寻求制曲酿造术的真谛

２０１２年第６期　总第３７卷　中国调味品　ＣＨＩＮＡ　ＣｏＮＤＩＭＥＮＴ　专论综述　寻求制曲酿造术的真谛　赵德安　摘要：阐明把握事物矛盾的总体是制曲酿造术形成的基础，创造适宜茵群生长代谢平衡的酿造环境，是　生产优质酿造食品的途径。　关键词：制曲；酿造；环境；平衡；自然法则　中图分类号：ＴＳ２６１．１１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１Ｏｏ０—９９７３（２０１２）Ｏ６一ｏＯ１４一Ｏ３　分析，我国先民重综合。在饮食文化方面，我国先民重　视食物中诸多元素的平衡与调和，以达到整体风味的　最佳效应。《吕氏春秋》有：“甜而不浓，酸而不酷、咸而　“曲”是人工培养的微生物群落，用于以谷物为原　料酿造食品。我国人工培养微生物酿造酒、醋、豉、酱、　酱油、腐乳等的历史十分悠久。比德国可赫发明固体　培养微生物早３０００多年。开创了人类利用微生物酿　不减、辛而不烈、淡而不簿”的记载。《尚书・说命》：　“若作和羹、尔惟盐梅”。后世以“和羹”比喻辅佐帝王　治理国家的宰相。唐・张悦《恩制赐食》诗：“位窃和羹　重，恩叨醉酒深。”可见先民对食物调和的重视。至今　我国的酿造调味食品和一般调味料，都比西方各国丰　富。　造食品的历史，为饮食文化作出巨大的贡献。　由于时代科学技术水平的局限，制曲酿造术长期　停滞在感性认识和生产实践阶段，本质鲜为人知，直到　２Ｏ世纪初，微生物纯粹培养发酵技术传人我国后，制　曲酿造业仍保留着作坊生产手工操作的落后生产方　式。人们用纯种发酵的观点评价它，颇有微词如：“利　现在人们知道酒是含醇饮料，但是在自然科学不　发达的上古时代，西方人想分析酒的各个属性、部分、　方面不能实现。一直保留着原始的以麦芽酿酒的方　法。直到１８９２年法国卡尔迈特从我国酒药中分离出　用自然野生微生物天然发酵，是看天吃饭。，，［１］“传统酱　油质量好，是前人无意识地利用多种微生物的混合培　养液。”［２　因而热衷于引进新技术，疏于对传统工艺的　研究发掘。有的研究也是浅尝辄止，看到现象而没有　触及本质。只知道我国人工培养微生物酿造食品，比　西方早３０００多年，却没有找出是什么原因。　糖化力强的霉菌用于生产酒精，才突破了欧洲几千年　来用麦芽作糖化剂的局面，开始人工培养微生物酿造　食品。　１　制曲酿造术的形成和发展　科学技术的形成和发展，总要受到一定的世界观　我国先民重视综合，认识到酒的矛盾主体是饮料，　需要不断提高其享受性。因而在生产实践中追求产品　风味的改善。终于在商代发明了人工培养天然生态微　生物群落的制曲酿酒术，《尚书・说命》：“若作酒醴，尔　和思维方式的支配和影响。我国人工培养微生物酿造　食品比西方早３０００多年，绝对不是前人无意的巧合。　惟曲蘖。”这是曲蘖最早见于文献记载。商代甲骨文中　有大量关于酒和醪醴的记载。在河南郑州曾发掘出商　代酿酒工坊遗址。可见从商代开始，我国酿酒已从农　业分化发展成为独立的行业。明・宋应星《天工开　物》：“古代用曲造酒、用蘖造醴、后世厌醴味簿、逐渐失　人类最早的谷物酿造食品是酒。我国先民和古西方人　用发芽的谷物酿酒，同出于新石器时代，那时酿酒方法　相同，酒质相似。后来由于中西方的思维方式不同，和　饮食文化有别，我国的酿酒方法有了质的变化。　分析和综合是思维的基本过程和方法。西方人重　传，则蘖法亦亡。”商周时代，蘖未亡，醴尚存。在文献　收稿日期：２０１２—０２—１０　—１４一　２０１２年第６期　ＣＨＩＮＡ　ＣｏＮＤＩＭＥＮＴ　中国调味品　专论综述　总第３７卷　中都是“酒醴”、“曲蘖”并用，如《礼记》：“乃命大酋，秫　稻必齐，曲蘖必时。”《苟子》：“飨简玄尊而用酒醴。”有　人据此认为：“曲蘖在上古时是一种发芽及发霉谷物的　混合物。