形成機理
酒麴釀酒是中國釀酒的精華所在。酒麴中所生長的微生物主要是黴菌。 對黴菌的利用是中國人的一大發明創造。日本有位著名的微生物學家坂口謹一郎教授認為這甚至可與中國古代的四大發明相媲美,這顯然是從生物工程技術在當今科學技術的重要地位推斷出來的。隨著時代的發展,我國古代人民所創立的方法將日益顯示其重要的作用。
它的主要成分是根黴菌或是灰黴菌再加上一些其它成分,使它呈顆粒狀。甜酒是利用甜酒麴將蒸熟的米飯糖化發酵製作而成,甜酒的風味和營養關鍵決定於甜酒麴的質量。甜酒麴中起主要作用的是
根霉和
酵母菌,根霉是主要的
糖化菌。甜酒的製作主要是利用根霉所產的澱粉酶將糯米澱粉分解成單糖、糊精和少量還原糖及低聚糖類等,形成糯米甜酒獨特的風味。
根霉澱粉酶類:常見的澱粉酶可以分為以下幾種:α-澱粉酶(α-amylase,EC3.2.l.1),也叫液化酶;β-澱粉酶(β-amylase,EC3.2.1.2);葡萄糖澱粉酶(Glucoamylase,EC3,2.1.3),也叫γ-澱粉酶,簡稱糖化酶(縮寫GA或G):異澱粉酶(isoamylase,EC3.2.1.68,糖原6-葡聚糖水解酶)等。我國在食品方面研究和套用的微生物酶估計有30種[61,其中澱粉酶有α-澱粉酶、葡萄糖澱粉酶、β-澱粉酶、異澱粉酶、普魯蘭酶、環糊精生成酶等。根霉可以產生豐富的糖化酶系,其次是α-澱粉酶、異澱粉酶等。關於根霉的酶系,日本的上田誠之助於1984年測定了16株根霉的5種酶的活性,包括糖化酶、α-淀扮酶、果膠酶、木聚糖酶、羧甲基纖維素酶等。另外,方心芳、樂華愛等也曾研究過根霉產生果膠酶、延胡索酸、甚至甾族激素。
甜酒酒麴根霉在甜酒製作過程中主要利用其中的澱粉酶系將糯米澱粉降解為糖類物質。糯米幾乎不含有直鏈澱粉,主線是由α-1,4鍵連線,並具有α-1,6分支點,稱為支鏈澱粉。α-澱粉酶,水解直鏈澱粉和支鏈澱粉內部的α-1,4鍵,產生短鏈的低聚糖混合物,在釀造工業中,這些糖被稱為α-極限糊精,因為他們已經達到了小麥澱粉酶水解澱粉的極限程度。真菌α-澱粉酶與細菌α-澱粉酶不一樣,真菌α-澱粉酶對熱相對敏感,並且是產生麥芽糖為主和其他低聚物的麥芽澱粉酶,可以用來代替高麥芽糖漿產品中的α-澱粉酶。
工藝分類
現代大致將酒麴分為五大類,分別用於不同的酒。它們是:
紅曲,主要用於紅麯酒的釀造(紅麯酒是黃酒的一個品種);
麩曲,這是現代才發展起來的,用純種黴菌接種以麩皮為原料的培養物。可用於代替部分大曲或小曲。目前麩曲法白酒是我國白酒生產的主要操作法之一。其白酒產量占總產量的70%以上。
酒麴歷史
酒麴的起源已不可考,關於酒麴的最早文字可能就是周朝著作<< 書經 說命篇>>中的"若作酒醴,爾惟麴櫱"。從科學原理加以分析, 酒麴實際上是從發霉的穀物演變來的。酒麴的生產技術在北魏時代的《齊民要術》中第一次得到全面總結,在宋代已達到極高的水平。主要表現在:酒麴品種齊全,工藝技術完善, 酒麴尤其是南方的小曲糖化發酵力都很高。現代酒麴仍廣泛用於黃酒,白酒等的釀造。
