夏秋茶大曲培养工艺优化及其感官质量评价

潘天全，陈兴杰，杜先锋，杨红文，肖炎炎，关玉权，张 杰，程 伟

(1.安徽金种子酒业股份有限公司，安徽阜阳 236023；2.安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽合肥 230036）

中国白酒酿造是以高粱、大米等谷物为原料，采用大曲、小曲或麸曲等作为糖化发酵剂，其中大曲由谷物类、豌豆、霉菌、细菌以及酵母菌混合制成[1-2]。中国白酒的酿造工艺复杂，酿酒大曲在白酒香气的形成中起着关键作用，白酒酿造领域素有“曲为酒之骨”的说法[3]。夏秋茶是相对于春茶的一大类茶，由于其碳代谢程度高，氮代谢程度低，从而使夏秋茶中多酚、花青素、咖啡碱类物质含量较高，氨基酸含量偏低，酚氨比变大，苦涩味加重，鲜爽味较低，品质下降，不适宜绿茶制作工艺[4]。大量夏秋茶被弃之不采，造成资源的极大浪费，茶农的收入也严重受限。目前，夏秋茶广泛应用于食品与畜牧业，将夏秋茶应用于酿酒大曲的培养并作为糖化发酵剂，再应用于固态发酵白酒的酿造还鲜见报道。由于夏秋茶具有显著特点，将夏秋茶与传统大曲结合培养含茶大曲，该大曲的微生物群落结构及其代谢产物与酶类明显区别于传统大曲，再将该夏秋茶大曲应用于白酒固态酿造过程中，以期得到具有“独特茶香、保留传统酒香、口感醇和、酒体清澈透明”的固态发酵茶酒。

本试验对夏秋茶发酵大曲培养过程中夏秋茶的添加量、粉碎度，曲料的水分含量等因素进行探讨，利用正交试验及方差分析的方法对夏秋茶大曲培养工艺条件进行优化，并对常规浓香型中温大曲（以下简称普通大曲）和夏秋茶大曲进行感官质量评价，以确定夏秋茶大曲较适宜的制曲工艺。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器

样品：夏秋茶购买于宣城山茶制茶有限公司，小麦来源于金种子酒业制曲车间，大曲样品检测所用试剂均为化学纯。

仪器设备：高压蒸汽灭菌锅，江阴滨江医疗设备有限公司；生化培养箱，上海一恒科学仪器有限公司；干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 酿酒大曲的生产工艺流程

普通大曲生产流程：原料选择（小麦）→润料破碎→加水搅拌→机械压曲→入房卧曲→培菌挂衣→翻曲、通风排潮→拢堆、合房→品曲（感官评价、理化分析）→出曲→入库贮存

夏秋茶大曲与普通大曲的生产工艺基本相同，其中夏秋茶大曲添加一定比例粉碎后的夏秋茶作为制曲原料。

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 原料的预处理

小麦在破碎前先进行润料，润料水温控制在80 ℃以上，润料时间为3～4 h；夏秋茶粉碎前含水量控制在13%以内。

1.2.2.2 机械压曲

使用大小为280 mm×180 mm×75 mm 的平板曲曲模，采用机械制曲工艺，压制成型后的曲坯四角饱满、整齐、松紧一致，六面平整光滑，曲坯表面“提浆”效果明显。

1.2.2.3 培菌及排潮管理

每天两次检查房内温度（室温以房内自然温度为准）并做好记录，翻曲操作要求“上翻下，下翻上，里拿外，外拿里”等，并调整曲块的行间距离，用开关门窗等方式以调整不同培曲阶段的温度和湿度等，以有利于制曲有益微生物的生长繁殖。培菌管理过程中，遵循“前缓、中挺、后缓落”的要求[5]，即前火升温要控制不宜过快，利于制曲有益微生物的生长繁殖；中火温度要稳得住，防止大起大落；后火不宜过小，以增加曲香味。

前期排潮时，对流通风增氧，每天开门窗2～3次，夏季开门、开窗增加1～2 次；进入中挺阶段后的排潮工作遵循“潮大多排、潮小少排、无潮不排”等原则[6]。排潮期间的排潮量一般要求为60 %～70%；培曲前期房内相对湿度达到93%～96%；培曲中挺阶段，曲房内的相对湿度达到96%～98%，培曲后期曲房内相对湿度＜80 %；培曲前期温度25～40 ℃，培曲中挺阶段品温达到45～55 ℃，培曲后期温度45～50 ℃。

