特香型大曲培養(yǎng)條件關鍵技術優(yōu)化研究

殷海艷，陸步詩，李新社，謝 洪

（1.邵陽市食品藥品檢驗所，湖南邵陽 422000；2.邵陽學院食品與化學工程學院，湖南邵陽 422000；3.生態(tài)釀酒技術與應用湖南省重點實驗室，湖南邵陽 422000）

特香型大曲是特香型白酒的糖化發(fā)酵劑，生產工藝流程為：原料→拌料→下料→機械壓曲→運曲→入房安曲→培菌管理→搬曲出房→入庫貯存→成品曲，確定培菌管理作為本次研究的主要工藝環(huán)節(jié)。培菌管理主要是培菌過程和培養(yǎng)周期，培菌過程是決定大曲質量優(yōu)劣的重要環(huán)節(jié)，包括前緩期、中挺期、后緩落期等階段，初步確定曲坯入房的關鍵技術為培養(yǎng)條件：前緩期品溫、中挺期品溫、后緩落期品溫和培養(yǎng)周期。前緩期特香型大曲霉菌、酵母菌等大量生長繁殖；中挺期特香型大曲中已大量生長繁殖的微生物進行代謝作用，產生大量醇類酯類物質，提升特香型大曲質量；后緩落期揮發(fā)曲心多余的水分，使特香型大曲香味物質表現出來；培養(yǎng)周期是曲坯入房培養(yǎng)到成品曲入庫貯存的周期，由于特香型大曲培菌需要經前緩期、中挺期和后緩落期這三個主要時期，培養(yǎng)周期不可過短，否則不利于大曲培菌。

目前關于濃香型大曲、醬香型大曲和清香型大曲的生產工藝研究較多，但關于特香型大曲生產工藝的研究較少，且特香型大曲培養(yǎng)條件關鍵技術優(yōu)化鮮有報道。因此，研究特香型大曲的生產工藝，優(yōu)化特香型大曲培養(yǎng)條件關鍵技術，能為特香型大曲的生產提供一些指導和理論數據支撐。本次研究特香型大曲的關鍵技術，以培養(yǎng)條件各因素為變量，特香型大曲質量（感官）評分為考察指標，通過單因素試驗和正交試驗確定特香型大曲最佳的培養(yǎng)條件。通過驗證試驗，驗證在最佳的培養(yǎng)條件下，所生產的特香型大曲的質量。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

酒樣：特香型大曲和特香型白酒，均由某特香型酒廠提供。

試劑及耗材：見表1。

表1 主要試劑及耗材

儀器設備：見表2。

表2 主要儀器與設備

1.2 實驗方法

1.2.1 特香型大曲培養(yǎng)條件

通過檢測特香型大曲的品溫，研究前緩期、中挺期和后緩落期的品溫對特香型大曲質量的影響，在每天的上午、下午和晚上檢測大曲的品溫，將溫度計插入大曲約2 cm 深度，每次隨機測定3 塊大曲的品溫，分別計算測定溫度平均值即為大曲的品溫。每天記錄曲房的溫度和濕度。曲坯從入房培養(yǎng)到出房貯存為一個培養(yǎng)周期。

1.2.2 特香型大曲質量評定方法

傳統特香型質量評定體系，以大曲感官評分體系為主。以大曲的感官指標為考察指標，對大曲的質量進行評定。大曲感官檢測方法：參考QB/T 4257—2011 釀酒大曲通用分析方法，大曲感官檢測采用對比方法，通過感覺器官進行分析評價，將試驗曲和標準曲，一起送入品曲室進行品評。品評人員由1 名國家級評曲員和6 名普通評曲員（經過半年大曲聞香訓練的人員）組成。在溫度為20 ℃、濕度為45%RH的環(huán)境下，以標準曲感官為參考標準，參照大曲感官評分體系，對試驗曲感官進行評分，得到大曲質量評分。參考DB36/T 1007—2018特香型大曲感官要求，從外觀、斷面和香氣三個方面，以形狀大小、穿衣和色澤等10 個評分指標，對大曲感官進行評分。

