小麥曲塊發(fā)酵培菌過(guò)程中品質(zhì)變化規(guī)律研究

小麥曲塊發(fā)酵培菌過(guò)程中品質(zhì)變化規(guī)律研究

大曲是一種具有濃郁酶多胞菌的微生態(tài)產(chǎn)品，具有“糖化、發(fā)酵、香味”的功能。這是傳統(tǒng)制備、高蒸發(fā)、酒精蒸餾的重要保障。大曲的質(zhì)量對(duì)曲酒的質(zhì)量和出酒率都有極大的影響,因此,釀酒先輩們從釀酒實(shí)踐中總結(jié)出:“曲乃酒之骨”、“有好酒必有好曲”等精辟論斷。濃香型優(yōu)質(zhì)大曲酒采用偏高溫大曲作糖化發(fā)酵劑,偏高溫大曲常以小麥為主要原料,其中多數(shù)采用純小麥生產(chǎn)。近年來(lái),有關(guān)偏高溫大曲生產(chǎn)過(guò)程中理化、微生物指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化情況已有報(bào)道,但有關(guān)小麥品種對(duì)大曲生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)影響的研究未見(jiàn)報(bào)道。因此,本研究選取白麥和花麥兩個(gè)品種的小麥制作偏高溫大曲,探討曲塊在發(fā)酵培菌過(guò)程中部分理化指標(biāo)的變化規(guī)律,以期篩選出更合適生產(chǎn)偏高溫大曲的小麥品種,達(dá)到提高大曲質(zhì)量的目的。1材料和方法1.1材料表面小麥:當(dāng)年產(chǎn)白小麥和花小麥兩個(gè)品種,產(chǎn)自湖北省。1.2曲線生產(chǎn)工藝1.2.1曲線生產(chǎn)工藝小麥→粉碎→加水拌和→踩曲→收汗→入室安曲→發(fā)酵培菌→成品曲→出房貯存→陳曲1.2.2安曲階段3d發(fā)酵培菌經(jīng)歷掛衣階段、前火期、中火期、后火期和收堆等五個(gè)階段,歷時(shí)約30d,五次翻曲后曲塊由入室安曲時(shí)的2層增至7層。最高品溫控制在中火期的55~59℃,工藝總要求為:前緩、中挺、后提,生產(chǎn)偏高溫大曲。1.3小麥曲坯的變化對(duì)制曲原料的影響分別以100%的花麥和100%的白麥為原料踩曲成型,分房培曲,按上述制曲工藝要求進(jìn)行控制,比較兩種小麥的曲坯在發(fā)酵培菌過(guò)程中,品溫變化、水分散失、淀粉消耗和酸度形成等影響曲質(zhì)理化指標(biāo)所存在的差異,探討它們變化的規(guī)律,獲得最適的制曲原料。試驗(yàn)重復(fù)三次。1.4測(cè)量1.4.1溫度c溫度計(jì)測(cè)量。1.4.2水分%常壓烘箱干燥法。1.4.3%鹽酸水解旋光法。1.4.4酸ml中和法。2結(jié)果與分析2.1發(fā)酵培菌過(guò)程花麥和白麥制作的曲坯在發(fā)酵培菌過(guò)程中,曲塊品溫的變化情況見(jiàn)圖1。由圖1的分析可知:發(fā)酵培菌的前5d是掛衣階段,花麥曲塊較白麥曲塊升溫平緩;第6~9d為前火期,花麥曲塊較白麥曲塊升溫稍快;中火期,白麥曲塊較花麥曲塊滯后2d,花麥曲塊出現(xiàn)在第10~14d,最高品58.2℃,而白麥曲塊出現(xiàn)在第12~16d,最高品57.8℃;后火期,白麥曲塊較花麥曲塊持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)2d,花麥曲塊為第15~21d,而白麥曲塊出現(xiàn)在第17~25d;收堆期,花麥曲塊歷時(shí)1周接近室溫,而白麥曲塊高于花麥曲塊約2℃。在發(fā)酵培菌過(guò)程中,當(dāng)曲坯淀粉質(zhì)吸水膨脹以后,憑借原料自身所含的淀粉水解酶緩慢地將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖,供給來(lái)自制坯和低溫培菌環(huán)境中的微生物生長(zhǎng)繁殖的主要能源,微生物有氧呼吸開(kāi)始啟動(dòng)。微生物及酶進(jìn)一步徹底氧化降解原料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(主要是淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等),為微生物生長(zhǎng)繁殖提供菌體合成的物質(zhì)和能量,多余能量的釋放表現(xiàn)為曲坯品溫升高。白麥比花麥所含的淀粉多,原料糖化力高,曲坯表層微生物生長(zhǎng)繁殖啟動(dòng)速度快,前期易升溫;白麥曲坯較花麥曲坯緊而微氧環(huán)境較差,白麥曲坯較花麥曲坯熱量難散發(fā)。