王曉慧,董大偉,馬 偉,蘇 葛,楊建梅,葉 紅
(江蘇洋河酒廠股份有限公司,江蘇宿遷223800)
小曲酒的生產(chǎn)在我國有著非常悠久的歷史,盛產(chǎn)于貴州和四川等地。根霉酒曲是利用高粱、玉米、大米等糧食原料釀制小曲酒的主要糖化劑。根霉酒曲的生產(chǎn)是在純種培養(yǎng)的根霉中按一定比例拌入純種培養(yǎng)的酵母,并接種在麩皮原料中經(jīng)培養(yǎng)而成。曲中所含的微生物主要有根霉、毛霉和酵母等,其中根霉在釀酒中起主要的糖化作用[1-3]。
四川根霉酒曲的生產(chǎn),繼承了祖先優(yōu)良的傳統(tǒng)工藝,發(fā)展至今已經(jīng)成為當?shù)貙氋F的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。雖然根霉酒曲的生產(chǎn)工藝在古老方法的基礎(chǔ)上不斷提高,但大體上仍沿襲了傳統(tǒng)往的培養(yǎng)技術(shù),生產(chǎn)規(guī)模多為個體作坊式,設(shè)備簡陋,衛(wèi)生條件較差,儲存時間不固定,這些都可能會造成成品曲質(zhì)量的不穩(wěn)定性,給小曲釀酒生產(chǎn)的把控帶來困難。因此,許多釀酒企業(yè)在使用根霉酒曲前都需要對其質(zhì)量進行嚴格把關(guān)。
傳統(tǒng)控制根霉酒曲質(zhì)量的方法主要是通過感官、理化和微生物指標的檢測來進行把控,項目包括水分、酸度、糖化力和霉菌數(shù)量等。然而在實際生產(chǎn)過程中存在根霉酒曲各項指標檢測合格且相對穩(wěn)定,但車間使用效果不佳的現(xiàn)象。因此多數(shù)酒企都采取了增加試飯檢測來確保根霉酒曲質(zhì)量穩(wěn)定。試飯?zhí)欠质呛饬扛咕魄|(zhì)量的主要指標,它是通過生化實驗來模擬車間糖化過程,進而反映出不同批次根霉酒曲在生化過程中的質(zhì)量優(yōu)劣。目前,關(guān)于根霉酒曲的質(zhì)量還沒有統(tǒng)一的全國標準,試飯?zhí)欠謾z測方法也不盡相同,為了探索穩(wěn)定的檢測方法及條件,我們對固定試驗參數(shù)外的條件,如大米試驗原料、蒸煮方式、還原糖測定方法等進行了對比研究,并分析了試飯數(shù)據(jù)與釀酒質(zhì)量的聯(lián)系。本研究通過試飯條件影響因子的分析與自身生產(chǎn)工藝要求,提出了適用“試飯?zhí)欠帧狈秶?,以供同行參考?/p>
根霉酒曲,釀酒車間所使用根霉酒曲;大米,國家一等秈米、國家二等秈米;釀酒車間糖化料,高粱、大米等原料蒸煮后,接入一定量的根霉酒曲進行堆積糖化24 h,糖化完成后稱為釀酒車間糖化料。
甲液:稱取69.28 g硫酸銅(CuSO4·5H2O),溶解于水,稀釋至1000 mL。
乙液:稱取346 g酒石酸鉀鈉(C4H4KNaO6·4H2O)和100 g氫氧化鈉,溶解于水,稀釋至500 mL。
次甲基藍指示劑:稱取1.0 g次甲基藍,加水溶解并定容至100 mL。
使用時甲液、乙液各吸取5 mL。
甲液:稱取15 g硫酸銅(CuSO4·5H2O)和0.05 g次甲基藍,溶解于水,稀釋至1000 mL。
乙液:稱取50 g酒石酸鉀鈉(C4H4KNaO6·4H2O)、54 g氫氧化鈉、4 g亞鐵氰化鉀,溶解于水,稀釋至1000 mL。
使用時甲液、乙液各吸取5 mL。
稱取適量大米,淘洗兩次后用漏盆將水濾干。在無菌鋁盒中加入淘洗好的生米和蒸餾水,生米與蒸餾水比例為1∶1.6,確保米要分攤均勻,放入電飯煲中蒸煮60 min。飯重等于大米和加水量之和,不足部分可用冷開水補足。稱取蒸好的米飯40 g置于小試飯鋁盒中。接種量按照蒸好的米飯質(zhì)量的0.3%計,稱取根霉酒曲樣品0.12 g。待米飯溫度下降到30~35℃時,將根霉酒曲樣品均勻撒在米飯上,并拌勻,將米飯撥至飯盒的一邊,均勻壓成斜面,蓋上蓋子后放入30℃恒溫培養(yǎng)箱,培養(yǎng)24 h后取出,測定其試飯?zhí)欠帧?/p>
