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        中高溫大曲曲殼厚度控制范圍的探討

        2021-03-06 03:00:44董大偉邵高超楊建梅
        釀酒科技 2021年2期

        趙 琦,董大偉,邵高超,馬 偉,楊建梅

        (江蘇洋河酒廠股份有限公司,江蘇宿遷 223800)

        大曲通過自然接種和發(fā)酵,在曲塊表面與內(nèi)部富集了大量有利于釀酒的微生物、各種酶類以及香味物質(zhì),在釀酒過程中發(fā)揮了糖化、發(fā)酵和生香的重要作用[1-3]。也正是如此,才有了俗語“曲為酒之骨”“曲定酒型”之說。雖然大曲的功能早已被業(yè)內(nèi)熟知,但仍有很多問題沒有得到相應的科學解答,質(zhì)量標準也長期停留在經(jīng)驗傳承、借鑒等層面??梢姶笄鷺藴实难芯亢万炞C對于提高大曲質(zhì)量、促進白酒品質(zhì)提升有著重要的意義。

        通過感官檢驗可以快速、有效地對大曲質(zhì)量情況進行初步判定,感官指標通常包括香氣、斷面、曲殼厚度(皮厚)、外表面等4 項指標,其中皮厚作為感官檢驗中最直觀的一項指標,研究其檢驗的意義、對曲質(zhì)整體的影響以及變化規(guī)律顯得尤為重要。皮厚的形成主要受到原料粉碎度、水分以及發(fā)酵房溫濕度調(diào)節(jié)的影響[4],而原料粉碎度、水分和溫度等條件又是影響微生物生長繁殖的主要因素,可見皮厚與大曲質(zhì)量存在一定的關(guān)聯(lián)性。本文以江蘇洋河酒廠的中高溫大曲為對象,對曲殼厚度的控制范圍進行了分析。

        1 材料與方法

        1.1 材料、試劑及儀器

        大曲樣品:洋河酒廠某班組在相似環(huán)境下生產(chǎn)的不同曲殼厚度的中高溫大曲。樣品為發(fā)酵完成的成品曲,粉碎后顆粒度均勻,20 目篩通過率不低于90%。

        試劑:2%可溶性淀粉溶液,醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(pH4.6),1 mol/L 氫氧化鈉溶液,5 mol/L 硫酸溶液,0.579 mol/L 的乙醇庚烷溶液,0.565 mol/L 的己酸庚烷溶液等。

        儀器設備:分析天平(±0.0002 g)型號AR224CN,上海奧豪斯公司;精密鼓風干燥箱(±0.1 ℃)型號BAO-150A,施都凱儀器設備有限公司;電熱恒溫水浴鍋(±0.1 ℃)型號DK-S24,上海蘇達實驗儀器有限公司;立式壓力蒸汽滅菌鍋(±0.1 ℃)型號LDZW-80KCS,上海申安醫(yī)療器械廠;電熱恒溫培養(yǎng)箱(±0.1 ℃)型號DNP-9162,上海精宏實驗設備有限公司;可見分光光度計(±3 nm)型號722S,上海棱光技術(shù)公司;燒杯;移液管;三角瓶;發(fā)酵栓;培養(yǎng)皿等。

        1.2 實驗方法

        1.2.1 理化指標分析方法[4]

        水分測定:采用快速烘干法,130 ℃烘1 h;酸度測定:利用酸、堿中和法測定酸度,以10 g 曲消耗0.1 mol/L 的NaOH 溶液的毫升數(shù)表示(mmol/10 g曲);淀粉測定采用1∶4 的HCl 進行加熱回流水解,用斐林試劑測定生成的糖;糖化力測定:采用斐林溶液滴定法測量,即1 g 干曲在35 ℃、pH4.6 條件下反應1 h,將可溶性淀粉分解為葡萄糖的毫克數(shù)(U/g);發(fā)酵力測定:1 g 曲樣在25 ℃糖化液中發(fā)酵48 h 失重的質(zhì)量分數(shù)(g/10 g);酯化力測定:0.8 g 絕干曲在乙醇庚烷和己酸庚烷溶液中30 ℃條件下反應72 h,用NaOH 滴定未消耗的己酸;酸性蛋白酶活力測定:1 g 曲在一定溫度和pH 值條件下,1 min水解酪素產(chǎn)生1 μg 酪氨酸為1 個酶活單位,以U/g表示。

