中高温大曲质量鉴定体系构建的研究

2022-03-13王晓慧杨建梅邵高超董大伟

酿酒科技 2022年2期

王晓慧，赵琦，杨建梅，邵高超，董大伟，马伟

（江苏洋河酒厂股份有限公司，江苏宿迁 223800）

大曲作为一种多酶多菌复合型活性制剂在酿酒中起到糖化、发酵、投粮和生香的作用，随着白酒行业科学化的发展和消费者对白酒口感需求的提升，大曲在进入固态酿酒体系后“二次制曲”产生呈香呈味物质的作用越来越受到重视。

传统的大曲质量判定体系为感官（60%）和理化（40%），传统评判体系一是忽略了对呈香呈味有着突出贡献的产香功能微生物的评价，二是其对香味、断面、皮厚和外表面的评分描述较为笼统缺少量化考核，操作起来存在“评分随意性大、弹性大、人为因素影响大”等缺点[1]。

本文构建的中高温大曲质量鉴定新体系是在大曲香气成分研究、高通量测序分析、大曲分层研究和大曲感官深入分析等系列研究成果的基础上深入结合制曲工艺管控、出库曲自身质量、入库曲贮存环境、在酿酒中的四大功能、菌群产香呈味机理等诸多影响因素探讨构建而成。

中高温大曲质量鉴定新体系首次提出入库曲质量管控、细化量化入库曲和出库曲感官指标、增加大曲产香功能微生物的管控、避免了指标交叉重叠考核，具有很强的操作性，质量评判也更加公正精准，对大曲品质管控、曲库贮存环境管控优化和酒体品质提升具有极大推动意义，也有可供同行参考借鉴之处。

1 中高温入库曲质量鉴定体系的构建

入库曲是原料小麦、大麦和豌豆经过接种发酵、自然升降温后风干而成的成品曲，其质量好坏不仅可以反映出制曲过程中的工艺管控情况，而且也关系着储存后出库曲的质量。

我们以洋河中高温大曲为研究对象，以能够反映大曲自身质量缺陷和大曲在酿酒中作用与意义为依据，通过研究构建了入库曲质量鉴定新标准体系：①主要指标：感官指标香味、断面、皮厚和外表面分别占比30%、30%、10%、10%，总计80%；②辅助指标：理化指标水分占比5 %，功能微生物指标细菌、霉菌和酵母菌分别占比5 %、5 %、5 %，辅助指标总计20 %；③等级划分(综合得分)：优级曲≥86，70≤一级曲＜86，60≤二级曲＜70，不合格曲＜60。

1.1 入库曲主要指标及其权重分配

大曲的复合香气是在制曲过程中产香微生物及酶系将原料中的淀粉、蛋白质和脂肪等降解后经过“斯特勒克反应”“美拉德反应”、焦糖化反应和酶促褐变等一系列反应生成呋喃、醇醛酯和吡嗪类等酒体风味及前驱物质。我们通过大曲香气成分研究发现大曲香气在一定程度上可以反映大曲中产香微生物（以耐高温细菌数计）以及香味微量成分的差异，大曲香气越浓郁纯正，其产香微生物和微量香气成分数目也越多。大曲中众多的香气成分赋予基酒优雅醇厚丰满的口感，建议香味的权重设计为30%，香味的考核项从香气浓郁突出、香气寡淡、生味、霉味等异杂味进行细化。

通过开展不同季节、不同等级大曲、不同部位高通量测序微生物群落研究发现[2]，断面整齐呈灰白色，泡气性较好，无窝水、霉变、裂缝及杂色的曲中酿酒有益菌占比最高且结构稳定，此类曲不仅糖化发酵作用强，同时也具备较优的生香功能；断面表象较差的大曲，功能性不稳定且有害菌也偏多；断面中火圈部位的微生物群落结构表明其优势细菌为具有产香功能的芽孢杆菌。建议断面的权重设计为30%，考核项从火圈颜色、火圈宽度、断面整齐度、菌丝饱满度泡气性、生心、窝水、霉变、脱壳和裂缝等轻微严重程度进行细化量化。见表1、表2。

表1 不同等级大曲细菌群落相对丰度占比情况分析

表2 不同等级大曲真菌群落相对丰度占比情况分析

通过开展大曲分层研究发现[3]，大曲由外向内微生物数量逐渐降低，其中曲壳集中了大量的微生物和酶类；通过不同皮厚大曲产香微生物研究发现，皮厚在0.5～1.0 cm 区间可以促进产香细菌的提升；建议皮厚的权重设计为10%，考核项对皮厚的宽度进行细化量化，比如皮厚大于1.0 cm、皮厚在0.5～1.0 cm区间和皮厚小于0.5 cm。见图1。

图1 不同皮厚大曲细菌数分析

大曲外表面的穿衣状况可以直观判定环境中富含酿酒微生物及在曲块表面富集的状况，穿衣较优的大曲外表面会均匀覆盖一层白色针状挂衣，而穿衣的优劣往往可决定大曲的内在质量。建议外表面的权重设计为10 %，考核项从表面杂菌的有无、外表面针状挂衣占比且均匀的程度进行细化量化。

感官指标是入库曲质量判定的重要依据，大曲感官能够直观快速的判断大曲发酵是否透彻和培菌是否良好，为了最大化的减少人为误差，我们对感官指标进行了详细的量化和可目视标准化。通过选用具有丰富感官评定实践经验的一线技术人员结合数十年工作经验将传统大曲感官的四大指标细化为16 个质量缺陷扣分项和2 个加分项，构建了大曲感官标准化评定表（表3），涵盖了各类曲质感官特征，细化量化了大曲感官检定分析。

