小麦曲块发酵培菌过程中品质变化规律研究

小麦曲块发酵培菌过程中品质变化规律研究

大曲是一种具有浓郁酶多胞菌的微生态产品，具有“糖化、发酵、香味”的功能。这是传统制备、高蒸发、酒精蒸馏的重要保障。大曲的质量对曲酒的质量和出酒率都有极大的影响,因此,酿酒先辈们从酿酒实践中总结出:“曲乃酒之骨”、“有好酒必有好曲”等精辟论断。浓香型优质大曲酒采用偏高温大曲作糖化发酵剂,偏高温大曲常以小麦为主要原料,其中多数采用纯小麦生产。近年来,有关偏高温大曲生产过程中理化、微生物指标的动态变化情况已有报道,但有关小麦品种对大曲生产过程的动态影响的研究未见报道。因此,本研究选取白麦和花麦两个品种的小麦制作偏高温大曲,探讨曲块在发酵培菌过程中部分理化指标的变化规律,以期筛选出更合适生产偏高温大曲的小麦品种,达到提高大曲质量的目的。1材料和方法1.1材料表面小麦:当年产白小麦和花小麦两个品种,产自湖北省。1.2曲线生产工艺1.2.1曲线生产工艺小麦→粉碎→加水拌和→踩曲→收汗→入室安曲→发酵培菌→成品曲→出房贮存→陈曲1.2.2安曲阶段3d发酵培菌经历挂衣阶段、前火期、中火期、后火期和收堆等五个阶段,历时约30d,五次翻曲后曲块由入室安曲时的2层增至7层。最高品温控制在中火期的55~59℃,工艺总要求为:前缓、中挺、后提,生产偏高温大曲。1.3小麦曲坯的变化对制曲原料的影响分别以100%的花麦和100%的白麦为原料踩曲成型,分房培曲,按上述制曲工艺要求进行控制,比较两种小麦的曲坯在发酵培菌过程中,品温变化、水分散失、淀粉消耗和酸度形成等影响曲质理化指标所存在的差异,探讨它们变化的规律,获得最适的制曲原料。试验重复三次。1.4测量1.4.1温度c温度计测量。1.4.2水分%常压烘箱干燥法。1.4.3%盐酸水解旋光法。1.4.4酸ml中和法。2结果与分析2.1发酵培菌过程花麦和白麦制作的曲坯在发酵培菌过程中,曲块品温的变化情况见图1。由图1的分析可知:发酵培菌的前5d是挂衣阶段,花麦曲块较白麦曲块升温平缓;第6~9d为前火期,花麦曲块较白麦曲块升温稍快;中火期,白麦曲块较花麦曲块滞后2d,花麦曲块出现在第10~14d,最高品58.2℃,而白麦曲块出现在第12~16d,最高品57.8℃;后火期,白麦曲块较花麦曲块持续时间长2d,花麦曲块为第15~21d,而白麦曲块出现在第17~25d;收堆期,花麦曲块历时1周接近室温,而白麦曲块高于花麦曲块约2℃。在发酵培菌过程中,当曲坯淀粉质吸水膨胀以后,凭借原料自身所含的淀粉水解酶缓慢地将淀粉转化为葡萄糖,供给来自制坯和低温培菌环境中的微生物生长繁殖的主要能源,微生物有氧呼吸开始启动。微生物及酶进一步彻底氧化降解原料中的营养物质(主要是淀粉、蛋白质、脂肪等),为微生物生长繁殖提供菌体合成的物质和能量,多余能量的释放表现为曲坯品温升高。白麦比花麦所含的淀粉多,原料糖化力高,曲坯表层微生物生长繁殖启动速度快,前期易升温;白麦曲坯较花麦曲坯紧而微氧环境较差,白麦曲坯较花麦曲坯热量难散发。因此,白麦曲坯前期升温较快而挂衣较差,中期微生物生长较慢而达到最高温的时间较迟,中火期持续时间较长,后期温度不易下降而至30d仍然高于室温。2.2发酵培菌的水分流失情况花麦和白麦制作的曲坯在发酵培菌过程中,曲块水分的变化情况见图2。