不同外源因子对宋河大曲质量的影响

李学思，曹振华，李绍亮，闫培勋，郭淑平

(河南省宋河酒业股份有限公司，河南鹿邑477265)

宋河酒业地处黄淮流域、古宋河之滨，四季分明，温度适宜，适合多种微生物生长，特别有利于各种酿酒微生物的栖息繁殖，是我国著名的传统酒乡。宋河酿酒历史悠久，被古人称为“天赐名手，地赐名泉”[1]。特殊的地理环境也形成了独特优越的制曲环境，造就了曲香浓郁、质量优越的宋河大曲。

俗语云“曲为酒之骨”，好的大曲才能酿造质量上乘的大曲酒。宋河大曲是以优质纯小麦机械压制而成，在宋河大曲制曲过程中添加不同原料，改变其安曲方式，探讨其对宋河大曲质量的影响，这为进一步提高宋河大曲质量提供了理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品曲

中高温大曲，来自宋河制曲车间；固体红曲，来自宋河酒业科研中心；液体红曲，来自宋河酒业科研中心；高温曲，市售优质高温曲。

1.1.2 试剂

0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液，200 g/L氢氧化钠溶液，斐林试剂，10 g/L酚酞指示剂，10 g/L次甲基蓝溶液，pH4.6缓冲溶液，2.5 mol/L硫酸溶液，凡士林，无水乙醇，牛肉膏，蛋白胨，琼脂粉，葡萄糖，酵母膏等。

1.1.3 仪器设备

立式压力蒸汽灭菌器（LZDK-50KBS型，上海申安医疗器械厂）；超净工作台（SW-CT-2FD型，上海博迅实业有限公司）；恒温培养箱（HZQ-F250A型，上海悦丰仪器厂）；电子天平（MD200-3型，上海民桥精密科学仪器有限公司）；电热鼓风干燥箱（101型，北京市永光明医疗仪器有限公司）；数显恒温水浴锅（HH-6型，金坛市金南仪器制造有限公司），电子万用炉（DL-100型，天津市泰斯特仪器有限公司）；发酵栓；滴定管；移液管；摇床；试管；烧杯；玻璃棒；涂布棒等。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

原料➝除杂➝润料➝粉碎➝拌料➝压制曲块➝入房排列➝接种➝上霉➝晾霉➝第一次翻曲➝潮火（中火培养）➝第二次翻曲➝大火培养➝第三次翻曲（合房）➝后火培曲➝出房➝储存

1.2.2 实验操作

1#实验曲为添加固体红曲的大曲，即在拌料过程中添加已生产好的固体红曲，按照2%添加量；2#实验曲为添加液体红曲的大曲，即在接种上霉时接种液体红曲，喷洒在曲坯表面；3#实验曲为添加高温曲的大曲，即在拌料过程中添加粉碎好的高温曲；4#对照曲是正常生产的大曲。

1.2.3 理化指标分析

水分采用电热烘干法[2]，糖化力采用斐林试剂滴定法[2]，发酵力采用二氧化碳失重法[2]，酸度中和滴定法[3]，淀粉[3]，酯化力[4]，感官评价[3-4]。

1.2.4 微生物分析

微生物采用平板稀释涂布法[5]：细菌用营养琼脂培养基，耐高温芽孢杆菌用营养琼脂培养基，酵母菌用YEPD培养基，霉菌用PDA培养基。

2 结果与分析

2.1 不同条件对大曲感官的影响（表1）

在大曲制作过程中添加不同物质会影响大曲质量，不同原料在大曲生长过程中表现出的感官特征也不同，大曲的感官特征是鉴定大曲质量好坏的重要因素之一[6-7]。表1是4种宋河大曲感官质量的评价结果。

由表1可知，4种大曲穿衣较均匀、皮张较薄，菌丝比较丰满，相比对照曲，添加了红曲和高温曲的大曲的曲香较为浓郁。

2.2 4种大曲发酵过程中温度的变化规律

中高温大曲在发酵过程中，温度随着发酵时间的延长而不断发生变化，在制曲过程中添加不同物质发酵过程会有变化，发酵温度也会有不同。图1是4种大曲发酵过程中温度的变化情况。

