崔世亮,任國軍,楊玉珍
(內蒙古河套酒業(yè)集團大曲生產基地,內蒙古杭錦后旗015400)
俗語說“有美酒必備佳曲”“曲為酒之骨”,可見在釀酒生產中,酒曲的作用與功效不可小覷。
古人云“名酒必有佳泉”,但事實證明,“佳泉”不是主要因素,而是當地環(huán)境中的微生物菌群。古人對微生物無法做深入的了解描述,但可直觀發(fā)現(xiàn),地處山青水秀、景色宜人、泉溪清澈之所在地,易產好酒。其實也是釀酒有益的微生物菌群豐富之場所。因區(qū)域環(huán)境、氣候的差異,導致其環(huán)境中的微生物也不同。因此,利用河套區(qū)域的制曲環(huán)境,可打造具有北方河套地區(qū)特色的大曲產品。
南北方地區(qū)氣候相差較大。大多數人認為,北方地區(qū)生產優(yōu)質大曲是較為困難的。然而生產實踐證明,南方地區(qū)的氣候適宜于制曲的前期培養(yǎng),在制曲后期的排潮、貯存方面是比較困難的;而北方地區(qū)制曲,重點在培曲前期的保溫、保潮方面,因此在曲房的建筑結構上,與南方地區(qū)也是有所不同的。只要具備保溫保潮的條件,在培曲過程中,則可做到收放自如、得心應手。北方地區(qū)干燥的環(huán)境更利于制曲的后期排潮與貯存,且貯存期長、庫損小。據考證,北方地區(qū)有著悠久的制曲史,到目前為止,發(fā)現(xiàn)具有寶貴文史價值和參考價值的《看曲論》一書,形成于北方,是我國古代最全面詳細的制曲經驗總結,書中記載的制曲實踐操作,對黃河中下游地區(qū)的大曲生產具有指導性意義[1]。由此可見,北方地區(qū)的制曲、釀酒歷史是黃河流域釀酒文化的重要組成部分,源遠流長、愈久彌香。
我公司大曲生產基地位于內蒙古自治區(qū)西部的河套平原,屬中溫帶大陸性季風氣候。地理坐標是東經107度15分、北緯40度89分。每年的5—10月份,氣溫在16~35.5℃之間,年最高氣溫35.5℃,是絕佳的季節(jié),也是理想的避暑勝地;11月份至次年的4月份,氣溫在-27.6~14℃之間,年最低氣溫-27.6℃,冬春二季,冰封雪飄,銀裝素裹,別具北國特色。全年平均日照時數3110 h,年平均相對濕度52%。
河套美酒,以其淡雅濃香的品格,蜚聲業(yè)內。其特有風格的形成,追根溯源,制曲是釀造河套美酒必備的因素之一。
我們要明確釀酒部門的需求,根據生產原酒的種類及酒的產、質量要求,明確目標,來確定制曲工藝參數。
制曲的目的,是用于釀酒,培曲溫度的高低,要根據釀酒生產工藝而定。一般情況而言,釀酒發(fā)酵周期短,應當選用糖化力高的大曲;發(fā)酵周期長,則宜選用糖化力低的大曲。比如生產中用于釀酒發(fā)酵時間在30 d以內的窖池,則培曲溫度不宜過高,糖化力在800 U左右較好,能夠滿足生產需求。如果用糖化力500 U左右的大曲,則產量會受到影響,大曲的優(yōu)勢未發(fā)揮,對酒與曲而言,都是浪費。如果用于釀酒發(fā)酵時間在60 d左右的窖池,則培曲溫度高一點較好,糖化力在500 U左右,大曲的曲香味也較好,發(fā)酵較為緩慢,原酒綿柔、醇厚、豐滿的口感能體現(xiàn)出來,如果此時用糖化力800 U以上的大曲,則原酒的產量有保障,但酒質相對較沖、爆辣。我公司用曲,則是把春秋兩季生產的大曲與伏天生產的大曲混合使用。
