周志立， 劉雙平， 徐岳正， 周建弟， 應(yīng)維茂， 毛 健，*

(1.江南大學(xué) 糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室/食品學(xué)院， 江蘇 無(wú)錫 214122；2.浙江古越龍山紹興酒股份有限公司 國(guó)家黃酒工程技術(shù)研究中心， 浙江 紹興 312000；3.江南大學(xué)(紹興)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院， 浙江 紹興 312000)

黃酒的特色是“以麥制曲，以曲釀酒”[1]，因此，作為黃酒發(fā)酵過(guò)程中重要的糖化劑與產(chǎn)香劑[2]，生麥曲對(duì)黃酒的品質(zhì)與風(fēng)味具有至關(guān)重要的影響。黃酒生麥曲歷史悠久，歷史上有過(guò)多次工藝改進(jìn)，其中草包曲工藝是紹興地區(qū)黃酒釀造的重要傳統(tǒng)工藝[3]。草包曲與塊曲都屬于生麥曲。1973年以前生產(chǎn)黃酒，由于紹興地區(qū)人工制曲時(shí)使用長(zhǎng)桿稻草包裹曲塊，所以稱(chēng)為“草包曲”，后受到當(dāng)?shù)胤N植矮腳稻的影響，可以制作草包曲的稻草來(lái)源逐漸減少；再加上傳統(tǒng)草包曲制作工藝要求“上三縛松，下三縛緊”，工序繁重，因此越來(lái)越難以滿(mǎn)足現(xiàn)代生產(chǎn)需要[4]。隨著機(jī)械化制曲程度的提高，傳統(tǒng)的草包曲逐漸被現(xiàn)代的機(jī)械塊曲取代。機(jī)械制作的塊曲節(jié)約人力、效率高、一次成型、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，但存在“干皮”、過(guò)實(shí)、生產(chǎn)季節(jié)性與延滯性等問(wèn)題[5-7]。因此，對(duì)生麥曲發(fā)酵工藝進(jìn)行現(xiàn)代化改進(jìn)及評(píng)價(jià)具有十分深遠(yuǎn)的意義[8]。

目前，關(guān)于黃酒生麥曲的評(píng)價(jià)研究主要集中在生麥曲的群落結(jié)構(gòu)對(duì)黃酒風(fēng)味的影響[9-11]，以及不同種類(lèi)或用量的生麥曲對(duì)黃酒發(fā)酵的影響[12-13]，也有研究利用組學(xué)技術(shù)研究生麥曲中的微生物與代謝物的相關(guān)性[14]，而對(duì)草包曲的相關(guān)應(yīng)用研究較少。近年來(lái)，關(guān)于自動(dòng)化制生麥曲的相關(guān)研究也表明：曲箱制曲是智能化的重要前提[15]，但基于曲箱制曲對(duì)傳統(tǒng)草包曲的工藝仿制與評(píng)價(jià)的相關(guān)研究仍處于初階水平。本研究通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)草包曲的發(fā)酵環(huán)境進(jìn)行分析與模擬制成仿草包曲，對(duì)比仿草包曲與對(duì)照塊曲的酶活性能、微生物群落結(jié)構(gòu)，再將仿草包曲與對(duì)照塊曲進(jìn)行黃酒發(fā)酵驗(yàn)證，比較所發(fā)酵黃酒的理化指標(biāo)、揮發(fā)性與非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量，并借助主成分分析比較和展示兩種生麥曲的發(fā)酵性能的異同。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糯米、生小麥購(gòu)自無(wú)錫錫山區(qū)米市；對(duì)照塊曲、熟麥曲由浙江省紹興市古越龍山黃酒廠(chǎng)提供；黃酒酵母為本研究團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室菌庫(kù)保藏菌株，編號(hào)為HJ。

糖化酶：2.78×105U/mL，蘇州宏達(dá)制酶有限公司；液化酶：1.40×105U/mL，諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司；3,5-二硝基水楊酸、NaOH、酒石酸鉀鈉、苯酚、亞硫酸鈉等試劑均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；2-辛醇、甲醇、乙腈、氨基酸和有機(jī)酸等標(biāo)品均為色譜純，安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

KC/HWS- 250PY型恒溫恒濕培養(yǎng)箱，上海凱測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；UV- 1800型紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司；Waters e2695型高效液相色譜系統(tǒng)，美國(guó)Waters科技有限公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS型萃取頭，美國(guó)Supelco公司；10 mL頂空鉗口樣品瓶，安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；Thermo Fisher TRACE 1300型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)Thermo Fisher科技公司；DF- 101KS型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鄭州恒巖儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1仿草包曲制備工藝