在原始社會時,穀物因保藏不當,受潮後會發霉或發芽, 發霉或發芽的穀物就可以發酵成酒。因此,這些發霉或發芽的穀物就是最原始的酒麴,也是發酵原料。
可能在一段時期內,發霉的穀物和發芽的穀物是不加區別的,但曲和櫱起碼在商代是有嚴格區別的。因為發芽的穀物和發霉的穀物外觀不同,作用也不同,人們很容易分別按照不同的方法加以製造,於是,在遠古便有了兩種都可以用來釀酒的東西。發霉的穀物稱為曲,發芽的穀物稱為櫱。
從制曲技術的角度來考察,我國最原始的曲形應是散曲,而不是塊曲。
散曲,即呈鬆散狀態的酒麴,是用被磨碎或壓碎的穀物,在一定的溫度, 空氣濕度和水分含量情況下,微生物(主要是黴菌)生長其上而製成的。散曲在我國幾千年的制曲史上一直都沿用下來。例如古代的"黃子曲",米曲(尤其是紅曲)。
塊曲,顧名思義是具有一定形狀的酒麴, 其製法是將原料(如麵粉)加入適量的水,揉勻後,填入一個模具中,壓緊,使其形狀固定,然後再在一定的溫度,水分和濕度情況下培養微生物。
東漢成書的>中有幾個字,都注釋為“餅曲”。東漢的>中還記載了塊曲的製法,這說明在東漢時期,成型的塊曲已非常普遍。
到北魏時代,以>中的制曲,制櫱技術為代表,我國的酒麴無論從品種上,還是從技術上,都達到了較為成熟的境地。主要體現在:確立了塊曲(包括南方的米曲)的主導地位;酒麴種類增加;酒麴的糖化發酵能力大大提高。 我國的酒麴製造技術開始向鄰國傳播。
麥曲生產技術的進一步發展
(1)中草藥配料的廣泛使用
在北魏時代,雖然也使用一些中草藥,但是種類少,且大都是天然植物。 宋代的酒麴則有了很大的改變。宋代>中的十幾種酒麴,幾乎每種都加為數不等的中草藥,多者十六味,最少的也有一味尤其注重所使用藥物的芳香性。用藥的種類有:
道人頭,蛇麻,杏仁,白朮,川芎,白附子,木香,官桂,防風, 天南星,檳榔,丁香,人參,胡椒,桂花,肉豆蔻,生薑,川烏頭,甘草,地黃,蒼耳,桑葉,茯苓,赤豆,綠豆,辣蓼等。
用藥方式:一種是煮汁法,用藥汁拌制曲原料,另一種方法是粉末法,將諸味藥物研成粉末,加入到制曲原料中。酒麴中用藥的目的,按>:"曲用香藥,大抵辛香發散而已。"至於明代酒麴中大量地加中成藥,並按中醫配伍的原則,把藥物分成"君臣佐使信",那又是另外一回事了。古人在酒麴中使用中草藥,最初目的是增進酒的香氣,但客觀上,一些中草藥成分對酒麴中的微生物的繁殖還有微妙的作用。
(2)曲塊堆積方法的改良
北魏時代,酒麴一般是單層排布在地面上的,曲房的利用率低,而且, 客觀上,由於同一空間內,曲塊數量少,所散發的熱量少,酒麴的培養溫度不會很高,故在>中,翻曲的間隔時間一般為七天。按現代的觀點來看,應屬於中溫曲。
唐末成書的>中首次提到了一種改良的堆曲方法,不妨稱之為"品字形堆曲法",即原書中所說的"豎曲如隔子眼"。顯然,採用這種堆曲法,在同一空間內所堆的曲塊數量有明顯增加。同一空間內,曲塊數量增加,則散發的熱量和水分都會大量增加,使密閉的空間內溫度和濕度上升的速度加快,酒麴中微生物的生態環境也就隨之發生變化,進而影響微生物的種類及其數量。從原理上來推測,高溫曲的形成就具備了條件。高溫曲對酒的風味會產生顯著的作用。
