汪 建 国
(嘉兴酿造总公司 浙江嘉兴 314003)
摘要:为了充分认识我国黄酒传统生麦制曲的操作技艺,本文简叙了传统生麦制曲的基本定义,培养机理,微生物种群,来源和性质,生麦曲的三系和真菌组成,化学成分,功能,作用,特征等,在此基础上对生麦制作工艺及麦曲质量要求作进一步研究探讨。
关键词:以麦为料 生麦制曲 野生多微 制曲特征 操作技艺
酒曲:包括小曲,米曲(红曲,乌衣红曲,黄衣红曲)麦曲,大曲,麸曲等糖化发酵剂。本文单就黄酒中使用的传统生麦曲的制作技艺和特征等作一简叙:
1.生麦曲的基本定义
传统生麦曲一般采用红皮或黄皮小麦为原料,经轧碎破粒,加入生水或接入母种拌匀后,入箱踏制提浆,粘结成形,脱箱切块,凉堂收汗制成形状较大的曲坯。利用自然温度入房培养,控制一定的温湿度,在制作过程中依靠从自然界带入的多种微生物(包括原料自身,水,器具,稻草覆盖物)在营养丰富的小麦原料中进行繁殖,生长,发酵,代谢,结累。并保藏了多种对酿酒有益的微生物,酶类和生香增味物质,经风干后形成块曲,每块生麦曲的重量为2,5kg一3kg。一般贮存在3个月左右称为陈曲,方可使用。
生麦曲是多种微生物的混合载体,所含的微生物,谱系极为丰富。在麦曲制备中带入的微生物主要有霉菌,细菌,酵母菌。由于微生物之间存在着互生,共生,寄生和桔抗作用,经过千百年的驯化,逐步形成一个异常复杂并与环境相适应的微生物区系,这些微生物在制曲和酿酒过程中,形成错综复杂,种类繁多的代谢产物,进而赋予各种类型黄酒独特的风味和特色,这是其它酒曲所不能相比的,也是我国名优黄酒应用传统生麦曲的奥妙所在。
1.1传统生麦曲中微生物种类
传统黄酒工艺以固态制麦曲,酒药搭窝米饭制淋饭酒母,液态浓醪发酵著称于世。固态制麦曲是全开放的,由此引入麦曲中的微生物群系也是极其复杂的。目前己知麦曲中的微生物最多的有:
1.1.1霉菌:霉菌不仅在酿造中作用大,就生活中也常见其功过。麦曲的制作原理就是最大限度地让适合于发酵的或叫有益的霉菌着生繁殖。由于霉菌的结构和形态独特,因而在麦曲的培养过程中使麦曲形成不同颜色的菌丝和孢子,并在很大程度上,麦曲的质量是由其曲心及曲层面的颜色来判定的。
霉菌在麦曲菌类分布有6种:1,曲霉,是麦曲中最多的菌,其时常菌丝生长的颜色有黑,褐,黄,绿,白五色。曲霉作用于麦曲后可形成糖化力,液化力,蛋白分解力和产生多种有机酸及微量酒精。2,根霉,根霉又分为黑根霉,米根霉,中华根霉,无根根霉几种。除具有假根特征外,主要和毛霉,酵母菌共存。麦曲中的根霉主要以米根霉为主。米根霉具有较强的糖化力外,还兼有一定的发酵力,另外还产生相当量的乳酸,对黄酒风味有利。3,毛霉,与根霉极相似,所以霉的生长温度也差不多。适应于麦曲刚培养的“低温培菌期”特别是温高湿大,两曲相靠时,更易生长。毛霉作用于培养基后所代谢的产物和自身积累的酶系又具有蛋白质分解力或可产生乙酸,草酸,琥珀酸,甘油等。4.,青霉菌,青霉在麦曲或酿酒生产上完全属于有害菌。青霉系例菌都喜好在低温潮湿的环境中生长,它对麦曲中其它有益微生物有抑制作用。因此在制作麦曲时要注意清洁防湿,加强管理。5,,红曲霉,红曲霉的菌落初为白色,成熟后转为淡红色或紫红色,一般呈现红色。红曲霉的特性它可以利用糖液为碳源,产生淀粉酶,麦芽糖酶,蛋白酶,柠檬酸,琥珀酸,乙酸等,对黄酒风味有利。麦曲中心有时呈现红,黄色点,这是红曲霉作用的结果。6,梨头霉,任何一种麦曲都含有梨头霉,尽管作用不大或是有害,但在麦曲中占有一定的比例。7,念珠霉,在麦曲中的作用尚不清楚,但可以保护曲坯不裂口,念珠霉作用于麦曲后形成的糖化力,液化力较弱。