仿草包曲制作工藝流程見(jiàn)圖1，本研究使用醫(yī)用紗布模擬在傳統(tǒng)草包曲外側(cè)包裹使用的稻草，采用紹興市古越龍山黃酒廠(chǎng)生麥曲工藝，制成仿草包曲，其工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 仿草包曲的制作流程Fig.1 Production process of imitated Caobao koji

參考相關(guān)文獻(xiàn)[1,4,16-17]，經(jīng)過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定發(fā)酵溫度與濕度參數(shù)，按照表1所述工藝在恒溫恒濕培養(yǎng)箱中進(jìn)行生麥曲發(fā)酵。

表1 仿草包曲制作工藝參數(shù)Tab.1 Production process parameters of imitated Caobao koji

1.3.2黃酒的釀造工藝及取樣要點(diǎn)

黃酒發(fā)酵模擬實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)[18]，并略作改動(dòng)。設(shè)置2個(gè)分組，第1組：只添加生麥曲(質(zhì)量分?jǐn)?shù)占生糯米質(zhì)量的13.5%)釀酒；第2組：生麥曲(質(zhì)量分?jǐn)?shù)占生糯米質(zhì)量的11.7%)與熟麥曲(質(zhì)量分?jǐn)?shù)占生糯米質(zhì)量的1.8%)混用釀酒。分別在發(fā)酵的24、72、120、168、240、360、480 h取樣，進(jìn)行理化指標(biāo)、非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)、雜醇含量等的檢測(cè)。

1.3.3黃酒和仿草包曲理化指標(biāo)測(cè)定方法

酒精度、總酸、氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定參考文獻(xiàn)[19]，還原糖采用二硝基水楊酸法[20]進(jìn)行測(cè)定，液化酶活力的測(cè)定參考文獻(xiàn)[21]并略有改動(dòng)，糖化酶活力與酸性蛋白酶活力的測(cè)定參考工業(yè)酶制劑通用實(shí)驗(yàn)方法QB/T 1803—1993[22]，并略有改動(dòng)。

1.3.4黃酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定方法

采用頂空固相微萃取(HS- SPME)結(jié)合GC- MS法[13]測(cè)定發(fā)酵黃酒中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量。

1)樣品前處理。取2 mL黃酒樣品，加入4 mL純水，2.5 g氯化鈉以及10 μL內(nèi)標(biāo)溶液(2-辛醇，101.8 mg/L)，于50 ℃下使用50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭平衡吸附50 min，270 ℃解吸5 min，用于GC- MS測(cè)定。

2)定性與定量分析。采用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(National Institute of Standards and Techno-logy，NIST)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)檢索結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行定性分析。同時(shí)采用SPME方法對(duì)外標(biāo)混合物進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)外標(biāo)法對(duì)黃酒中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行全定量，得到各揮發(fā)性組分的質(zhì)量濃度。

1.3.5黃酒中雜醇的測(cè)定方法

采用GC- MS法測(cè)定發(fā)酵黃酒中的雜醇[9]。取3.5 mL黃酒樣品置于15 mL離心管，加入3.5 mL純水，1 mL乙腈，600 μL二氯甲烷，50 μL內(nèi)標(biāo)溶液(4-甲基-2-戊醇，16 848 mg/L)，渦旋1 min混勻，5 000 r/min離心5 min，收集底部有機(jī)相，過(guò)0.22 μm濾膜后，用于GC- MS測(cè)定。

1.3.6黃酒非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定方法

黃酒中的非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，主要包括有機(jī)酸與氨基酸兩類(lèi)。本研究參考文獻(xiàn)[11]采用HPLC法測(cè)定發(fā)酵黃酒中的有機(jī)酸；參考文獻(xiàn)[23]采用HPLC法測(cè)定發(fā)酵黃酒中的游離氨基酸。