在二汉时曲和蘖才完全不同了。，，［　事实是在周代已经有了多种的曲，酿造出多种不　同的酒。《左传》申叔展问：“有麦曲乎？”曲字前面加了　相关，环境决定生物群落。制曲酿造是创造适宜的养　分、水分、温度，通气性等制曲酿造环境，使自然存在的　各种微生物竞争生存，符合“物竞天择、适者生存”的自　然法则。控制不同的制曲酿造环境，就能促进不同的　菌群生长繁殖、制成各种不同风格的产品。虽然古代　的先民不知道微生物这个词，但是从微生物群落呈现　麦字，说明当时已有不同的酒曲，麦曲只是其中之一。　《礼记・月令》：“天子乃荐鞠衣于先帝”。据《辞海》记　载：“在周时代，已利用黄曲霉培制黄曲。”《礼记・月　令》：“孟冬之月，天子饮酎，用礼乐。”《礼记・坊记》“醍　酒在堂。”说明当时已能酿出多种不同的酒。　《淮南子》：“清醯之美，始于耒耜”说明酿酒始于六　七千年前农业出现后。到了商代已经有约３０００年的　酿酒经验，此时的曲蘖岂能还是发芽及发霉谷物的混　合物？上古之时，谷物收获不及时淋了雨，或因贮不当　受了潮，吸水多的谷物发了芽，吸水少的谷物发了霉，　经过自然发酵成为美酒。由此人类学会了用谷物酿　酒，后来自然发芽及发霉的谷物不能满足酿酒日益增　长的需要，开始人工培养。谷物发芽和发霉的需水量　大不相同，前者为４１　～４８　，后者为２３　～２５％。　在人工培养供水量相同的情况下，供水量多的发了芽，　供水量少的发了霉，泾渭分明，再已不是二者的混合物　了，哪能等到二汉时才完全不同了。　扬曲弃蘖是我国酿造技术的一大飞跃。开创了人　工培养微生物酿造食品的历史，使参与发酵的微生物、　酶类由少到多，代谢产物由简单到丰富，产品品质由淡　簿到醇厚，并为后来醋、鼓、酱、酱油、腐乳等的发明创　造了条件。隋唐时，制曲酿造术先后传人日本、朝鲜、　尼泊尔、越南、缅甸、马来西亚、菲律宾等东南亚国家和　地区。形成了独特的以制曲术为基础，改善产品品质　为目的的多菌种常温混合发酵工艺路线　。日本微生　物学家坂口谨一郎认为，中国的制曲术可与四大发明　媲美。　２　制曲酿造符合自然法则　生产黄酒、白酒、醋、豉、酱、酱油、腐乳，都有一个　培养微生物的过程，叫做制曲或培菌。有人说利用自　然野生微生物是看天吃饭。这“天”就是自然法则。在　自然界中，生物群落不是孤立的存在，总是和环境密切　的“黄衣”、“五色衣”的观察，区分和控制菌群的生长繁　殖。如《齐民要求》中的制黄蒸、黄衣、豉曲、酱曲，都是　用颗粒状的原料制成散曲，通透性强，制曲温度控制在　“温如人腋下暖，”正是米曲霉的生长适温，所以成曲是　以好气性的米曲霉为主，及有相似生长条件的其它霉　菌、酵母、细菌等共栖的群落。米曲霉蛋白质分解力　强，能使蛋白质分解为肽、氨基酸，应用于米酒、食醋、　豆酱、酱油生产，能增强产品的风味。　制笨曲是用小麦炒黄、粗碎后制成块状曲。透气　性较黄衣差，成曲断面为五色衣。既有黄绿色的米曲　霉，白色的根霉，灰色的毛霉，黑色的黑曲霉，还有红色　的脉孢菌和红曲霉。菌类多、代谢生产物丰富，酿成的　产品风味好。但因炒黄的小麦糊化不及蒸熟的，对菌　类生长不利。加以曲块麦粒较粗不易保持水分，影响　菌类的增殖和产酶，发酵力弱。《齐民要术》称：“此曲　一斗杀米七斗。”制神曲是用蒸、炒、生的小麦各等份，　磨细后制成块曲。透气性较笨曲差，适宜兼性厌氧的　根霉，及有相似生长条件的菌类生长。曲块麦粒细透　气性差，水分蒸发慢，利于菌类的增殖与产酶，发酵力　较笨曲强。《齐民要术》：“其用神曲者，一升当笨曲四　升，杀多故也。”有人说：“神曲和笨曲都是曲块小大不　同的小麦曲。”显然失之片面。　公元５世纪前，《齐民要求》记载有１２种制曲法，　其中大都是熟料曲。