1.1.2细菌:无论是麦曲培制和酿酒都离不开细菌。在酿酒行业将麦曲含有这几种菌类作用说成:糖化动力→霉菌;发酵动力→酵母菌;生香动力→细菌。中外驰名的酱香型,贵州茅台酒就是采用细菌高温大曲酿制,蒸馏,贮存而成的。麦曲中的细菌主要是球菌和杆菌,最多的是乳酸菌。
麦曲中的乳酸菌有一个显著特点:一是既有纯型(同型)又有异型的;二是球菌居多,占70%;三是所需温度偏低,在28℃一32℃之间,并具有厌气和好气双重性。麦曲中乳酸含量生成区域是在麦曲培养高温转化时由乳酸菌作用于已糖同化成乳酸,其量的大小往往取决于麦曲中乳酸菌的数量和麦曲生产发酵时对品温的控制,特别是顶点品温不足,热曲时间短时,更会使乳酸大量生成。乳酸含量的多少是反映麦曲质量的一个方面。在白酒生产中对麦曲要求是“增己降乳”提高优质白酒的比例。但在黄酒生产中保持一定的乳酸有利于酸,醇反应,增加乳酸乙酯香气,对黄酒风味有好处。2,醋酸杆菌,醋酸菌的形态各异,但在麦曲中以杆菌居多,且是典型的好气菌,它的作用主要是氧化葡萄糖生成醋酸和少量酒精。醋酸的功过取决于其含量的多少,在一定量时,它是与醇合酯的必要成分;但当其量大时,会使酒味变异,更主要的是会抑制酵母菌生长和作用。3,枯草芽孢杆菌,在麦曲细菌中占有一定数量的一种。它有厌气和好气两种类型,一般最适生长温度37℃,适应于微酸,湿度大的环境。枯草芽孢杆菌具有分解蛋白质和水解淀粉的能力,它能生成酒体的芳香类物质。
1.1.3酵母菌:传统麦曲中的酵母菌含量极微。但制生麦曲并不是单一的追求在发酵中有哪一种微生物,而是综合性地取得微生物菌群的数量及其相应代谢产物。麦曲中酵母菌有酒精酵母,产酯酵母和假丝酵母等。
酒精酵母是麦曲中的主要酵母,其主要特点是生产作用温度底,酒精生成能力强。酒精酵母与其它酵母相比其数量相当少,但在酿酒上是必不可少的,它对麦曲和黄酒的产品风味起到决定的作用。产酯酵母,能以糖,醛,有机酸,盐类作养料,在酯酶作用下将乙酸和乙醇结合成乙酸乙酯或其它酸酯,所以又称为生香酵母。假丝酵母包括有产朊假丝酵母,解酯假丝酵母,热带假丝酵母等。它们有很多种都具有酒精发酵能力。与拟内孢霉共同存在于麦曲的表面层,通常呈现为黄色的小斑点,当麦曲进入高温转化期时,就随其它酶转入休眠或死亡。
1.2传统生麦曲微生物的来源
从麦曲制作到成曲的贮存管理都是一个敞开作业过程。所以微生物不难进入到麦曲制作的全过程。因此,生麦曲中微生物来源主要有原料,水,空气,器具和曲房环境方面。而且一般规律为空气细菌多,原料霉菌多,生产场地酵母菌多。
1.2.1空气。素有微生物的天然运输者之称。在空气中的微生物主要来自土壤,尖埃中的耐干燥的霉菌孢子,芽孢杆菌,细菌等。由于空气的流动受到季节的影响,故空气中的微生物在数量和种类上也受着季节影响。如冬天细菌多于夏天,霉菌和酵母菌夏,秋天多于冬天。正因为这一现象,我国黄酒传统制曲都根据这一规律,在八月至九月间制造麦曲。据有关研究部门测定:空气中微生物含量可达106~109个/m3,水中的微生物也是从土壤和空气中带入。但是由于地理环境,季节不同也会带来菌类种类和含量不同。
