中高温大曲曲壳厚度控制范围的探讨

赵 琦，董大伟，邵高超，马 伟，杨建梅

（江苏洋河酒厂股份有限公司，江苏宿迁 223800）

大曲通过自然接种和发酵，在曲块表面与内部富集了大量有利于酿酒的微生物、各种酶类以及香味物质，在酿酒过程中发挥了糖化、发酵和生香的重要作用[1-3]。也正是如此，才有了俗语“曲为酒之骨”“曲定酒型”之说。虽然大曲的功能早已被业内熟知，但仍有很多问题没有得到相应的科学解答，质量标准也长期停留在经验传承、借鉴等层面。可见大曲标准的研究和验证对于提高大曲质量、促进白酒品质提升有着重要的意义。

通过感官检验可以快速、有效地对大曲质量情况进行初步判定，感官指标通常包括香气、断面、曲壳厚度（皮厚）、外表面等4 项指标，其中皮厚作为感官检验中最直观的一项指标，研究其检验的意义、对曲质整体的影响以及变化规律显得尤为重要。皮厚的形成主要受到原料粉碎度、水分以及发酵房温湿度调节的影响[4]，而原料粉碎度、水分和温度等条件又是影响微生物生长繁殖的主要因素，可见皮厚与大曲质量存在一定的关联性。本文以江苏洋河酒厂的中高温大曲为对象，对曲壳厚度的控制范围进行了分析。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

大曲样品：洋河酒厂某班组在相似环境下生产的不同曲壳厚度的中高温大曲。样品为发酵完成的成品曲，粉碎后颗粒度均匀，20 目筛通过率不低于90%。

试剂：2%可溶性淀粉溶液，醋酸-醋酸钠缓冲溶液（pH4.6），1 mol/L 氢氧化钠溶液，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。

仪器设备：分析天平（±0.0002 g）型号AR224CN，上海奥豪斯公司；精密鼓风干燥箱（±0.1 ℃）型号BAO-150A，施都凯仪器设备有限公司；电热恒温水浴锅（±0.1 ℃）型号DK-S24，上海苏达实验仪器有限公司；立式压力蒸汽灭菌锅（±0.1 ℃）型号LDZW-80KCS，上海申安医疗器械厂；电热恒温培养箱（±0.1 ℃）型号DNP-9162，上海精宏实验设备有限公司；可见分光光度计（±3 nm）型号722S，上海棱光技术公司；烧杯；移液管；三角瓶；发酵栓；培养皿等。

1.2 实验方法

1.2.1 理化指标分析方法[4]

水分测定：采用快速烘干法，130 ℃烘1 h；酸度测定：利用酸、碱中和法测定酸度，以10 g 曲消耗0.1 mol/L 的NaOH 溶液的毫升数表示（mmol/10 g曲）；淀粉测定采用1∶4 的HCl 进行加热回流水解，用斐林试剂测定生成的糖；糖化力测定：采用斐林溶液滴定法测量，即1 g 干曲在35 ℃、pH4.6 条件下反应1 h，将可溶性淀粉分解为葡萄糖的毫克数(U/g)；发酵力测定：1 g 曲样在25 ℃糖化液中发酵48 h 失重的质量分数(g/10 g)；酯化力测定：0.8 g 绝干曲在乙醇庚烷和己酸庚烷溶液中30 ℃条件下反应72 h，用NaOH 滴定未消耗的己酸；酸性蛋白酶活力测定：1 g 曲在一定温度和pH 值条件下，1 min水解酪素产生1 μg 酪氨酸为1 个酶活单位，以U/g表示。

1.2.2 微生物检测方法

采用稀释平板计数法[5-6]，细菌用营养琼脂培养基；酵母菌和霉菌用孟加拉红培养基。

1.2.3 入房生曲粉碎度检测方法

将约500 g 粉碎粮置于10 目和30 目组合检验筛中,将套筛盖紧固定，使用振动筛选器筛选40 s，计算皮、颗、面占比。

1.2.4 数据分析

运用excel 软件中的二阶多项式回归分析数据间的相关性。

2 结果与分析

2.1 大曲分层分析

大曲是开放式生产，曲中的微生物的来源较为广泛，包括空气、粮食、水源、工具以及发酵房等等，大曲中的微生物主要分为细菌、霉菌和酵母菌三大类，通过自然富集，生长在大曲的各个部位。受微生物和环境的影响，曲块由内而外呈现了不同的特点，为了研究大曲各个部位的功能差异及规律性，对成品大曲进行了分层和检测。图1 所示分层部位：1 包包壳、2 包包、3 中部、4 下部、5 平壳；图2 为不同部位的指标差异性（为方便展示，图中数值经过倍数处理）。

