夏秋茶大曲培養工藝優化及其感官質量評價

潘天全，陳興杰，杜先鋒，楊紅文，肖炎炎，關玉權，張 杰，程 偉

(1.安徽金種子酒業股份有限公司，安徽阜陽 236023；2.安徽農業大學茶與食品科技學院，安徽合肥 230036）

中國白酒釀造是以高粱、大米等谷物為原料，采用大曲、小曲或麩曲等作為糖化發酵劑，其中大曲由谷物類、豌豆、霉菌、細菌以及酵母菌混合制成[1-2]。中國白酒的釀造工藝復雜，釀酒大曲在白酒香氣的形成中起著關鍵作用，白酒釀造領域素有“曲為酒之骨”的說法[3]。夏秋茶是相對于春茶的一大類茶，由于其碳代謝程度高，氮代謝程度低，從而使夏秋茶中多酚、花青素、咖啡堿類物質含量較高，氨基酸含量偏低，酚氨比變大，苦澀味加重，鮮爽味較低，品質下降，不適宜綠茶制作工藝[4]。大量夏秋茶被棄之不采，造成資源的極大浪費，茶農的收入也嚴重受限。目前，夏秋茶廣泛應用于食品與畜牧業，將夏秋茶應用于釀酒大曲的培養并作為糖化發酵劑，再應用于固態發酵白酒的釀造還鮮見報道。由于夏秋茶具有顯著特點，將夏秋茶與傳統大曲結合培養含茶大曲，該大曲的微生物群落結構及其代謝產物與酶類明顯區別于傳統大曲，再將該夏秋茶大曲應用于白酒固態釀造過程中，以期得到具有“獨特茶香、保留傳統酒香、口感醇和、酒體清澈透明”的固態發酵茶酒。

本試驗對夏秋茶發酵大曲培養過程中夏秋茶的添加量、粉碎度，曲料的水分含量等因素進行探討，利用正交試驗及方差分析的方法對夏秋茶大曲培養工藝條件進行優化，并對常規濃香型中溫大曲（以下簡稱普通大曲）和夏秋茶大曲進行感官質量評價，以確定夏秋茶大曲較適宜的制曲工藝。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器

樣品：夏秋茶購買于宣城山茶制茶有限公司，小麥來源于金種子酒業制曲車間，大曲樣品檢測所用試劑均為化學純。

儀器設備：高壓蒸汽滅菌鍋，江陰濱江醫療設備有限公司；生化培養箱，上海一恒科學儀器有限公司；干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 釀酒大曲的生產工藝流程

普通大曲生產流程：原料選擇（小麥）→潤料破碎→加水攪拌→機械壓曲→入房臥曲→培菌掛衣→翻曲、通風排潮→攏堆、合房→品曲（感官評價、理化分析）→出曲→入庫貯存

夏秋茶大曲與普通大曲的生產工藝基本相同，其中夏秋茶大曲添加一定比例粉碎后的夏秋茶作為制曲原料。

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 原料的預處理

小麥在破碎前先進行潤料，潤料水溫控制在80 ℃以上，潤料時間為3～4 h；夏秋茶粉碎前含水量控制在13%以內。

1.2.2.2 機械壓曲

使用大小為280 mm×180 mm×75 mm 的平板曲曲模，采用機械制曲工藝，壓制成型后的曲坯四角飽滿、整齊、松緊一致，六面平整光滑，曲坯表面“提漿”效果明顯。

1.2.2.3 培菌及排潮管理

每天兩次檢查房內溫度（室溫以房內自然溫度為準）并做好記錄，翻曲操作要求“上翻下，下翻上，里拿外，外拿里”等，并調整曲塊的行間距離，用開關門窗等方式以調整不同培曲階段的溫度和濕度等，以有利于制曲有益微生物的生長繁殖。培菌管理過程中，遵循“前緩、中挺、后緩落”的要求[5]，即前火升溫要控制不宜過快，利于制曲有益微生物的生長繁殖；中火溫度要穩得住，防止大起大落；后火不宜過小，以增加曲香味。

前期排潮時，對流通風增氧，每天開門窗2～3次，夏季開門、開窗增加1～2 次；進入中挺階段后的排潮工作遵循“潮大多排、潮小少排、無潮不排”等原則[6]。排潮期間的排潮量一般要求為60 %～70%；培曲前期房內相對濕度達到93%～96%；培曲中挺階段，曲房內的相對濕度達到96%～98%，培曲后期曲房內相對濕度＜80 %；培曲前期溫度25～40 ℃，培曲中挺階段品溫達到45～55 ℃，培曲后期溫度45～50 ℃。

