邱聲強，唐維川，楊官榮，云 嶺，文成兵，周 習(xí)，鄧 琪，趙金松，*

（1.四川省川酒集團醬酒有限公司，四川瀘州 646500；2.四川輕化工大學(xué)生物工程學(xué)院，四川宜賓 644000；3.四川省酒業(yè)集團有限責(zé)任公司，四川瀘州 646000）

醬香大曲是以小麥為單一原料，經(jīng)過粉碎、加水拌和、高溫發(fā)酵而成，用于醬香型白酒生產(chǎn)，其形狀為磚塊狀，背面似龜背拱起，色澤以黃褐色為主，發(fā)酵品溫可達(dá)60 ℃以上，又稱高溫大曲[1-2]。

醬香大曲除了作為醬香型白酒的糖化發(fā)酵劑外，還是醬香型白酒的釀造主要原料之一，通常大曲與釀酒原料高粱的比例為1∶1[3]。醬香大曲還具有生香的作用，在培菌發(fā)酵過程中，大曲產(chǎn)生了大量風(fēng)味物質(zhì)和風(fēng)味前體物質(zhì)，在釀造過程中，這些物質(zhì)能夠直接或與其他物質(zhì)反應(yīng)后間接融入酒體[4-5]。醬香大曲還是醬酒發(fā)酵過程中微生物的主要來源之一，在制曲過程中，曲母為大曲提供了菌源，曲坯為微生物生長繁殖提供了必要的水分和營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過一個多月的培養(yǎng)，醬香大曲內(nèi)部定向培養(yǎng)出了大量耐高溫的釀酒微生物，為醬酒釀造提供了穩(wěn)定菌源和酶類[6-8]。

醬香大曲開放式的制曲和復(fù)雜的工藝操作，使得相同工藝參數(shù)在不同生產(chǎn)條件下生產(chǎn)制備的醬香大曲風(fēng)格特點截然不同。隨著醬酒產(chǎn)業(yè)和市場的快速崛起，吸引了大量企業(yè)、研究機構(gòu)的參與和研究。目前，行業(yè)人員對醬香大曲制曲原料的選擇[9]、機械制曲的應(yīng)用[10]、制曲工藝優(yōu)化[11]、大曲及曲房微生物的篩選與應(yīng)用[12-13]以及風(fēng)味物質(zhì)組成等方面[14]進(jìn)行了廣泛研究。

本研究在對比新、老車間之間以及貴州、四川地區(qū)大曲的風(fēng)味，發(fā)現(xiàn)微生物的馴化有利于增加大曲風(fēng)味物質(zhì)種類和含量，同時高溫下美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的四甲基吡嗪等吡嗪類物質(zhì)有助于大曲香氣提升的前提下，通過優(yōu)化改變潤麥水分、拌和水分和翻曲次數(shù)，以提高大曲發(fā)酵溫度，延長挺溫時間，增加吡嗪類物質(zhì)含量和風(fēng)味化合物總含量，提升醬香香氣濃度，為醬香型白酒提高質(zhì)量提出新思路。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

材料：小麥、稻草、曲母等原輔料以及制曲機、磨粉機、曲房等制曲相關(guān)所有設(shè)施由四川某醬酒公司提供。

試劑及耗材：氯化鈉，氫氧化鈉，硫酸銅，酒石酸鉀鈉，次甲基藍(lán)，無水乙酸鈉，冰乙酸，可溶性淀粉，無水葡萄糖，乙酸正戊酯（色譜純），叔戊醇（色譜純），2-乙基丁酸（色譜純）購自成都市科隆化學(xué)有限公司。

儀器設(shè)備：探針式數(shù)顯電子溫度計（WST-50 cm），江蘇林工電氣有限公司；粉碎機（凌生粉碎機800 g），永康市紅太陽機電有限公司；快速水分測定儀（PC-16A），上海浦春計量儀器有限公司；電子天平（FA1204B），上海佑科儀器儀表有限公司；恒溫水浴鍋（DZKW-4），北京中興偉業(yè)世紀(jì)儀器有限公司；電子調(diào)溫電熱套（DZTW），北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（7890A）,美國Agilent 公司；50/30umDVB/CAR on PDMS 萃取頭（SAAB-57328U），上海安譜實驗科技股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 醬香大曲工藝優(yōu)化方法

