張志剛，李長文

（天津天士力集團貴州國臺酒業(yè)有限公司，貴州 仁懷 564501）

大曲是白酒生產的糖化發(fā)酵劑，是中國傳統(tǒng)純固態(tài)白酒生產的重要原料，提供了決定酒體風格的呈香呈昧的前驅物質。高溫制曲是醬香型白酒特殊工藝之一，其特點是制曲溫度高，品溫最高可達65℃～68℃；醬香型白酒生產中用曲量大，與釀酒原料之比為1∶1，如果折成小麥用量，則超過高粱；成品曲的香氣是醬香的主要來源之一。大曲采用生料制曲、自然接種，在培養(yǎng)室內固態(tài)發(fā)酵而成。圍繞這個主題，行業(yè)內的科技工作者作了很多高溫大曲生產技術方面的研究與開發(fā)工作，文中對高溫大曲生產技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行闡述。

1 高溫大曲的生產工藝流程和工藝操作特點

1.1 高溫大曲工藝流程

高溫大曲主要用于生產醬香型白酒，以茅臺酒為典型，高溫曲醬香濃郁，直接影響到白酒的風味。其制曲溫度60℃～65℃。

1.2 醬香型大曲生產工藝操作特點

原料的選擇及粉碎：以小麥為原料，選用的小麥必須符合標準。為促進前醬香物質的形成，增加有益微生物的比例，加快有益微生物的繁殖，制曲過程中加入母曲。選用母曲要求色澤金黃，醬香味突出。小麥經除塵、除雜后，加3%～10%的水，拌勻濕潤3h～4h，用鋼磨粉碎。小麥的粉碎直接影響到曲質的優(yōu)劣。粉碎要求是，將小麥壓成“梅花瓣”，粗粒及麥皮不可通過20目篩，細粉則要求通過20目篩，混粉中細粉占40%～60%，感官要求無整粒小麥，手摸不糙不膩為宜（也有一些小廠家小麥的粉碎較粗，母曲接種量較大）母曲粉碎越細越好，要求為粉塵。

拌料踩曲：拌料前先配料，配料比例為，一定量的麥粉，夏天加入5%～6%的母曲，冬天加入6%～8%的母曲，配好料后加水拌和，一般要求加水量為原料的34%～41%，生曲塊水分保證在34%～38%。水分過多，曲坯不易成形，不利于有益微生物的繁殖，且表面易長毛霉，同時在培菌管理過程中，曲溫升得過快，易引起酸敗，影響成品曲的質量。水分過少，曲坯在發(fā)酵過程中升溫慢，妨礙微生物的生長繁殖，影響曲的質量。拌料要求均勻透徹、無白粉、無灰包、無球團，用手握成團后不散、不粘手。曲坯制作分人工踩曲和機械制曲兩種。曲坯要求：松而不散，邊角整齊，無斷裂，無夾灰，四邊緊、中間松、呈龜背型，踩制成型的曲塊總高度為10cm～13cm。

晾曲：曲坯制作好后，將其側立進行晾曲，需晾10min～25min（3月至10月10min～15min，11月～次年2月15min～25min），晾曲時間要靈活掌握，時間太長，表面水分蒸發(fā)太多，曲坯進入房后升溫慢，沒有菌絲生長，形成光面曲，降低了曲的質量，時間過短，曲坯水分揮發(fā)少，曲坯太濕，入房后升溫快，熱量不易散失，容易生成黑曲。

入房堆曲：曲坯晾好后搬到曲房內按照規(guī)定要求進行堆放，曲坯進房前，首先將曲房打掃干凈，久未生產得曲房要進行消毒。堆放前，先將稻草鋪在曲房靠墻地上，厚約17cm。排列方式是，將曲塊側立，靠墻橫放兩塊，然后側立直放，三橫三豎，曲塊和曲塊之間要塞草，塞草最好新舊草搭配。塞草地目的是：避免曲塊和曲塊之間互相粘連，便于曲塊通氣、散熱和制作后期的干燥。當一層排滿后，要在上面鋪一層草，厚約5cm。再排第2層，直至堆放4層或5層為止。一行排滿后，又排第2行。注意上下左右錯位排列，最后留一行空位作為翻曲用。堆放完畢后，為了增加曲房濕度，減少曲塊干皮現(xiàn)象，除了要在曲堆上面蓋草外，還要灑幾十千克水，并將門窗關閉或稍微留氣孔，保溫保濕。

