濃香型大曲生產過程中微生物及溫度變化規律的研究分析

李 濤，萬自然，劉 宇，焦祥啟，房 玲，李瑤瑤

（山東蘭陵美酒股份有限公司，山東臨沂 277731）

大曲富含多種微生物和酶，在白酒生產中具有極其重要的作用[1]。大曲按其培養溫度可分為高溫大曲，中溫大曲，低溫大曲。大曲的培養季節性強，氣溫對其培養至關重要，因此前人總結出“制伏曲”的說法[2]。綜合大曲各項指標的變化情況，北方生產大曲在每年的6 月到9 月，更適合微生物的生長[3]。大曲中的微生物種類非常復雜，生棲方式各不相同，根據形態和生理形狀，大體可分為霉菌、細菌、酵母菌三大類[4]。大曲的生產實質是微生物富集的過程，作為釀酒的糖化發酵劑，在發酵過程中具有糖化、發酵、生香的作用，影響酒體的品質和風格[5]。本文探究了濃香型大曲培養過程中可培養微生物及曲溫、品溫和室溫的變化規律，以期為制曲生產過程中翻曲和排潮等提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

1.1.1 樣品

濃香型大曲發酵期0 d、1 d、2 d、3 d、4 d、6 d、8 d、10 d、12 d、17 d、22 d、25 d，根據軟硬程度，粉碎過篩放置在-20 ℃冰箱。

1.1.2 儀器設備

高壓蒸汽滅菌鍋、超凈操作工作臺、移液槍、恒溫培養箱、菌落計數儀、干燥箱、分析天平、培養皿、溫度計、粉碎機等。

1.1.3 培養基制備

細菌培養基。稱取3.0～5.0 g牛肉膏、10.0 g蛋白胨、5.0 g 氯化鈉、20.0 g 瓊脂，加入1000 mL 去離子水，加熱溶解，用1 mol/L NaOH 溶液調節pH 值為7.2～7.4，分裝于三角瓶中，121 ℃滅菌20 min，備用。

霉菌培養基。稱取5.0 g 蛋白胨、10.0 g 葡萄糖、1.0 g 磷酸二氫鉀、0.5 g七水硫酸鎂、0.03 g孟加拉紅、15.0 g 瓊脂粉，加入1000 mL 去離子水，加熱溶解，校正pH 值為7.2，分裝后121 ℃高壓滅菌20 min。為抑制細菌的生長，按照萬分之一的比例加入氯霉素。

1.2 實驗方法

1.2.1 取樣在曲房內，隨機抽取兩個曲塊，每一塊按照四分之一分法，粉碎混合，用取樣袋封存備用。

1.2.2 溫度記錄

溫度測量，把溫度探頭校準完畢，從實驗曲房隨機挑選曲塊（靠門口的不選）。入房完成后，把溫度探頭插在曲塊中心位置，深度10 cm 左右測量曲溫;溫度探頭放在兩曲塊中間中心位置夾緊，測量品溫；室溫測量則把探頭放在曲房中間懸掛離曲塊50 cm左右。每天上午10點記錄室溫、品溫、曲溫。

1.2.3 菌懸液制備

稱取10.00 g 大曲，加入90 g 滅菌后的0.9%生理鹽水，放入滅過菌的玻璃珠，30 ℃培養箱中振蕩培養30 min。吸取100 μ L 菌懸液，轉移至裝有900 μ L 無菌水的三角瓶中，制備10-2菌液，按照上述方法依次制備10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8菌液。

1.2.4 培養

將酵母菌涂布后的平板，置于30 ℃培養箱培養4 d，根據不同菌落形態對酵母進行歸類編號及計數。將霉菌涂布后的平板，置于30 ℃培養箱培養5 d，根據不同菌落形態對霉菌進行歸類編號及計數。將細菌涂布后的平板，置于30 ℃培養箱培養36 h，根據不同菌落形態對細菌進行歸類編號及計數。

1.2.5 大曲其他檢測方法

目前，1路和6路公交路線上共安裝了71個電子公交站牌，2路、3路、5路和7路公交線路計劃新增92個電子公交站牌。通過電子公交站牌，為需乘坐公交車的廣大吉首市民提供極大的便捷，并于2018年3月榮獲央視新聞“兩會”特別報道點贊。

大曲糖化力和水分按照QB/T 4257—2011《釀酒大曲通用分析方法》檢測[6]。

2 結果與分析

2.1 中溫曲入房發酵后室溫、品溫、曲溫的變化規律

如圖1 所示，曲塊入房時品溫、曲溫與室溫基本持平在30 ℃左右，經過1 d 發酵后曲溫、品溫迅速上升到43 ℃，此時室溫34.2 ℃，掛衣良好。倒漿后溫度繼續上升，前4 d溫度迅速上升，這一階段曲溫和品溫差距較小，室溫緩緩上升縮小差距；4～9 d 曲溫和品溫達到頂溫并且較穩定，室溫開始緩慢下降，此階段曲溫、品溫和室溫差值達到最大；9～12 d 三者溫度都呈下降趨勢。并房時，曲溫46 ℃與品溫相差6 ℃，此時室溫為35 ℃。12 d 并房后，曲溫、品溫、室溫再次回升，溫度達到55 ℃左右，此階段溫度保持時間短。13 d 后曲溫、品溫、室溫開始緩慢下降，品溫和室溫接近并且低于曲溫。整個發酵過程曲溫＞品溫＞室溫，在溫度上升期三者溫度差距較小，在高溫穩定期三者溫度差距最大，在后緩落期曲溫較高于品溫和室溫，溫度緩慢下降。