準確吸取1.2法斐林試劑甲、乙液各5.00 mL于150 mL三角瓶中,加入約9 mL 0.1%葡萄糖標準溶液,搖勻,置于電爐上加熱約2 min至沸騰后,以每2~3 s一滴的速度繼續(xù)滴入葡萄糖標準溶液至藍色消失,溶液呈淺黃色為止。滴定操作在1 min內(nèi)完成,記錄消耗葡萄糖標準溶液的總量(V0)。
1.4.2.1 預滴定
準確吸取1.2法斐林試劑甲、乙液各5.00 mL于150 mL三角瓶中,加入1.0 mL濾液,再加入一定量的葡萄糖0.1%標準溶液,搖勻,置于電爐上加熱約2 min至沸騰后,以每2~3 s一滴的速度繼續(xù)滴入葡萄糖標準溶液直至藍色消失,溶液呈淺黃色為止。
1.4.2.2 正式滴定
準確吸取1.2法斐林試劑甲、乙液各5.00 mL于150 mL三角瓶中,加入1.0 mL濾液,再加入比預滴定少約1 mL的0.1%葡萄糖標準溶液,搖勻,置于電爐上加熱約2 min至沸騰后,以每2~3 s一滴的速度繼續(xù)滴入葡萄糖標準溶液至藍色消失,溶液呈淺黃色為止。滴定操作應在1 min內(nèi)完成,記錄消耗葡萄糖標準溶液的體積(V1)。
還原糖(%)=(V0-V1)×C×100/2×100/10
式中:V0——空白消耗0.1%葡萄糖標準溶液的體積,mL;
V1——樣品消耗0.1%葡萄糖標準溶液的體積,mL;
C——標準葡萄糖溶液的濃度,g/mL;
100/2——2為測定時所取濾液的體積,mL;100為試飯浸出液的體積,mL;
100/10——10為所取試飯重量,g;100為換算成100 g試飯中還原糖,g。
不同質(zhì)量大米的直鏈淀粉含量、碎米率、不完善粒等指標都存在不同。我們對相同品種、不同等級的大米試飯結(jié)果進行了影響性分析,選取國家一級秈米和國家二級秈米進行了3組試飯對照試驗,并對兩個條件下的試飯?zhí)欠纸Y(jié)果進行了相對誤差比較,見表1。從3組試驗結(jié)果來看,一等秈米的試飯?zhí)欠志哂诙榷i米,且相對誤差較大,可見不同質(zhì)量大米對試飯結(jié)果有明顯影響,試驗大米屬于影響因子,企業(yè)在摸索標準時應選取固定品種固定等級的試驗大米,確保試飯結(jié)果的穩(wěn)定性。
表1 不同大米質(zhì)量對試飯?zhí)欠值挠绊?/p>
據(jù)了解,實驗室在蒸煮米飯的工具選擇上有所不同,如普通蒸飯鍋、高壓鍋以及滅菌鍋等。通過向蒸熟的米飯中添加冷開水,使飯重等于大米和蒸前所加水量之和,雖然保證米飯含水量相同,但米粒的膨脹度和黏度存在很大不同。根霉的生長需要適宜的淀粉和氧氣濃度,米飯含水量的均勻度以及透氣性都會對根霉生長、產(chǎn)酶、糖化產(chǎn)生一定影響,為此我們對大米蒸煮方式進行了對照試驗,結(jié)果見表2。由表2可看出,滅菌鍋蒸飯對米粒的物理分解作用較大,有利于根霉分解利用,試飯?zhí)欠志笥谄胀ㄕ麸堝仐l件下的結(jié)果,且相對誤差較大。因此大米蒸煮方式屬于試驗影響因子,需根據(jù)自身實際情況,選擇固定的蒸飯方式,如設(shè)備、蒸煮時間、米水比等。
斐林試劑1見1.2法測定,甲液、乙液各吸取5 mL,還原糖的終點顏色判定是藍色消失,有紅棕色沉淀,溶液清亮。斐林試劑2見1.2法的測定,甲液、乙液各吸取5 mL,還原糖的終點顏色判定是藍色消失。通過對兩個檢測方法的比較,我們發(fā)現(xiàn)前者(方法1)的終點顏色很難判定,由于紅棕色沉淀的產(chǎn)生會干擾藍色消失時刻的判斷,不同人對于終點顏色的判定會出現(xiàn)差別。而后者(方法2)的終點顏色是藍色消失,溶液中無其他干擾色,終點的判定較為容易和準確。為此我們進行了方法對照試驗,分析在兩種方法下,人員檢測結(jié)果的標準偏差。由表3可知,方法1較方法2檢測結(jié)果偏小,方法1的標準偏差也較大,表明檢驗員在使用方法1時檢測結(jié)果存在較大波動。因此我們檢測時采用了斐林試劑2,增加了試飯?zhí)欠謾z測結(jié)果的穩(wěn)定性。