1.3.7微生物群落結(jié)構(gòu)分析方法

樣品采用送樣測(cè)序的方式由北京諾禾致源科技股份有限公司采用賽默飛NGS Ion S5平臺(tái)進(jìn)行16S rDNA的V3～V4區(qū)及內(nèi)轉(zhuǎn)錄1區(qū)(internal transcribed spacer1, ITS1)高通量測(cè)序，每份樣品做3個(gè)平行，測(cè)序結(jié)果經(jīng)過(guò)質(zhì)控后進(jìn)行QIIME(quantitative insights into microbial ecology)流程分析，具體方法參考文獻(xiàn)[10]。在99%相似度水平進(jìn)行操作分類(lèi)單元(operational taxonomic units，OTU)的聚類(lèi)與生物信息統(tǒng)計(jì)分析，將序列信息與Silva(http://www.arb-silva.de/)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，篩選屬水平相對(duì)豐度大于0.1%的微生物屬進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)對(duì)比分析，平行結(jié)果取均值后作圖。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS Statistics 19.0與R(version 3.6.3)語(yǔ)言agricolae包進(jìn)行ANOVA方差分析與差異顯著性檢驗(yàn)，采用Origin軟件與SIMCA 14.1進(jìn)行圖像處理與主成分分析(principal component analysis，PCA)，采用Graphpadprism 7制作堆積圖與熱圖分析。所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 仿草包曲與對(duì)照塊曲的酶活性能比較

參考相關(guān)文獻(xiàn)[1,4,16-17]，基于恒溫恒濕通風(fēng)制曲工藝進(jìn)行模擬，根據(jù)溫度與濕度進(jìn)行仿草包曲預(yù)實(shí)驗(yàn)，最終采用表1所述工藝參數(shù)進(jìn)行仿草包曲的制作。工藝上，仿草包曲采用的是控溫控濕發(fā)酵，不論是培養(yǎng)箱制曲還是放大至圓盤(pán)制曲，均可實(shí)現(xiàn)基于特定指標(biāo)的工藝控制；時(shí)間上，仿草包曲的總發(fā)酵時(shí)間為6～10 d，較現(xiàn)有傳統(tǒng)曲、機(jī)制曲、自動(dòng)化生麥曲均有一定程度的縮短[8,15,24-25]；感官上，仿草包曲比對(duì)照塊曲顏色深，白色菌絲稠壯，有輕微霉味，呈現(xiàn)脆、粉的特征；而對(duì)照塊曲呈黃白色，部分位置出現(xiàn)不均勻的棕褐色，碎粉較少，觸感較硬，結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)。

對(duì)仿草包曲與對(duì)照塊曲的酶活性能進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，仿草包曲的含水量以及糖化力、液化力、蛋白酶活力等酶活指標(biāo)均較對(duì)照塊曲高，這可能是由于對(duì)照塊曲的干燥時(shí)間更久，而仿草包曲的干燥時(shí)間較短，因此具有較高的酶活力。在實(shí)際生產(chǎn)中，較高的酶活力通常意味著起酵速度快，發(fā)酵效率高，酸罐的可能性較小，但也有可能導(dǎo)致前期糖化速度大于發(fā)酵產(chǎn)酒精的速度，進(jìn)而導(dǎo)致酵母的生長(zhǎng)抑制[26-27]。

表2 仿草包曲與對(duì)照塊曲的酶活性能比較Tab.2 Comparison of enzyme activity of imitated Caobao koji and control block koji

2.2 仿草包曲與對(duì)照塊曲的微生物群落結(jié)構(gòu)對(duì)比

圖2 仿草包曲與對(duì)照塊曲的細(xì)菌與真菌屬水平群落結(jié)構(gòu)Fig.2 Genus level community structure of bacteria and fungi of imitated Caobao koji and control block koji

仿草包曲及對(duì)照塊曲的群落結(jié)構(gòu)比較結(jié)果見(jiàn)圖2。仿草包曲的細(xì)菌群落與對(duì)照塊曲相似度較高，糖多孢菌屬(Saccharopolyspora)作為主要細(xì)菌屬，分別占82.4%和76.3%，對(duì)照塊曲中含有總計(jì)相對(duì)豐度13.9%的葡萄球菌屬(Staphylococcus)、泛菌屬(Pantoea)、假單胞菌屬(Pseudomonas)等未在仿草包曲中檢測(cè)到的細(xì)菌屬，而仿草包曲中不可培養(yǎng)的假諾卡氏菌科(unculturedPseudonocardiaceae)的相對(duì)豐度比對(duì)照塊曲高10.9%；真菌群落結(jié)構(gòu)上二者種類(lèi)差異較小，但不同屬真菌相對(duì)豐度差異較大，尤其是仿草包曲中根毛霉屬(Rhizomucor)高達(dá)56.8%，而對(duì)照塊曲中曲霉屬(Aspergillus)相對(duì)豐度為58.9%，分別是兩種生麥曲中的主要真菌屬。除此以外，其他真菌屬的相對(duì)豐度差異較小。這可能是由于仿草包曲培養(yǎng)條件較適宜糖多孢菌屬的生長(zhǎng)有關(guān)，而真菌群落結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大差異的原因，可能與發(fā)酵時(shí)間較短有關(guān)。據(jù)報(bào)道，不同發(fā)酵階段的生麥曲群落結(jié)構(gòu)顯著不同，根毛霉屬普遍出現(xiàn)在發(fā)酵中期，而曲霉屬通常在發(fā)酵末期及儲(chǔ)存較長(zhǎng)時(shí)間后占據(jù)較多比例[10，28-30]。