1.2.3 特香型白酒質量評定方法

特香型白酒質量評定體系，以白酒感官評分體系和理化評分體系為主。白酒的感官指標（40%）和理化指標（60%）為考察指標，對白酒的質量進行評定。

（1）白酒檢測方法：參考GB/T 10345—2007 白酒分析方法；感官檢測采用比對方法，通過感覺器官進行分析；酒精度檢測采用密度瓶法；酸酯總量檢測采用滴定中和加熱回流法；正丙醇、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丙酸乙酯檢測均采用氣相色譜法。

（2）白酒感官評分：將試驗酒和標準酒，一起送入品酒室進行品評。品評人員由一名國家級評酒員和六名普通評酒員（經過半年白酒聞香訓練的人員）組成。在溫度20 ℃、濕度45%RH的環(huán)境下，以標準酒感官為參考標準，對試驗酒感官進行品評。參考GB/T 20823—2017 特香型白酒標準中高度酒的感官要求，以色澤、透明度和沉淀等10 個評分指標，對白酒感官進行評分。

（3）特香型白酒質量評定：特香型白酒質量評定體系包括白酒感官評分體系和理化評分體系，以白酒的感官指標和理化指標為評分指標，對白酒的質量進行評定。參考特香型白酒感官評分體系和特香型白酒理化評分體系，以感官評分40 %和理化評分60%進行折算，綜合所得為白酒質量評分。

1.2.4 單因素試驗

以大曲質量評分為考察指標，研究培養(yǎng)條件各因素對大曲質量的影響，確定各因素較適宜的水平。

在其他因素不變的條件下，進行單因素試驗，每組試驗進行3 個平行檢測。將前緩期品溫（℃）設定為25、30、35、40、45；中挺期品溫（℃）設定為45、50、55、60、65；后緩落期品溫（℃）設定為20、25、30、35、40；培養(yǎng)周期（d）設定為22、24、26、28、30。以大曲質量評分為考察指標，研究前緩期品溫、中挺期品溫、后緩落期品溫和培養(yǎng)周期對大曲質量的影響，確定培養(yǎng)條件各因素較適宜的水平。

1.2.5 正交試驗

根據單因素試驗結果，確定培養(yǎng)條件各因素較適宜的3 個水平，通過SPSS 20.0 軟件進行正交試驗的設計。

培養(yǎng)條件正交試驗：以前緩期品溫（A）、中挺期品溫（B）、后緩落期品溫（C）、培養(yǎng)周期（D）為影響因素，特香型大曲質量評分為考察指標，確定最佳培養(yǎng)條件。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 前緩期品溫對特香型大曲質量的影響

在中挺期品溫55 ℃、后緩落期品溫30 ℃、培養(yǎng)周期26 d 時，探究不同前緩期品溫對特香型大曲質量的影響。前緩期品溫對特香型大曲質量的影響，見圖1。

圖1 前緩期品溫對特香型大曲質量的影響

由圖1 分析得出,隨著前緩期品溫的變化，特香型大曲質量評分呈現先上升后下降的趨勢，當前緩期品溫達到40 ℃時，大曲質量評分最高為80 分，微生物的生長受溫度的影響，大曲發(fā)酵前期利用微生物繁殖活動自然升溫，培菌前緩期是毛霉、根霉等霉菌、酵母菌和細菌大量繁殖的時期。前緩期品溫為微生物的生長提供適宜的溫度環(huán)境，有利于特香型大曲質量的提升。適當升高前緩期品溫可以促進特香型大曲中酯化反應的進行，當前緩期品溫過高時，不利于大曲微生物的生長，使得特香型大曲質量下降。當前緩期品溫達到40 ℃時，大曲質量評分最高，確定正交試驗前緩期品溫（℃）因素較適宜的3個水平為35、40和45。

