爆麥曲、爆高粱曲對黃酒發酵和風味的影響

彭金龍，袁軍川

（1.上海金楓酒業股份有限公司，上海 201501；2.上海石庫門釀酒有限公司，上海 201501）

黃酒是我國最古老的酒種，是中國的寶貴科學文化遺產，用曲釀酒是中國釀造酒的特色[1]。將糖化菌培養在淀粉質的物料上，這種物質叫做“曲”。利用糧食原料，在適當的水分和溫度條件下，繁殖培養具有糖化作用的微生物制劑叫做“制曲”[2]。“以麥制曲，用曲釀酒”是中國黃酒的特色，麥曲在黃酒釀造過程中至關重要，作為黃酒釀造的糖化、發酵和生香劑，被稱為“酒之骨”[3]。傳統塊曲，在麥片上自然接種制作而成，其網羅了自然界的霉菌、細菌等多種微生物，形成了特定的微生物群落，多種微生物協同作用的代謝產物賦予黃酒獨特的風味或風味前體物質，所釀成酒口味醇厚，香氣濃郁[4-6]。自然培養的傳統塊曲，釀造的酒雖然質量較好，但也存在“糖化力低、用曲量較大，制曲勞動強度大、時間受季節限制，淀粉出酒率和酒質不穩定”[7]等缺點。

為解決其存在的弊端，現已有研究表明可采用熟麥曲，熟麥曲由于其所采用的工藝不同,它給黃酒生產和風味也帶來了不同的改進作用[8]。目前已有的關于熟麥曲的研究，大多采用蒸熟的工藝，并且采用的原料大都是小麥。探討高粱和小麥等經爆炒之后制作的熟曲，可在一定程度上解決傳統塊曲存在的難題，這也有助于開發新口味黃酒產品及提升黃酒品質。

本實驗在發酵投料時添加經過爆炒后制作的爆麥曲、爆高粱曲，并與傳統塊曲相比較，檢測跟蹤發酵過程中發酵醪液的常規理化指標和揮發性風味物質，旨在定量研究不同熟曲對黃酒釀造理化指標和風味的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：大米、小麥、高粱，市售；傳統塊曲、酒母，上海石庫門釀酒有限公司。

檢測試劑：氯化鈉、氫氧化鈉、甲醛、無水乙醇等均為分析純，其余氣相標樣均為色譜純。

儀器設備：氣相色譜儀，安捷倫Agilent 6890N；爆炒設備，寧波長榮釀造設備有限公司；發酵設備，浙江諸安建設集團有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 爆麥曲與爆高粱曲制備工藝流程

（1）爆麥曲或爆高粱曲制備工藝流程

采用工藝流程如下：

小麥或高粱→爆炒→拌料→接種→通風培養→成品曲

（2）爆麥曲或爆高粱曲制備的工藝參數

A.爆機內料溫480.0～600.0 ℃，爆機頻率為40.00～50.00 Hz；

B.拌料料水比為1∶0.5；

C.接種種曲為蘇16 米曲霉純種種曲，接種品溫35 ℃±2 ℃，接種量2.5‰；

D.培養品溫不超過45 ℃，總培養時間40～48 h。

1.2.2 黃酒釀造方法

（1）黃酒釀造工藝流程

（2）黃酒釀造配方

實驗過程中黃酒釀造配方見表1。

1.3 檢測方法

表1 黃酒釀造配方

1.3.1 曲指標的測定

水分、酸、糖化力、蛋白分解力的檢測參考謝廣發《黃酒釀造技術》[9]中所述的方法。

1.3.2 黃酒理化指標的測定

酒精度、總酸、氨基酸態氮、總糖含量的測定參考GB/T 13662－2018[10]；糖度的測定方法參考《黃酒生產技術知識》[11]：將蒸餾出酒精后的黃酒殘液冷卻后倒入100 mL 量筒中，加蒸餾水至刻度，搖勻、靜置，用糖度計測定，再測其溫度，然后查表校正數值到20 ℃時的糖度。