成书于１１１７年的《北山酒经》记　载有１３种曲，有１１种是全生料曲，并用老曲末涂抹在　新曲外面接种。现在一些糖化力强的根霉，都是从我　国酒药中分离得到的。这种简便有效的育种方法，一　直用于红曲，小曲（酒药）生产。是红曲霉、根霉、毛霉、　酵母等菌种的资源宝库。生料制曲带人原料上沾附的　天然菌群，和原料本身具有的酶，还可诱导分解生淀粉　力的菌类生长。和熟料曲比较，省工节能、发酵力强，　产品风味好。　小曲是用生米粉加水制成透气性较差，体积小的　一】５一　２０１２年第６期　总第３７卷　中国调味品　ＣＨＩＮＡ　Ｃ０ＮＤＩＭＥＮＴ　专论综述　曲块。好气性的和不能分解生淀粉的菌类不易生长。　兼性厌氧并具有分解生淀粉力的根霉能迅速繁殖。根　霉产酸力强，能抑制杂菌生长，促进酵母繁殖，所以成　低，能抑制生酸菌类的生长，保持发酵基质呈中性或微　酸性，能充分发挥淀粉酶、中性蛋白酶和谷氨酰胺酶的　作用，原料物得以充分水解。水解生成的糖、氨基酸对　曲是以根霉、酵母互生为主的群落。根霉糖化力强、出　酒率高，能在兼性厌氧的醅中边生长、边水解、边发酵。　故小曲用曲量小，仅为０．３　～０．４　，发酵周期短。　但小曲中的菌类和酶不如大曲丰富，代谢生成物较少、　基质ｐＨ值起缓冲作用。人夏，气温上升，适宜在中性　环境中生长的乳酸菌迅速繁殖代谢产酸，当基质ｐＨ　值下降到５以下时，乳酸菌生长受到抑制，适宜于鲁氏　酵母生长代谢。不会因乳酸菌过量繁殖，产酸过多而　产品风味不及大曲酒。　大曲是以小麦为主要原料、体积较大的曲。在制　曲过程中，菌群生长代谢产生的吸收热和分解热使曲　温上升。曲中的菌群区化，由常温类群向嗜热类群转　化。一般制曲温度在４５￣５５℃的为低温曲，制曲温度　在５５￣６０℃的为中温曲，制曲温度在６０￣６５℃的为　高温曲。制曲温度低，曲中常温菌群广泛，各种酶促反　应都能进行，成曲的糖化力、发酵力、酯化力较高，用曲　量较少，成品风味酯香浓郁。制曲温度高，成曲糖化　力、发酵力弱，用曲量大。但嗜热芽孢杆菌产生的蛋白　酶、淀粉酶能在较高的温度下，使蛋白质的热分解和淀　粉裂解。加速各种酶促反应和非酶促反应进行，产品　酱香突出。所以低温曲适用于黄酒、食醋和清香型白　酒生产。中温曲适用于浓香型白酒，高温曲适用于酱　香型白酒。　大曲不仅有酿造黄酒、白酒、食醋需要的糖化力、　发酵力、还有形成产品特色的风味成分及其前体物质。　它对产品风味形成的贡献，绝对不是纯种曲、酶制剂、　酿造发酵剂所能取代的。　传统酿造食品都以产品风味优良见长。发酵在常　温、开放的环境中进行，各种菌类易于进入发酵基质　中，适者生存。它们在发酵过程中，拮抗、互生，盛衰交　替，形成菌群的生长代谢平衡。发酵终了生成物丰富　而又平衡，故能构成产品风味的最佳效应。如酿造白　酒；发酵在具有较大固态界面的密封醅中进行，溶存有　较多的氧气，入窖后，好气性和兼性厌氧的菌群大量繁　殖代谢。到后期氧气不足，好气性菌群停止生长。兼　性厌氧发酵仍在进行，嫌气性菌群生长代谢，形成菌群　的盛衰交替和生态平衡和代谢产物平衡，故能酿成风　味独特的优质白酒。　又如酿造酱油，顺应自然气温变化的规律，发酵按　照“春曲、夏酱、秋油”的时序进行。开始发酵的温度　一】６一　造成产品总酸偏高。随着发酵继续进行，基质中含糖　量减少含氮量增高，鲁氏酵母停止生长。菌体自溶物　促进能在高氮低糖环境中生长代谢的球拟酵母繁殖。　此时基质中含糖量已低，球拟酵母不会过量繁殖。不　会因生成过量的乙酸、烷基苯酚等气味活性强的物质，　使产品香气恶化。人秋天气渐凉，发酵进入后熟阶段。　主要是酶的残余活性继续与原料物质作用，和非酶化　学反应进行。促进代谢产物和迈拉德反应生成物间平　衡与调和，达到产品风味的最佳效应。