通過生產實踐已經證明,酒中的一些香味物質,部分是來源于大曲自身已經產生的香味物質,而不只是大曲中的微生物在酒醅的發(fā)酵中代謝產生。在醬香型酒的生產中,更能直觀地體現(xiàn)這一特征。醬香型白酒的醬香物質主要來源于醬香高溫曲藥,這是酒界同行共同的認識[2]。如果醬香酒生產中不用大量的高溫曲,僅僅用高溫曲中的微生物,則不會產生其特有的醬香風格。一些名優(yōu)酒廠,也通過提高培曲溫度、增加制曲原料種類等,來增加原酒綿柔、醇厚、豐滿的口感,以提高原酒的優(yōu)質率。
新鮮制曲原料的糖化力一般在900~1100 U之間,糖化力很高。制曲的過程既是富集微生物及其代謝產物的過程,也是降低糖化力、豐富酶類的過程。在大曲培育過程中糖化力先降后升,之后又逐漸下降,其原因是大曲發(fā)酵溫度高且時間長。從感官判斷,糖化力高的大曲香氣不好,糖化力低的大曲香氣很好。實踐經驗證明,大曲糖化力在300~500 U為優(yōu)質曲,要把糖化力降到此范圍是比較困難的[3]。
河套大曲是采用傳統(tǒng)法制作大曲工藝培制,頂火溫度達62℃,55~62℃的中挺時間維持在12 d左右。圖1為河套大曲培曲曲心溫度變化情況。
圖1 培曲曲心溫度變化情況
在生產中,結合北方河套地區(qū)獨特的地理、氣候環(huán)境條件,因地制宜,對培曲環(huán)境、場地、工藝進行調整、規(guī)劃、設計,確保培曲環(huán)境保潮排潮的可操作性。保證了釀酒大曲有益微生物菌系的富集、穩(wěn)定和優(yōu)化。
成品大曲感官表現(xiàn)為表面穿衣均勻、斷面清亮整齊、菌絲豐富健壯、泡氣好、曲香味純正、曲皮較薄;糖化力、液化力、發(fā)酵力、酯化力等綜合質量指標根據大曲生產季節(jié)調控,春秋兩季生產的大曲糖化力在800 U左右,伏天生產的大曲糖化力在500 U左右(見表1)。
表1 2016年度中高溫大曲出房檢驗報告單
優(yōu)質原料是制好曲的關鍵,如果原料質量差,直接影響曲塊的成型與上霉,自然生產不出質量好的大曲,我們在制曲原料的選擇上,要求軟質小麥的比例至少占40%以上,顆粒飽滿、無霉變、無病蟲害、無農藥殘留的新鮮原料。
軟質小麥由于其質軟,胚乳結構疏松,易吸水,生產中利于粉碎度的控制,成型后的曲坯在培曲過程中不易產生裂縫現(xiàn)象,培曲過程中與成熟后的大曲的曲香相對較好。軟質小麥中支鏈淀粉含量高,曲藥微生物容易形成生長繁殖優(yōu)勢,作為大曲酒釀造的發(fā)酵生香劑,高品質的大曲是優(yōu)質原酒釀造的前提和基礎[4]。
通過對原料潤料水分、時間、原料粉碎度、壓曲水分、曲塊厚度、入房數量、曲間距、溫濕度等的參數掌控、調整,來控制大曲的培養(yǎng)周期。切實有效地做到“前緩、中挺、后緩落”。前火不可過猛,主要是為酵母菌與霉菌等留有充分的生長繁殖代謝時間;后火不可過小,則為菌絲內插生長、曲心水分排出提供了保障。中挺時間與中挺溫度保障了大曲中大量的細菌類微生物的生長繁衍,同時也促使了大曲中復雜、多樣的物質成分、香味成分的生成和轉化。有的大曲15 d就出房,這樣的大曲往往香味物質少、曲香味較差。大曲中的一些香味物質需要經過一定的溫度、時間的培養(yǎng)、積淀才能產生。河套大曲的培曲時間控制在28 d左右。