1.3.3 黃酒中揮發性香氣成分的測定

參考胡健等[12]的方法。

2 結果與分析

2.1 爆麥曲與爆高粱曲感官分析及指標檢測分析結果

2.1.1 感官分析

經爆機爆炒及接種培養后得到的成品爆麥曲與爆高粱曲，在感官上，有正常的曲香，白色菌絲稠密粗壯，無明顯的黃綠色，無霉味或生腥味。

2.1.2 指標檢測分析結果

對3 種曲的理化指標進行比較，結果見表2。由表2 可以看出：爆麥曲和爆高粱曲的各項指標基本相同，這是因為其接種的菌種均為蘇16 純種；水分含量稍有不同，這是因為爆炒后的高粱和小麥吸水率稍有不同。同時，可以看到：爆麥曲和爆高粱曲的水分含量比傳統塊曲的含量高，這與曲制作過程的拌水量有關；爆麥曲和爆高粱曲的曲酸比傳統塊曲的含量低，這是因為傳統塊曲中混合微生物產酸能力較純種霉菌產酸能力強；糖化力方面，爆麥曲和爆高粱曲強于傳統塊曲，這是因為純種蘇16米曲霉是經篩選挑選出的糖化力較強的菌株，故其糖化能力強于傳統塊曲中的多種微生物；曲蛋白分解力比傳統塊曲強，這與傳統塊曲中含可分解蛋白質的菌種較多有直接關系。

表2 3種不同麥曲理化指標比較

2.2 采用3種不同曲釀酒發酵過程中的指標變化

采用3 種曲分別進行黃酒發酵試驗，考察不同曲對發酵過程的影響。

2.2.1 發酵過程酒精度的變化

酒精度的變化結果見圖1。由圖1 可知，以不同曲作為糖化劑，發酵過程酒精度上升趨勢類似。爆高粱曲、爆麥曲在發酵初期產酒精的速度相對傳統塊曲明顯較快，這是因為爆麥曲、爆高粱曲糖化力強，分解淀粉產生可發酵糖的速度更快，從而使酵母產酒速度更快。發酵結束時，爆麥曲和爆高粱曲組的酒精度接近，且高于傳統塊曲。

2.2.2 發酵過程總酸含量的變化

無酸不成酒，酸在黃酒中不僅是重的要風味物質，還是重要風味物質的前體，同時它還能有效增強黃酒的濃厚感，并且具有緩沖、協助其他香味成分的作用[13-14]。除原輔料帶入，黃酒的大部分有機酸是在發酵過程中微生物代謝產生的，而曲是產酸微生物的重要來源[15]。加入3 種不同曲，發酵過程中總酸含量的變化結果見圖2。由圖2 可知，以不同曲作為糖化劑，發酵過程酸度上升趨勢呈“S”型。加爆高粱曲、爆麥曲的發酵醪在發酵初期產酸的速度相對傳統塊曲明顯較快，這是因為爆麥曲、爆高粱曲糖化力強，分解淀粉產生可發酵糖的速度更快，從而使產酸微生物代謝更快。發酵結束時，發酵醪中總酸含量基本相同。

2.2.3 發酵過程氨基酸態氮的變化

黃酒發酵過程中，原輔料中蛋白質在麥曲蛋白水解酶及微生物的作用下形成肽和氨基酸，黃酒中氨基酸含量的高低直接影響黃酒的質量等級和整體風味[16]。從圖3 可以看出，添加3 種不同曲發酵，醪液中氨基酸態氮含量均隨發酵時間延長呈上升趨勢，且都呈“S”型。整個發酵過程中，兩個實驗組的氨基酸態氮含量略低于對照組，這可能與傳統塊曲的蛋白分解力較高有關。

2.2.4 發酵過程糖度的變化

黃酒發酵過程中的糖度即表示醪液中可溶性固形物的濃度。糖度的大小可反映發酵程度。一般來說，同等起始條件下，糖度越低，發酵越劇烈。加入3 種不同曲，黃酒發酵過程中糖度的變化結果見圖4。由圖4 可知，以不同曲作為糖化劑，發酵過程糖度的下降趨勢呈“L”型。在發酵初期，加傳統塊曲的酒醪糖度相對較高，這是因為此曲分解力相對其他兩個曲較慢，導致其發酵速度也較慢，醪液中可利用的可溶解固形物含量較高，即其糖度較高。發酵結束時，發酵醪中糖度基本相同。

2.3 成品酒理化指標

對利用不同曲釀造的成品清酒的理化指標進行比較，結果見表3。由表3 可知，爆麥曲和爆高粱曲釀造的成品酒酒精度比傳統塊曲的高；3 種曲釀造的酒總酸和糖度相差不大；總糖方面，成品酒總糖均在國標中干型黃酒15.0 g/L 的指標以下，故三者的發酵均比較透徹，發酵正常；而氨基酸態氮方面，傳統塊曲要高于另外兩種曲，這可能與傳統塊曲的蛋白分解力較強有關。對照國標GB/T 13662—2018 可以看出，這3 種曲釀造的成品酒均達到傳統型優級黃酒理化指標的標準。