1.2.3 单因素试验

分别以夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、水分含量及培养天数等为单因素进行试验设计，以夏秋茶大曲的糖化力为指标，每个试验重复3 次，取平均值，考察各因素对其影响。

1.2.4 正交优化试验

根据单因素试验结果以及正交试验设计原理，对影响制曲工艺的4 个因素的每个因子设计3 个水平L9（34），共有9个试验组，优化夏秋茶大曲的制曲工艺条件。正交试验设计因素与水平见表1。

表1 夏秋茶大曲培养工艺条件优化的正交试验因素水平设计

1.2.5 理化指标检测

水分含量：采用质量恒定法[7]；酸度：采用酸碱中和法[8]；糖化力：采用斐林试剂滴定法[9]。

1.2.6 感官指标评价

参照参考文献[10-11]，对普通大曲（未添加夏秋茶）和夏秋茶大曲（添加夏秋茶）进行感官评价。

2 结果与分析

2.1 夏秋茶大曲培养工艺条件的单因素试验

影响夏秋茶大曲培养的主要因素分别为夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、水分含量和培养天数。夏秋茶添加量设计为15%、20%、25%、30%（以小麦质量计），在夏秋茶粉碎度为20 目、水分含量35%的条件下培养20 d，成品曲的理化指标见图1（a）。夏秋茶粉碎度设计为10 目、20 目、30 目、40目，在夏秋茶添加量为15%、水添加量为35%的条件下培养20 d，成品曲的理化指标见图1（b）。水分含量设计为30%、35%、40%、45%，在夏秋茶的添加量为15 %、夏秋茶粉碎度为20 目的条件下培养20 d，成品曲的理化指标见图1（c）。培养天数设计为10 d、15 d、20 d、25 d，在夏秋茶的添加量为15 %、夏秋茶粉碎度为20 目、水分含量为35 %条件下培养，成品曲的理化指标见图1（d）。

图1 单因素条件下夏秋茶大曲的糖化力检测结果

由图1（a）可知，随着夏秋茶添加量的增加，成品曲的糖化力逐渐降低；当夏秋茶添加量为15 %时，成品曲的糖化力最高，可能由于夏秋茶中淀粉含量低，且茶叶中含有的茶多酚能够抑制霉菌的生长，从而随着夏秋茶添加量的增加糖化力逐渐下降。结合大曲的感官指标分析，在夏秋茶添加量为15%时，成品曲的品质较好。因此，选择夏秋茶添加量为15%、20%、25%3 个水平进行正交试验较为合适。

由图1（b）可知，夏秋茶的粉碎度在10～20 目之间，成品曲的糖化力逐渐上升；当粉碎度大于20目时，成品曲的糖化力逐渐下降。当粉碎度过大时，曲粉黏着紧，发酵时水分不易挥发，曲坯升酸多，细菌易滋生且占优势，且霉菌在透气性差的环境中不易代谢，容易造成“窝水”现象；而当粉碎度过小时，曲粉黏着性差，不易成型，由于淀粉颗粒空间大，曲坯中水分挥发太快，造成曲坯易干裂，不易“穿衣”（亦称长霉、上霉），最终曲坯易产生“生心、烧曲”等现象，致使糖化力也不高[12-13]。结合成品曲的感官指标分析，在夏秋茶粉碎度为20 目时，成品曲的品质较好。因此，选择夏秋茶粉碎度为10 目、20目、30目3个水平进行正交试验较为合适。

由图1（c）可知，水分含量在30 %～35 %之间时，成品曲的糖化力随着水分含量的增加而升高，当水分含量大于35 %时，成品曲的糖化力随着水分含量的增加而降低，在水分含量为35%时，成品曲的糖化力达到最大值。水分含量过低时，曲坯不易成型，再加上茶叶具有较强的吸水作用[14]，曲坯成型就更加困难，且曲坯中水分散失过快，不利于微生物的生长和繁殖。水分含量过多时，曲坯不易黏合，成型率不理想，微生物生长缓慢，同时会造成制曲室湿度过大，曲坯升温快，易引起酸败类细菌、青霉菌和黄霉菌等杂菌大量繁殖，使原料受损失并降低成品曲质量[15-16]。结合成品曲的感官指标，在水分含量为35%时，成品曲的品质较好。因此，选择水分含量为35%、40%、45%3 个水平进行正交试验较为合适。