［５］　常温发酵各种酶促反应都能进行，水解生成物立　即发酵转化，不会因中间生存物浓度过大，产生负反馈　作用或达到化学平衡，生化反应顺利进行，最终生成物　浓度较大，故能浓醪发酵或固态发酵。与西方水解与　发酵分阶段控温进行的工艺比较，能简化工艺和设备，　省工节能。西方酿酒为避免糖浓度过高影响酒精发　酵，啤酒醪中麦芽比水为１：４．３，威士忌醪中麦芽比　水为１：５，我国黄酒醪中米比水为１：２。如此浓醪发　酵为世界之冠，醪中酒精含量高达２Ｏ　。美国罗伯特　Ｋ・Ｇ坦普尔誉为：“第一流的工艺，最终达到无法再　前进的顶峰。”　我国的名优特酿造食品大都是固态发酵。固态醅　气、液、固三相并存，具有菌类生长易、产酶多、酶活力　高，代谢产丰富，发酵过程粗放，不需要严格的无菌条　件，发酵设备简单，基质水分含量低，发酵容器小，投资　少，能耗低、三废少等液态发酵无可比拟的优势，正逐　渐成为近代发酵工业首先的形式。有人不明此理，妄　自菲薄说：“纵观世界各国所产蒸馏酒，无一不是采用　液态发酵法，坚守固态法者惟我国独此一家，，［引。认为　技术总是外国的好。　３　小结　在科学技术不发达的古代，我国先（下转第４４页）　２０１２年第６期　总第３７卷　中国调味品　ＣＨＩＮＡ　Ｃ０ＮＤＩＭＥＮＴ　试验研究　由图６可知，在活化用葡萄糖溶液浓度水平为０，即　活化增殖最佳条件为活化用葡萄糖溶液浓度１．８３　、　培养温度３６．５１℃、培养基起始ｐＨ值６．８９时。　乳酸菌在食品中的添加应用有多种型态，主要包括　未经包埋处理和经包埋处理两类。未经包埋处理的乳酸　活化用葡萄糖溶液浓度为２％时，培养温度和培养基起始　ｐＨ值的交互影响效应。活化用葡萄糖溶液浓度为２　时，培养温度和培养基起始ｐＨ值对乳酸菌制剂活化增殖　情况的交互效应显著。由图中可知，随着温度的升高，乳　酸菌菌液ＯＤ值增大，且在３７℃左右达到最大值，说明此　时乳酸菌制剂活化增殖情况最好；另一方面，ｐＨ值对乳　酸菌制剂活化增殖情况的影响在图中表现为较陡，随着　菌，其缺点是不耐酸、不耐久存［７］，经包埋处理的乳酸菌不　仅克服了这些缺点还增加乳酸菌的应用领域，具有抗逆　性强、耐胃酸、耐胆酸盐、存活率高、使用方便等特点　］。　因此，研究乳酸菌制剂的活化增殖条件、扩大乳酸菌制剂　起始ｐＨ值的升高，乳酸菌菌液ＯＤ值也呈先增大后减小　的趋势，说明培养基起始ｐＨ值过高或过低都不利于乳酸　菌制剂的活化增殖。　２．２．３验证试验　应用领域，对整个食品行业的发展具有指导意义。　参考文献：　［１］陈仲翔，董英．泡菜工业化生产的研究进展［Ｊ］．食品科技，　２００４（４）：３３．　响应曲面试验设计优化乳酸菌制剂活化增殖最佳　条件为活化用葡萄糖溶液浓度１．８３　、培养温度　［２］张刚．乳酸细菌——基础、技术和应用［Ｍ］．北京：化学工业　出版社，２００７．　［３］栾金水．乳酸菌的研究应用进展口］．江苏调味副食品，２００４　（１）：８－１０．　３６．５℃、培养基起始ｐＨ值６．８９。为验证模型预测的　准确性，进行４次平行试验得到的乳酸菌菌液ＯＤ值　分别为：１．３０６，１．３０３，１．２９７，１．３０１，平均ＯＤ值为　１．３０１７５，其与理论值相对误差为１．５２　，偏差不大，　因此基于响应曲面法所得的优化工艺参数准确可靠，　得到的乳酸菌制剂活化增殖条件具有实际应用价值。　［４］Ｒａｙ　Ｂ，Ｄａｅｓｃｈｅｌ　Ｍ．Ｆｏｏｄ　ｂｉ０ｐｅｒｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉ—　ｃａｌ　ｏｒｉｇｉｎ［Ｊ］．ＣＲＣ　Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｅ，Ｂｏｃａ　Ｒａｔｏｎ，Ｆｌａ，１９９２．　