1.2.3 單因素試驗

分別以夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、水分含量及培養天數等為單因素進行試驗設計，以夏秋茶大曲的糖化力為指標，每個試驗重復3 次，取平均值，考察各因素對其影響。

1.2.4 正交優化試驗

根據單因素試驗結果以及正交試驗設計原理，對影響制曲工藝的4 個因素的每個因子設計3 個水平L9（34），共有9個試驗組，優化夏秋茶大曲的制曲工藝條件。正交試驗設計因素與水平見表1。

表1 夏秋茶大曲培養工藝條件優化的正交試驗因素水平設計

1.2.5 理化指標檢測

水分含量：采用質量恒定法[7]；酸度：采用酸堿中和法[8]；糖化力：采用斐林試劑滴定法[9]。

1.2.6 感官指標評價

參照參考文獻[10-11]，對普通大曲（未添加夏秋茶）和夏秋茶大曲（添加夏秋茶）進行感官評價。

2 結果與分析

2.1 夏秋茶大曲培養工藝條件的單因素試驗

影響夏秋茶大曲培養的主要因素分別為夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、水分含量和培養天數。夏秋茶添加量設計為15%、20%、25%、30%（以小麥質量計），在夏秋茶粉碎度為20 目、水分含量35%的條件下培養20 d，成品曲的理化指標見圖1（a）。夏秋茶粉碎度設計為10 目、20 目、30 目、40目，在夏秋茶添加量為15%、水添加量為35%的條件下培養20 d，成品曲的理化指標見圖1（b）。水分含量設計為30%、35%、40%、45%，在夏秋茶的添加量為15 %、夏秋茶粉碎度為20 目的條件下培養20 d，成品曲的理化指標見圖1（c）。培養天數設計為10 d、15 d、20 d、25 d，在夏秋茶的添加量為15 %、夏秋茶粉碎度為20 目、水分含量為35 %條件下培養，成品曲的理化指標見圖1（d）。

圖1 單因素條件下夏秋茶大曲的糖化力檢測結果

由圖1（a）可知，隨著夏秋茶添加量的增加，成品曲的糖化力逐漸降低；當夏秋茶添加量為15 %時，成品曲的糖化力最高，可能由于夏秋茶中淀粉含量低，且茶葉中含有的茶多酚能夠抑制霉菌的生長，從而隨著夏秋茶添加量的增加糖化力逐漸下降。結合大曲的感官指標分析，在夏秋茶添加量為15%時，成品曲的品質較好。因此，選擇夏秋茶添加量為15%、20%、25%3 個水平進行正交試驗較為合適。

由圖1（b）可知，夏秋茶的粉碎度在10～20 目之間，成品曲的糖化力逐漸上升；當粉碎度大于20目時，成品曲的糖化力逐漸下降。當粉碎度過大時，曲粉黏著緊，發酵時水分不易揮發，曲坯升酸多，細菌易滋生且占優勢，且霉菌在透氣性差的環境中不易代謝，容易造成“窩水”現象；而當粉碎度過小時，曲粉黏著性差，不易成型，由于淀粉顆?？臻g大，曲坯中水分揮發太快，造成曲坯易干裂，不易“穿衣”（亦稱長霉、上霉），最終曲坯易產生“生心、燒曲”等現象，致使糖化力也不高[12-13]。結合成品曲的感官指標分析，在夏秋茶粉碎度為20 目時，成品曲的品質較好。因此，選擇夏秋茶粉碎度為10 目、20目、30目3個水平進行正交試驗較為合適。

由圖1（c）可知，水分含量在30 %～35 %之間時，成品曲的糖化力隨著水分含量的增加而升高，當水分含量大于35 %時，成品曲的糖化力隨著水分含量的增加而降低，在水分含量為35%時，成品曲的糖化力達到最大值。水分含量過低時，曲坯不易成型，再加上茶葉具有較強的吸水作用[14]，曲坯成型就更加困難，且曲坯中水分散失過快，不利于微生物的生長和繁殖。水分含量過多時，曲坯不易黏合，成型率不理想，微生物生長緩慢，同時會造成制曲室濕度過大，曲坯升溫快，易引起酸敗類細菌、青霉菌和黃霉菌等雜菌大量繁殖，使原料受損失并降低成品曲質量[15-16]。結合成品曲的感官指標，在水分含量為35%時，成品曲的品質較好。因此，選擇水分含量為35%、40%、45%3 個水平進行正交試驗較為合適。