1.2.2原料。麦曲中的微生物,主要来源于小麦原料上附着微生物。据有关研究单位对小麦等原料的测定:小麦上的霉菌数量达25000个/g,在小麦等原料中,除霉菌外,还有细菌类的草生假单孢菌及产酸细菌。如乳酸菌和醋酸菌等。
1.2.3水。微生物在水中的数量取决于水质,因水源不同,其微生物的种类各不同。制麦曲时一般都使用自来水,即饮用水,据测定1ml自来水平均含微生物总数为96.3个,其中细菌95个,而霉菌只有1.3个,细菌中一般以大肠杆菌居多。由此可知,制曲用水的微生物含量和种类是有限的。
1.2.4器具。麦曲的制作是敞口的,不但原料可以带有空间微生物,而且用于麦曲生产器具也都可以大量地带有微生物,器具还另有储备“残留”微生物的特点(包括,曲箱,箱板和制曲工具)其次还有制麦曲竹帘,草帘或草席等物品。
1.3生麦曲的菌系和酶系
1.3.1 微生物〔菌系〕细菌具有种类多,数量多和功能多三大特点。大多数细菌除产酸外,同时作用后产生热量,放出CO2及少量酒精,经代谢后产生众多的物质积累和风味物质。霉菌〔包括根霉,梨头霉,毛霉,米曲霉,念株霉,红曲霉,黑曲霉等〕具有较强的糖化力,液化力和蛋白分解力等。酵母菌,能产生酒精和芳香酯类物质。
1.3.2生物酶〔霉系〕传统麦曲中主要含有a一淀粉酶,B一淀粉酶,糖化型淀粉酶,蛋白酶,酯肪酶,此外还有纤维素酶,麦芽糖酶,转移葡葡糖苷酶及异淀粉酶等。黄酒原料中的淀粉,蛋白质,脂肪,纤维素都要靠生物酶来分解和转化,从而产生一些风味物质。
1.3.3 生麦曲的化学成分[7]
现将日本学者山崎百治先生著的《淋饭酒制造方法》一文,其中记载对淋饭酒生产用生麦曲研究分析列于表-,这些资料虽然是以前的,但同样对研究了解黄酒麦曲有一定的参考价值:
表1: 传统生麦曲的化学成分 单位(%)
东方产曲 | NO.101 | 东方产曲 | NO.103 | |
组 分 | 气干样品 | 干燥样品 | 气干样品 | 干燥样品 |
水分 | 14.212 | - | 11.657 | 一 |
粗蛋白质 | 14.109 | 16.446 | 25.143 | 28.461 |
乙醚抽出物 | 1.380 | 1.609 | 1.980 | 2.242 |
粗纤维 | 3.016 | 3.516 | 41.819 | 47.336 |
还原糖 | 1.547 | 1.803 | 1.525 | 1.726 |
糊精 | 4.173 | 4.865 | 2.524 | 2.850 |
淀粉 | 58.293 | 67.944 | 9.382 | 10.600 |
灰分 | 3.270 | 3.817 | 5.970 | 6.785 |
合计 | 100.000 | 100.000 | 100.000 | 100.000 |
全氮量 | 2.25623 | 2.62985 | 4.02033 | 4.55086 |
蛋白质氮量 | 2.03933 | 2.37716 | 2.84557 | 3.22100 |
非蛋白质氮量 | 0.21680 | 0.25269 | 1.17476 | 1.32978 |
1.3.4生麦曲的功能和作用
生麦曲除提供菌源作为糖化发酵剂外,还有生香增味作用。在生麦曲制造过程中,微生物的代谢产物和原料分解产物,直接或间接的构成黄酒风味物质,使黄酒具有独特的凤味,因此生麦曲具有生香增味作用。不同的生麦曲工艺所用小麦的品种和培养温度及所自然带入的微生物群系有所不同,成品黄酒中的风味物质或风味前体物质的种类和含量也就不同,从而影响黄酒的香味成分和风格。所以各类名优黄酒都有其各自的制曲工艺的特点。还有人认为:用做制曲原料小麦的表皮,含有一种放香物质,在较高持久的发酵培养温度下,可以转化生成阿魏酸,香草醛,香草酸,4一乙基酚等芳香族化合物,以提供黄酒中的香气成分。
