高温大曲发酵过程中理化指标及风味变化规律的研究

李 喆，冯海燕，吴德光，何珺珺，牟海浪，张春林

(1.茅台学院，贵州仁怀 564501；2.贵州国台酒业集团股份有限公司，贵州仁怀 564501)

传统酱香型白酒酿造秉承传统的“四高一长”工艺，高温堆积、高温发酵、高温馏酒、高温制曲。酱香型白酒的大曲曲坯发酵温度最高可到58～65 ℃，持续3～5 d，是典型的高温大曲。其制曲工艺复杂，从入仓到出仓，需经过两次翻仓，出仓后还需在干曲仓存放3～6 个月，才可以进入制酒生产环节。“曲为酒之骨”，大曲的质量直接决定基酒的酒体风格。酱香型大曲的质量评价，以感官（颜色、香气等）为主，理化（水分、酸度、糖化力、淀粉等）为辅综合评价，这种评价方式主观性较强，不利于制曲工艺的过程管理。为了深入了解高温大曲感官指标与理化指标、微生物群落和挥发性物质的关联关系，邓灿等从感官指标出发，选取高温优级大曲和高温普级大曲进行对比分析，以探究感官指标与理化指标、微生物群落和挥发性物质的关系，结果表明，与普级曲相比，优级曲的酸度、氨态氮含量、发酵力、酯化力偏高，而含水量、液化力、糖化力偏低；蒋英丽等对不同季节生产的酱香高温大曲在不同贮存期质量变化进行研究，通过理化指标、感官质量、损耗率及主要微生物数量分析，结果发现，高温大曲在贮存前期水分下降较快，后期下降较慢，酸度变化和水分变化呈正相关，糖化力变化幅度不大，贮存时间越长损耗率越大，主要微生物随着贮存时间的延长，优胜劣汰，种类和数量发生改变。本文围绕高温大曲发酵过程发酵仓空气温湿度、曲坯温度、理化成分及感官的变化，深度剖析大曲发酵过程中各项指标的变化规律及变化机理，为酱香型高温大曲操作工艺提供理论与实践支持。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

材料：大曲，贵州仁怀某酱香型酒厂制曲车间取样。

试剂：氢氧化钠、酚酞，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；无水葡萄糖、亚甲基蓝，分析纯，天津市永大化学试剂有限公司；酒石酸钾钠，亚铁氰化钾，分析纯，成都金山化学试剂有限公司；五水合硫酸铜，分析纯，广东光华科技股份有限公司；可溶性淀粉，分析纯，天津市大茂化学试剂厂。

仪器设备：DK-98-Ⅱ电子调温万用火炉，天津天泰仪器有限公司；HH-4数显恒温水浴锅，常州润华电器有限公司；HH-4恒温水浴锅，江苏中大仪器科技有限公司；GL-108 标准微晶COD 消解器，山东格林凯瑞精密仪器有限公司；HH-6 数显恒温水浴锅，国华（常州）仪器制造有限公司；GZX-9070MBE 电热鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；LQ-C10002 电子天平，昆山优科维特电子科技有限公司；T-105 电子探针温度计，深圳市拓尔为电子科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理

大曲样取样后置4 ℃冰箱冷藏保存。

1.2.2 曲坯温度检测及采样

曲坯温度检测方法：选择3 个发酵仓（夏季生产），分别标为1#、2#、3#发酵仓，从生曲入仓第2 天开始每天检测曲坯温度，直至出仓结束。每个仓从入门至窗口，取最中间的位置；定为第一个检测点，取靠门1/4 的位置，定为第二个检测点；取靠窗1/4的位置，定为第三个检测点；检测深度约80 cm。最终的温度取3个检测点数据的平均值。

大曲发酵过程取样方法：从入仓开始持续跟踪1#、2#、3#发酵仓，分别在入仓4 d，一次翻仓，二次翻仓及出仓时均匀选择5 个点取样，将曲样混匀后待检。最终的数据取3个仓的平均值。

1.2.3 分析检测

酸度检测：酸碱中和滴定法，准确称取10.00 g粉碎后的大曲样于250 mL 烧杯中，加100 mL 蒸馏水浸提30 min，每隔15 min搅拌一次。滤纸过滤，静置10 min，取上清液10 mL于150 mL三角瓶中，预加20 mL 蒸馏水，加2 滴1%酚酞指示剂，用0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至微红色，记录消耗的氢氧化钠溶液的体积（mL），即酸度值（mL/g）。