由圖1（d）可知，在培養時間為10～20 d 之間時，成品曲的糖化力在不斷上升，在20 d之后，成品曲的糖化力的變化不大，可能是在培菌前期，細菌占絕對優勢，其次是酵母，再次是霉菌，高溫期后，細菌，酵母大量死亡，霉菌則有少數耐熱菌種存活，致使糖化力升高[17-18]。成品曲的出房水分含量應控制在13%左右，經過10 d、15 d、20 d、25 d 培養的大曲含水量分別為19.82 %、15.21 %、13.24 %、12.39%，結合大曲的感官指標，在培養天數為20 d時，成品曲的品質較好。因此，選擇水分含量為15 %、20 %、25 % 3 個水平進行正交試驗較為合適。

2.2 夏秋茶大曲培養工藝條件的正交試驗優化

2.2.1 工藝條件L9（34）正交優化的試驗設計

在單因素試驗基礎上，以夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、水分含量和培養時間4 個因素為自變量（分別以A、B、C、D表示），以大曲糖化力為指標，進行四因素三水平L9（34）正交試驗，試驗設計結果見表2。

表2 夏秋茶大曲培養工藝條件優化的L9(34)正交試驗

由表2 可以看出，4 個因素對夏秋茶大曲品質的影響大小依次為：夏秋茶添加量（A）＞培養天數（D）＞夏秋茶粉碎度（B）＞水分含量（C）。在這4個因素當中，夏秋茶添加量和培養天數的影響較為顯著，其中夏秋茶添加量影響最為顯著。試驗設計范圍內，優化得到夏秋茶大曲培曲工藝的最佳方案為A2D2B2C1，即夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、培養時間、水分含量分別為15%、20目、20 d、35%。

2.2.2 夏秋茶大曲培養過程中主要理化指標的變化

由圖2（a）可知，不同方案夏秋茶大曲和普通大曲在培養過程中水分含量整體下降，其中培養前10 d 夏秋茶大曲和普通大曲的水分含量下降較快，培養20～25 d 時夏秋茶大曲和普通大曲的水分含量變化緩慢，培養20 d 時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。由圖2（b）可知，不同方案夏秋茶大曲和普通大曲在培養過程中的酸度整體增加，其中培養5～15 d時，夏秋茶大曲的酸度增加較快，之后便增加緩慢，普通大曲在整個培養過程的酸度均勻上升，在不同方案夏秋茶大曲和普通大曲培養過程中，其酸度在0.45～1.63 mol/10 g之間。

圖2 夏秋茶大曲培養過程中主要理化指標的變化

由圖2（c）可知，在培養過程中不同方案夏秋茶大曲和普通大曲的糖化力在逐漸上升，在培養20 d以后糖化力變化不大，整體來看普通大曲的糖化力要高于不同方案夏秋茶大曲。由圖2（d）可知，培養時間為5～20 d 時，不同方案夏秋茶大曲和普通大曲的酯化力整體呈上升趨勢，培養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緩慢增長趨勢，這可能是由于曲房溫度高導致細菌、酵母菌等的大量死亡[17]。本試驗優化得到的夏秋茶大曲制曲工藝條件與王曉娜等[18]的研究結果略有不同，其主要原因可能在于制曲外界環境的差異，本試驗采取開放式生產的培曲環境，其溫度、濕度、通風等條件均與實驗室環境存在較大差異。

2.2.3 驗證試驗

依據正交試驗得出的最佳工藝條件，即夏秋茶添加量、夏秋茶粉碎度、培養時間、水分含量分別為15%、20 目、20 d、35%，進行了3 次平行驗證試驗，驗證試驗結果如表3。

表3 夏秋茶大曲培養工藝條件優化的驗證試驗結果

2.3 夏秋茶大曲的感官評價

2.3.1 普通大曲與夏秋茶大曲的評分標準及評分情況

普通大曲的感官品質可以依據外觀、斷面和香味等感官指標來初步描述。香味：嗅聞大曲斷面散發出來的香氣，分辨是否純正，有無復合曲香。外觀：是否灰白一片，無異色，穿衣均勻，無裂口，光滑。斷面：是否灰白色一片，有較密集的菌絲生長，有無氣泡等[9，19]。本試驗對普通大曲和夏秋茶大曲的外觀、火圈及菌絲情況、曲心及窩潮情況、曲皮厚度以及曲香等五個方面進行感官評價評分，具體評分標準及評分情況見表4、表5。

