 個(gè)水平，通過SPSS 20.0 軟件進(jìn)行正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。

培養(yǎng)條件正交試驗(yàn)：以前緩期品溫（A）、中挺期品溫（B）、后緩落期品溫（C）、培養(yǎng)周期（D）為影響因素，特香型大曲質(zhì)量評(píng)分為考察指標(biāo)，確定最佳培養(yǎng)條件。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 前緩期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響

在中挺期品溫55 ℃、后緩落期品溫30 ℃、培養(yǎng)周期26 d 時(shí)，探究不同前緩期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響。前緩期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響，見圖1。

圖1 前緩期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響

由圖1 分析得出,隨著前緩期品溫的變化，特香型大曲質(zhì)量評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)前緩期品溫達(dá)到40 ℃時(shí)，大曲質(zhì)量評(píng)分最高為80 分，微生物的生長(zhǎng)受溫度的影響，大曲發(fā)酵前期利用微生物繁殖活動(dòng)自然升溫，培菌前緩期是毛霉、根霉等霉菌、酵母菌和細(xì)菌大量繁殖的時(shí)期。前緩期品溫為微生物的生長(zhǎng)提供適宜的溫度環(huán)境，有利于特香型大曲質(zhì)量的提升。適當(dāng)升高前緩期品溫可以促進(jìn)特香型大曲中酯化反應(yīng)的進(jìn)行，當(dāng)前緩期品溫過高時(shí)，不利于大曲微生物的生長(zhǎng)，使得特香型大曲質(zhì)量下降。當(dāng)前緩期品溫達(dá)到40 ℃時(shí)，大曲質(zhì)量評(píng)分最高，確定正交試驗(yàn)前緩期品溫（℃）因素較適宜的3個(gè)水平為35、40和45。

2.1.2 中挺期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響

在前緩期品溫40 ℃、后緩落期品溫30 ℃、培養(yǎng)周期26 d 時(shí)，探究不同中挺期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響。中挺期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響，見圖2。

圖2 中挺期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響

由圖2 分析得出，隨著中挺期品溫的變化，特香型大曲質(zhì)量評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)中挺期品溫達(dá)到60 ℃時(shí)，大曲質(zhì)量評(píng)分最高為86分，當(dāng)特香型大曲溫度升到中挺期品溫后，大曲內(nèi)部的溫度基本保持不變，此時(shí)是大曲微生物酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵的關(guān)鍵時(shí)期，有利于產(chǎn)酯，有利于特香型大曲質(zhì)量的提升，但是當(dāng)中挺期品溫過高時(shí)，高溫環(huán)境影響微生物的生長(zhǎng)，微生物數(shù)量開始下降，耐高溫芽孢桿菌在該環(huán)境下數(shù)量有所增加，細(xì)菌中耐熱菌株增加，不耐熱菌株減少，細(xì)菌總數(shù)下降，部分芽孢桿菌出現(xiàn)代謝產(chǎn)酸的現(xiàn)象。當(dāng)中挺期品溫達(dá)到60 ℃時(shí)，大曲質(zhì)量評(píng)分最高，確定正交試驗(yàn)中挺期品溫（℃）因素較適宜的3個(gè)水平為55、60和65。

2.1.3 后緩落期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響

在前緩期品溫40 ℃、中挺期品溫60 ℃、培養(yǎng)周期26 d 時(shí)，探究不同后緩落期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響。后緩落期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響，見圖3。

圖3 后緩落期品溫對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響

由圖3 分析得出，隨著后緩落期品溫的變化，特香型大曲質(zhì)量評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)后緩落期品溫達(dá)到35 ℃時(shí)，大曲質(zhì)量評(píng)分最高為88分，后緩落期品溫的變化是判斷大曲微生物代謝情況和發(fā)酵進(jìn)程的有效手段。在大曲發(fā)酵前期由于大曲內(nèi)含大量氧氣，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，好氧微生物利用大曲間隙的空氣進(jìn)行有氧呼吸和大量繁殖，釋放大量代謝熱量，致使后緩落期品溫持續(xù)上升，微生物的生長(zhǎng)繁殖，有利于特香型大曲質(zhì)量的提升，但是當(dāng)后緩落期品溫過高時(shí)，大曲微生物主要是產(chǎn)生糖化過程和發(fā)酵過程，不利于特香型大曲產(chǎn)香產(chǎn)酯過程的發(fā)生，使得特香型大曲質(zhì)量下降。當(dāng)后緩落期品溫達(dá)到35 ℃時(shí)，大曲質(zhì)量評(píng)分最高，因此確定正交試驗(yàn)后緩落期品溫（℃）因素較適宜的3 個(gè)水平為30、35和40。

2.1.4 培養(yǎng)周期對(duì)大曲質(zhì)量的影響

在前緩期品溫40 ℃、中挺期品溫60 ℃、后緩落期品溫35 ℃時(shí)，探究不同培養(yǎng)周期對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響。培養(yǎng)周期對(duì)特香型大曲質(zhì)量的影響，見圖4。