培菌管理：曲塊進房后，由于條件適宜，微生物大量繁殖，曲塊溫度逐漸上升，一般夏季5d～6d，冬季7d～9d，中間曲塊溫度可達63℃，曲坯表面霉衣已長出，手摸最下層曲塊已經發(fā)熱，即可翻曲，若翻曲太早了，下層的曲塊還是生麥子味，太遲了，則中間曲塊生溫過猛，大量曲塊變黑。因此過早與過遲翻曲都不好。曲塊經過第1次翻曲后，上下倒換了位置，在翻曲過程中，散發(fā)出了大量的水分和熱量，品溫可降至50℃以下，但過1d～2d后，品溫又很快回升。至第2次翻曲（一般進房第14d）時，品溫又升至接近1次翻曲時溫度，進房40d后，一般就可出曲了。這時曲塊品溫降至40℃以下，水分降至16%左右。

拆曲：當曲塊品溫下降到室溫時，曲塊絕大部分已干燥，即行拆曲，拆曲時如發(fā)現(xiàn)有的曲堆下層的曲塊過濕，含水量大于16%，則應置通風處，促使曲坯干燥。[1]

2 高溫大曲物系、菌系和酶系研究現(xiàn)狀

2.1 高溫大曲生產過程中物系變化的研究及應用

高溫大曲是醬香大曲白酒釀酒發(fā)酵的原動力，是白酒中醬香物質的重要來源之一。質量的好壞對醬香物質的形成有其直接影響，主要表現(xiàn)在：第一，大曲中已形成的醬香物質，經過一段時間存放后，香味純正，陳香醇厚，進入酒醅后形成較強醬香風味，給人以愉快的感覺；第二，制曲過程中，經過60℃以上溫度的高溫培養(yǎng)發(fā)酵，對芽孢桿菌及細菌有一種純化選擇作用，這個過程當中形成大量的產醬香的前驅物質，這些有益微生物及其代謝產物進入酒醅后，在高溫發(fā)酵過程中增添了酒醅自身形成醬香的動力，促進了醬香物質的進一步生成。[2]

高溫制曲加速了化學、生物化學、褐變反應的發(fā)生與進行。生成了眾多的加熱香氣成分。研究表明，高溫條件下可以促成蛋白質的熱分解；氨基酸加熱分解；糖與蛋白質的反應；糖與氨基酸的反應。微生物的代謝產物；重要的還有在高溫下發(fā)生的褐變反應（“美拉德反應”，“斯特勒克反應”，焦化反應及酶促褐變反應）。這些反應可生成大量的香味物質[3]。由美拉德反應所產生的糠醛類、酮醛類、二羥基化合物。呋喃類及吡嗪類化合物。對醬香型酒風格的形成起著決定性的作用。[4]另外，小麥的麩皮中含有阿魏酸。當制曲溫度升至60℃以上時，阿魏酸逐漸釋放，在微生物作用下生成香草醛、香草酸、香草酸酯，4-乙基愈創(chuàng)木酚，4-甲基愈創(chuàng)木酚，4-乙烯基創(chuàng)木酚基酚類化學物。這其中的一些香味成分醬香型酒中就有如4-乙基愈創(chuàng)木酚等。

2.2 高溫大曲生產過程中菌系變化的研究及應用

高溫大曲中的微生物品種繁多，類別復雜，主要有細菌、霉菌、酵母和放線菌等，這些微生物在高溫大曲的培養(yǎng)制作過程中，其消長規(guī)律和對成品高溫大曲生產的作用是不相同的。

四川大學的王忠彥、寇運同等在對高溫大曲微生物區(qū)系的初步研究中，將高溫大曲中的微生物類群，分曲皮、曲心進行了不同溫度下的培養(yǎng)計數(shù)。發(fā)現(xiàn)細菌最多，霉菌次之。酵母和放線菌很少；曲皮細菌明顯高于曲心，曲皮的細菌數(shù)在45℃～55℃時達到高峰。而曲心細菌則在37℃最多。研究表明，高溫大曲中的微生物主要來自曲母，原料和環(huán)境，是個復雜的微生物群。成品曲中，細菌在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢。只有少量霉菌存在，酵母菌和放線菌很少。這說明高溫制曲使大曲內的菌系向繁殖細菌方向轉化。高溫細菌在細菌中占優(yōu)勢，說明高溫制曲也是對高溫菌的富集過程[5]。