图1 大曲分层

图2 大曲不同部位的指标差异性

从曲壳到曲中的理化及微生物数量呈现了较大的差异性及规律性，糖化力、发酵力、酸性蛋白酶活力由外向内逐渐降低，酯化力由外向内逐渐升高（根霉和红曲霉具备较强的酯合成能力，而这两种菌主要集中在断面及中部），微生物数量都是曲壳最多，由外向内逐渐降低。包包部位各项理化功能和菌数则介于曲壳和曲的中、下部之间。通过分层实验发现，曲壳集中了大量的微生物和酶类，除酯化力外，理化功能和菌数明显强于其他部位，可见曲壳具备较强的发酵功能。

2.2 曲壳厚度（皮厚）控制范围分析

曲壳相较于曲块内部其富含的酶类和微生物数量有着明显的优势，可见曲壳是大曲完成发酵功能的重要组成部分，而传统质量理念认为大曲的皮厚越薄越好，常见的皮厚标准为≤0.5 cm，在一定程度上削弱了曲壳的作用。

微生物在曲块中生长繁殖，分泌了各种各样的酶类，除了对酿酒有重要驱动作用的淀粉酶将淀粉变糖和酒化酶将糖变酒之外，还引起了很多基质的变化，在温度和其他因素的影响下，合成了各类香味成分和前驱物质，从而构成了大曲中丰富的特殊香味。曲中的蛋白质，经蛋白酶催化逐步转化为氨基酸，在微生物的作用下，氨基酸进一步分解为高级醇，高级醇与脂肪酸结合生成酯类化合物；氨基酸和糖发生美拉德反应而生成各种含氮有机化合物，这些成分构成了酒的香气。可见微生物对于大曲和酿酒生产都至关重要。

为了研究出皮厚合理的控制范围，以提升大曲生香力为导向，将产香主力军[4]——细菌数（包括耐高温细菌）作为关联评价指标。筛选相似环境下生产的不同曲壳厚度的中高温大曲50 组，厚度范围为0.2～2.1 cm。对50 组样品的微生物进行检测，并分析微生物数量与曲壳厚度的相关性。图3 为细菌数（包括耐高温细菌）和大曲皮厚的线性关系。

图3 细菌数（包括耐高温细菌）和大曲皮厚的线性关系

如图3 所示，细菌数（包括耐高温细菌）随皮厚增加呈先升高后降低的规律，菌数峰值出现在0.7～0.8 cm 区间。皮厚＜0.5 cm 时，菌数随皮厚度增加而增高；当皮厚超出1 cm 后，菌数会呈加速下降趋势。从图3 可以看出，当皮厚控制在0.5～1.0 cm 时能够促进细菌（包括耐高温细菌）等产香型细菌数量的提升。

2.3 中试生产试验分析

为了验证曲壳不同厚度标准对曲质生产的实际影响，进行了3 组中试生产试验。3 组试验曲的生产均由同一小组人员操作完成，通过调节生曲的粉碎度（皮、颗、面）和相近的其他条件如生曲水分（±0.5 %）、发酵房的门窗管理等，将发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#组试验曲的皮占比递增约2%。表1 为不同粉碎度的大曲生产质量结果。

从表1 可知，在相似生产环境下，通过控制粉碎度可以影响出房曲的皮厚。其中2#试验组的出房曲皮厚控制在0.80 cm 左右，断面和香气的感官检验结果均优于1#和3#。皮厚符合传统观念的1#实验曲的粉碎度最细，断面多呈现出菌丝单薄、欠泡气以及曲心窝水等现象，整体表现为发酵不够透彻。3#试验曲由于皮、颗占比较大，粉碎度偏粗，曲质在发酵过程中水分散失较快，不利于曲壳表面微生物生长，导致表面干燥无挂衣；同时中期发酵温度偏低，导致曲质香气寡淡杂味较多。试验表明皮厚控制在0.5～1.0 cm 时，大曲的断面和香气质量均有明显提升。

表1 不同粉碎度的大曲生产质量结果

3 结论与展望

3.1 曲壳具备较强的发酵功能，除酯化力外，它的理化功能和菌数明显强于大曲其他部位。

3.2 中高温大曲的曲壳厚度越薄越好的传统质量理念可能存在误区。生产中通过适当调节粉碎度增加皮的占比，可以提升大曲中的溶氧量，促进微生物的生长繁殖和代谢，同时可以使曲块排潮通畅、发酵透彻。本文认为皮厚控制在0.5～1.0 cm时能更有效地促进曲质提升。

3.3 曲壳具备明显的烘焙香气，曲壳的香气成分及对于酿酒的贡献还需不断摸索和研究。同时为了科学优化现代制曲工艺，还需要结合大曲功能微生物的分离鉴定与代谢分析和现代分子生物学方法，全面剖析中高温大曲的发酵和酿酒机理。