［５］Ｓｔｉｌｅｓ　Ｋ　Ａ，Ｓｈｅｌｄｏｎ　Ｂ　Ｗ，Ｋｌａｐｅｓ　Ｎ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｎｉｓｉｎ　ｔｒｅａｔ—　ｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｇｒａｍ—　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｂａｃｔｅｒｉａ．Ａｐｐｌ｛－Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，１９９１（５７）：　３６１３—３６１５．　３　结论与讨论　本文研究了发酵泡菜用乳酸菌制剂活化增殖情　况，并采用响应面分析法优化乳酸菌制剂活化增殖条　件。实验结果表明：活化用葡萄糖溶液浓度２　、培养　温度３５℃、培养基起始ｐＨ值７．０为乳酸菌制剂活化　增殖的最佳条件；采用响应面Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ设计，利　用Ｄｅｓｉｇｎ－Ｅｘｐｅｒｔ７．０分析模型数据，优化乳酸菌制剂　［６］Ｍｕｒａｌｉｄｈａｒ　Ｒ　Ｖ，ｃｈｉｒｍａｍｉｌａ　Ｒ　Ｒ，Ｍｅｒｃｈａｎｔ　Ｒ．Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｌｉｐａｓｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｂｙ　Ｃａｎｄｉｄａ　ｕｓｉｎｇ　ｔｗｏ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃａｒｂｏｎ　ｓｏｕｒｃｅｓ［Ｊ］．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２００１（９）：１７—２３．　［７］陈健凯，翁文．双层包埋剂包埋乳酸菌［Ｊ］．漳州职业技术学　院学报，２００５，７（３）：５－８．　［８］李华，骆艳娥，刘延林．真空冷冻干燥微生物的进展［Ｊ］．微　生物通报，２００２（３）：７８—８１．　（上接第１６页）民运用综合的思维方式，认识到酒的矛　盾总体是饮料，因而在生产实践中向着改善产品风味　制曲酿造术符合自然和思维的客观规律，产品风　味优良。是先民的智慧结晶民族的宝贵遗产，应当深　发展。创造了人工培养微生物的制曲酿造技术，开创　了人工培养微生物的历史，为食醋、豉、酱、酱油、腐乳　等酿造食品的发明创造了条件。　入研究发掘，努力传承发展，不可因其生产方式落后而　视为糟粕盲目引进新工艺。　参考文献：　制曲酿造是创造适宜的制曲酿造环境，促进天然　生态微生物竞争生存，并在酿造过程拮抗、互生形成菌　群的生长代谢平衡，故能酿造出风味独特的优质产品。　制曲酿造术的核心是多菌种常温混合发酵。它符　合自然界中，各种生物生命活动的复杂酶促反应，都是　常温混合进行的客观规律，因而具有永恒的合理性。　实践证明，纯种曲、酶制剂、高温速酿等，凡是不具有多　［１］黄志惠．酿造发酵剂——纯种发酵的有效途径［Ｊ］．中国酿　造，２０１１（５）：１５６．　［２］李幼筠．创新为低盐固态酱油发酵酱油工艺拓展了广阔的　生存空间［Ｊ］．中国酿造，２００２（增）：１．　［３］傅金泉．中国酒曲的起源与发展史探讨［Ｊ］．中国酿造，２０１０　（６）：１８０．　［４］赵德安．混合发酵与纯种发酵［Ｊ］．中国调味品，２００５（３）：１．　［５］赵德安．酱油风味研究的探讨口］．中国调味品，２０１１（９）：１．　［６］刘兴照．探讨影响新工艺白酒质量的主要原因［Ｊ］．中国酿　造，１９９８（１）：５．　菌、常温，混合发酵元素的新工艺，用于生产传统酿造　食品，风味总是要差些。　——　４４——