图1 4种大曲发酵过程中温度变化

由图1可知，4种大曲发酵过程中温度变化趋势一致，均符合前缓中挺后缓落的变化趋势。不同的是添加高温曲的大曲前期升温较快，中间顶温维持时间相对较短，后期降温较快，导致发酵结束后品温略低于其他3种大曲，可能是由于加入高温曲后，其中的耐高温芽孢杆菌较多，使大曲前期升温较快，由于前期芽孢杆菌快速生长抑制了曲坯中其他菌的生长，导致后期大曲中菌株生长种类不足，降温较快。其他3种大曲的温度变化较小。

2.3 4种大曲发酵过程中水分的变化规律（图2）

由图2可知，4种大曲发酵过程中水分的变化趋势均呈现缓慢下降的趋势，发酵前15 d时，下降速度较快，之后下降速度减慢，最后趋于稳定，水分最后均保持在13%左右。3#实验曲由于前期升温相对较快，导致前期水分下降速度也相对较快。

表1 4种大曲的感官评价结果

图2 4种大曲发酵过程中水分变化

2.4 4种大曲发酵过程中酸度的变化规律

大曲发酵过程中酸类物质可以抑制有害杂菌的生长，过量的酸度又会影响发酵过程，造成大曲酸败。大曲酸度的主要来源是生酸微生物进行的有机酸代谢以及脂肪、淀粉和蛋白质的降解[8-9]，这些生成物质形成了大曲的酸度。不同原料制曲微生物生长状况不同，也导致大曲酸度有所变化。4种大曲发酵过程中酸度的变化如图3。

图3 4种大曲发酵过程中酸度的变化

由图3可知，4种大曲在发酵过程中酸度的变化均呈现出先增加后减小再缓慢增加最后趋于稳定的趋势。发酵前5 d，生酸微生物大量繁殖，导致大曲酸度急剧增加，随着发酵过程中温度逐渐升高，生酸微生物大量死亡导致酸度缓慢下降，发酵15 d后略有回升；发酵前期添加液体红曲的大曲酸度最高，添加高温曲的大曲酸度最低，发酵结束时，添加液体红曲的大曲酸度最低。

2.5 4种大曲发酵过程中淀粉的变化规律

大曲在发酵过程中微生物不断生长繁殖，微生物生长繁殖过程中不断消耗制曲原料中的淀粉物质，从而导致大曲中淀粉含量也不断变化。制曲原料的不同和大曲中微生物种类及数量的不同导致大曲中淀粉含量变化有所不同。4种大曲发酵过程中淀粉含量变化如图4。

图4 4种大曲发酵过程中淀粉变化

由图4可知，4种大曲发酵过程中淀粉含量的变化基本一致，均呈现缓慢下降的趋势。发酵前15 d由于微生物大量繁殖，消耗较多淀粉，从而使大曲中淀粉含量下降速度较快，发酵后15 d，温度、湿度等环境因素的改变导致微生物生长繁殖较为缓慢，从而使大曲中淀粉含量缓慢下降最后趋于稳定；添加高温曲、液体红曲和固体红曲的大曲淀粉转化率均高于对照曲，淀粉转化率可以作为评价大曲曲香是否浓郁的一个特征指标[10]，因此判断添加高温曲、液体红曲和固体红曲的大曲曲香较浓郁。

2.6 4种大曲发酵过程中糖化力的变化规律

大曲糖化力是衡量大曲糖化作用强弱的一个重要指标，指的是大曲中具有糖化作用的酶及微生物将淀粉转化为糖分的能力[11-12]。大曲温度对糖化力的影响较大，而大曲原料的不同影响温度的变化，所以制曲原料也间接影响大曲糖化力。图5为4种大曲发酵过程中糖化力变化结果。

图5 4种大曲发酵过程中糖化力变化

由图5可知，4种大曲发酵过程中糖化力变化基本一致，均呈现出先减小后增加最后趋于稳定的变化趋势。由于小麦皮具有一定的糖化力，造成发酵开始时的糖化力较高的假象，后期随着微生物的利用糖化力逐渐降低，随着微生物的生长，各种具有糖化作用的酶类增加是糖化力增加，最后又趋于稳定；发酵结束后，添加固体红曲和液体红曲的大曲糖化力较低，是因为发酵结束后，添加固体红曲和液体红曲的大曲温度略高于其他两种大曲。

