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大曲生产技术

时间:2022-10-22 百科知识 版权反馈
【摘要】:大曲中含有丰富的微生物,如霉菌、酵母菌、细菌等,它们给大曲酒的生产提供了所需要的多种微生物群及其分泌的各种酶类,使大曲具有液化力、糖化力、发酵力和蛋白分解力等。大曲中含有的各种酵母菌具有一定的发酵力和产酯力。一般认为使用高温大曲是提高大曲酒酒香的一项重要技术措施。大曲中的多种微生物群,以霉菌占大多数,酵母和细菌较少。成曲产量比传统法高3~4倍,成曲质量稳定,糖化力和发酵力均高于传统工艺培制的大曲。

任务2 大曲生产技术

我国名优白酒和地方名优白酒的生产,大多数采用大曲作为糖化发酵剂。

大曲是用小麦大麦、豌豆等粮食为原料,经过粉碎加水拌和压制而成各种规格不同的块状,在曲室内经过一定时间的保温保湿,利用自然界的各种微生物在块状淀粉质原料中进行培养,聚集了各种酿酒有益微生物后,经过干燥、储存而成。

大曲中含有丰富的微生物,如霉菌酵母菌、细菌等,它们给大曲酒的生产提供了所需要的多种微生物群及其分泌的各种酶类,使大曲具有液化力、糖化力、发酵力和蛋白分解力等。大曲中含有的各种酵母菌具有一定的发酵力和产酯力。在大曲培养过程中,微生物分解原料所形成的代谢产物,如氨基酸、阿魏酸等,是形成大曲酒芳香和口味的前体物质,因此对大曲酒的风格、质量起着重要作用。

一、制曲原料

制曲用的原料,要求含有丰富的碳水化合物(主要是淀粉)和蛋白质营养成分,以提供微生物生长繁殖,获得酿酒所需的糖化与发酵的酶系列。目前常用原料一般有小麦、大麦和豌豆。这些原料要求不霉变,无农药污染

由于微生物对培养基的营养物质具有选择性,所以制曲原料的选择配比对成品曲的质量有一定的影响。几种原料的化学成分如表3-5所示。

表3-5 大曲原料的化学成分的含量(质量分数)

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二、大曲的类型

大曲又名麦曲。根据制曲过程中对控制曲房最高品温的要求不同,大致分为中温大曲、中高温大曲和高温大曲三种类型。

1.高温大曲

培养制曲的最高温度达60℃以上。酱香型大曲酒多用高温大曲,浓香型大曲酒也有使用高温大曲的趋势。高温大曲制曲特点是“堆曲”,即用稻草隔开的曲块堆放在一起,以提高曲块的培养温度。一般认为使用高温大曲是提高大曲酒酒香的一项重要技术措施。

2.中高温大曲

中高温大曲或称偏高温大曲(也称浓香型中温大曲),制曲培养温度在50~59℃。很多生产浓香型大曲酒的工厂将偏高温大曲与高温大曲按比例配合使用,使酒质醇厚,有较高的出酒率。

3.中温大曲(也称清香型中温大曲)

制曲培养温度在45~50℃,一般不高于50℃。制曲工艺着重于“排列”,操作严谨,保温、保潮、保湿各阶段环环相扣,控制品温最高不超过50℃。

三、大曲对白酒质量所起的作用

1.多种微生物的作用

大曲是酿造白酒的复合酶制剂,也是多种微生物生长繁殖的复合体。大曲中的多种微生物群,以霉菌占大多数,酵母和细菌较少。在霉菌范围中,犁头霉较多,其次为念珠菌,它是大曲“上霉”的主要微生物。有益的曲霉菌、毛霉菌、根霉菌所占比例较小,酵母居末位。