圖4 培養(yǎng)周期對(duì)特香型大曲質(zhì)量影響

由圖4 分析得出，隨著培養(yǎng)周期的變化，特香型大曲質(zhì)量評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)培養(yǎng)周期達(dá)到28 d 時(shí)，大曲質(zhì)量評(píng)分最高為79 分，特香型大曲發(fā)酵過程中的微生物群落演替和理化變化需要一定的培養(yǎng)周期，有利于特香型大曲的發(fā)酵及大曲風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生，有利于特香型大曲質(zhì)量的提升，但是當(dāng)培養(yǎng)周期過長(zhǎng)時(shí)，特香型大曲的營養(yǎng)物質(zhì)已消耗盡，使得大曲不上霉，沒有穿衣，大曲質(zhì)量下降。當(dāng)培養(yǎng)周期達(dá)到28 d 時(shí)，大曲質(zhì)量評(píng)分最高，因此確定正交試驗(yàn)培養(yǎng)周期（天）因素較適宜的三個(gè)水平為26、28和30。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 正交試驗(yàn)因素水平

在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，以前緩期品溫、中挺期品溫、后緩落期品溫和培養(yǎng)周期作為培養(yǎng)條件的四個(gè)因素，對(duì)各因素設(shè)計(jì)3 個(gè)水平。正交試驗(yàn)因素水平，見表3。

表3 正交試驗(yàn)因素水平

2.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

培養(yǎng)條件L（3）正交試驗(yàn)結(jié)果，見表4。

表4 培養(yǎng)條件L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果

培養(yǎng)條件正交試驗(yàn)結(jié)果分析，根據(jù)極差（R值），大小關(guān)系為A＞C＞B＞D，則各因素主次關(guān)系為前緩期品溫＞后緩落期品溫＞中挺期品溫＞培養(yǎng)周期，說明前緩期品溫的改變對(duì)特香型大曲質(zhì)量影響最大，培養(yǎng)周期的改變對(duì)特香型大曲質(zhì)量影響最小，中挺期品溫和后緩落期品溫二者的改變對(duì)特香型大曲質(zhì)量影響較接近；根據(jù)均值（K 值），各因素最佳組合為ABCD。由于大曲的品溫受周圍環(huán)境影響較大，對(duì)大曲品溫設(shè)置±2 ℃的波動(dòng)范圍。最佳培養(yǎng)條件為前緩期濕度65 %RH～75 %RH、3～5 d、品溫45 ℃±2 ℃，中挺期濕度85 %RH～95 %RH、7～9 d、品溫60 ℃±2 ℃，后緩落期濕度70 %RH～80 %RH、10～12 d、品溫35 ℃±2 ℃，培養(yǎng)周期28 d。最佳培養(yǎng)條件時(shí)，對(duì)特香型大曲工藝關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化工藝后生產(chǎn)的大曲質(zhì)量評(píng)分為94分。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

以正交試驗(yàn)結(jié)果最佳的培養(yǎng)條件，在春夏秋冬不同季節(jié)生產(chǎn)的大曲作為試驗(yàn)曲；傳統(tǒng)特香型大曲工藝生產(chǎn)的大曲作為對(duì)照曲。以傳統(tǒng)特香型大曲質(zhì)量評(píng)定體系（以大曲感官評(píng)分為主），對(duì)試驗(yàn)曲和對(duì)照曲質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，驗(yàn)證優(yōu)化的大曲工藝關(guān)鍵技術(shù)可行性。以白酒質(zhì)量評(píng)定體系（感官評(píng)分占40%和理化評(píng)分占60%），對(duì)試驗(yàn)曲所釀造的白酒質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，驗(yàn)證工藝關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化后所生產(chǎn)的大曲質(zhì)量及其與白酒質(zhì)量的內(nèi)在聯(lián)系。

在最佳的培養(yǎng)條件下，在春夏秋冬不同季節(jié)制曲時(shí)，優(yōu)化大曲工藝生產(chǎn)的試驗(yàn)曲，評(píng)分為92 分（春）、88 分（夏）、94 分（秋）和86 分（冬）；傳統(tǒng)大曲工藝生產(chǎn)的對(duì)照曲，評(píng)分為84 分（春）、76 分（夏）、90 分（秋）和58 分（冬）；優(yōu)化的特香型大曲工藝生產(chǎn)的大曲質(zhì)量比傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的大曲質(zhì)量要穩(wěn)定。以白酒質(zhì)量評(píng)定體系（感官評(píng)分40 %和理化評(píng)分60 %），對(duì)試驗(yàn)曲所釀造的白酒質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定結(jié)果分別為90 分（春）、84 分（夏）、92 分（秋）和83 分（冬），驗(yàn)證了工藝關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化所生產(chǎn)的大曲質(zhì)量及其與白酒質(zhì)量的內(nèi)在聯(lián)系，大曲質(zhì)量好所釀造的白酒質(zhì)量也較好。經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證了優(yōu)化的特香型大曲工藝的可行性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)論

經(jīng)過單因素和正交試驗(yàn)，確定了最佳培養(yǎng)條件，在最佳培養(yǎng)條件下，生產(chǎn)的大曲質(zhì)量較好。經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證了白酒質(zhì)量和大曲質(zhì)量有著內(nèi)在聯(lián)系，大曲質(zhì)量對(duì)白酒質(zhì)量有極大的影響，“在一定條件下，曲優(yōu)則酒優(yōu)，曲劣則酒劣”。我們要利用好自然環(huán)境的規(guī)律，順應(yīng)季節(jié)的變化，調(diào)整相應(yīng)的生產(chǎn)工藝，提高優(yōu)質(zhì)大曲的產(chǎn)量，提高優(yōu)質(zhì)白酒產(chǎn)量。