2.3 仿草包曲與對(duì)照塊曲發(fā)酵黃酒的理化指標(biāo)對(duì)比

圖3 不同曲種制備的黃酒發(fā)酵過(guò)程中酒精度變化Fig.3 Changes of alcohol content of Huangjiu during fermentation by different kinds of koji

將仿草包曲與對(duì)照塊曲進(jìn)行黃酒釀造實(shí)驗(yàn)，酒精度、還原糖、總酸及氨基態(tài)氮的變化情況見(jiàn)圖3至圖5。從圖3可以看出，混有熟麥曲的發(fā)酵組發(fā)酵啟動(dòng)迅速，酒精度增長(zhǎng)快于只有生麥曲的組，前酵結(jié)束時(shí)的酒精度分別達(dá)到13.9%、14.8%、14.8%、15.0%，后酵結(jié)束時(shí)均達(dá)到15%以上，這說(shuō)明4組樣品均發(fā)酵正常，而仿草包曲在沒(méi)有熟麥曲存在的條件下仍然能達(dá)到較好的發(fā)酵水平，其糖化力雖然較熟麥曲低[31]，但仍能達(dá)到一個(gè)較好的發(fā)酵結(jié)果。

還原糖含量是反映酵母利用糖酵解途徑產(chǎn)酒精能力的關(guān)鍵指標(biāo)之一[32]。從圖4還原糖含量變化情況來(lái)看，24 h時(shí)添加熟麥曲的實(shí)驗(yàn)組還原糖消耗量比只用生麥曲的實(shí)驗(yàn)組平均多26.20 g/L，這說(shuō)明添加熟麥曲的2組發(fā)酵醪液中還原糖消耗速度均高于只用生麥曲組；但隨著發(fā)酵進(jìn)程的進(jìn)行，在120 h時(shí)各組還原糖含量已經(jīng)接近，這說(shuō)明在只有生麥曲作為發(fā)酵劑的情況下，發(fā)酵啟動(dòng)雖慢，但前酵過(guò)程足以使醪液中的還原糖消耗至較低水平。

圖4 不同曲種制備的黃酒發(fā)酵過(guò)程中還原糖含量變化Fig.4 Changes of reducing sugar content of Huangjiu during fermentation by different kinds of koji

圖5 不同曲種制備的黃酒發(fā)酵過(guò)程中總酸與氨基氮含量變化Fig.5 Changes of total acid and amino nitrogen contents of Huangjiu during fermentation by different kinds of koji

“無(wú)酸不成味”，酸類(lèi)化合物是黃酒中重要的呈味物質(zhì)與風(fēng)味前體，其與氨基酸態(tài)氮常一起作為發(fā)酵程度的判斷指標(biāo)[33]。由圖5(a)可知，除對(duì)照塊曲組的總酸在前酵期間(0～120 h)低于其他三組外，后酵期間(>120 h)各組總酸含量差異不顯著(P>0.05)，對(duì)照塊曲加熟麥曲組總酸稍高于其他三組；而圖5(b)氨基氮含量變化則反映出只有生麥曲組與添加熟麥曲組可顯著分為兩類(lèi)(P<0.05)，而仿草包曲的發(fā)酵樣品在氨基態(tài)氮含量上與對(duì)照組沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。

2.4 仿草包曲與對(duì)照塊曲發(fā)酵黃酒的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與雜醇對(duì)比

作為黃酒主要微生物來(lái)源的生麥曲被認(rèn)為是黃酒風(fēng)味的重要來(lái)源，因此對(duì)發(fā)酵黃酒風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)，也是反映生麥曲發(fā)酵性能的主要方法之一[34]。