表2 不同大米蒸熟方式對試飯?zhí)欠值挠绊?/p>
通過對部分影響因子的分析以及試驗參數(shù)(依據(jù)釀酒車間工藝參數(shù))的控制,如:確定大米品種等級、蒸煮器械、斐林試劑法以及固定蒸煮時間、加水量、拌曲量、培養(yǎng)時間、溫度等,提升了試驗結(jié)果的穩(wěn)定性。按照1.3試飯方法和1.4分析方法對試驗整體精密度進行測試,共計5組(分別使用了5個根霉酒曲樣品),10次獨立測定,試驗精密度分析見表4。由表4可知,通過試驗改進和參數(shù)的研究控制,試飯?zhí)欠謾z測方法的精密度可以控制在5%以內(nèi)。
利用同種根霉酒曲樣品,跟蹤糖化車間各小組的糖化過程,采集車間糖化料檢測數(shù)據(jù)與實驗室糖化數(shù)據(jù)共計6組數(shù)據(jù),對試驗檢測結(jié)果與車間實際糖化波動進行分析,結(jié)果見圖1。
表3 不同斐林試劑法對糖分測定結(jié)果的影響
表4 試驗精密度分析
圖1 試飯?zhí)欠峙c車間糖化糖分波動對比
從圖1可以看出,在相同根霉酒曲樣品條件下,試飯?zhí)欠峙c車間糖化糖分波動形態(tài)相似,表明試飯?zhí)欠謾z測方法能夠很好地應用于釀酒生產(chǎn)前的根霉酒曲質(zhì)量把控。
為了分析出能夠?qū)囬g糖化過程產(chǎn)生影響的根霉酒曲質(zhì)量波動范圍,我們對釀酒車間進行了長期跟蹤。采集釀酒小組使用的根霉酒曲樣品,進行試飯?zhí)欠謾z測,并跟蹤小組糖化發(fā)酵情況,結(jié)果見表5。表5中共有45組數(shù)據(jù),其中編號為11、31的跟蹤結(jié)果為車間糖化過緩、升溫較慢、糖度偏低,后期原酒兩率也較差;編號為8、25、33的跟蹤結(jié)果為糖化較快、升溫猛、糖度高,影響入池各項參數(shù),后期原酒兩率較平均水平略有偏低。曲酒的發(fā)酵結(jié)果是由根霉酒曲質(zhì)量、其他原料、釀酒自身環(huán)境、車間工藝把控、生產(chǎn)季節(jié)等多種因素共同影響和導致,無法從發(fā)酵結(jié)果來對試飯?zhí)欠謽藴蔬M行準確界定,所以我們提出了試飯?zhí)欠诌m用標準,經(jīng)綜合分析,將范圍定為12%~20%。由于各酒企生產(chǎn)控制工藝和試飯檢測方法千差萬別,所以該試飯?zhí)欠謽藴视凶陨淼倪m用局限性,僅供參考。
3.1 經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)試飯檢測條件對結(jié)果影響非常明顯,除固定的試驗參數(shù)如:米水比、蒸煮時間、培養(yǎng)時間外,大米的品種、等級,蒸煮方式等一些因素仍會影響試飯檢測結(jié)果的準確度和穩(wěn)定性。試飯試驗的開展需要固定的參數(shù)和各種試驗材料。
3.2 傳統(tǒng)斐林試劑法測定總糖或還原糖的操作和滴定終點判定較難控制,建議采用本文所用斐林試劑及方法,本文優(yōu)化方法操作簡單且精密度較高。3.3 試飯檢測條件參數(shù)的控制要盡量模擬企業(yè)自身釀酒工藝,所定標準要以車間實際糖化發(fā)酵情況來確定。本文提出試飯?zhí)欠诌m用質(zhì)量標準為12~20(g/100 g),僅供同行參考。
表5 跟蹤試飯?zhí)欠謹?shù)據(jù)
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