潘天全,關(guān)玉權(quán),陳興杰,楊金玉,鞏子路,薛錫佳,李 娜,代 森,程 偉
(安徽金種子酒業(yè)股份有限公司,安徽阜陽 236023)
中國白酒以大曲作為釀造的糖化、發(fā)酵、酒化與生香劑,大曲的微生物結(jié)構(gòu)及其風(fēng)味特征是大曲質(zhì)量評價的重要依據(jù),大曲品質(zhì)對白酒的產(chǎn)率和品質(zhì)具有重要影響[1]。大曲微生物結(jié)構(gòu)對大曲風(fēng)味及其原酒的風(fēng)格和品質(zhì)具有重要影響[2],研究大曲微生物結(jié)構(gòu)及風(fēng)味組分,對明確白酒風(fēng)格特點具有重要意義。強(qiáng)化曲是采用微生物分離技術(shù),篩選出能夠充分提高酒曲性能的有益菌種,進(jìn)行人工純種培養(yǎng),接種到酒曲中以強(qiáng)化其各項性能,從而進(jìn)一步提高出酒質(zhì)量[3]。純種工藝技術(shù)的發(fā)展使得小曲的糖化發(fā)酵力普遍強(qiáng)于大曲,強(qiáng)化曲是將自然接種和人工接種相結(jié)合[4],提高酒曲的發(fā)酵性能。由于大曲的培養(yǎng)受自然界環(huán)境影響較大,導(dǎo)致大曲質(zhì)量不穩(wěn)定,因此,強(qiáng)化曲的研究主要集中在大曲強(qiáng)化方面。姚繼承等[5]在大曲培養(yǎng)中加入酯化紅曲霉,制備酯化率較高的強(qiáng)化大曲;馮雅芳等[6]將酵母菌、黑曲霉和紅曲霉混合加入大曲培養(yǎng)過程中,大曲的綜合指標(biāo)得到了改善;陳雪玲等[7]在大曲中添加復(fù)合菌劑,大曲的糖化力、液化力、發(fā)酵力和酯化力等得到了顯著提高;顏林春[8]將篩選到的10 株功能芽孢桿菌經(jīng)純種培養(yǎng)后加入到制曲原料中,制成的強(qiáng)化高溫大曲符合一級高溫大曲的質(zhì)量控制指標(biāo)。大曲的香氣是大曲感官質(zhì)量的重要指標(biāo),由于大曲中含有較多的色素與油脂,不宜采用液液萃取的前處理方法進(jìn)行香氣檢測。頂空固相微萃?。℉SSPME)作為大曲風(fēng)味分析的前處理方法,可以有效減少底物及液態(tài)基質(zhì)中干擾物質(zhì)的影響。
當(dāng)前,關(guān)于安琪生香活性干酵母作為強(qiáng)化菌劑培養(yǎng)強(qiáng)化大曲的應(yīng)用研究還鮮有報道。本實驗以傳統(tǒng)的濃香型大曲工藝為基礎(chǔ),應(yīng)用安琪生香活性干酵母培養(yǎng)強(qiáng)化大曲,采用MiSeq 高通量測序技術(shù)進(jìn)行大曲微生物群落結(jié)構(gòu)分析,采用HS-SPMEGC-MS 聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行大曲揮發(fā)性風(fēng)味組分分析,并進(jìn)行成品曲的質(zhì)量與感官對比。該研究有助于明確酵母強(qiáng)化大曲的微生物群落結(jié)構(gòu)及其風(fēng)味特征,為安琪生香活性干酵母等微生物制品的生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù),并有利于強(qiáng)化大曲的培養(yǎng)工藝調(diào)整及質(zhì)量調(diào)控。
實驗曲樣:濃香型普通大曲與強(qiáng)化大曲(培曲時間均為28 d,培曲月份為春季的4—5 月);強(qiáng)化大曲應(yīng)用安琪生香活性干酵母作為強(qiáng)化菌劑,在制曲壓坯的拌料階段添加。實驗曲樣由安徽金種子酒業(yè)股份有限公司生態(tài)釀酒基地制曲車間提供。
試劑耗材:2%濃度的瓊脂糖凝膠,膠回收試劑盒,qiagen公司。