2.1.2 中挺期品溫對特香型大曲質量的影響

在前緩期品溫40 ℃、后緩落期品溫30 ℃、培養(yǎng)周期26 d 時，探究不同中挺期品溫對特香型大曲質量的影響。中挺期品溫對特香型大曲質量的影響，見圖2。

圖2 中挺期品溫對特香型大曲質量的影響

由圖2 分析得出，隨著中挺期品溫的變化，特香型大曲質量評分呈現先上升后下降的趨勢，當中挺期品溫達到60 ℃時，大曲質量評分最高為86分，當特香型大曲溫度升到中挺期品溫后，大曲內部的溫度基本保持不變，此時是大曲微生物酵母進行酒精發(fā)酵的關鍵時期，有利于產酯，有利于特香型大曲質量的提升，但是當中挺期品溫過高時，高溫環(huán)境影響微生物的生長，微生物數量開始下降，耐高溫芽孢桿菌在該環(huán)境下數量有所增加，細菌中耐熱菌株增加，不耐熱菌株減少，細菌總數下降，部分芽孢桿菌出現代謝產酸的現象。當中挺期品溫達到60 ℃時，大曲質量評分最高，確定正交試驗中挺期品溫（℃）因素較適宜的3個水平為55、60和65。

2.1.3 后緩落期品溫對特香型大曲質量的影響

在前緩期品溫40 ℃、中挺期品溫60 ℃、培養(yǎng)周期26 d 時，探究不同后緩落期品溫對特香型大曲質量的影響。后緩落期品溫對特香型大曲質量的影響，見圖3。

圖3 后緩落期品溫對特香型大曲質量的影響

由圖3 分析得出，隨著后緩落期品溫的變化，特香型大曲質量評分呈現先上升后下降的趨勢，當后緩落期品溫達到35 ℃時，大曲質量評分最高為88分，后緩落期品溫的變化是判斷大曲微生物代謝情況和發(fā)酵進程的有效手段。在大曲發(fā)酵前期由于大曲內含大量氧氣，營養(yǎng)物質豐富，好氧微生物利用大曲間隙的空氣進行有氧呼吸和大量繁殖，釋放大量代謝熱量，致使后緩落期品溫持續(xù)上升，微生物的生長繁殖，有利于特香型大曲質量的提升，但是當后緩落期品溫過高時，大曲微生物主要是產生糖化過程和發(fā)酵過程，不利于特香型大曲產香產酯過程的發(fā)生，使得特香型大曲質量下降。當后緩落期品溫達到35 ℃時，大曲質量評分最高，因此確定正交試驗后緩落期品溫（℃）因素較適宜的3 個水平為30、35和40。

2.1.4 培養(yǎng)周期對大曲質量的影響

在前緩期品溫40 ℃、中挺期品溫60 ℃、后緩落期品溫35 ℃時，探究不同培養(yǎng)周期對特香型大曲質量的影響。培養(yǎng)周期對特香型大曲質量的影響，見圖4。

圖4 培養(yǎng)周期對特香型大曲質量影響

由圖4 分析得出，隨著培養(yǎng)周期的變化，特香型大曲質量評分呈現先上升后下降的趨勢，當培養(yǎng)周期達到28 d 時，大曲質量評分最高為79 分，特香型大曲發(fā)酵過程中的微生物群落演替和理化變化需要一定的培養(yǎng)周期，有利于特香型大曲的發(fā)酵及大曲風味物質的產生，有利于特香型大曲質量的提升，但是當培養(yǎng)周期過長時，特香型大曲的營養(yǎng)物質已消耗盡，使得大曲不上霉，沒有穿衣，大曲質量下降。當培養(yǎng)周期達到28 d 時，大曲質量評分最高，因此確定正交試驗培養(yǎng)周期（天）因素較適宜的三個水平為26、28和30。