3.生麦制曲的工艺
制造生麦曲的时间一般在春末夏初至中秋节前后,因为在不同的季节时,自然界中微生物菌群分布存在明显差异。一般是春秋季节酵母多,夏季霉菌多,冬季细菌多。我国名优黄酒生产制曲都在每年7、8、9月之间,俗称“伏曲”、“桂花曲”,因为夏秋温度较高,环境中的微生物较活跃,有利于以霉菌为主的微生物群生长和繁殖。传统麦曲制作方式有:草包曲,块曲,筺曲,挂曲,饼曲等。现将黄酒企业普遍性釆用压块麦曲,其生产工艺简叙如下:
3.1工艺流程
小麦→过筛→轧碎→加水拌料→入曲箱→踩压→切块→进房叠曲→低温培菌→中高温转化→排潮生香→通风凉曲→干燥→入库存放→成品麦曲
3.2操作要点
3.2.1原料挑选过筛:根据制曲要求选择小麦呈椭圆形或卵圆形,横断面近似心形。麦粒充实饱满,胚乳所占含量高,淀粉率高。大粒黄皮或红皮小麦,然后过筛去除杂质,使麦粒清洁均匀。经过挑选除杂有利于提高麦曲质量和酿酒的品质。
3.2.2轧碎:小麦扎碎的目的,释出淀粉,吸收水分,增大粘性,提供养料。轧碎程度对成品曲影响较大,过细则粘性大,通透性差,曲坯培养时水分蒸发太慢,容易引起生酸。若过粗则粘性小,曲坯培养时水分蒸发快,热量散失快,菌丝偏短,影响酶活力。因此,对小麦轧碎程度要求一粒麦轧成三至五片,这样既有淀粉粘结又使曲块具有通透性,有利于微生物的生长,繁殖,从而提高麦曲的质量。
3.2.3加水拌料:
拌料用水必须新鲜,洁淨,在加水拌料前,对所用踩曲场地及曲箱,工具均打扫清洗干净,以防或减少杂菌污染。
加水拌料的目的就是使麦片粉末均匀增加水分,而曲料的含水量至关重要,不能含糊。应据据客观情况具体确定,操作中首先将麦片倒入拌料缸内,小麦加水比例-般在18.5一20% ,用木锹机械快速翻拌,使之吸水均匀,无团块,曲料含水量在32一34%之间。感官要求是:“手握成团不粘手,放开即散,无结块。”
3.2.4踩曲,切块:将加水拌匀后的曲料倒入箱内摊平,每箱曲料分二层,每层加曲料45kg左右,在人工踩曲时,曲坯踩制是一个柔性的,重复的过程,踩曲以通过多次足踩后以不散为度,要求做到四角整齐,厚薄一致,表面平整, 用刀纵横切成砖块状, 待曲坯稍干结块,即可将坯搬进曲房,否则曲坯在外放置的时间过长,表面的水分就会挥发,以后在培养过程中表层容易干裂。
3.2.5入室摆曲:摆曲前,曲房应先打扫干净,墙壁四周须用石灰水粉刷消毒,然后在地面铺上谷皮及竹帘保温,再将曲坯移入曲房,移曲坯时要轻拿轻放,不要使其破碎,并整齐地叠成丁字形或井字形,留有空隙,有利于保温保湿和热量散发及微生物的生长繁殖。当曲坯全部入室后,关闭门窗保温。
3.2.6制曲培养管理
培菌是麦曲质量的关键环节,有什么样的曲就有什么样的产品质量。不管那种制曲培养方式,均把这个阶段放在首位,麦曲的制作技术和成型质量也在于此。