因此,白麥曲坯前期升溫較快而掛衣較差,中期微生物生長(zhǎng)較慢而達(dá)到最高溫的時(shí)間較遲,中火期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),后期溫度不易下降而至30d仍然高于室溫。2.2發(fā)酵培菌的水分流失情況花麥和白麥制作的曲坯在發(fā)酵培菌過(guò)程中,曲塊水分的變化情況見(jiàn)圖2。由圖2的分析可知:整個(gè)培曲過(guò)程中,前期下降速度快,后期下降速度逐漸減慢;花麥曲塊較白麥曲塊水分散失快,其中第6~9d下降較明顯;至培曲的第30d,花麥曲塊和白麥曲塊的水分含量分別為12.5%和13.5%,水分散失率分別為65.3%和63.2%;花麥曲塊在發(fā)酵培菌的前5d水分散失最快,第6~9d次之,在第5d和第9d的水分散失率分別達(dá)到24%和22.3%。發(fā)酵培菌的掛衣階段和前火期,花麥曲坯較白麥曲坯升溫平緩,在“保濕保潮”良好的條件下,低溫培菌使花麥曲坯穿衣良好,霉菌菌絲進(jìn)一步向曲坯內(nèi)滲透所形成的“微孔通道”既保證了曲坯內(nèi)環(huán)境的氧氣供給,又保證了曲坯內(nèi)環(huán)境水分的迅速排放。因此,花麥曲坯比白麥曲坯發(fā)酵產(chǎn)生的游離水多、揮發(fā)程度快而水分散失多,成品曲感官則表現(xiàn)為穿衣好、皮張薄、菌絲體豐滿、無(wú)水圈窩心、曲體泡氣。2.3微生物及酶系統(tǒng)花麥和白麥制作的曲坯在發(fā)酵培菌過(guò)程中,曲塊淀粉的變化情況見(jiàn)圖3。由圖3的分析可知:整個(gè)培曲過(guò)程中,花麥曲塊較白麥曲塊淀粉的消耗多,其中前5d消耗較快;至培曲的第30d,花麥曲塊和白麥曲塊的淀粉消耗率分別為13.1%和7.3%;兩曲塊在發(fā)酵培菌的前5d淀粉消耗最快,花麥曲塊和白麥曲塊的淀粉消耗率分別達(dá)到10.5%和6.4%;5d后淀粉消耗基本穩(wěn)定。在制曲過(guò)程中,制曲微生物及酶對(duì)制曲原料的降解和消耗,顯著地表現(xiàn)出對(duì)淀粉的降解和消耗。生淀粉在微生物及酶的作用下降解及其相應(yīng)的演變特征包括:(1)降解為葡萄糖,供給制曲微生物生長(zhǎng)繁殖所需的碳源;(2)降解并生成三羧酸循環(huán)過(guò)程中的系列物質(zhì),也是大曲的復(fù)合曲香物質(zhì)或者曲香前驅(qū)物質(zhì);(3)降解為葡萄糖并進(jìn)一步徹底氧化為CO2和H2O,同時(shí)釋放大量能量,除一部分供給大曲微生物生長(zhǎng)繁殖所需的能量外,其余大部分以熱量方式釋放。淀粉消耗率越高,微生物種群的繁殖和代謝作用程度越強(qiáng),代謝產(chǎn)物越豐富,反映制曲生料轉(zhuǎn)化的成熟度越好,從一個(gè)側(cè)面反映曲塊發(fā)酵質(zhì)量越好。發(fā)酵培菌的低溫培菌階段,是微生物生長(zhǎng)最旺盛的時(shí)期,所以曲坯的淀粉消耗最快,加之花麥曲坯較白麥曲坯更有利于霉菌等有益微生物的生長(zhǎng),因而花麥曲坯較白麥曲坯的淀粉消耗率高。培菌的中后期因曲坯的溫度、氧和代謝產(chǎn)物等外部因素不利于微生物的生長(zhǎng),所以淀粉的消耗在5d后迅速下降并基本維持穩(wěn)定。2.4小麥曲塊的酸度花麥和白麥制作的曲坯在發(fā)酵培菌過(guò)程中,曲塊酸度的變化情況見(jiàn)圖4。由圖4的分析可知:整個(gè)培曲過(guò)程中,曲塊酸度呈現(xiàn)升—穩(wěn)—降—升四個(gè)明顯階段,但花麥曲塊較白麥曲塊酸度低,至第30d的酸度分別為0.9和1.1;在前5d的升酸幅度最大,花麥曲塊和白麥曲塊酸度分別達(dá)到最高值1.51和1.75;中期為降酸時(shí)間,花麥曲塊較白麥曲塊短2d;后期酸度緩升。培曲過(guò)程既是小麥淀粉的分解轉(zhuǎn)化過(guò)程,也是曲塊酸度的形成過(guò)程。大曲酸度的形成來(lái)源于生酸微生物的有機(jī)酸代謝,主要是醋酸、乳酸;脂肪的降解,生成脂肪酸等;蛋白質(zhì)、脂肪以及淀粉降解,進(jìn)入三羧酸循環(huán)系統(tǒng),生成各種酸類(lèi)物質(zhì)。實(shí)踐證明,高溫期轉(zhuǎn)化階段溫度的高低及高溫時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)大曲的酸度有直接的影響,凡是溫度高、高溫時(shí)間長(zhǎng)的成品曲其酸度也相對(duì)較高。因?yàn)榘溓鷫K較花麥曲塊在中火期和后火期維持高溫的時(shí)間長(zhǎng),所以白麥曲塊較花麥曲塊酸度高。3成品曲的質(zhì)量控制用花麥和紅麥兩個(gè)品種的小麥制曲的研究表明