制曲生產(chǎn)工藝流程如下：

實驗組小麥經(jīng)原料量10 %的水分潤麥10 h后，運輸至磨粉機碾碎，碾碎后的小麥要求爛心不爛皮，呈梅花瓣狀。小麥粉碎合格后，加入原料量5 %的曲母粉混合，隨后加36 %～37 %的水拌和，拌和均勻后，由復(fù)合仿生式壓曲機壓制曲坯，收汗后即可入倉發(fā)酵，中途翻3 次曲，培菌40～45 d 后刮曲出倉。

對照組小麥經(jīng)原料量5%的水分潤麥，用34%～35%的水拌和，中途翻曲兩次，其他工藝參數(shù)按照正常生產(chǎn)工藝參數(shù)操作。

1.2.2 感官評價方法

邀請本廠9 位制曲方面經(jīng)驗豐富的專業(yè)人士組成感官評價小組，根據(jù)本廠制定的大曲感官評分標(biāo)準(zhǔn)，分別對醬香大曲的感官、斷面、香氣進(jìn)行評價。

1.2.3 理化指標(biāo)檢測方法

1.2.3.1 小麥粉碎效果檢測方法

小麥經(jīng)磨輥碾碎后，均勻接取小麥約500 g，記錄重量后通過20 目篩進(jìn)行分離，篩表面留存為粗粉，過篩小麥粉為細(xì)粉，稱取粗細(xì)粉重量，計算粗細(xì)粉比例。

1.2.3.2 發(fā)酵溫度檢測方法

曲坯培菌發(fā)酵過程中，每天9 點使用探針式溫度計分別檢測曲房內(nèi)靠窗、中間、靠門位置表層曲的品溫，并作記錄。

1.2.3.3 水分含量檢測方法

稱取大曲粉約5 g 均勻放至水分測定儀托盤中，待重量示數(shù)穩(wěn)定后開始加熱，在120 ℃下檢測其失水率。每組樣品重復(fù)檢測3次，取平均值。

1.2.3.4 酸度檢測方法

按照QB/T 4257—2011 釀酒大曲通用分析方法測定大曲酸度。

1.2.3.5 糖化力檢測方法

按照QB/T 4257—2011 釀酒大曲通用分析方法測定大曲糖化力。

1.2.3.6 揮發(fā)性風(fēng)味成分檢測方法

取2 g大曲樣品，裝入15 mL頂空瓶中，加入1 g氯化鈉，加蓋混勻，使用三相萃取頭進(jìn)行頂空固相微萃取。萃取溫度為40 ℃，平衡時間10 min，萃取時間40 min。萃取結(jié)束后將萃取頭于氣相色譜進(jìn)樣口解析3 min，進(jìn)樣口溫度250 ℃。

色譜條件：DB-WAX 色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；He 作為載氣，流速控制為1 mL/min；采取程序升溫方案：起始溫度40 ℃，維持3 min，以5 ℃/min 升至80 ℃，再以10 ℃/min 升至230 ℃維持7 min；汽化室溫度為250 ℃；不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：選擇電子轟擊電離離子源（EI），電子倍增器電壓為350 V，電子能為70 eV，發(fā)射電流為200 μA，接口溫度為250 ℃，離子源溫度為200 ℃，質(zhì)量范圍控制在33～450 u。

半定量方法：以乙酸戊酯、叔戊醇、2-乙基丁酸作為內(nèi)標(biāo)，樣品中鑒定的揮發(fā)性化合物以與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量濃度之比計算。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用MS office 2016、SPSS 22 等軟件進(jìn)行多變量統(tǒng)計分析，結(jié)合origin 2021、SIMCA-P 等軟件進(jìn)行圖表制作。通過化學(xué)計量學(xué)方法探究不同大曲之間的差異性和內(nèi)在聯(lián)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥粉碎結(jié)果

小麥的粉碎效果，決定了曲坯結(jié)構(gòu)的松緊程度，若粉碎效果差，粗粉比例高，曲坯松散不吸水，培菌升溫快，挺溫時間短；粗粉比例少，則曲坯過緊，不透氣，水分過高，易形成窩心曲。通過潤糧，不僅可以補充小麥水分，還可以軟化小麥，使粉碎時細(xì)粉比例增加。

如圖1 所示，經(jīng)磨輥碾碎后，梅花瓣狀的小麥粉中，粗粉比例通常高于細(xì)粉，可占小麥粉的60 %～70 %。實驗組使用10 %水分潤糧，小麥粉碎后細(xì)粉比例為42.2 %，粗粉比例57.8 %；對照組使用5 %水分，經(jīng)磨輥碾碎后細(xì)粉比例為31.6 %，粗粉比例68.4%。優(yōu)化潤糧水分后，小麥細(xì)粉比例增加了10.6%。