表3 3種不同曲釀造黃酒清酒理化指標比較

2.4 成品酒揮發性風味物質測定

黃酒中揮發性風味物質的香氣特征是黃酒品質的重要組成部分，其在很大程度上決定了消費者的消費選擇。研究黃酒中揮發性風味物質，是實現黃酒香氣特征調控的前提，對于提升黃酒產品品質具有重要意義[17]。現有研究已發現，黃酒揮發性風味物質主要是由醇、酯、醛、酸以及各種雜環類化合物組成，這些風味成分之間的協同作用形成了黃酒特有的風味特征[18-19]。分別添加爆麥曲、爆高粱曲和傳統塊曲進行黃酒釀造實驗，并對其部分揮發性風味物質進行檢測，結果如表4 所示。從表4 可以看出，傳統塊曲釀造的黃酒醇類物質含量高于爆麥曲和爆高粱曲，尤其產異丁醇、異戊醇等高級醇較多，這可能與傳統塊曲蛋白分解力強，使發酵醪液中氮源豐富，從而使酵母在發酵過程中代謝產高級醇較多有關系。高級醇是黃酒中主要的風味物質，適量的高級醇能賦予黃酒豐滿的口感，增加酒體的協調性，但高級醇過量則會給黃酒帶來異雜味并引起較強的致醉性，俗稱“上頭”，因此，選擇合適的釀酒曲，對控制黃酒中高級醇含量有十分重要的作用[20]。醛酮類物質方面，3 種曲的產量基本相同，其中，爆麥曲和爆高粱曲產2,3-丁二酮比傳統塊曲多。酯類物質方面，爆麥曲和爆高粱曲釀的酒其含量相對傳統塊曲高，尤其含有較高的乙酸乙酯，這與爆麥曲和爆高粱曲產的酒中乙酸含量較高，酸醇的酯化反應產酯高有關；另外，爆麥曲和爆高粱曲釀的酒不產丁二酸二乙酯，而傳統塊曲釀的黃酒中其含量高達1.73 mg/L。

3 結論與展望

經過爆炒、接種等工藝，制備純菌種的爆麥曲和爆高粱曲，與傳統塊曲作對比，進行黃酒釀造實驗。從曲理化指標來看：爆麥曲和爆高粱曲的水分含量比傳統塊曲稍高，傳統塊曲的曲酸比爆麥曲和爆高粱曲稍高。在糖化力方面，爆麥曲和爆高粱曲強于傳統塊曲。在蛋白分解力方面，傳統塊曲強于爆麥曲和爆高粱曲。從黃酒發酵過程來看：發酵過程酒精度上升趨勢比較相似，爆高粱曲組和爆麥曲組在發酵初期產酒精的速度相對傳統塊曲組明顯較快。爆高粱曲組和爆麥曲組在發酵初期產酸的速度相對傳統塊曲快。發酵過程中，傳統塊曲組的糖度下降較慢，氨基酸態氮含量傳統塊曲組相對較高。從成品黃酒清酒理化指標來看：爆麥曲組和爆高粱曲組釀造的成品酒各項指標相近，其酒精度相對傳統塊曲組高，總糖和氨基酸態氮含量相對傳統塊曲低，這3 種曲釀造酒的均達到黃酒國家標準中傳統型優級黃酒理化指標的要求。從揮發性風味物質來看，傳統塊曲釀造的黃酒，醇類物質含量高于爆麥曲和爆高粱曲，尤其異丁醇、異戊醇等高級醇的含量高；醛酮類物質方面，3 種曲的產量基本相同；酯類物質方面，爆麥曲和爆高粱曲釀的酒其含量相對傳統塊曲高，尤其含有較高的乙酸乙酯。

表4 不同曲釀造的成品黃酒揮發性風味物質比較

爆麥曲和爆高粱曲這兩種熟曲，其爆炒和接種的工藝均采用機械，且可全年生產，為降低勞動強度，緩解集中生產壓力，提供了有益探索，可作為傳統塊曲的補充甚至替代；同時，也為開發新口味提高黃酒品質提供了一個方向。