2.7 4种大曲发酵过程中发酵力的变化规律

浓香型大曲酒具有边糖化边发酵的双边效应，作为糖化发酵剂的大曲直接影响酒醅发酵和产品质量[13]，因此，大曲发酵力是影响大曲质量的重要因素。4种大曲发酵力的变化结果如图6。

图6 4种大曲发酵过程中发酵力变化

由图6可知，4种大曲发酵力均呈现出先增强后减弱再增强最后趋于稳定的变化趋势。发酵前5 d由于酵母菌的大量繁殖生长，发酵力也急剧增强，5 d后随着温度的上升，酵母菌大量死亡，从而使发酵力也逐渐下降，到发酵后期又逐渐升高；发酵前期4种大曲发酵力差别较为明显，后期受到温度和水分的影响，4种大曲发酵力差别较小。

2.8 4种大曲发酵后酯化力结果

浓香型大曲酒的香味物质是以己酸乙酯为主体的复合香气，大曲酯化力高低影响大曲酒质量的好坏，因此，大曲酯化力也是衡量大曲质量好坏的一个重要指标。4种大曲酯化力结果如图7。

由图7可知，发酵结束后4种大曲的酯化力均不同，相差较大。添加固体红曲的大曲相比于对照曲酯化力增加了75%，添加液体红曲的大曲酯化力增加了46.8%，添加高温曲的大曲酯化力也增加了17.7%。无论是添加固体红曲还是液体红曲，大曲酯化力均能提高40%以上，所以在制曲过程中添加红曲能明显提高大曲酯化力，从而提高大曲质量。

图7 4种大曲发酵后酯化力

2.9 4种大曲发酵过程中微生物的变化规律

大曲中的微生物种类及数量十分丰富，目前常用在可培养条件下鉴定大曲中的霉菌、细菌、酵母菌和芽孢杆菌[14]。在制曲过程中添加不同的物质影响微生物的种类和数量，进而影响大曲质量。4种大曲发酵过程中微生物变化结果见图8、图9、图10和图11。

图8 4种大曲发酵过程中细菌数量变化

图9 4种大曲发酵过程中酵母菌数量变化

由图8—图11可知，发酵前5 d时，4种大曲中的细菌数量呈缓慢减少的趋势，5 d后增多，最后趋于稳定，可能是前期接种时一些不适应的细菌大量死亡，发酵后期宋河大曲中的优势菌群占据优势迅速繁殖，使细菌数量明显增多；发酵过程中1#实验曲细菌数量高于2#实验曲和4#对照曲，3#实验曲前期细菌数量较高后期逐渐被其他3种大曲中的细菌超越，可能是由于添加的高温曲中的部分细菌不适应曲醅环境。4种大曲中的酵母菌数量呈现先增多后缓慢减少最后趋于稳定的变化趋势，酵母菌的生长繁殖受到温度的影响较大，大曲发酵过程中前期温度较适宜酵母菌生长繁殖，所以酵母菌数量急剧增多，发酵后期随着温度的升高酵母菌开始衰亡，因此酵母菌数量后期先减少最后趋于稳定，4种大曲的酵母菌数量变化较小，4种大曲发酵过程中霉菌呈现出先增多后减少的变化趋势，均在发酵第5天时，霉菌数量达到最多。4种大曲发酵过程中，芽孢杆菌数量呈现出逐渐增大最后趋于稳定的变化趋势，发酵结束后添加固体红曲的大曲芽孢杆菌数量最多，添加高温曲的大曲芽孢杆菌数量最少。

图10 4种大曲发酵过程中霉菌数量变化

图11 4种大曲发酵过程中耐高温芽孢杆菌数量变化

3 讨论

探讨了宋河大曲制曲过程中添加不同发酵剂对宋河大曲质量的影响。通过分析4种大曲的感观、理化指标及微生物生长状况得出，在制曲过程中添加一定量的红曲能明显提高大曲酯化力，且使曲香更加浓郁，但是红曲的添加方试、用量和形态对红曲质量影响较大；在制曲过程中添加高温曲，但大曲中的耐高温芽孢杆菌并没有明显提高，这说明不同地域环境生长的大曲，其内部优势菌群不同，制曲过程中加入一定量的高温曲并不能立刻增加大曲中的耐高温芽孢杆菌，可能是新的芽孢杆菌需要一定时间适应新的环境。在制曲过程添加不同物质且同种物质的不同形态对大曲质量的影响均有所不同，这为以后的研究提高大曲质量奠定了基础。