對(duì)后酵結(jié)束后的樣品進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與雜醇的檢測(cè)，共檢測(cè)出7種醇類(lèi)、5種醛類(lèi)、4種酸類(lèi)、15種酯類(lèi)及3種酚類(lèi)，其含量見(jiàn)表3。由表3可知，對(duì)照塊曲組黃酒的醇類(lèi)物質(zhì)含量高于仿草包曲組，4組黃酒的醛類(lèi)與酸類(lèi)物質(zhì)含量接近，但仿草包曲組的酯類(lèi)物質(zhì)顯著高于對(duì)照塊曲組(P<0.05)，且仿草包曲加熟麥曲組高于對(duì)照塊曲加熟麥曲組；4-乙烯基愈創(chuàng)木酚是四組黃酒共有的一種主要酚類(lèi)物質(zhì)，黃酒中的酚類(lèi)物質(zhì)主要來(lái)源于麥曲，這說(shuō)明仿草包曲與對(duì)照塊曲在釀酒的風(fēng)味指標(biāo)方面也具有較高的相似性[35-37]。

酯類(lèi)物質(zhì)是黃酒中主要的芳香物質(zhì)，是形成酒體香氣濃郁的主要因素。兩種生麥曲發(fā)酵的黃酒中含量較高的酯類(lèi)物質(zhì)主要是乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯等，酯類(lèi)物質(zhì)占所檢測(cè)的總揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)比重超過(guò)17.84%。酯類(lèi)物質(zhì)中，乙酸乙酯的含量最高達(dá)到(100.37±3.78)mg/L，乳酸乙酯最高為(36.58±4.97)mg/L，均出現(xiàn)在仿草包曲所發(fā)酵的黃酒樣品中，這說(shuō)明仿草包曲較對(duì)照塊曲有較高的產(chǎn)酯能力。仿草包曲發(fā)酵的黃酒中總醇類(lèi)物質(zhì)與總酯類(lèi)物質(zhì)含量較對(duì)照塊曲分別高51.06 mg/L與18.27 mg/ L，醛類(lèi)物質(zhì)與酚類(lèi)物質(zhì)等含量較為接近。雜醇是黃酒中引起上頭深醉的主要原因之一[38]，因此雜醇的含量也被認(rèn)為是黃酒舒適度與發(fā)酵性能的重要依據(jù)[27，39]。從表3可以看出，仿草包曲組黃酒總雜醇含量較對(duì)照塊曲組低21.27 mg/L，這表明仿草包曲工藝具有廣闊的應(yīng)用前景。總的來(lái)說(shuō)，仿草包曲所釀制的黃酒具有高酯低雜醇的特點(diǎn)，醇類(lèi)與酸類(lèi)物質(zhì)則沒(méi)有顯著差異(P>0.05)，這說(shuō)明仿草包曲與對(duì)照塊曲具有相近的產(chǎn)風(fēng)味物質(zhì)能力。

2.5 仿草包曲與對(duì)照塊曲發(fā)酵黃酒的非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)對(duì)比

黃酒中的非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，主要包括有機(jī)酸與氨基酸兩類(lèi)。圖6是兩種生麥曲發(fā)酵黃酒的有機(jī)酸含量及組成。由圖6可知，仿草包曲的產(chǎn)酸能力較對(duì)照塊曲低，尤其是在乙酸與乳酸含量上顯著低于對(duì)照塊曲組(P<0.05)，但在表3中仿草包曲組與對(duì)照塊曲組黃酒中乳酸乙酯與乳酸乙酯的含量沒(méi)有較大差異，這可能與對(duì)照塊曲中乳酸菌屬等主要產(chǎn)酸菌的相對(duì)豐度顯著高于仿草包曲有關(guān)。

氨基酸是黃酒中重要的呈味物質(zhì)，不僅賦予黃酒獨(dú)特的色澤，高含量的游離氨基酸還是黃酒的健康屬性的體現(xiàn)[40]。經(jīng)過(guò)檢測(cè)可知，仿草包曲加熟麥曲組所釀黃酒中谷氨酸、亮氨酸、脯氨酸的含量分別比對(duì)照塊曲組多257.56、220.24、260.34 mg/L，總游離氨基酸含量較對(duì)照塊曲加熟麥曲組多2 435.13 mg/L，達(dá)到10.63 g/L，是對(duì)照塊曲加熟麥曲組的1.30倍，這與前文所述仿草包曲具有較高的酸性蛋白酶活力相一致。圖7是兩種生麥曲發(fā)酵黃酒的游離氨基酸含量熱圖。由圖7可以看出，不論添加熟麥曲與否，仿草包曲與對(duì)照塊曲所釀黃酒中的游離氨基酸含量均較為接近。