2.2 正交試驗結果與分析

2.2.1 正交試驗因素水平

在單因素試驗結果基礎上，以前緩期品溫、中挺期品溫、后緩落期品溫和培養(yǎng)周期作為培養(yǎng)條件的四個因素，對各因素設計3 個水平。正交試驗因素水平，見表3。

表3 正交試驗因素水平

2.2.2 正交試驗結果

培養(yǎng)條件L（3）正交試驗結果，見表4。

表4 培養(yǎng)條件L9(34)正交試驗結果

培養(yǎng)條件正交試驗結果分析，根據極差（R值），大小關系為A＞C＞B＞D，則各因素主次關系為前緩期品溫＞后緩落期品溫＞中挺期品溫＞培養(yǎng)周期，說明前緩期品溫的改變對特香型大曲質量影響最大，培養(yǎng)周期的改變對特香型大曲質量影響最小，中挺期品溫和后緩落期品溫二者的改變對特香型大曲質量影響較接近；根據均值（K 值），各因素最佳組合為ABCD。由于大曲的品溫受周圍環(huán)境影響較大，對大曲品溫設置±2 ℃的波動范圍。最佳培養(yǎng)條件為前緩期濕度65 %RH～75 %RH、3～5 d、品溫45 ℃±2 ℃，中挺期濕度85 %RH～95 %RH、7～9 d、品溫60 ℃±2 ℃，后緩落期濕度70 %RH～80 %RH、10～12 d、品溫35 ℃±2 ℃，培養(yǎng)周期28 d。最佳培養(yǎng)條件時，對特香型大曲工藝關鍵技術進行優(yōu)化，優(yōu)化工藝后生產的大曲質量評分為94分。

2.3 驗證試驗

以正交試驗結果最佳的培養(yǎng)條件，在春夏秋冬不同季節(jié)生產的大曲作為試驗曲；傳統特香型大曲工藝生產的大曲作為對照曲。以傳統特香型大曲質量評定體系（以大曲感官評分為主），對試驗曲和對照曲質量進行評定，驗證優(yōu)化的大曲工藝關鍵技術可行性。以白酒質量評定體系（感官評分占40%和理化評分占60%），對試驗曲所釀造的白酒質量進行評定，驗證工藝關鍵技術優(yōu)化后所生產的大曲質量及其與白酒質量的內在聯系。

在最佳的培養(yǎng)條件下，在春夏秋冬不同季節(jié)制曲時，優(yōu)化大曲工藝生產的試驗曲，評分為92 分（春）、88 分（夏）、94 分（秋）和86 分（冬）；傳統大曲工藝生產的對照曲，評分為84 分（春）、76 分（夏）、90 分（秋）和58 分（冬）；優(yōu)化的特香型大曲工藝生產的大曲質量比傳統工藝生產的大曲質量要穩(wěn)定。以白酒質量評定體系（感官評分40 %和理化評分60 %），對試驗曲所釀造的白酒質量進行評定，評定結果分別為90 分（春）、84 分（夏）、92 分（秋）和83 分（冬），驗證了工藝關鍵技術優(yōu)化所生產的大曲質量及其與白酒質量的內在聯系，大曲質量好所釀造的白酒質量也較好。經過驗證試驗，驗證了優(yōu)化的特香型大曲工藝的可行性和實際應用價值。

3 結論

經過單因素和正交試驗，確定了最佳培養(yǎng)條件，在最佳培養(yǎng)條件下，生產的大曲質量較好。經過驗證試驗，驗證了白酒質量和大曲質量有著內在聯系，大曲質量對白酒質量有極大的影響，“在一定條件下，曲優(yōu)則酒優(yōu)，曲劣則酒劣”。我們要利用好自然環(huán)境的規(guī)律，順應季節(jié)的變化，調整相應的生產工藝，提高優(yōu)質大曲的產量，提高優(yōu)質白酒產量。