從宋代後,塊曲的種類越來越多,出現了掛曲,草包曲等。這些曲至今仍在一些名酒廠使用。現代以來,對機械化制曲也進行過實險。傳統酒麴技術中的精華得以保留,發展了純種制曲。從酒麴中分離到大量的微生物,經過挑選,將優良的微生物接入培養基中,使酒麴的用量進一步降低,酒質得到提高。
四 小曲製造技術
除了北方的麥曲外,至遲在晉代南方已出現了團狀的米曲。晉人嵇含在>中記載了南方的草曲,也即米曲,這是關於南方米曲的最早記載。
小曲一般是南方所特有,從晉代第一次在文獻中出現以來,名稱繁多,宋代 >中共有四例。其製法大同小異:採用糯米或粳米為原料, 先浸泡蓼葉或蛇麻花,或絞取汁。取其汁拌米粉,揉面米糰。
元代以來,蒸餾燒酒開始普及,很大一部分麥曲用於燒酒的釀造。因而傳統的麥曲中分化出一種大曲,雖然在原料上與黃酒用曲基本相同,但在製法上有一定的特點。到了近現代,大曲與黃酒所用的麥曲便成為兩種不同類型的酒麴。明清時期,河南,淮安一帶成了我國大曲的主要生產基地。
製作方法
製作優質甜灑曲的簡便方法。配方:①新鮮尖葉辣蓼草150-200克。採摘辣蓼草時,選其上部帶白色的嫩莖葉,並以農曆八月前後採摘為好。然後洗淨晾乾、切碎待用。②大米750克。將大米用溫水泡15-20分鐘,再濾乾水,用手指捏,如成粉狀即可。③選比較甜的陳甜酒麴2粒。 製作:將米倒入臼(農村舂米工具)內,邊舂邊用粉篩過篩,舂至臼內只剩下半碗碎米時,再加入辣蓼草一起舂,待舂碎後,將篩出的米粉統統倒入臼內繼續舂,直舂到辣蓼草與米粉均勻了,方可取出。用手緊緊捏成小丸子上,嚴防鬆散。在捏制時,如捏不攏,可以摻少量的水再捏,每0.5公斤大米可做小丸子100粒,小丸子做完後,用篩子盛著。然後將2粒陳酒麴碾成粉末,撒在新做的小丸子上,敷蓋一層,輕輕團動幾下,蓋上較厚的乾淨毛巾。經24小時發酵後,揭開毛巾,若每個小丸子(新酒麴)像楓樹球一樣,長了一層淡白色茸毛,並聞著有香味道,證明製作成功。最後一道關鍵工序是晾酒。開始2-3天內曬半天,陰半天,以後整天曬,一般一星期左右曬乾。制好的酒麴用袋盛著,置於生石灰缸內,保持乾燥。
研究
對釀酒微生物的研究始於近代。日本人齊藤早在1904年就對我國的紹興酒釀造的絲狀菌進行了研究,《寄生物和微生物》(1936年上海商務印書館印刷發行,王雲五、周建人主編,杜其矗等編譯)一書中有詳細報導。1914年日本人齊藤、中澤、高橋、山崎等對我國東三省高梁酒麴及酒糟中的微生物(絲狀菌類、線狀菌類、酵母菌、醋酸菌、乳酸菌、酪酸菌及四碳醇菌類、其他細菌等)進行了研究。據浙江傅金泉先生收集的史料可見,1910-1940年間日本人曾對我國高粱酒麴、釀造中的微生物進行了大量的研究並發表論文。
我國近代對中國釀酒微生物的研究始於20世紀30年代初,黃海化學工業研究社是我國最早開展酒麴微生物研究與套用的科研單位,為我國培養了一批微生物研究人才並取得了重大的科研成果。