貴州大學的劉效毅、郭坤亮當采用傳統(tǒng)分離培養(yǎng)方法和現(xiàn)代生物分子學方法，對醬香型白酒高溫大曲中微生物的多樣化進行研究分析。從醬香型高溫大曲中分離出147株微生物，其中97株為細菌。包括芽孢桿菌、放線菌、葡萄球菌、微球菌4類；其中87株為芽孢桿菌，占細菌總數(shù)的絕大部分，這于高溫大曲制曲過程中的高溫發(fā)酵密切相關。發(fā)酵過程，溫度可達65℃。絕大多數(shù)不可耐高溫的細菌死亡，只存活耐高溫的細菌，主要只能產生芽孢的芽孢桿菌。50種霉菌，包括青霉、曲霉、毛霉、交鏈孢霉、莖點霉菌、球毛殼、散蘘菌、紅曲霉8類，研究結果表明，高溫大曲中的微生物具有高度的多樣性[6]。

馬校衛(wèi)、顏林春以高溫大曲為材料，通過高溫培養(yǎng)條件和透明圈法分離篩選到產耐熱性蛋白酶的菌株A1，經過形態(tài)特征，菌體染色鑒定和分化鑒定確定菌株A1為芽孢桿菌屬（Bacilius），在經過16SrDNA測序鑒定A1菌株為蘇云金孢桿菌（Bacilius thuringiensis）。對蛋白酶酶學進行檢測，蛋白酶的最佳pH值為7.5，最適溫度是61℃，蛋白酶在60℃以下，具有較高的熱穩(wěn)定性。優(yōu)化之前的A1菌株產耐熱性蛋白酶活力為57.6u/mL，通過單因素實驗篩選得到相對顯著的3個因素葡萄糖添加量，酵母浸出粉添加量和初始pH值，通過優(yōu)化最終可使液菌株酶活力達到142.81U/mL。比初始水平提高150.2%[7]。

2.3 高溫大曲生產過程中酶系變化的研究及應用

大曲是大曲酒釀造生產中的重要物質，是釀酒生產中糖化、發(fā)酵、酒化和生香劑，其品質對曲酒的出酒率和酒質都有極大的影響。常有“曲是酒之骨”之稱[8]。大曲采用生料制曲、自然接種，在培養(yǎng)室內固態(tài)發(fā)酵而成。在制曲過程中，讓自然界中的各種微生物富集到淀粉質原料制成的曲胚上，經過人工培養(yǎng)，形成各種有益的釀酒微生物菌系和酶系，再經風干，貯存，即成為成品大曲。隨著生物工程，生物技術，檢測技術的發(fā)展，極大的推動了傳統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代科學技術已滲透到白酒各個環(huán)節(jié)。提高了我國白酒生產的科學技術水平。特別是對大曲酶系的研究。從大曲酶系的構成，各種酶的作用機理及應用都做了深入研究[9]。

醬香型酒生產用的高溫大曲中酶系主要有2-淀粉酶，糖化酶、酯化酶、酸性蛋白酶等組成。高溫大曲在培養(yǎng)過程中的培養(yǎng)溫度在較長時間內保持在50℃以上，最高培養(yǎng)溫度達65℃且溫度達60℃以上后曲香濃郁，醬香突出。有實驗證明，高溫大曲在培養(yǎng)過程中，糖化力在92u/g～330u/g單位之間波浪式變化，酯化力在0.11mg/g～0.45mg/g之間波浪式變化[10]。而組成醬香曲酶系的各種酶活力指標與清香曲、濃香曲等相比又有很大的差異。在酸性蛋白酶上，醬香曲＞濃香曲＞清香曲，風型曲，也高于特型曲及芝麻香曲。醬香型的酸性蛋白酶高于濃香型近1倍，高于清香型取近3倍。清香曲2-淀粉酶大于醬香曲4～5倍，糖化力高出5～6倍。即高溫大曲的酸蛋白酶高，中溫曲的淀粉酶高。高溫大曲酸性蛋白酶高于高溫大曲培養(yǎng)過程中耐高溫的嗜熱芽孢桿菌關系密切。有研究表明，嗜熱芽孢桿菌不生成淀粉酶，有極強的酸性蛋白酶活性。不論再生料或熟料上培養(yǎng)，其酸性蛋白酶都隨著品溫上升而增長。可以認為它是醬香高溫大曲生成酸性蛋白酶的主力軍。貴州省輕工科研所從茅臺高溫大曲中分離出的嗜熱芽孢桿菌菌種，有助于提高醬香型白酒質量。利用嗜熱芽孢桿菌生產醬香型強化大曲亦收到良好效果[11]。