河套大曲傳承我國傳統(tǒng)古法制曲工藝,在培曲過程中崇尚自然,充分利用自然,自然網羅環(huán)境微生物,利用微生物生長代謝過程中釋放的熱量,從曲坯入房上霉到培養(yǎng)成熟出房整個培曲過程中,不用任何外加溫設施。這也就對制曲工作提出了更高的要求,對制曲過程中的各個環(huán)節(jié)要求嚴格把控,基礎工作做實、做精細。因為沒有外加溫的干擾,在每日的生產檢查過程中,從入房時間、曲房溫度、氣味上能直觀快速地對大曲的培養(yǎng)狀況做出準確的判斷,對存在的問題及時做出相應的調整對策,從而也保障了大曲質量。比如在生產過程中出現(xiàn)升溫快、升溫緩慢、上霉不好、菌絲不豐富、曲坯斷面灰暗不清亮、出現(xiàn)酸餿味、異雜味等現(xiàn)象,能夠做出相應、快速的調整。我們也根據生產季節(jié)、氣候的不同,對工藝參數做及時適當的調整。確保大曲正常上霉及在前期、中期、后期的持續(xù)時間。著名白酒專家莊名揚教授曾多次來河套酒業(yè)大曲生產基地參觀指導,對生產的大曲質量給予了高度的評價,并說:“你們在黃河北岸創(chuàng)造了一個奇跡”。
微生物的生長,需要適宜的溫濕度,在大曲培養(yǎng)的各階段,我們?yōu)槲⑸锾峁┝己蒙L環(huán)境,做到合理利用、有效控制,主要采取了以下措施。
河套大曲生產基地三面有綿延的陰山環(huán)繞,南臨黃河,地處山環(huán)水抱的風水寶地。在這里呈“幾”字型的陰山山脈山峰平均海拔約2000 m,作為很好的天然屏障,形成了獨特小氣候環(huán)境,造就了特有的微生物菌系。生產基地遠離居民區(qū),距城區(qū)5 km,水源、空氣、土壤無污染。距基地2 km處有近3000畝的水塘,廠區(qū)綠化面積達40%,將廠區(qū)環(huán)境打造成一個生態(tài)園區(qū)。
在制曲車間的構建上,注意并強調兩點:一是有原料加水潤料倉或潤料場所。河套大曲在生產中根據小麥的品質不同,潤料時間控制在14~32 h之間,原料水分控制在16%~19%。這與其他地區(qū)的一些制曲生產廠的生產工藝、參數有所不同。二是原料粉碎后到壓曲成型前,要保證適當的加水攪拌、吸收水分的時間,曲坯水分一般在36%左右。生產中根據不同制曲溫度的要求,原料的粉碎度、曲坯水分也要做適當調整、變動。
潤料與曲坯成型前的加水攪拌,目的是保障曲坯在入房前充分吸收水分,如果入房曲坯的曲房濕度小,在曲坯入房前可噴灑適量的水,氣溫低時灑熱水,水溫40~50℃為宜。
在曲房的構建上,我們采用兩跨曲房相向并排構建,中間共用一條走廊通道并封閉相連,封閉的走廊頂部留有供氧通風的天窗。在發(fā)酵前期曲房開窗供氧時,封閉的走廊減少了濕度(水分)的過度流失,保障曲坯在發(fā)酵前期的水分保留;在發(fā)酵中后期曲房開窗排潮時,適時開啟天窗通風,保障排潮效果。
曲房墻體加厚,加保溫層;房頂做保溫、隔熱汽層,保障在發(fā)酵過程中的熱量穩(wěn)定。
培曲曲房墻體及頂棚懸訂草簾,利用草簾易吸水排水的特性,在開窗供氧期間,緩解了濕度的急驟降低,減少了曲子的皮張裂縫等現(xiàn)象的發(fā)生。
制曲人員采取以上措施,保障了在發(fā)酵期間對溫度、濕度的把控,為微生物的充分、有利生長,提供了環(huán)境、時間;在發(fā)酵后期,我們充分利用了當地干燥的環(huán)境氣候條件,開啟曲房天窗排潮,曲坯水分很快降到14%以下,溫度降到30℃以下,終止了曲子后期雜菌的生長。與某些地區(qū)的大曲相比較,河套大曲中生長的黑曲霉、黃曲霉、青霉等菌類相對較少。近年來,我們通過與國內3家知名大曲生產企業(yè)的產品抽樣對比,河套大曲中生長黑曲霉、黃曲霉、青霉的大曲不足其五分之一(因有的大曲生產企業(yè)的產品抽樣批次少,上述數據可能會有小的誤差)。
目前關于大曲中黑曲霉、黃曲霉、青霉菌的一些研究相對較少。