        1.2.2 微生物檢測方法

        采用稀釋平板計數(shù)法[5-6],細菌用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基;酵母菌和霉菌用孟加拉紅培養(yǎng)基。

        1.2.3 入房生曲粉碎度檢測方法

        將約500 g 粉碎糧置于10 目和30 目組合檢驗篩中,將套篩蓋緊固定,使用振動篩選器篩選40 s,計算皮、顆、面占比。

        1.2.4 數(shù)據(jù)分析

        運用excel 軟件中的二階多項式回歸分析數(shù)據(jù)間的相關(guān)性。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 大曲分層分析

        大曲是開放式生產(chǎn),曲中的微生物的來源較為廣泛,包括空氣、糧食、水源、工具以及發(fā)酵房等等,大曲中的微生物主要分為細菌、霉菌和酵母菌三大類,通過自然富集,生長在大曲的各個部位。受微生物和環(huán)境的影響,曲塊由內(nèi)而外呈現(xiàn)了不同的特點,為了研究大曲各個部位的功能差異及規(guī)律性,對成品大曲進行了分層和檢測。圖1 所示分層部位:1 包包殼、2 包包、3 中部、4 下部、5 平殼;圖2 為不同部位的指標差異性(為方便展示,圖中數(shù)值經(jīng)過倍數(shù)處理)。

        圖1 大曲分層

        圖2 大曲不同部位的指標差異性

        從曲殼到曲中的理化及微生物數(shù)量呈現(xiàn)了較大的差異性及規(guī)律性,糖化力、發(fā)酵力、酸性蛋白酶活力由外向內(nèi)逐漸降低,酯化力由外向內(nèi)逐漸升高(根霉和紅曲霉具備較強的酯合成能力,而這兩種菌主要集中在斷面及中部),微生物數(shù)量都是曲殼最多,由外向內(nèi)逐漸降低。包包部位各項理化功能和菌數(shù)則介于曲殼和曲的中、下部之間。通過分層實驗發(fā)現(xiàn),曲殼集中了大量的微生物和酶類,除酯化力外,理化功能和菌數(shù)明顯強于其他部位,可見曲殼具備較強的發(fā)酵功能。

        2.2 曲殼厚度(皮厚)控制范圍分析

        曲殼相較于曲塊內(nèi)部其富含的酶類和微生物數(shù)量有著明顯的優(yōu)勢,可見曲殼是大曲完成發(fā)酵功能的重要組成部分,而傳統(tǒng)質(zhì)量理念認為大曲的皮厚越薄越好,常見的皮厚標準為≤0.5 cm,在一定程度上削弱了曲殼的作用。

        微生物在曲塊中生長繁殖,分泌了各種各樣的酶類,除了對釀酒有重要驅(qū)動作用的淀粉酶將淀粉變糖和酒化酶將糖變酒之外,還引起了很多基質(zhì)的變化,在溫度和其他因素的影響下,合成了各類香味成分和前驅(qū)物質(zhì),從而構(gòu)成了大曲中豐富的特殊香味。曲中的蛋白質(zhì),經(jīng)蛋白酶催化逐步轉(zhuǎn)化為氨基酸,在微生物的作用下,氨基酸進一步分解為高級醇,高級醇與脂肪酸結(jié)合生成酯類化合物;氨基酸和糖發(fā)生美拉德反應而生成各種含氮有機化合物,這些成分構(gòu)成了酒的香氣。可見微生物對于大曲和釀酒生產(chǎn)都至關(guān)重要。