由图2的分析可知:整个培曲过程中,前期下降速度快,后期下降速度逐渐减慢;花麦曲块较白麦曲块水分散失快,其中第6~9d下降较明显;至培曲的第30d,花麦曲块和白麦曲块的水分含量分别为12.5%和13.5%,水分散失率分别为65.3%和63.2%;花麦曲块在发酵培菌的前5d水分散失最快,第6~9d次之,在第5d和第9d的水分散失率分别达到24%和22.3%。发酵培菌的挂衣阶段和前火期,花麦曲坯较白麦曲坯升温平缓,在“保湿保潮”良好的条件下,低温培菌使花麦曲坯穿衣良好,霉菌菌丝进一步向曲坯内渗透所形成的“微孔通道”既保证了曲坯内环境的氧气供给,又保证了曲坯内环境水分的迅速排放。因此,花麦曲坯比白麦曲坯发酵产生的游离水多、挥发程度快而水分散失多,成品曲感官则表现为穿衣好、皮张薄、菌丝体丰满、无水圈窝心、曲体泡气。2.3微生物及酶系统花麦和白麦制作的曲坯在发酵培菌过程中,曲块淀粉的变化情况见图3。由图3的分析可知:整个培曲过程中,花麦曲块较白麦曲块淀粉的消耗多,其中前5d消耗较快;至培曲的第30d,花麦曲块和白麦曲块的淀粉消耗率分别为13.1%和7.3%;两曲块在发酵培菌的前5d淀粉消耗最快,花麦曲块和白麦曲块的淀粉消耗率分别达到10.5%和6.4%;5d后淀粉消耗基本稳定。在制曲过程中,制曲微生物及酶对制曲原料的降解和消耗,显著地表现出对淀粉的降解和消耗。生淀粉在微生物及酶的作用下降解及其相应的演变特征包括:(1)降解为葡萄糖,供给制曲微生物生长繁殖所需的碳源;(2)降解并生成三羧酸循环过程中的系列物质,也是大曲的复合曲香物质或者曲香前驱物质;(3)降解为葡萄糖并进一步彻底氧化为CO2和H2O,同时释放大量能量,除一部分供给大曲微生物生长繁殖所需的能量外,其余大部分以热量方式释放。淀粉消耗率越高,微生物种群的繁殖和代谢作用程度越强,代谢产物越丰富,反映制曲生料转化的成熟度越好,从一个侧面反映曲块发酵质量越好。发酵培菌的低温培菌阶段,是微生物生长最旺盛的时期,所以曲坯的淀粉消耗最快,加之花麦曲坯较白麦曲坯更有利于霉菌等有益微生物的生长,因而花麦曲坯较白麦曲坯的淀粉消耗率高。培菌的中后期因曲坯的温度、氧和代谢产物等外部因素不利于微生物的生长,所以淀粉的消耗在5d后迅速下降并基本维持稳定。2.4小麦曲块的酸度花麦和白麦制作的曲坯在发酵培菌过程中,曲块酸度的变化情况见图4。由图4的分析可知:整个培曲过程中,曲块酸度呈现升—稳—降—升四个明显阶段,但花麦曲块较白麦曲块酸度低,至第30d的酸度分别为0.9和1.1;在前5d的升酸幅度最大,花麦曲块和白麦曲块酸度分别达到最高值1.51和1.75;中期为降酸时间,花麦曲块较白麦曲块短2d;后期酸度缓升。培曲过程既是小麦淀粉的分解转化过程,也是曲块酸度的形成过程。大曲酸度的形成来源于生酸微生物的有机酸代谢,主要是醋酸、乳酸;脂肪的降解,生成脂肪酸等;蛋白质、脂肪以及淀粉降解,进入三羧酸循环系统,生成各种酸类物质。实践证明,高温期转化阶段温度的高低及高温时间的长短对大曲的酸度有直接的影响,凡是温度高、高温时间长的成品曲其酸度也相对较高。因为白麦曲块较花麦曲块在中火期和后火期维持高温的时间长,所以白麦曲块较花麦曲块酸度高。3成品曲的质量控制用花麦和红麦两个品种的小麦制曲的研究表明