3 高溫大曲生產發(fā)展方向及前景

傳統(tǒng)制曲存在的問題也很明顯：（1）通過人工翻動、開啟門窗等過程來控制發(fā)酵過程中對溫度和濕度的要求；（2）大曲質量受生產人員的經驗和環(huán)境條件的影響較大，而且勞動強度大、工作環(huán)境差；（3）參與發(fā)酵的菌群龐雜，無法控制，不利于保證食品安全。因此在將來的高溫制曲中進行以下方面的研究：

3.1 應用先進的工業(yè)微生物技術

在搞清楚高溫大曲培養(yǎng)機理的同時，將先進的分子生物學技術應用到大曲微生物的研究，確定起主要作用的優(yōu)勢微生物菌群，利用優(yōu)勢有益微生物來制曲，從而達到去劣存優(yōu)，避害留益的效果，提高大曲質量，同時也可以針對某些功能要求開發(fā)基因工程菌等。

3.2 研究高溫制曲設備，進行機械制曲

引進自動化控制系統(tǒng)，使各工序在保留傳統(tǒng)工藝具備效果的同時，使曲坯更均勻一致，降低工人勞動強度，降低人工生產成本。

3.3 智能管理曲房的建立

設計一個具有控溫、控濕、供氧、對流等功能的微機控制系統(tǒng)；以模擬傳統(tǒng)大曲發(fā)酵最佳工藝參數(shù)曲線為主，控制曲房內溫度、濕度和空氣交換為輔的方式來創(chuàng)造一個適合微生物自然生長繁殖的生態(tài)環(huán)境，并將傳統(tǒng)的地面堆積發(fā)酵改成架式發(fā)酵。同時去掉稻草，減少或不進行翻曲，改善工人的勞動環(huán)境，達到曲塊培養(yǎng)的均一性，提高成品曲的質量，為生產優(yōu)質醬香大曲酒提供優(yōu)質的大曲。

隨著更多新的大曲生產技術的發(fā)展，大曲生產必將邁向新的臺階，真正做到安全、可控、優(yōu)質，對整個白酒產業(yè)具體極大的推進作用。

[1]余亁偉.傳統(tǒng)白酒釀造技術[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2010.

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[3]崔 利.醬香型高溫大曲的高溫多水微氧或缺氧與曲藥質量的關系[J].釀酒科技，2007，154（4）：76-79.

[4]莊名揚.再論美拉德反應產物與中國的酒的香和味[J].釀酒科技，2005（5）：34-38.

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[6]劉效毅，郭坤亮.高溫大曲中微生物的分離與鑒定[J].釀酒科技，2012，216（6）：52-55.

[7]馬校衛(wèi)，顏林春.高溫大曲中產耐熱性蛋白酶芽孢桿菌的篩選和鑒定[J].食品業(yè)科技，2012（15）：169-173.

[8]李明祖，王德良，馬美榮.不同酒曲酶系與發(fā)酵性能的比較研究[J].釀酒科技，2010，187（1）：17-20.

[9]張志剛，吳生文，陳 飛.大曲酶系在白酒生產中的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].中國釀造，2011，30（1）：13-16.

[10]牛廣杰，劉 軍，黃治國.高溫大曲理化固子動態(tài)演變的研究[J].中國釀造，2010，29（1）：53-56.

[11]周恒剛.高溫大曲酸性蛋白酶的酶高的原因何在[J].釀酒科技，1996，75（3）：14-17.