淀粉、糖化力检测：葡萄糖标准溶液反滴定法，参考《酿酒大曲通用分析方法》（QB/T 4257——2011）。

水分检测：恒温干燥法，准确称取粉碎后的大曲样10.00 g 至称量瓶（m）中，放入125 ℃烘箱中烘1 h。取出后放入干燥器中冷却30 min，用电子天平称重记录重量（m）。计算：

式中：w——大曲水分，%；

m——称量瓶重量，g；

m——烘干后称量瓶及大曲样总重量，g；

10.00 ——称取大曲重量，g。

2 结果与分析

2.1 发酵仓内温湿度及曲坯发酵温度的变化

高温酱香大曲的生产原料是小麦，辅料是稻草。仁怀产区高温大曲制作多采用河南小麦，其颗粒饱满，品质优良，符合大曲生产需求。选用河南当年产的有机小麦，经润麦、粉碎、加水、加母曲、拌料等一系列操作，人工踩制成型，经晾汗后，入仓发酵。高温大曲的发酵微生物一部分来自于母曲，一部分来自于生产现场及发酵仓，一部分来自于稻草。经多方复合的微生物群体在曲坯中生长繁殖，导致曲坯温度不断上升，入仓第2 天，曲坯温度可以达到45 ℃以上，入仓第5 天可以达到60 ℃左右，60 ℃以上可持续约3 d，第8 天翻仓（曲师根据曲坯实际发酵情况，有时会在第7天或第9天翻仓）。一次翻仓后曲坯温度下降至50～55 ℃，然后开始第二次升温，曲坯的二次升温可以达到55 ℃以上，在入仓的第14 或15 天开始二次翻仓，二次翻仓后曲坯温度会再次缓慢升温，然后缓慢下降，后期呈波动性变化，见图1。

图1 曲坯温度变化曲线

发酵仓的空气温度受到曲坯发酵升温的影响，从入仓的第2 天开始有明显上升，达到32～36 ℃，然后呈波动性变化，在一次翻仓时略有下降的趋势，然后缓慢上升至32～38 ℃，二次翻仓时，空气温度也略有下降，然后缓慢上升至35～38 ℃，在23～25 d 开始缓慢下降，见图2。发酵仓的空气湿度受曲坯发酵升温的影响及门窗开关的影响，从入仓的第2 天或第3 天开始有明显下降，在一次翻仓前一天，空气湿度下降到最低点，翻仓后，曲坯温度回升，门窗关闭，空气湿度快速上升，然后开始下降，在二次翻仓前后，达到第二个最低点，此时曲坯水分相较于刚入仓时已明显降低，空气湿度在二次翻仓后1#、3#仓略有上升的趋势，2#仓呈波动性变化，见图3。

图2 发酵仓空气温度变化曲线

图3 发酵仓空气湿度变化曲线

曲坯发酵温度受母曲质量、环境微生物、气温、工艺操作及门窗开关等多方面因素的影响。曲坯一次升温及二次升温情况与大曲质量有直接关系。在生产实践中，一次升温温度达不到要求或二次升温温度偏低等均会导致出仓曲曲香不明显，香淡，甚至有异味。发酵仓空气温度主要受到曲坯发酵的影响，温度一直维持在较高水平。发酵仓空气湿度受到曲坯发酵、翻仓、门窗开关等影响，呈现较为明显的上升或下降趋势。大曲传统操作工艺通过开关门窗达到保温及排潮的效果，在实际生产中需要根据曲坯实际发酵情况及时关门窗保温或开门窗排潮，以确保曲坯的正常发酵。

2.2 曲坯发酵过程中理化指标的变化

生曲的水分在36 %～38 %，从入仓到一次翻仓，在微生物代谢及物理挥发的双重作用下，水分开始缓慢降低，从一次翻仓、二次翻仓到出仓，曲坯水分降低较快，出仓时可达到12%～15%，出仓曲的水分在储存过程中会进一步降低。曲坯酸度从入仓至出仓整体呈上升的趋势，在出仓时可达到0.7～2.5 mL/g，见图4。曲坯淀粉含量从入仓发酵至出仓整体呈上升的趋势，出仓时可达到52 %～62 %，见图5。生曲的糖化力较高，入仓发酵后随曲坯温度的上升，迅速下降，二次翻仓时有所回升，出仓时可达到150～350 mg/(g·h)，见图5。