圖6 不同曲種制備黃酒的有機(jī)酸組成與含量Fig.6 Organic acid composition and content of Huangjiu fermented by different kinds of koij

圖7 不同曲種制備黃酒的游離氨基酸含量熱圖Fig.7 Heat map of free amino acid content of Huangjiu fermented by different kinds of koji

2.6 基于風(fēng)味物質(zhì)的PCA分析

對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與非揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，對(duì)4組樣品進(jìn)行PCA聚類(lèi)分析，結(jié)果見(jiàn)圖8。提取3個(gè)主成分，其組合解釋率達(dá)71.6%，其中PC1可以解釋46.7%的總體情況。從圖8可以看出，在第一主成分上，只用生麥曲和生、熟麥曲混用所發(fā)酵的黃酒各自聚在一起，說(shuō)明仿草包曲與對(duì)照塊曲的發(fā)酵性能接近，熟麥曲的添加是影響黃酒品質(zhì)的主要原因；而在PC2上仿草包曲組與對(duì)照塊曲組重合較多，說(shuō)明仿草包曲在應(yīng)用過(guò)程中與對(duì)照塊曲具有一定的相似性，但熟麥曲的使用則是擴(kuò)大仿草包曲與對(duì)照塊曲黃酒風(fēng)味差異的重要原因。

圖8 基于兩種生麥曲發(fā)酵黃酒的風(fēng)味物質(zhì)的PCA聚類(lèi)圖Fig.8 PCA diagram based on flavor substances of Huangjiu fermented by two kinds of raw wheat koji

3 結(jié) 論

本研究對(duì)仿草包曲與對(duì)照塊曲分別進(jìn)行發(fā)酵黃酒的理化指標(biāo)與風(fēng)味物質(zhì)對(duì)比。結(jié)果表明：從酶活性能來(lái)看，仿草包曲的3種酶活性均顯著高于機(jī)械塊曲(P<0.05)；從微生物群落結(jié)構(gòu)來(lái)看，仿草包曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與對(duì)照塊曲相似度較高，但根毛霉屬與曲霉屬的相對(duì)豐度差異較大；從發(fā)酵情況來(lái)看，仿草包曲所發(fā)酵的黃酒酒精度上升趨勢(shì)與對(duì)照塊曲一致，還原糖、總酸與氨基氮的變化也具有相同的趨勢(shì)；從揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)來(lái)看，仿草包曲發(fā)酵的黃酒中總醇類(lèi)物質(zhì)與總酯類(lèi)物質(zhì)含量較對(duì)照塊曲分別高51.06 mg/L與18.27 mg/L，醛類(lèi)物質(zhì)與酚類(lèi)物質(zhì)等含量較為接近；從非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)來(lái)看，仿草包曲組的有機(jī)酸總量顯著低于對(duì)照塊曲組，而氨基酸總量顯著高于對(duì)照塊曲組(P<0.05)。PCA結(jié)果表明，仿草包曲與對(duì)照塊曲的發(fā)酵性能與風(fēng)味組成較為接近，聚類(lèi)情況較好，但熟麥曲的添加是造成兩種曲發(fā)酵黃酒風(fēng)味顯著差異的主要原因仿草包曲低酸高酯的發(fā)酵特征則表明其可用于發(fā)酵清爽型或特型黃酒，此外，仿草包曲在白酒、紅曲黃酒、香醋、醬油的發(fā)酵過(guò)程中也具有優(yōu)異的應(yīng)用潛力。

總的來(lái)說(shuō)，仿草包曲具有與機(jī)制塊曲相當(dāng)?shù)陌l(fā)酵性能。本研究著重于分析仿草包曲在黃酒發(fā)酵中的應(yīng)用與風(fēng)味評(píng)價(jià)，在微生物群落結(jié)構(gòu)方面的研究還不夠深入，后續(xù)還可從微生物與風(fēng)味的相關(guān)性等方面進(jìn)行生麥曲與黃酒質(zhì)量的相關(guān)研究，或從原料、工藝、機(jī)理解析等角度著手研究生麥曲的智能化制造的潛能，為制曲工藝優(yōu)化與現(xiàn)代制曲方法提供借鑒。