2.大曲的基质作用

由于制曲的原料是小麦、大麦和豌豆等,含有丰富的营养成分,微生物在基质中只能摄取一部分,剩余的大量营养物质经过一定温度的作用,使淀粉、蛋白质等分解转化为氨基酸、醇、醛、酚等物质,又经过酿酒发酵和蒸馏而带入酒中,从而赋予大曲酒特有的风味。

四、大曲制作的一般工艺

1.制曲用具及设备

(1)人工踩曲胚的用具和设备

以某名酒厂为例,主要用具及设备如下。

①拌和锅。以铸铁制成,其直径为68cm、深20cm,置于一木架上。在锅内将曲料初步拌和。

②和面机。机内设有2个搅拌装置。第一个搅拌器的轴上装有3对带齿的叶片,将由工人初步拌和的物料搅拌后,物料落入和面机的圆筒内,筒中装有搅拌轴上带许多粗铁齿的第二个搅拌器,进行第二次搅拌。

③曲模。用木材制成。曲模大小为28mm×18mm×5.5cm。

④踩曲用石板。为圆形的红砂石板。其直径58cm、厚5cm。共12块,排列成弧形。

⑤运曲坯小车。为双轮手推车,以木料制成。每车可装曲胚30块。

(2)机械制曲的设备和装置

①液压成坯机。能利用液压系统和电气系统对各种动作进行程序控制,从曲料进机到曲块压成后的输出,可实现自动循环作业。其特点是一次可同时压制成2块曲坯。

②气动式压坯机。其压曲方式是一次气动静压成型,可用1台0.6m3/min的小气泵产生的压缩空气,通过3个手动换向阀驱动汽缸完成取料、压坯、顶出等作业,产量为350~500块/h。

③弹簧冲压式成坯机。这是大多数白酒厂采用的成坯机。该机的生产能力为700~800块/h,曲坯大小和形状可按曲模而定。可改善卫生状况,并节省劳动力75%。

微机控温培养大曲装置。有的白酒厂采用微机自动控制曲室的温度、湿度培制大曲。其主要设备有微机和自动控制柜。曲室内装有温度计、湿度计、喷头、排风扇、框架、放曲块的盒、电热丝等。成曲产量比传统法高3~4倍,成曲质量稳定,糖化力和发酵力均高于传统工艺培制的大曲。

2.曲坯制作

(1)曲坯制作步骤

以四川某名酒厂的浓香型大曲生产为例。

①润麦。将一定量小麦堆集成堆,添加(热)水3%~8%,搅匀、收堆。润麦时间2~4h,润麦后小麦表面收干,内心带硬,口咬不粘牙,并有干脆响声。

②粉碎。使用对辊式粉碎机将小麦粉碎成“烂心不烂皮”的梅花瓣。

③加水拌料。清洁拌料容器(绞笼),原料粉碎后迅速加(温)水拌和,同时可以加入一定量的老曲粉,控制水温,麦料吃水要透而匀,保持拌料时间30s,手捏成团不粘,鲜曲含水35%~38%(根据香型的不同而不同)。

④成型。成型有人工和机制成型两种。人工踩曲是将曲料一次性装入曲模,首先用脚掌从中心踩一遍,要求“紧、干、光”。上面完成后将曲箱翻转,再将下面踩一遍,即完成一块曲坯。机制成型时间保持在15s以上。曲坯四角整齐,不缺边掉角,松紧一致。