麦曲的培养管理就是给不同微生物提供不同的环境,从而达到各种物质贮备于麦曲之中的目的。所以说在制曲培养管理中可以人为的进行操作控制,在培养期间要适时的调节曲室温度和湿度,定时保温,保湿,降温,排潮和更換曲房空气,控制曲坯发酵,从而给曲坯微生物营造良好的生产环境,从曲坯培养发酵期可分三个阶段:1,,低温培菌期(前缓),让霉菌,酵母菌等大量繁殖,时间1一2d,品温30℃-40℃,相对湿度>80%;2,中高温转化期 ,让已大量生成的菌生长菌丝,时间2一3d,品温45℃-55℃,相对湿度>90%;3,排潮生香期(后缓)促进曲心多余水分挥发和香味物质的呈现,品温随天数增加而逐渐降低,相对湿度<80%,时间10d一12d。
3.2.7拆曲及干燥:拆曲的目的主要是除去曲块中残余的水分,经20d以后培养麦曲,己逐渐成干燥的曲块,此时可进行拆曲打拢, ,一般再经10d一15d,曲即可入库贮存。
3.2.8成曲贮存:刚出房块曲含水分较多,酸度高,菌落多(细菌多)故须经过-段时间的干燥贮存,俗称“陈化”。由于麦曲在贮存过程中酶活力会下降,故麦曲的贮存期也不是越长越好,麦曲贮存过程中微生物变化见表一所示:[1]
表1 麦曲贮存过程中微生物变化 (3次平均值)单位104个/g
项目,菌数 | 刚出曲 | 1个月 | 3个月 | 6个月 | 9个月 | 12个月 |
细菌 | 420 | 880 | 291,95 | 165 | 156 | 144,5 |
霉菌 | 135 | 167 | 158,62 | 134 | 109,6 | 91,7 |
酵母菌 | 87 | 37 | 29,2 | 22,1 | 21,6 | 20,2 |
从表中可知,微生物的变化是麦曲出房后-个月细菌较多,以后急剧下降。酵母菌在贮存中一直下降,这与发酵力的变化有矛盾,推测可能有其它消长因素形成有关,霉菌贮存三个月逐歩下降。我国地域辽阔,自然地理条件相差悬殊,各地野生微生物群也极不相同,同时各企业所用原料品种,制曲工艺,贮存条件的不同,也导致麦曲成品质量有差异,对于麦曲的生产使用,各企业要做到有计划地安排,以确保麦曲质量,合理贮存,并根据企业麦曲不同质量,科学搭配使用,加强管理。对于麦曲贮存期-般在2-3个月为宜。
3.3麦曲的质量要求
曲块坚韧而疏松,外表面有顔色相一致的白色斑点的菌丝体。鼻嗅之应具有特殊的麦曲香,曲的横断面有稠密的菌丝体,略灰白带黄綠色的孢子,有苦涩辛辣味。理化栺标,水份14%以下,酸度0.56g/l(以乳酸计),糖化力750-1000mg葡萄糖/(g曲、h),液化力35min以下。
4.结束语:传统生麦制曲,技艺独特,工艺精深,是我国祖先遗留下来的宝贵经验。我们要在继承完善和发扬传统制曲工艺的基础上,加强对生麦制曲中微生物基础理论研究,采用新技术,新工艺,新设备对传统制曲方法进行改造,开拓,创新,逐歩形成东方制曲的特色,从而推动制曲酿酒业的共同发展。
主要参考书
1,沈怡芳 主编 白酒生产技术全书[M]中国轻工业出版社 2007,1月
2,黄平 主编 中国酒曲[M] 中国轻工业出版社 2000 ,7月
3,洪光柱 编著 中国酿酒科技发展史[M] 中国轻工业出版社 2001,1月
4,汪建国 传统麦曲在黄酒酿造中的作用和特色[J]中国酿造 2004(10)29一31
5,汪建国 我国生麦制曲特征和操作技艺[J] 江苏调味副食品 2007(5)38一41
6,谢广发,李旺军,方华等 绍兴麦曲中真菌组成结构的研究[J] 中国黄酒 2008(1)31~38
7,傅金泉 编著 黄酒生产技术[M]化学工业出版社 2005年8月
8,莫新良,徐岩,罗涛等 黄酒麦曲中挥发性香气化合物的研究[J] 中国酿造 2009(7)23~27