圖1 優(yōu)化前后小麥粉碎結(jié)果

在實際生產(chǎn)中，小麥在傳送帶運輸過程中，上方噴頭噴出水分使小麥均勻受水，經(jīng)過一夜的堆積，小麥可充分的吸收水分軟化。水分用量的增加，使小麥硬度降低，更易形成細(xì)粉，從而提高細(xì)粉比例。

2.2 發(fā)酵溫度記錄結(jié)果

高溫制曲是醬香型白酒特色生產(chǎn)工藝“四高”之一，醬香大曲培菌溫度的高低和挺溫時長，對形成醬香風(fēng)味有重要影響。

如圖2 所示，同一曲房中不同位置大曲也存在差異，溫差可達(dá)到0～6 ℃，其中，曲房中間段發(fā)酵溫度最高，靠窗靠門等邊緣靠墻區(qū)域的曲坯溫度則低于中部曲坯發(fā)酵溫度，但曲坯整體升溫趨勢一致。不同區(qū)域存在溫差，這也是造成同一曲房同時存在黃褐色曲、灰白色曲和黑褐色曲等3 種類型大曲的主要原因。為進(jìn)一步探究曲坯升溫趨勢以及工藝優(yōu)化對曲坯發(fā)酵溫度造成的影響，選取實驗組、對照組中部曲坯發(fā)酵溫度進(jìn)行比較分析，詳見圖3。

圖3 優(yōu)化前后大曲發(fā)酵升溫趨勢

通過圖3 可以發(fā)現(xiàn)，對照組在初期階段升溫速度大于實驗組，隨后實驗組迅速反超，其頂溫、翻曲后回升速度皆大于對照組。

實驗組細(xì)粉比例增加，曲坯更加緊實，增加拌和水分后能更好的提漿、收汗等，在入房前期，由于水分含量高于對照組，因此升溫速度較慢。但對照組水分低，曲坯結(jié)構(gòu)松散，升溫猛，散熱快，因此頂溫達(dá)到60 ℃后無法繼續(xù)上升，且后勁不足，翻曲后頂溫都低于實驗組。第三次翻曲使實驗組每塊曲坯培養(yǎng)條件更加均勻，可避免部分曲塊長期放置于地面、墻邊等發(fā)酵條件較差的位置，使曲坯發(fā)酵更均勻。

2.3 感官評價結(jié)果

對實驗組與對照組出房大曲進(jìn)行感官評價，實驗組各項得分均高于對照組，評價結(jié)果詳見表1。

表1 工藝參數(shù)優(yōu)化前后大曲感官評價

由表1 可知，實驗組黃褐色曲塊占比相較于對照組增加了6.7 %，灰白色曲數(shù)量減少了6.6 %，黑褐色曲塊占比無較大變化。實驗組斷面所展現(xiàn)出的曲心較對照組更為干燥，且無明顯的雜菌菌斑，灰白色區(qū)域面積更大，色澤一致，菌絲更加明顯，而對照組中青色菌斑較明顯。實驗組與對照組在香味上無明顯差別，但對照組有少許異雜味，說明雜菌為大曲帶來了異雜味。

由實驗組大曲感官評價結(jié)果可知，實驗組所實施的工藝參數(shù)優(yōu)化措施對大曲品質(zhì)變化具有切實影響?；野咨笄嘁娪趬痛皯暨呡^潮濕、溫度低的區(qū)域，實驗組在二次翻曲后近30 d 的發(fā)酵時間內(nèi)增加了一次翻曲，使曲坯發(fā)酵更加充分，同時又保證了挺溫時間充足，墻、窗戶附近的大曲經(jīng)過第三次翻曲后，發(fā)酵更加充分，這可能是實驗組黃褐色大曲數(shù)量增加，灰白色大曲數(shù)量減少的主要原因。

實驗組增加拌和水分后，延長了收汗時間，一定程度上保證了曲坯水分不會過高，同時曲坯結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)水分太低導(dǎo)致的松散、垮塌，從而減少了挺溫短等問題，這可能是實驗組斷面曲心更干燥、無菌絲的主要原因。大曲的異雜味大多數(shù)來源于大曲發(fā)酵不均勻、受熱不足，導(dǎo)致曲心的水分重，甚至形成窩心曲，從而滋生雜菌、產(chǎn)生異味，對照組大曲可能發(fā)酵過程中受熱不均，導(dǎo)致墻邊、窗戶旁的大曲受熱少，從而曲心水分重，滋生雜菌、產(chǎn)生異味。