        為了研究出皮厚合理的控制范圍,以提升大曲生香力為導向,將產(chǎn)香主力軍[4]——細菌數(shù)(包括耐高溫細菌)作為關(guān)聯(lián)評價指標。篩選相似環(huán)境下生產(chǎn)的不同曲殼厚度的中高溫大曲50 組,厚度范圍為0.2~2.1 cm。對50 組樣品的微生物進行檢測,并分析微生物數(shù)量與曲殼厚度的相關(guān)性。圖3 為細菌數(shù)(包括耐高溫細菌)和大曲皮厚的線性關(guān)系。

        圖3 細菌數(shù)(包括耐高溫細菌)和大曲皮厚的線性關(guān)系

        如圖3 所示,細菌數(shù)(包括耐高溫細菌)隨皮厚增加呈先升高后降低的規(guī)律,菌數(shù)峰值出現(xiàn)在0.7~0.8 cm 區(qū)間。皮厚<0.5 cm 時,菌數(shù)隨皮厚度增加而增高;當皮厚超出1 cm 后,菌數(shù)會呈加速下降趨勢。從圖3 可以看出,當皮厚控制在0.5~1.0 cm 時能夠促進細菌(包括耐高溫細菌)等產(chǎn)香型細菌數(shù)量的提升。

        2.3 中試生產(chǎn)試驗分析

        為了驗證曲殼不同厚度標準對曲質(zhì)生產(chǎn)的實際影響,進行了3 組中試生產(chǎn)試驗。3 組試驗曲的生產(chǎn)均由同一小組人員操作完成,通過調(diào)節(jié)生曲的粉碎度(皮、顆、面)和相近的其他條件如生曲水分(±0.5 %)、發(fā)酵房的門窗管理等,將發(fā)酵完成的大曲皮厚均值控制在<0.5 cm、0.5~1.0 cm和>1.0 cm。1#、2#和3#組試驗曲的皮占比遞增約2%。表1 為不同粉碎度的大曲生產(chǎn)質(zhì)量結(jié)果。

        從表1 可知,在相似生產(chǎn)環(huán)境下,通過控制粉碎度可以影響出房曲的皮厚。其中2#試驗組的出房曲皮厚控制在0.80 cm 左右,斷面和香氣的感官檢驗結(jié)果均優(yōu)于1#和3#。皮厚符合傳統(tǒng)觀念的1#實驗曲的粉碎度最細,斷面多呈現(xiàn)出菌絲單薄、欠泡氣以及曲心窩水等現(xiàn)象,整體表現(xiàn)為發(fā)酵不夠透徹。3#試驗曲由于皮、顆占比較大,粉碎度偏粗,曲質(zhì)在發(fā)酵過程中水分散失較快,不利于曲殼表面微生物生長,導致表面干燥無掛衣;同時中期發(fā)酵溫度偏低,導致曲質(zhì)香氣寡淡雜味較多。試驗表明皮厚控制在0.5~1.0 cm 時,大曲的斷面和香氣質(zhì)量均有明顯提升。

        表1 不同粉碎度的大曲生產(chǎn)質(zhì)量結(jié)果

        3 結(jié)論與展望

        3.1 曲殼具備較強的發(fā)酵功能,除酯化力外,它的理化功能和菌數(shù)明顯強于大曲其他部位。

        3.2 中高溫大曲的曲殼厚度越薄越好的傳統(tǒng)質(zhì)量理念可能存在誤區(qū)。生產(chǎn)中通過適當調(diào)節(jié)粉碎度增加皮的占比,可以提升大曲中的溶氧量,促進微生物的生長繁殖和代謝,同時可以使曲塊排潮通暢、發(fā)酵透徹。本文認為皮厚控制在0.5~1.0 cm時能更有效地促進曲質(zhì)提升。

        3.3 曲殼具備明顯的烘焙香氣,曲殼的香氣成分及對于釀酒的貢獻還需不斷摸索和研究。同時為了科學優(yōu)化現(xiàn)代制曲工藝,還需要結(jié)合大曲功能微生物的分離鑒定與代謝分析和現(xiàn)代分子生物學方法,全面剖析中高溫大曲的發(fā)酵和釀酒機理。

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