表4 釀酒大曲感官評價評分標準(濃香型釀酒大曲)

表5 普通大曲和夏秋茶大曲的感官評價評分表

由表5 可知，感官評價的外觀、曲心及窩潮情況、曲皮厚度等方面，夏秋茶大曲和普通大曲的差別不明顯，其均在9.3～9.4 分。感官評價的火圈及菌絲情況等方面，夏秋茶大曲評分為9.4 分，低于普通大曲的9.8 分，尤其是普通大曲的菌絲生長情況比夏秋茶大曲飽滿粗壯，其明顯優于夏秋茶大曲。釀酒大曲的菌絲生長情況與其糖化力指標有著緊密的聯系，結合理化分析結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響培曲過程中霉菌的生長繁殖，進而影響大曲的糖化力。感官評價的曲香方面，夏秋茶大曲評分為9.8 分，優于普通大曲的9.5 分，可能是由于夏秋茶大曲在高溫培曲階段，夏秋茶中的茶多糖與小麥中蛋白質分解的氨基酸等發生了美拉德反應并產生特殊的香味物質。

2.3.2 普通大曲與夏秋茶大曲的感官評價雷達圖

依據普通大曲和夏秋茶大曲感官評價評分表（表5），將大曲的感官描述分為外觀、火圈及菌絲情況、曲心及窩潮情況、曲皮厚度和曲香等五類。通過專業的評曲人員，對不同類別的大曲樣品進行感官評價，并以評分結果為依據繪制感官評價雷達圖。由圖3 可知，感官評價的外觀、曲心及窩潮情況、曲皮厚度等方面，夏秋茶大曲和普通大曲的差別不明顯；感官評價的火圈及菌絲情況等方面，夏秋茶大曲低于普通大曲；在感官評價的曲香方面，夏秋茶大曲優于普通大曲。

圖3 普通大曲與夏秋茶大曲的感官評價雷達圖

感官評價雷達圖具有數字化、直觀性等特點，廣泛應用于酒類、香精等食品或風味產品的感官質量評價及微生物發酵工藝優化等領域。辛松林等[20]基于電子舌技術，采用雷達圖對中國白酒與雞尾酒基酒的比較作出感官評價。Lezaeta 等[21]建立了以感官和消費感知為主導的香氣評價方法，對白葡萄酒的香氣進行研究。Englezos等[22]應用感官評價雷達圖研究了混合菌種酒精發酵對乳酸菌生長及蘋果酸-乳酸活性的影響。目前，感官評價雷達圖在釀酒大曲感官評價中的應用較少。雷達圖的使用對更直觀、準確的分析不同大曲之間的感官差別及特點起到重要作用。

3 討論與結論

夏秋茶是相對于春茶的一大類茶，其生產量超過全年原料茶的60%，由于其碳代謝程度高，氮代謝程度低，從而使夏秋茶中的多酚、花青素、咖啡堿類物質含量較高，氨基酸含量偏低，酚氨比變大，苦澀味加重，鮮爽味降低，品質下降，不適宜綠茶制作。大量夏秋茶被棄之不采，造成資源的極大浪費。為解決夏秋茶利用問題，相關開發利用方面的研究較多，如權曉霞等[23]利用夏秋茶樹鮮葉制備發酵茶醋飲料，金陽等[24]利用夏秋茶鮮葉進行加工白茶的適制性研究。

利用夏秋茶與普通大曲培養工藝相結合培養夏秋茶大曲，為固態發酵茶酒提供糖化發酵劑以釀造固態發酵茶酒，并開發茶酒新品類，有利于改變以清香型白酒為基酒添加茶葉提取物勾調制備茶酒的生產方式。本文通過單因素試驗及正交試驗，確定出夏秋茶大曲較適宜的制曲工藝條件為：夏秋茶添加量為15%、夏秋茶粉碎度為20 目、水分含量為35%、培養時間為20 d；采用雷達圖比較了夏秋茶大曲與普通大曲的感官差異，結果表明，夏秋茶大曲的曲香優于普通大曲，但火圈及菌絲情況差于普通大曲。本研究為夏秋茶大曲的培養和感官評價提供研究基礎。