2.4 理化指標(biāo)檢測結(jié)果

優(yōu)化前后出房大曲水分、酸度、糖化力如圖4所示。

圖4 優(yōu)化前后大曲理化指標(biāo)

由圖4 A—圖4C 可知，出房大曲水分均在13 %以下，實驗組大曲水分為11.9 %，對照組為11.3 %，實驗組水分含量略高于對照組；實驗組大曲酸度為1.7 mmol/10 g，與對照組相同，但對照組酸度波動更大；實驗組大曲糖化力為113 U，相較于對照組提高了約18.9%。與對照組相比，實驗組拌和水分的增大，使曲坯水分含量增大，因此出房大曲實驗組水分略高于對照組。隨著小麥粉的細(xì)粉比例增加，曲坯結(jié)構(gòu)更加緊實，減少了斷角、垮塌的幾率，使曲坯發(fā)酵更加穩(wěn)定，也有利于微生物對原料的利用，能夠更好的生長代謝，這可能是導(dǎo)致實驗組糖化力上升的原因之一。

2.5 風(fēng)味化合物分析結(jié)果

優(yōu)化工藝參數(shù)前后大曲揮發(fā)性風(fēng)味化合物定性定量結(jié)果如表2所示。

表2 工藝優(yōu)化前后大曲風(fēng)味化合物 (μg/kg)

由表2 可知，實驗組大曲風(fēng)味化合物總含量約16062 μg/kg，共29 種風(fēng)味化合物，對照組為10065 μg/kg，共15 種風(fēng)味化合物。兩組大曲風(fēng)味化合物均為酯類物質(zhì)含量最高，約占50%，實驗組酯類物質(zhì)含量約高出對照組1400 μg/kg；實驗組中酸類物質(zhì)含量僅次于酯類，而對照組中可定量的酸類含量極少；醇類物質(zhì)也是大曲中的主要化合物種類，實驗組為1937 μg/kg，對照組為913 μg/kg。除烷烴類與雜環(huán)類外，實驗組含量均大于對照組。

實驗組中苯甲醛含量高于對照組，苯甲醛與愈創(chuàng)木酚均為醬香型白酒中的特征芳香族化合物[15]。(R)-(-)-2-戊醇、2-乙基己醇、DL-β-乙基苯乙基乙醇、糠醇、異戊醇、愈創(chuàng)木酚、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-正戊基呋喃、糠醛、異丁酸、異戊酸、雙戊烯、對二甲苯、苯乙酸乙酯、甲酸己酯、乙酸己酯、乙酸異丁酯、正己酸乙酯等19 種風(fēng)味化合物為對照組中未檢出的化合物。2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪是醬香型白酒最主要的特征風(fēng)味化合物，是影響大曲香氣的重要成分，通常在高溫條件下更容易產(chǎn)生吡嗪類物質(zhì)，說明實驗組工藝優(yōu)化取得良好效果[15]。

3 結(jié)論

通過對大曲潤麥水分、拌和水分、翻曲次數(shù)等工藝參數(shù)和有序步驟進(jìn)行優(yōu)化，大曲品質(zhì)得到了明顯改善。經(jīng)過潤麥后，小麥得到軟化，有利于磨輥碾磨，粉碎后細(xì)粉比例由31.6 %提高到了42.2 %，有利于曲坯結(jié)構(gòu)更湊，不易松散開裂，也能避免曲坯過緊導(dǎo)致的散熱不良。經(jīng)過優(yōu)化后，曲坯發(fā)酵溫度得到明顯改善，最高溫度由62 ℃小幅度上升至63 ℃，但挺溫比對照組更久，第三次翻曲后，溫度回升能夠達(dá)到50 ℃，比不翻第三次曲的同期發(fā)酵溫度高3～5 ℃。實驗組大曲酸度更加穩(wěn)定，糖化力相較于對照組由95 U 提高至113 U。實驗組大曲風(fēng)味化合物總含量約16062 μg/kg，共29 種風(fēng)味化合物，對照組為10065 μg/kg，共15 種風(fēng)味化合物，優(yōu)化后風(fēng)味化合物得到明顯提高與改善，酯類與酸類物質(zhì)含量增加，苯甲醛是醬香大曲特征芳香族化合物，其含量增加154.4%，新增2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪和愈創(chuàng)木酚等特征風(fēng)味化合物。綜上所述，優(yōu)化醬香大曲生產(chǎn)工藝參數(shù)對醬香大曲的感官評價、理化指標(biāo)以及風(fēng)味成分起到了明顯的促進(jìn)與提升。