强化曲的应用及研究进展

郭威;周敬波;方尚玲;庾昌文;陈茂彬

【摘 要】Intensified Daqu is widely used in liquor-making industry. It has become an important approach for distilleries to improve liquor quality and yeast performance. In this paper, the latest research advance in intensified Daqu was reviewed from three aspects:present situations, development of yeast strains, and technology. Besides, it was pointed out that the research focus and directions of intensified Daqu were as the following:making full use of each beneficial strain in the production of intensified Daqu, and coordinating scientifically saccharification, fer-mentation, and aroma-producing. This paper aimed at providing useful reference for further research on and development of intensified Daqu.%在酿酒行业,强化曲的应用如火如荼.强化制曲已成为酒厂提高酒曲性能和酒质水平的重要手段.从发展现状、菌株开发、工艺技术3个方面对强化曲进行综述,探讨了强化曲的最新研究进展,并指出,在强化制曲过程中使各有益菌株发挥各自作用,糖化、发酵、生香得到协调强化,是未来强化曲研究的重点和方向.为强化曲的进一步研究和开发提供参考.

【期刊名称】《酿酒科技》 【年(卷),期】2015(000)009 【总页数】4页(P98-101)

【关键词】强化;微生物;制曲;研究进展

【作 者】郭威;周敬波;方尚玲;庾昌文;陈茂彬

【作者单位】湖北工业大学轻工学部生物工程学院,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学轻工学部生物工程学院,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学轻工学部生物工程学院,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学轻工学部生物工程学院,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学轻工学部生物工程学院,工业发酵湖北省协同创新中心,湖北武汉430068 【正文语种】中 文

【中图分类】TS261.1;TS261.4;TQ925.7

世界上最早酿酒的国家是中国，而中国酒最大特色就是酒曲酿酒［1］。有外国学者曾直言“中国发明酒曲酿酒，其影响之大，可与中国四大发明媲美”［2］。传统酒曲是利用自然环境中的微生物培制而成的。环境条件的差异以及微生物种类的悬殊，使传统酒曲的质量差异很大。酒曲的优劣直接影响到酿酒质量。随着科学技术的发展，对酒曲的菌学研究也如火如荼，由此导致越来越多的优良微生物从酒曲中开发来，这为强化曲的发展提供了契机。

强化曲，也称强化菌曲，是采用微生物分离技术，筛选出能够充分提高酒曲性能的有益菌种，然后进行人工纯种培养，接种到酒曲中强化其各项性能，从而进一步提高出酒质量。强化曲将自然接种和人工接种相结合，提高了酒曲性能，质量也较稳定，是制曲工艺的一大革命［3］。本文从发展现状、菌株开发、工艺技术3个方面对强化曲展开综述，旨在为强化曲的进一步研究和开发提供参考。

目前，对强化曲的研究主要集中在大曲强化方面，这是因为长期以来，大曲的制作受自然界环境影响最大，从而导致大曲质量不稳定。而小曲的纯种工艺技术的发展

使得小曲的糖化发酵力普遍强于大曲。所以大曲的生产技术迫切需要一场革命。而强化曲通过将自然接种和人工接种相结合［3］，从而提高酒曲性能，稳定酒曲质量，有助于改善当前大曲面临的现状，由此促使了强化曲在大曲中的广泛研究与应用。

厦门酿酒厂是我国最早使用强化大曲技术的酒厂，距今已有很多年的历史［4］。大量研究和工业实践证明，在不改变传统生产工艺的前提下，用强化曲代替普通曲，有助于提高酒的优质水平。

泸州老窖酒厂［5］从200多个酒曲样品中选育出2株糖化功能菌种A2-3和LZ-24，一株发酵功能菌种S2.10以及1株生香功能菌种R-3，并将其配成复合菌种，强化到制曲过程中。制得的强化曲，酶活力和微生物数量显著增加，酯化酶活力增加55.49%，出酒率提高10.89%，总酸、总酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯含量分别提高23.8%、5.9%、45.9%、43.1%、15.7%，口感质量明显提高。 北京红星股份有限公司［6］考虑到红曲霉不仅具有一定的糖化发酵力，而且还具有较强的酯化力，尝试纯种培养红曲霉和酵母菌，在不改变大曲原有生产的基础上，接种到大曲中制成强化大曲，用于实际生产表现优异。对比普通大曲，强化大曲在增己降乳、提高出酒率方面的表现尤为突出。

江苏洋河酒厂股份有限公司［7］筛选8株霉菌、2株产香酵母和2株产香细菌接种大曲中生产强化曲。发现强化曲菌丝饱满，曲香突出、浓郁，其各项指标都优于普通曲。尝试将强化曲用于窖池发现，使用强化曲的窖池，窖池温度变化符合“前缓、中挺、后缓落”，窖池出酒的酒体骨架成分和感官品评也表现良好。 宝丰酒厂［8］在酿酒过程中分离出有益菌种，扩大培养后制成的强化大曲用于酿酒生产，使宝丰酒的出酒率提高4.8%。该酒厂再将强化曲应用于清香型白酒生产的探索研究，为提高清香型大曲酒的质量和产量提供了新途径，获得了国内同行的高度评价。当时该厂原酒出口量达到全国第一。