由图1（d）可知，在培养时间为10～20 d 之间时，成品曲的糖化力在不断上升，在20 d之后，成品曲的糖化力的变化不大，可能是在培菌前期，细菌占绝对优势，其次是酵母，再次是霉菌，高温期后，细菌，酵母大量死亡，霉菌则有少数耐热菌种存活，致使糖化力升高[17-18]。成品曲的出房水分含量应控制在13%左右，经过10 d、15 d、20 d、25 d 培养的大曲含水量分别为19.82 %、15.21 %、13.24 %、12.39%，结合大曲的感官指标，在培养天数为20 d时，成品曲的品质较好。因此，选择水分含量为15 %、20 %、25 % 3 个水平进行正交试验较为合适。

2.2 夏秋茶大曲培养工艺条件的正交试验优化

2.2.1 工艺条件L9（34）正交优化的试验设计

在单因素试验基础上，以夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、水分含量和培养时间4 个因素为自变量（分别以A、B、C、D表示），以大曲糖化力为指标，进行四因素三水平L9（34）正交试验，试验设计结果见表2。

表2 夏秋茶大曲培养工艺条件优化的L9(34)正交试验

由表2 可以看出，4 个因素对夏秋茶大曲品质的影响大小依次为：夏秋茶添加量（A）＞培养天数（D）＞夏秋茶粉碎度（B）＞水分含量（C）。在这4个因素当中，夏秋茶添加量和培养天数的影响较为显著，其中夏秋茶添加量影响最为显著。试验设计范围内，优化得到夏秋茶大曲培曲工艺的最佳方案为A2D2B2C1，即夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、培养时间、水分含量分别为15%、20目、20 d、35%。

2.2.2 夏秋茶大曲培养过程中主要理化指标的变化

由图2（a）可知，不同方案夏秋茶大曲和普通大曲在培养过程中水分含量整体下降，其中培养前10 d 夏秋茶大曲和普通大曲的水分含量下降较快，培养20～25 d 时夏秋茶大曲和普通大曲的水分含量变化缓慢，培养20 d 时不同方案的夏秋茶大曲和普通大曲的水分含量均在13%左右。由图2（b）可知，不同方案夏秋茶大曲和普通大曲在培养过程中的酸度整体增加，其中培养5～15 d时，夏秋茶大曲的酸度增加较快，之后便增加缓慢，普通大曲在整个培养过程的酸度均匀上升，在不同方案夏秋茶大曲和普通大曲培养过程中，其酸度在0.45～1.63 mol/10 g之间。

图2 夏秋茶大曲培养过程中主要理化指标的变化

由图2（c）可知，在培养过程中不同方案夏秋茶大曲和普通大曲的糖化力在逐渐上升，在培养20 d以后糖化力变化不大，整体来看普通大曲的糖化力要高于不同方案夏秋茶大曲。由图2（d）可知，培养时间为5～20 d 时，不同方案夏秋茶大曲和普通大曲的酯化力整体呈上升趋势，培养20 d 以后，不同方案夏秋茶大曲和普通大曲的酯化力呈下降或缓慢增长趋势，这可能是由于曲房温度高导致细菌、酵母菌等的大量死亡[17]。本试验优化得到的夏秋茶大曲制曲工艺条件与王晓娜等[18]的研究结果略有不同，其主要原因可能在于制曲外界环境的差异，本试验采取开放式生产的培曲环境，其温度、湿度、通风等条件均与实验室环境存在较大差异。

2.2.3 验证试验

依据正交试验得出的最佳工艺条件，即夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、培养时间、水分含量分别为15%、20 目、20 d、35%，进行了3 次平行验证试验，验证试验结果如表3。

表3 夏秋茶大曲培养工艺条件优化的验证试验结果

2.3 夏秋茶大曲的感官评价

2.3.1 普通大曲与夏秋茶大曲的评分标准及评分情况

普通大曲的感官品质可以依据外观、断面和香味等感官指标来初步描述。香味：嗅闻大曲断面散发出来的香气，分辨是否纯正，有无复合曲香。外观：是否灰白一片，无异色，穿衣均匀，无裂口，光滑。断面：是否灰白色一片，有较密集的菌丝生长，有无气泡等[9，19]。本试验对普通大曲和夏秋茶大曲的外观、火圈及菌丝情况、曲心及窝潮情况、曲皮厚度以及曲香等五个方面进行感官评价评分，具体评分标准及评分情况见表4、表5。