圖1 室溫、品溫、曲溫變化規律圖

2.2 濃香型大曲生產過程微生物變化結果與分析

如圖2 所示，入房后，0～4 d 霉菌數量稀少，酵母菌和細菌生長迅速；翻曲后酵母增長趨勢減緩，細菌增長趨勢上升，4～8 d 酵母菌和細菌數量迅速減少，霉菌數量有所上升；8～12 d 細菌和酵母數量又有緩慢增長；12 d 并房后酵母菌、細菌、霉菌數量減少，后期酵母菌數量稀少或者沒有，出房前霉菌和細菌數量波動。

圖2 微生物變化規律圖

2.3 濃香型大曲生產過程溫度和微生物演變結果與分析

為更形象直觀的表達曲溫、品溫和室溫和微生物消長的關系，如圖3 所示，0～4 d 水分和溫度適宜，細菌和酵母菌生長迅速，但霉菌較少。曲溫、品溫和室溫也迅速上升，此時開門窗排潮通風較少，微生物增長產熱使“三溫”上升迅速，差距較小。4～8 d 細菌和酵母菌數量增長到一定程度，曲溫達到58 ℃左右，曲溫和品溫達到最大并且維持溫度，不耐熱細菌和酵母菌死亡率高，數量迅速減少，霉菌數量雖有增長，但較為緩慢。此階段因為微生物數量減少，缺少生長作用的放熱源，加上每次開門窗放潮導致室溫下降，曲溫、品溫和室溫的溫差最大。8～12 d 經過高溫的篩選大多數不耐熱微生物死亡，酵母菌死亡變得稀少，部分耐熱芽孢桿菌存活，耐高溫霉菌孢子進行生長繁殖，曲溫、品溫和室溫下降。12 d 并房后，曲溫、品溫和室溫再次達到最高溫度，但沒有持續便緩慢下降，直至出房。此階段細菌數量沒有大幅下降或上升，由于含水量的降低和酸的增加，細菌生長受到抑制，細菌數量在9.9×106CFU/g。霉菌在頂火和后火期稍微增長，主要因為霉菌的生長周期較長，耐高溫霉菌孢子的生長繁殖，出房時水分下降，霉菌數量也有降低。酵母菌經過高溫篩選后數量稀少或沒有。

圖3 溫度和微生物演變規律圖

2.4 濃香型大曲生產過程中水分和糖化力變化結果與分析

結合圖4 制曲過程中水分與糖化力變化曲線，入房時曲塊初始水分為35.1%、糖化力996 U，此時的糖化力為小麥原始糖化力。在入房1 d 倒漿后，糖化力迅速下降至500 U左右，曲溫高達45 ℃。倒漿期之后，水分逐漸降低，糖化力也降低。入房10 d時，水分降至20%左右，糖化力逐漸升高，此階段溫度由頂溫逐漸下降，曲溫56 ℃左右，品溫大概46 ℃，霉菌數量稍有增加。12 d 并房時，糖化力升至900～1000 U，曲溫46 ℃、品溫40 ℃呈下降趨勢。并房后，曲溫、品溫、室溫迅速回升至55 ℃左右然后緩慢下降，糖化力下降150 U。根據表1 數據結果，入房7 d和成品曲的曲皮糖化力基本相同，7 d 曲芯糖化力比成品曲的低，糖化力上升可能是曲芯糖化力的升高，曲皮糖化力在前期已成型，后期糖化力稍降可能是曲芯糖化力降低引起。

圖4 制曲過程中水分與糖化力變化曲線

表1 曲皮和曲芯糖化力變化

3 結論

濃香型大曲入房后由于水分、溫度等條件比較適宜，微生物快速增殖導致產熱增多，水分消耗，曲溫和品溫迅速升高，室溫逐漸上升，不耐熱的微生物死亡，此階段曲溫和室溫相差不大且上升趨勢明顯，室溫也有較明顯上升。在微生物迅速凋亡期，曲溫持續高溫，微生物大量死亡，曲溫、品溫、室溫差距較大，由于大曲水分較低微生物生長受到抑制，室溫開始下降。并房后，大曲水分低不適合微生物的生長，曲溫迅速升高后逐漸緩落。由此可見，微生物大量繁殖期，曲溫、品溫和室溫差距較小且保持上升趨勢；微生物凋亡期，曲溫和品溫仍保持高溫，但室溫開始下降；后緩落期，曲溫、品溫、室溫都開始下降，曲溫下降緩慢，品溫和室溫下降較快且二者接近。根據溫度的變化可以快速判斷微生物的生長凋亡，這對濃香型大曲的生產具有一定的參考意義。

曲塊初始糖化力較高，但無釀酒所需糖化、發酵、產酒和提香等功能，在微生物快速增長期下降，又隨著霉菌數量的增長而升高。曲皮和曲芯處糖化力的形成時間不同，在釀酒中糖化力不是越高越好，俗話說“曲是酒之骨”，細菌是生香動力，霉菌是糖化動力，酵母菌是發酵動力，這些微生物彼此協同才能釀造出美酒佳釀。