⑤晾干。成型的曲坯需在踩曲场晾置一段时间,待不粘手便迅速入房培养。我国北方较干燥,可不进行该操作。

⑥接运曲。成型后曲坯晾置不超过30min,转接轻放,每一小车装鲜曲不超过25块。

(2)曲坯制作要点

①润麦。润麦的目的是使原粮粉碎时,颗粒大小适当,粉碎后不成细粉或粗粒,而是将小麦粉碎成“烂心不烂皮”的梅花瓣。

②粉碎。粉碎的关键是掌握好粉碎度。若粉碎过细,则曲粉吸水强,透气性差,由于曲粉黏得紧,发酵时水分不易挥发,顶点品温难以达到,曲坯升酸多,霉菌和酵母菌在透气(氧分)不足,水分大的环境中极不易代谢,因此让细菌占绝对优势,且在顶点品温达不到时水分挥发难,容易造成“窝水曲”。另一种情形是“粉细水大坯变形”,曲坯变形后影响入房后的摆放和堆积,使曲坯倒伏,造成“水毛”(毛霉)大量滋生。若粉碎过粗,曲料吸水差,黏着力不强,曲坯易掉边缺角,表面粗糙,“穿衣”不好,发酵时水分挥发快,热曲时间短,中挺不足,后火无力。此种曲粗糙无衣,曲熟皮厚,香单、色黄。因此,控制粉碎度是保证曲质量的关键之一。

③拌料。拌料的目的就是使原料均匀地吃足水分。拌料的关键是掌握好拌料水温。拌料主要涉及配料和拌料方式。配料是指小麦、水、老曲和辅料的比例。拌料方式有手工拌料和机械搅拌两种。

④成型。有机制的压制成型,又有人工的踩制成型。机械成型又分一次成型和多次(5次)成型。另按曲坯成型的形式有“平板曲”和“包包曲”之分。成型的曲坯要求是一致的,即“表面光滑,不掉边缺角,四周紧中心稍松”。包包曲只有“五粮型”的曲才如此,其标准要求大同小异。

⑤曲坯入室。曲坯入室(房)后,安放的形式有斗形、“人”字形、“一”字形三种。斗形和“人”字形较为费事,但可以使曲胚的温度和水分均匀,可任意安放。根据不同季节,对曲间距离有不同要求,一般冬天为1.5~2cm,夏天为2~3cm。曲间距离有保温、保湿、挥发水分、散失热量等调节功能,需要时,将其收拢或拉开。除高温大曲外,入房时均安放一层稻壳等。曲坯入房前,应将曲室打扫干净,并铺上一层稻壳之类的物料,以免曲坯发酵时黏着于地,视其情况适量洒一些清水于地面(热天必须洒)。曲室的地面最好是泥地。曲坯入房后,应在曲上面盖上草帘、谷草之类的覆盖物。为了增大环境湿度,每100块曲应按7~10kg水的量洒水,并根据季节确定水的温度,原则上用什么水制曲就洒什么水。冬天气温太低时,可用80℃以上热水洒上,借以提高环境温度和增大湿度;夏天太热时,洒上清水可以降低或调节曲坯温度,当湿度大时,温度不至于直接将曲坯表面的水分吸干挥发。洒水时要均匀地铺洒于覆盖物上,如无覆盖物,可向地上和墙面适当洒水。曲坯入室完毕后,将门窗关闭。制曲有“四边操作法”,即“边按、边盖、边洒、边关”,同时要做好记录。此时曲坯进入发酵阶段。

(3)曲坯培菌管理

培菌是大曲质量的关键环节,大曲的培养管理就是给不同微生物提供不同的环境,有什么样的管理就有什么样的产品质量,不管哪种香型曲,均把这个阶段放在首位。

①低温培菌期(前缓)。

目的:让霉菌、酵母菌等大量生长繁殖。

时间:3~5d。

品温:30~40℃。

相对湿度:大于90%。

控制方法:关启门窗或取走遮盖物、翻曲。

由于低温高湿特别适合微生物,所以入房后24h便开始生长。24~48h是大曲“穿衣”的关键时刻。所谓“穿衣”(上霉)就是大曲表面生长针头大小的白色圆点的现象。穿衣的菌类对大曲并不十分重要,甚至无用或有弊的也无妨,但它却是微生物生长繁殖旺盛与否的反映,且“穿衣”后这些菌的菌丝布满曲表,形成一张有力的保护网,充分保证了曲坯皮张的厚薄程度。若穿衣好,则皮张薄,反之则厚。应该说,这些菌在大曲质量的保证上立下了头功。