河北三井酒业［9］外购了1株红曲霉菌株，将其培养液拌入大曲水后均匀喷洒在曲坯表面，制得的强化大曲除发酵力低于普通大曲外，糖化力、酯化力、酸度等都略高于普通大曲，特别是蛋白分解力几乎是普通大曲的2倍。

除此之外，陕西西凤酒股份有限公司［10］筛选了高酯化力红曲霉作为强化菌种，应用于西凤小麦曲生产中。结果表明，强化曲的糖化力、发酵力等各项检测指标优于普通大曲，特别是酯化力提高了24%～162%，效果显著。今世缘酒业［11］同样用红曲霉接种制作强化大曲，使大曲糖化率和发酵率得以提高的同时，蛋白质分解率大幅提升，明显改善了酒体风味，获得广泛赞誉。双沟酒业［12］选育出产酯能力强的菌株，进行纯种培养，接种到制曲原料中强化制作双沟大曲。酿造的双沟大曲酒被评为国家名酒。总之，各酒厂结合自身情况，都在对强化曲进行广泛开发，强化曲的应用也得到极大的发展。

对强化曲的研究，主要集中在强化菌株，也就是优良功能菌株的开发上。选育优良功能菌合理应用到制曲中，改善酒曲的性能，达到提高酒的品质和产率的作用。酒曲中的优势功能菌主要是霉菌、酵母和细菌三大类。

霉菌是主要的糖化菌。霉菌在酒曲中具有糖化力、液化力、蛋白质分解力，还可生成多种有机酸。班世栋［13］等对酱香大曲中的功能霉菌进行分离筛选，筛选到2株霉菌，其产液化酶、糖化酶和蛋白酶活力都较高。除此之外，霉菌对酒的风味物质的影响也很大。罗惠波［14］等从15株霉菌中筛选出产香能力强的霉菌Njsys-45，其酯化酶活力达到为7.18 U/mL，总酯含量为0.18%。王晓丹［15］等从浓香大曲中分离筛选得到1株酯化酶活力较高的菌株，经鉴定是红曲属的紫色红曲霉。吕梅［16］等从中高温大曲中分离得到1株高产酯酶菌株HSM，经鉴定为多枝横梗霉。据研究，一般来说，根霉与一些挥发性成分的合成有关，红曲霉与酯类的合成有关，木霉则降解纤维素和淀粉，而青霉对曲的质量也有影响［17］。

酵母菌是酒曲发酵期间的主要功能菌。对白酒生产作用最大的是产酒酵母和产酯酵母。产酒酵母主要是发酵产酒精，而产酯酵母可以生成多种的醇类、醛类、酯类等呈香物质，是形成酒香的重要来源。目前，对于酵母的选育，有的尝试选育产酒能力高的酵母。比如徐超英［18］等从酱香型白酒糟醅中分离选育出1株高产酒精酵母，经鉴定为酿酒酵母。该研究给我们的启示是，发酵基质中的优良酵母菌随着工艺技术发展的不断进步而富集程度越来越高，其菌株的高产酒精等性能比较稳定，所以从发酵基质中直接选育高产酒精的酵母菌是一种经济实用的途径。 有的研究针对菌株耐受能力进行选育，包括耐酒精、耐酸、耐高温等。陆筑凤［19］等尝试用紫外诱变和Genome shuffling（“基因组改组”）技术相结合的方法选育出了能耐高温46℃和耐酒精16%vol的酿酒酵母。该研究为选育高耐受性高产酵母提供了一种思路：先筛选耐受乙醇的高温酵母，再通过发酵试验，筛选出耐受性高产酵母。因为高产乙醇的酵母就必然能耐受较高浓度的乙醇。 有的研究从白酒风味成分出发，考虑到高级醇含量及各种高级醇之间的比例协调对酒体风味的影响，特别是以玉米为原料的液态法酿酒，其高级醇含量较高的情况［20］，尝试选育低产高级醇酵母菌。例如王鹏银［21］等采用离子注入诱变选育出1株低产高级醇的酿酒酵母。该菌株能使异戊醇含量降低39.85%，高级醇含量降低33.62%，而发酵性能基本保持不变。还有的学者考虑甲醇是酒中的有毒物质，试图选育低产甲醇的酿酒酵母。例如林小江［22］采用原生质体融合技术选育出了1株低产甲醇与高产总酯的酿酒酵母融合菌株，相对甲醇含量降低了23.4%，总酯含量提高了37.1%。选育产酯酵母也是一大热点。严锦［23］等从清香型酒曲中分离筛选到1株高产乙酸乙酯的菌株，其产乙酸乙酯和总酯能力分别达到2.152 g/L和2.368 g/L。经鉴定，该酵母为异常汉逊式酵母。