當前有報道稱,黑曲霉中的一些菌系具有產赭曲霉毒素能力,尤其是具有產赭曲霉毒素A的能力,該物質具有極強的毒性,對腎臟和肝臟有極大的危害,且具有極強的致癌性[5];黃曲霉中的一些菌系具有產黃曲霉毒素的能力,尤其是黃曲霉毒素B1,具有極強的毒性,能引起人和家畜家禽嚴重中毒以至死亡,且致癌能力很強[6]。
釀酒生物技術及應用四川省重點實驗室的羅惠波等對中高溫大曲中黑曲霉、黃曲霉作了分離鑒定及其安全性初步研究,在進行固態(tài)模擬發(fā)酵試驗后的結果表明(大曲、糟醅樣品來源于四川某名優(yōu)酒廠):在進行固態(tài)模擬發(fā)酵時,黑曲霉菌株的接種量加大至6‰。蒸餾酒中赭曲霉毒素A含量最高可達0.4 μg/kg[5]。2017年《食品安全國家標準食品中真菌毒素限量》中新增了葡萄酒中赭曲霉毒素A限量。新標準執(zhí)行后,在中國市場中銷售的國產和進口葡萄酒中所含赭曲霉毒素A將不得超過2.0 μg/kg,和歐盟標準保持一致。在進行固態(tài)模擬發(fā)酵時,黃曲霉菌株的接種量加大至10‰,蒸餾酒中黃曲霉毒素B1含量為3.2 μg/kg,仍在國家標準限制以內。國家衛(wèi)生標準規(guī)定,黃曲霉毒素B1≤5 μg/kg[6]。美國聯(lián)邦政府有關法律規(guī)定人類消費食品和人類消費的牛奶中黃曲霉毒素B1含量不能超過0.5 μg/kg。而歐盟國家的規(guī)定更嚴格,要求人類生活消費品中的黃曲霉毒素B1的含量不能超過0.05 μg/kg。雖然試驗蒸餾酒中赭曲霉毒素A與黃曲霉毒素B1的含量在國家發(fā)酵食品中的限量標準內,但是本實驗只是進行了固態(tài)模擬發(fā)酵,而該菌株在白酒生產實踐中的具體應用是一個更為復雜的過程,其安全性也有待進一步證實[6]。
在制曲或白酒釀造過程中會滋生青霉菌。它是釀造過程中的有害菌。宋國珍認為,在制曲過程中,如果感染了青霉菌,會使麩曲和酒母的質量下降,出酒率也會大幅度下降[7]。
江西四特酒有限責任公司的嚴偉等研究認為:大曲中所含有的青霉菌降低了原料的出酒率,影響了特型酒的風味,所產的酒基后味不太爽凈,稍苦澀。主要原因是由于感染青霉的大曲能夠提高酒基中的雜醇油(高級醇)成分(異丁醇、異戊醇、仲丁醇)含量,從而使得酒基的后味稍苦澀。如果含量過多,不僅導致酒的苦味、澀味、辣味增加,還會引起消費者頭痛、易醉等現(xiàn)象[8]。
而己酸乙酯和丙酸乙酯,青霉曲窖池酒明顯低于正常曲窖池[8]。
古人云:“應時而作,應勢而行,是為天道”。其實是遵循了萬事萬物發(fā)展的自然規(guī)律。河套酒業(yè)在生產大曲過程中充分結合當地的自然條件、氣候,安排每年只在最適宜的季節(jié)應時而作,每年5—10月份期間,氣溫在16~35.5℃之間,在此期間,是各種微生物活動的高峰期,在此期間制曲,有利于曲坯中的微生物菌群種類、數量及其代謝產物,保障了大曲質量的穩(wěn)定。
已經培養(yǎng)好的優(yōu)質大曲,進行貯存保藏,也是較為關鍵的工序,如貯存不當則會導致微生物消亡、酶活力衰退,大曲返潮后生長雜菌、曲中產生霉壞味、異雜味,曲蟲害導致庫存損耗過大等現(xiàn)象的發(fā)生。
大曲的貯存保藏,其實就是對大曲中的微生物菌種及其代謝產物的妥善保藏,保藏的目的就是使已有的菌種,保持其原來性狀和活力不退化,不死亡,不被污染,以達到便于研究、交換和使用的目的[9]。
對已有微生物的保存,其原理都是根據微生物生理、生化特點,人工的創(chuàng)造環(huán)境條件,使微生物長期處于代謝不活潑、生長繁殖受抑制的休眠狀態(tài)。這些人工造成的環(huán)境主要是低溫、干燥和缺氧,避光、缺乏營養(yǎng)、添加保護劑或酸度中和劑也能有效提高保藏效果。若選擇微生物的休眠體,如分生孢子、芽孢等進行保藏,則保藏效果更佳[9]。