由于霉菌适宜的温度较低,所以低温期间霉菌和酵母菌均大量生长。培菌就是培养以霉菌为主的有益菌,并生成大量的酶,最终给大曲的多种功能打下基础。

低温培菌要求曲坯品温的上升要缓慢,即“前缓”。在夏天最热阶段,品温难以控制。如气温在30℃以上时,曲坯入房也就达到了培养的温度,此时要“缓”,应采取加大曲坯水分,降低室内温度,将曲坯上覆盖的谷草(帘)加厚,并加大洒水量等措施,以控制或延长“前缓”过程。又如冬天“前缓”太慢时,可按加热的方式操作,以加速反应进程,不至于影响下一轮的培养。

在低温阶段翻曲有两种情形:一是按工艺规定的时间,如48h原地翻动一遍,或72h翻一次;二是以曲坯的培养过程为依据进行翻曲,依据如下。

a.曲坯品温是否达标(含湿度)。

b.前缓时间是否够。

c.曲坯的干硬度。

d.取样分析数据。

用一句话可概括翻曲的上述原则:“定温、定时,看表里”。

一般来说,曲不宜勤翻,因每翻一次曲都是对曲坯(堆)的一次降温过程。

翻曲的方法是:取开谷草(帘),将曲垒堆,将底翻面,硬度大的放在下面,四周翻中间,每层之间以竹竿相隔,楞放,上块曲对准下层空隙,形成“品”字形,视不同情况留出适宜的曲间距离。又重新盖上谷草之类的覆盖物,关闭门窗,进入第二阶段的发酵。

②高温转化期(中挺)。

目的:让已大量生成的菌代谢,转化成香味物质。

品温:50~65℃。

相对湿度:大于90%。

时间:5~7d。

操作方法:开门窗排潮。

经过低温阶段,以霉菌为主的微生物生长繁殖已达到了顶峰,各种功能已基本形成,特别是能够分解蛋白质之类的功能菌、酶在进入高温后,利用原料中的养料形成酒体香味的前体物质的能力已经具备。大曲中氨基酸的形成就是借助高温,由菌、酶作用而生成的。因此,高温阶段要求顶点温度要够,且时间要长,特别是热曲时间绝不能闪失,其间须注重排潮。

由低温(40℃)进入高温,曲堆温度每天以5~10℃的幅度上升,一般在曲坯堆积(5层)后3d,即可达到顶点温度。在这期间曲坯散发出大量水分和CO2,绝大多数微生物停止生长,以孢子的形式休眠下来,在曲坯内部进行着物质的交换。

试验表明:曲室中如CO2含量超过1%时,除对菌的增殖有碍外,酶的活力也下降。为了保证菌、酶的功能不损失,必须排出水分和CO2,送进氧气以供呼吸,故以开启门窗为手段的排潮可以达到此效果。由于各种菌对氧气的吸收程度不同,因而可根据工艺上实际所需来决定通风排潮的时间和次数。如曲霉在通风条件好时(吸氧量大)产生柠檬酸草酸,厌氧时则生成大量的乳酸,其中根霉产乳酸较多。所以,排潮送氧应作为大曲生产的必不可少的操作技术。排潮时间应在每天的上午9:00、中午12:00、下午15:00,每次排潮时间不能超过40min。

随着水分的挥发,曲中物质的形成,此时曲堆品温开始下降,当曲块含水量在20%以内时,就开始进入后火生香期。

③后火排潮生香期(后缓落)。

目的:以后火促进曲心少量多余的水分挥发和香味物质的呈现。

品温:大于或等于45℃。

相对湿度:小于80%。

时间:9~12d。

操作:继续保温、垒堆。

后火生香也是根据不同香型大曲来管理的。但不管怎样,后火不可过小,不然曲心水分挥发不出,会导致“软心”,严重的会存窝水,直接影响质量。

高温转化后,若品温仍在40℃以上时,可按翻曲程序翻第三次曲而进入后火生香期。除垒堆曲块层数多2层(7~9层)外,其余要求和操作同其他各次翻曲。视具体情况曲间距离稍拢一些,目的在于保温。因为此时曲块尚有5%~8%的水分需要排出,所以保温很重要。一般讲“后火不足,曲无香”。