表4 酿酒大曲感官评价评分标准(浓香型酿酒大曲)

表5 普通大曲和夏秋茶大曲的感官评价评分表

由表5 可知，感官评价的外观、曲心及窝潮情况、曲皮厚度等方面，夏秋茶大曲和普通大曲的差别不明显，其均在9.3～9.4 分。感官评价的火圈及菌丝情况等方面，夏秋茶大曲评分为9.4 分，低于普通大曲的9.8 分，尤其是普通大曲的菌丝生长情况比夏秋茶大曲饱满粗壮，其明显优于夏秋茶大曲。酿酒大曲的菌丝生长情况与其糖化力指标有着紧密的联系，结合理化分析结果也表明夏秋茶大曲的糖化力比普通大曲低，可能是由于夏秋茶中的茶多酚等成分影响培曲过程中霉菌的生长繁殖，进而影响大曲的糖化力。感官评价的曲香方面，夏秋茶大曲评分为9.8 分，优于普通大曲的9.5 分，可能是由于夏秋茶大曲在高温培曲阶段，夏秋茶中的茶多糖与小麦中蛋白质分解的氨基酸等发生了美拉德反应并产生特殊的香味物质。

2.3.2 普通大曲与夏秋茶大曲的感官评价雷达图

依据普通大曲和夏秋茶大曲感官评价评分表（表5），将大曲的感官描述分为外观、火圈及菌丝情况、曲心及窝潮情况、曲皮厚度和曲香等五类。通过专业的评曲人员，对不同类别的大曲样品进行感官评价，并以评分结果为依据绘制感官评价雷达图。由图3 可知，感官评价的外观、曲心及窝潮情况、曲皮厚度等方面，夏秋茶大曲和普通大曲的差别不明显；感官评价的火圈及菌丝情况等方面，夏秋茶大曲低于普通大曲；在感官评价的曲香方面，夏秋茶大曲优于普通大曲。

图3 普通大曲与夏秋茶大曲的感官评价雷达图

感官评价雷达图具有数字化、直观性等特点，广泛应用于酒类、香精等食品或风味产品的感官质量评价及微生物发酵工艺优化等领域。辛松林等[20]基于电子舌技术，采用雷达图对中国白酒与鸡尾酒基酒的比较作出感官评价。Lezaeta 等[21]建立了以感官和消费感知为主导的香气评价方法，对白葡萄酒的香气进行研究。Englezos等[22]应用感官评价雷达图研究了混合菌种酒精发酵对乳酸菌生长及苹果酸-乳酸活性的影响。目前，感官评价雷达图在酿酒大曲感官评价中的应用较少。雷达图的使用对更直观、准确的分析不同大曲之间的感官差别及特点起到重要作用。

3 讨论与结论

夏秋茶是相对于春茶的一大类茶，其生产量超过全年原料茶的60%，由于其碳代谢程度高，氮代谢程度低，从而使夏秋茶中的多酚、花青素、咖啡碱类物质含量较高，氨基酸含量偏低，酚氨比变大，苦涩味加重，鲜爽味降低，品质下降，不适宜绿茶制作。大量夏秋茶被弃之不采，造成资源的极大浪费。为解决夏秋茶利用问题，相关开发利用方面的研究较多，如权晓霞等[23]利用夏秋茶树鲜叶制备发酵茶醋饮料，金阳等[24]利用夏秋茶鲜叶进行加工白茶的适制性研究。

利用夏秋茶与普通大曲培养工艺相结合培养夏秋茶大曲，为固态发酵茶酒提供糖化发酵剂以酿造固态发酵茶酒，并开发茶酒新品类，有利于改变以清香型白酒为基酒添加茶叶提取物勾调制备茶酒的生产方式。本文通过单因素试验及正交试验，确定出夏秋茶大曲较适宜的制曲工艺条件为：夏秋茶添加量为15%、夏秋茶粉碎度为20 目、水分含量为35%、培养时间为20 d；采用雷达图比较了夏秋茶大曲与普通大曲的感官差异，结果表明，夏秋茶大曲的曲香优于普通大曲，但火圈及菌丝情况差于普通大曲。本研究为夏秋茶大曲的培养和感官评价提供研究基础。