表2 2014—2015年度跟蹤檢測情況(釀酒生產車間現(xiàn)場抽樣)
河套大曲經過近一個月的培養(yǎng),大曲水分降到14%以下(見表1),質量評定后,按批次以20~22層的曲塊高度(4~4.4 m),集中碼放于曲庫,并注明標識。此時曲塊中水分、營養(yǎng)、溫度仍保持一定水平,還能促使曲子中的微生物進行生長代謝,放出二氧化碳,造成微環(huán)境缺氧。經過后熟階段,水分逐漸降低至10%左右,進入相對穩(wěn)定期,各項理化指標變化甚小(見表2),稱之為大曲貯存保藏階段。表2跟蹤檢驗的該批次大曲,用于原酒車間釀酒生產,所產原酒出酒率正常(產酒情況見表3)。
表3 2014—2015年度跟蹤檢測大曲的出酒率 (%)
而河套地區(qū)全年空氣較干燥,11月份至次年4月份,處于低溫干燥期,非常有利于曲塊的貯存。曲庫墻體為磚混結構,房頂為彩鋼鋼架結構,保證適當通風外,曲庫的地面下也設計有通風通道,保障曲庫地面的干燥。我們長期跟蹤4年的大曲數據表明,沒有發(fā)現(xiàn)在曲庫貯存保藏的大曲有返潮現(xiàn)象,沒有發(fā)現(xiàn)鼠害、蟲害(不包括曲蟲)現(xiàn)象,曲蟲相對較少,貯存過程中微生物代謝緩慢、大曲各項指標穩(wěn)定(見表4),庫損小。對2013年度8月份出房入庫的大曲進行存放跟蹤檢測,在存放4年零4個月后,抽取6個批次樣品進行稱重,測得庫損為3.2%,包括水分損耗,年均庫損約為0.74%。
表4中跟蹤的該批次大曲用于釀酒生產,產酒率正常(見表5)。
生產實踐表明,因不同區(qū)域的氣候差異,導致大曲在生產、貯存期間的變化各有不同,不可一概而論,用陳年大曲入池發(fā)酵,前期發(fā)酵緩慢,但酒質很好。湖北黃山頭酒業(yè)有限公司的宋瑞濱等對濃香型大曲在不同貯存期的部分理化指標、微生物變化及在釀酒生產應用中基酒情況做了深入、細致的試驗研究。試驗表明,用貯存期長的大曲生產的基酒濃香主體香更突出,香氣幽雅細膩、入口柔和綿甜、入喉圓潤舒暢,飲后舒適,認為正是當今白酒創(chuàng)新發(fā)展的方向[10]。
7.1 合理利用地理資源優(yōu)勢,采用傳統(tǒng)制曲工藝,在制曲生產中,創(chuàng)造有利培曲條件,應時而生產。從生產原料到入庫貯存,做到精細管理,是做好優(yōu)質大曲的關鍵。
7.2 河套地區(qū)的氣候條件,有利于制曲的中、后期培養(yǎng)、貯存,成熟后的大曲雜菌少。此次通過跟蹤貯存4年的大曲檢測說明,河套地區(qū)干燥的氣候,使得貯存期內的大曲各理化指標、庫房損耗數據變化小。因此,利用區(qū)域特點打造生產的河套大曲,能夠生產出更加安全、健康、優(yōu)質的濃香型白酒找準了定位和部分理論依據。
表4 2015年4月至2017年11月跟蹤檢測
7.3 河套酒生產中,每年進入夏季,都用陳曲投入釀酒生產,用于安全度夏。利用不同貯存期的陳曲生產的酒質在口感上、酒體的微量成分上有何差異,是后續(xù)的研究項目。
7.4 后續(xù)的研究項目包括不同地域生產的中高溫大曲中的香味物質與其酒中的香味物質的關聯(lián)性,在這些相關聯(lián)的物質成分中,篩選出能夠識別地域產品個性化的物質成分,使其成為地域性產品的標簽性物質成分,也為地域產品的個性化風格定位、產品甄別提供更加科學的技術支持。
表5 2015年4月至2017年11月跟蹤檢測大曲出酒率 (%)