所谓后火生香并非此时大曲才生成香味物质,而是高温转化以后的香味物质在此阶段呈现而已。这也要看保温得当与否,否则反而会影响曲质。如果曲心少量的水分在无保温措施时挥发不出来,则细菌会借机繁殖,争夺已成熟的营养物质,迫使曲质变差或蛋白质变性,呈现在我们面前的大曲是:“曲软霉酸,色黑起层,无香无力”。若后火期间品温能保持5d不降,则可达到要求。即使是降温,也要注意不可太快,应控制缓慢下降,所以此阶段叫“后缓落”。当时间达到要求和品温降至常温(30℃左右)时,可进入下一轮的“打拢”养曲阶段。此时应进行第四次翻曲。

④打拢。

打拢即将曲块翻转过来集中而不留距离,并保持常温,只需注意曲堆不要受外界气温干扰即可。其方法同前,但层数增加为9~11层。经15~30d后,曲即可入库储存。

(4)成品曲

①入库曲。

从开始制作到成曲进库共约需60d,然后还需储存3个月以上方可投产使用,所以大曲比大曲酒的生产周期还长。曲块入库前,应将曲库清扫干净,铺上糠壳和草席,并保证曲库通风良好。入库时,按曲库的设置留出相应间距,两端和顶部应用草席之类的覆盖物将曲块遮盖好,以免受空气中微生物的直接侵入,而被污染。

②出库曲。

当储存期满后,曲坯即可出库,粉碎后用于酿酒生产。

五、大曲中的微生物群及其酶系

由于大曲中菌种来源主要是靠原料、空气、水、器具和地面,由于制曲季节不同,培养条件不同,因此大曲中的微生物群是比较复杂的,有霉菌、酵母菌和细菌等,它们直接影响到大曲酒的质量和产量。了解这个复杂的菌系及酶系,有助于控制工艺条件,促进酿酒有益菌的生长,并生成有益的酶系,提高产品的产量与质量。

1.大曲中微生物的分布情况

大曲中微生物群受季节的影响,在春秋两季,自然界的微生物中酵母的比例大,这时的气温、湿度、春天的花草和秋天的果实都给酵母的繁殖创造了较好的条件;在夏天,各种微生物的绝对数最高,但受到温度、空气湿度的影响,霉菌比例最大;在冬季,由于气候寒冷,酵母的生长受到影响,而只有耐寒的细菌、霉菌还能繁殖,就比例来讲细菌占优势。季节不同,自然界微生物的组成也就不一致,从而使四季踩制大曲的微生物群有一定差异。以春末、夏初谷雨前后踩制大曲质量最好。

在一块大曲中,微生物群的分布一般受到各种微生物的生活习性的影响。无论在哪一种培养基上,曲皮部位的菌数都明显高于曲心部分。一般曲皮部分生长的都是一些好气菌及少量的兼性嫌气菌,霉菌含量较高,如犁头霉、根霉等。曲心部分生长着一些兼性嫌气菌,细菌含量最高,而细菌中球菌的数量又较杆菌的数量为多,也含有相当数量的红曲霉等。曲皮与曲心之间则生长的多是兼性嫌气菌,以酵母含量较多,以假丝酵母最多。各种类型大曲中微生物群差别是很大的。