图4 大曲发酵过程中酸度、水分的变化

图5 大曲发酵过程中淀粉、糖化力的变化

2.3 曲坯发酵过程中感官特点变化

小麦经润粮、粉碎、加水、加母曲后，踩制成型，此时的曲称为生曲，其颜色呈小麦本色，有明显的生麦香，水分较高，曲块湿润。入仓4 d 后，曲块颜色变深，断面带褐色斑点，表面及断面均有少量灰色、白色菌丝，此时香气以粮香为主，略带甜香。一次翻仓时，大部分曲块开始有曲香，部分带甜香，少部分曲块带较舒适的清香，表面及断面有较多白色、灰色菌丝。二次翻仓时大部分曲块开始转为深黄色，少量呈棕褐色，部分呈浅黄色，断面布满灰白色菌丝，此时曲块曲香突出，有淡豆豉味，部分略带焦香。出仓时，大部分曲块呈深黄色或棕黄色，少量呈棕褐色，部分维持淡黄色，类似小麦本色；断面有灰白色菌丝，少量曲块断面出现红色菌落斑点，此时黄曲曲香浓郁，淡豆豉味，具有典型的酱香大曲风格；棕黑色曲块曲香明显，酱香较突出，略有焦味；白曲（淡黄色）有曲香味，内部有豆豉味，见表1。

表1 曲坯发酵过程感官特点变化情况

高温大曲秉承传统的生产工艺，母曲要求曲香突出，有较好的豆豉香，无异味，生曲水分感官要求不糙手、不腻手、无疙瘩、无干粉，做到手捏成团，丢下即散。一次翻仓要求曲坯温度在60 ℃以上，曲块有曲香、甜香等，二次翻仓要求温度达53 ℃以上，曲香突出，有淡豆豉味，出仓曲要求黄曲曲香浓郁，淡豆豉味，具有典型的酱香大曲风格，棕黑色曲块曲香明显，酱香较突出，略有焦味，白曲有曲香味，内部有豆豉味。大曲的整个发酵过程，是有益微生物逐渐富集，大曲风味（曲香、酱香、豆豉香）逐渐生成的过程。只有把控好制曲生产的每一个环节，才能制造出符合要求的高温大曲。

传统酱香白酒生产严格按照“端午制曲，重阳下沙”的生产模式进行，端午时节正是茅台镇气温较高的时候，最适合制曲。生产实践及研究均表明夏季生产的高温大曲质量明显优于冬季生产的大曲。本文选择夏季生产的3 个发酵仓跟踪了解其发酵过程中感官及理化指标等的变化，为生产实际指导提供理论及实践依据。制曲生产是开放性的生产，影响大曲各项理化指标及大曲质量的因素较多，本文根据有限数据取得的阶段性成果，仅供参考。

3 结论

曲坯发酵温度是高温大曲质量控制的重要指标，从入仓第2 天开始，持续跟踪30 d 的曲坯温度，结果表明入仓第2 天，曲坯温度可以达到45 ℃以上，入仓第5 天可以达到60 ℃左右，60 ℃以上可持续约3 d，第8 天翻仓（曲师根据曲坯实际发酵情况，有时会在第7天或第9天翻仓）。一次翻仓后曲坯温度下降至50～55 ℃，然后开始第二次升温，曲坯的二次升温可以达到55 ℃以上，在入仓的第14或15 天开始二次翻仓，二次翻仓后曲坯温度会再次缓慢上升，然后缓慢下降，后期呈波动性变化。

发酵仓空气温度主要受曲坯发酵的影响，一直维持在较高水平。发酵仓空气湿度受曲坯发酵、翻仓、门窗开关等影响，呈较为明显的上升或下降趋势。大曲传统操作工艺通过开关门窗达到保温及排潮的效果，在实际生产中需要根据曲坯实际发酵情况及时关门窗保温或开门窗排潮，以确保曲坯的正常发酵。

在整个发酵过程中，在微生物的作用下，曲块水分逐渐降低，酸度逐渐上升，由于水分的减少，淀粉含量逐渐增加，糖化力呈先降低，后升高，再降低的趋势。

大曲的整个发酵过程，是有益微生物逐渐富集，大曲风味（曲香、酱香、豆豉香）逐渐生成的过程。颜色由原来的小麦本色，逐渐转化为黄色、棕黄色、棕褐色等，最终呈现为黄曲、黑曲（棕褐色）、白曲（淡黄色）。呈香由原来的生粮香逐渐转化为曲香、豆豉香、焦香，最终黄曲曲香浓郁，淡豆豉味，具有典型的酱香大曲风格；棕黑色曲块曲香明显，酱香较突出，略有焦味；白曲（淡黄色）有曲香味，内部有豆豉味。