细菌也是酒曲主要功能菌，对于酒体风味影响很大。细菌的许多代谢产物对白酒风味物质的形成起着关键作用。茅台制曲发酵的主体微生物就是细菌。唐婧［24］

等对茅台酒酒曲细菌多样性进行研究，发现细菌主要分布于γ-变形菌纲（50%以上）和芽孢杆菌纲（30%以上），正是这些细菌决定着茅台酒的呈香。有的细菌还有产淀粉酶的作用。例如钟小娟［25］等在酒鬼酒制曲车间筛选到4株产淀粉酶活性较高的细菌。有的细菌具有酯化作用。例如张秀红［26］等从汾酒大曲中筛选出1株产酯化酶较高的细菌，经鉴定为葡萄球菌，酶活力可达到33.33 U/mL。有的细菌还是蛋白酶产生菌，袁先玲［27］等从酱香大曲中分离出3株蛋白酶产生菌，都是枯草芽孢杆菌，最高酶活力可达1717.5 U/g。

选育的功能菌多数来自于酿酒生产过程中的分离，包括酒曲、酒醅、窖泥等，也有的来自于菌种保藏机构。后来，随着活性干酵母和酶制剂的广泛运用，也有直接加入活性干酵母和糖化酶等酶制剂进行强化制曲的。例如内蒙古奈曼旗酒厂［28］采用TH-AADY和生香活性干酵母做强化菌种，制强化大曲。结果表明，该强化大曲用于酿酒，在同等条件下原料出酒率、优质品率比其他菌种制作的强化大曲提高4%～5%，大大提高了经济效益。

除此之外，酿酒副产物黄水中也含有经长期驯化的有益微生物，其中有益微生物主要为梭状芽孢杆菌，是产己酸和己酸乙酯不可缺少的有益菌种，可利用其作为菌源制作强化大曲［29］。

各酒厂生态环境差异，根据自身情况，制曲工艺不同，但都是在传统制曲的基础上加入人工培养的有益菌株进行制曲。强化工艺的研究主要集中在如何强化方面，诸如怎么接入有益菌株，如何确定接种比例等。洋河酒厂王耀［30］等尝试先把强化菌株制成种曲，然后按比例直接接种大曲生料中进行强化制曲，经过反复试验确定，细菌与酵母混合液添加量为1%，霉菌以固态形式添加量为3%，大曲生料含水量调整为47.5%，在此工艺条件下，得到的强化曲各项指标都达到或优于传统曲。

山东泰山生力源集团股份有限公司［31］进行强化大曲生产，设计糖化菌与发酵

菌的比例为1∶1，糖化菌配比：黄曲霉∶根霉∶红曲霉为7∶2∶1；发酵菌：产酯酵母、产酒酵母为1∶1，在不改变原有传统的制曲工艺基础上，采用上述混合种曲，接种量0.5%～1%，培养1个月出房，贮藏3个月后，检测各项指标，达到了预期效果。

河套酒业罗维［32］等把有益菌株制成功能菌液，其用量为曲料的0.1%～0.15%，将强化菌液注入喷雾器中，在曲块入房后，均匀喷洒在曲坯表面，试验结果表明，采用这种喷洒菌液的方法来强化制曲能取得较好的效果，并指出，该强化制曲工艺特别适合于气温干燥、不易上霉的北方地区。

王晓丹［33］等采用高酯化力的红曲霉FBKL3.0018强化制青酒大曲，探究出最佳制曲工艺条件是原料配比为小麦50%、大麦40%、豌豆10%，接种量10 g/kg，加水量40%，最高温度55℃，培养时间为25～28 d。大曲贮存使用期为2～3个月。

强化曲的入房培曲过程也与普通曲有差异。由于强化曲接入纯种优良功能菌，曲坯微生物生长活跃，所以来火快、散热大。有文献［34］称，强化曲入房20 h，品温就能升到40℃左右，比传统曲升温快10多个小时。因此，为了方便控温，曲块排放间距需要适当加大，应及时翻曲，并且严格控制曲房温度和湿度，防止曲块表面失水过大，造成干皮、窝心，同时注意适当降温，其方法与普通曲基本上一样。刘群［35］等对中温强化大曲进行研究，指出强化曲摆放间距要比传统曲大2 cm，入房温度在20℃，而后在33 h左右需进行第一次翻曲，整个制曲时间30 d，控制最高温度在45℃以下。丁超成［34］等也有类似研究，并指出，对于加入的嗜热产香细菌，曲温可提高2～3℃，并适当延长高温时间，以保证其生长，促进生香。

强化曲在酿酒生产中的应用取得了良好的效果。优良菌株的接入，抑制了杂菌生长，提高了糖化发酵能力。用强化曲酿酒，成品酒杂味较少，酒质有所改善。同时，强

化制曲可以缩短前期培曲时间，因此特别适合气温较低地区和季节制曲。 强化曲的使用也存在弊端，比如大曲的生产是多维发酵，强化大曲若接入的纯种菌株较多，酒质虽然纯净了但也失去了大曲酒的独特风味。所以，强化曲的使用也需慎重。另外，在强化曲性能上，许多研究片面追求糖化力、发酵力亦或是酯化力。而事实是，并非糖化、发酵力越高，酒曲质量越好。所以，如何在强化制曲过程中，使糖化、发酵、生香达到协调强化，各有益菌株均能发挥各自作用才是关键所在。这也是未来强化曲研究的重点和方向。

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