表3 大曲感官标准化评定表

1.2 入库曲辅助指标及其权重分配

入库曲质量不仅反映制曲工艺控制好坏，而且对储存后的出库曲质量起着十分关键的作用。

水分是大曲中微生物正常生命活动必不可少的组分，随着贮存期的延长大曲水分在“后酵”阶段仍会处于继续挥发阶段，适宜的水分利于大曲中有益菌群的生长并可最大程度的避免在库曲裂缝脱壳现象的发生，同时抑制有害菌的滋生，建议水分权限设计为5%；酸度和淀粉作为大曲发酵静态指标，且二者在酿酒中的作用影响甚微[4]，建议二者仅作常规质控。

糖化力、发酵力和酯化力指标和微生物指标都是动态指标且反映大曲自身菌酶活性，菌群和酶系在白酒酿造过程中提供物质保障的同时又起着极为重要的呈香呈味作用，结合生化指标反映大曲在酿酒发酵体系中淀粉转化为乙醇等一系列产酒、产酯和产香作用，为避免指标交叉重复，建议生化指标作为出库曲的重点考量指标而仅作为入库曲常规质控即可，功能性微生物指标作为入库曲的考量指标，权限设计为细菌5 %、霉菌5 %和酵母菌5%。

2 中高温出库曲质量鉴定体系的构建

出库曲是入库曲经过存放3～6 个月后的投入酿酒使用的曲，其在贮存过程中因受储存环境和入库曲质量的影响会出现裂缝、脱壳、虫害、霉变和生化指标、微生物指标波动等现象。出库曲在白酒发酵过程中直接参与酿酒发酵，其微生物数量、种类及酶活情况通过在窖池中的“二次制曲”对酿酒生产的产酒率和优级率起到决定性作用。因此出库曲质量的科学判定对大曲合理贮存和原酒品质有着重要意义。

出库曲在发酵过程中生化作用主要表现为：产酒、产酯和产香，故构建出库曲质量鉴定新标准体系为：①主要指标：生化指标糖化力（15%）、液化力（15%）、发酵力（15%）、酯化力（10%）和酸性蛋白酶活力（10 %），共计65 %；②辅助指标：理化指标水分（5%），感官指标香味（5%）、断面（5%）、裂缝率（5%）、皮厚（5%）、脱壳率（5%）和虫害（5%），总计35 %；③等级划分(综合得分)：优级曲≥80，70≤一级曲＜80，60≤二级曲＜70，不合格曲＜60。

2.1 生化指标权重比例确定

产酒（糖化力、液化力、发酵力）：大曲在窖池中产酒过程，主要是淀粉在淀粉酶的作用下生成短链糊精（液化力），短链糊精在糖化酶的作用下生成葡萄糖等单糖（糖化力），葡萄糖在酵母的作用下发酵产生酒精（发酵力）。大曲的产酒过程是在这3 种力的共同作用下完成的。大曲最基本、最主要的功能就是产酒，而且产酒能力也是产酯和产香的前提和基础，因此在大曲的评判中，大曲的产酒能力（糖化力、液化力、发酵力）权重比例应该最大，建议各占15%，共计为45%，指标限值及评分的设定建议结合检测大数据及内部质控需求进行确定。

产酯（酯化力）：大曲中的酯化酶将窖池中的有机酸和乙醇生成酯，主要是将四大酸和乙醇生成四大酯的能力。与酯化力相对应的是酯分解力，其参与的酶是酯分解酶，与酯化反应是在两种不同酶的作用下进行的，在白酒发酵过程中，主要是酯的形成作用，只有酯过剩的情况下，酯分解酶才会发生分解反应，因此，对于大曲而言，酯分解力的测定不具有实际意义。酯类物质是大曲酒的典型风味物质，尤其是四大酯的含量对大曲酒的典型风味起到决定性作用，可以说酯化力的作用仅次于产酒力，因此其所占权重拟定为10 %，指标限值及评分的设定建议结合检测大数据及内部质控需求进行确定。

生香（酸性蛋白酶活力）：白酒中的很多香味物质的形成与蛋白质的分解物氨基酸密切相关[5]。大曲中的蛋白酶及微生物在酿酒过程中将原料中的蛋白分解产生氨基酸、氨态氮等小分子物质，这些小分子物质是生成白酒中众多香味成分的前驱物质，通过测定大曲的蛋白分解能力可以判定大曲在白酒发酵中的生香能力，因此蛋白分解力是又一重要指标，其所占权重建议为10%，指标限值及评分的设定建议结合检测大数据及内部质控需求进行确定。

2.2 理化指标权重比例确定

大曲的理化指标是反映大曲发酵终点状态的指标，是一种静态指标，其对大曲在窖池发酵过程中的影响甚微[4]，建议水分权重设计为5%，酸度和淀粉仅作常规质控。

2.3 感官指标权重比例确定

出库曲在贮存过程中因受储存环境和入库曲质量的影响会出现裂缝、脱壳、虫害、霉变等现象，如果在贮存过程中曲块感染严重的青霉菌或有明显的腐臭等异味，这种曲一旦投入使用，会给白酒带来苦味和臭味等异杂味。因此在出库曲评判中，感官指标的合理性评判也很重要。

结合中高温出库曲感官质量研究[6]，建议感官从香味、断面、裂缝率、皮厚、脱壳率和虫害6 个方面考核，权重设计为各占5 %，总计30 %。其中裂缝率为存在裂缝的样品数累加与样品数的比值，脱壳率为所抽样品脱壳数累加与样品数的比值，裂缝率、脱壳率和虫害3 个指标的考核可从其轻微严重程度进行细化量化，其他3 个指标香味、断面和皮厚的考核可参考入库曲感官评定方法。