2.制曲过程中微生物的变化

在大曲的生产过程中,其微生物群的变化在培养前期受温度的影响较大,在后期则受水分含量的影响较大。

随着大曲培养的开始,各种微生物首先在大曲表面繁殖,在30~35℃时微生物的数量可达最高峰,这时的霉菌、酵母比例较大。但随着温度的进一步升高,大曲水分的蒸发,曲中含氧气量的相对减少,一些耐温微生物的比例显著上升,当温度达55~60℃时,大部分的菌类为高温所淘汰,微生物菌数大幅度地降低。这时大曲中霉菌和细菌中的少数耐热种、株逐步形成优势,酵母菌衰亡相对最大,特别是高温大曲中,酵母几乎为零。

随着水分的蒸发,微生物的繁殖向最后水分较高的曲心发展,由于曲心氧气量不足,导致一些好气微生物被淘汰,随着培养温度的下降,一些兼性嫌气菌如酵母和一些细菌,在大曲内部开始繁殖。到大曲生产的后期,水分大量散失,导致曲心部分空气的通透性有所增加,又由于曲心部分水分散失相对少一些,为后期曲心部分其他菌类的生长创造了条件。

通气的情况自始至终都影响着大曲的微生物群的变化,主要问题是氧气的进入,二氧化碳的排出。大曲的通气主要靠翻曲来调节,翻曲操作是生产高质量大曲的关键操作之一。

3.储存过程中微生物及酶活性变化

大曲储存过程中,微生物的总数随着储存时间的延长而逐步减少。对储存3个月的曲块进行试验,出房时曲块微生物总数为1823×105个/(g干曲),储存3个月时为27×105个/(g干曲)。其中产酸杆菌数量的减少最为明显,霉菌、酵母菌的数量也有所减少。减少的速度先快后慢,随着储存时间的延长,减少的速度渐趋变小。

大曲储存中,酶活力也得到调整,刚出房的大曲无论液化力、糖化力、发酵力,成品酒的总酯含量都高于储存6个月的大曲。酶活性的丧失与曲块含水量有关,随着曲块失水干燥,酶钝化的速度也变慢。为了保持适当的酶活性,储曲时间不宜过长,以3个月为最好。

4.大曲中的主要微生物及酶系

(1)霉菌

在我国传统大曲中,除有曲霉外,根霉、拟内孢霉、红曲霉和毛霉等也广泛存在,这些霉菌通常是比较优良的糖化菌。各类大曲中都含有大量的霉菌,而不同大曲其霉菌组成不一样。

(2)酵母

白酒生产用的大曲中,随着培养温度的降低,其酵母的含量增高。在高温曲中酵母含量最低,清香型大曲中酵母的含量最高。酵母在白酒发酵中起发酵产酒精和产酯、产香的作用。在大曲中主要的酵母有酒精酵母、汉逊酵母、假丝酵母、毕赤酵母和球拟酵母等。

(3)细菌

细菌的各种代谢产物对白酒香型、风格具有重要的作用。细菌发酵对白酒质量、产量的影响越来越被人们所重视,因白酒的风格、香型的形成受己酸、乳酸、乙酸以及乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯含量的影响极大,而它们都是细菌代谢产物。大曲中生长的细菌主要是杆状细菌,有的不长芽孢,如乳酸菌、醋酸菌。也含有相当数量的芽孢杆菌。酱香型高温大曲中含有较多的嗜热芽孢杆菌,都能产生不同程度的酱气香味。

(4)大曲中的微生物酶系

制曲过程微生物的消长变化直接影响大曲中的微生物酶系,曲坯入房中期,曲皮部分的液化酶、糖化酶、蛋白酶活性最高,以后逐渐下降;酒化酶活性前期时曲皮部分最高,中期曲心部分最高;培曲中期,各部分酶活性达到最高,酯化酶在温度高时比较多,因此,曲皮部分比曲心部分酯化酶活性高,但酒化酶则曲心部分比曲皮部分高。

六、大曲的质量

判断大曲质量的优劣是由感官指标和理化指标决定的。感官指标主要是从大曲的香气、外表、断面和皮张厚度等方面来判定。理化指标是由大曲的糖化力、发酵力、液化力和水分等指标来判定。

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