儀器設(shè)備:氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS,7890A+5975C,EI 源),安捷倫科技有限公司;57330-U 手動SPME 進(jìn)樣器,50/30 μm DVB/CAR/PDMS 固相微萃取頭,美國Supelco 公司;恒溫磁力攪拌器85-2,常州普天儀器制造有限公司;TGL-20M 高速冷凍離心機(jī),上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司;GeneAmp@9700 型聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCPO 儀),美國ABI 公司;MX.S 型可調(diào)式混勻儀,美國SCILOGEX 公司;QuantiFluor 型-ST 藍(lán)色熒光定量系統(tǒng),美國Promega公司。
1.2.1 大曲培養(yǎng)及其取樣方法
大曲培養(yǎng):(1)配制2.5 %的糖液,用量為安琪生香干酵母質(zhì)量的20~30倍,調(diào)溫至35 ℃,將干酵母溶解于活化液中活化1 h 左右[9];(2)強(qiáng)化大曲培養(yǎng)的工藝流程,原料選擇(小麥)→潤料破碎→加入活化后的生香活性干酵母(添加量為總投料量的0.5%)→加水?dāng)嚢琛鷻C(jī)械壓曲→入房臥曲→培菌掛衣→翻曲、通風(fēng)排潮→攏堆、合房→品曲(感觀評價、理化分析)→出曲→入庫貯存;(3)普通大曲的培養(yǎng)及工藝流程均與強(qiáng)化大曲相同,普通大曲的曲料中不添加安琪生香活性干酵母等微生物制劑。
取樣方法:分別取成品曲的曲皮(區(qū)塊表面的1~2 cm)和曲心(曲塊中心的2~3 cm3)作為實驗樣品,在無菌環(huán)境下分別粉碎后保存于無菌袋中,置于-80 ℃冰箱備微生物分析;強(qiáng)化大曲的曲皮和曲心樣品分別表示為FDS 和FDI,普通大曲曲皮和曲心樣品分別表示為NDS 和NDI。在成品曲橫斷面的上表層、中層、內(nèi)層等部位分別等量取樣,粉碎混合后置于-4 ℃冰箱備GC-MS 檢測及常規(guī)理化分析。
1.2.2 大曲樣品的微生物群落分析
采用CTAB 或SDS 方法提取實驗樣品的總DNA,利用瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA 的純度和濃度,取適量的樣本DNA 于離心管中,使用無菌水稀釋樣本至1 ng/μL。以稀釋后的基因組DNA 為模板,根據(jù)測序區(qū)域的選擇,使用帶Barcode 的特異引物(Phusion? High-Fidelity PCR Master Mix with GC Buffer: New England Biolabs)和高效高保真酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增定量,確保擴(kuò)增效率和準(zhǔn)確性。
16S V4 區(qū)引物(515F 和806R):鑒定細(xì)菌多樣性;18S V4區(qū)引物(528F和706R):鑒定真核微生物多樣性;ITS1 區(qū)引物(ITS5-1737F 和ITS2-2043R):鑒定真菌多樣性。PCR 產(chǎn)物使用2 %濃度的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測;對檢測合格的PCR產(chǎn)物進(jìn)行磁珠純化,采用酶標(biāo)定量,根據(jù)PCR 產(chǎn)物濃度進(jìn)行等量混樣,充分混勻后使用2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR 產(chǎn)物,對目的條帶使用qiagen 公司提供的膠回收試劑盒回收產(chǎn)物。
文庫構(gòu)建和上機(jī)測試:使用TruSeq? DNA PCR-Free Sample Preparation Kit 建庫試劑盒進(jìn)行文庫構(gòu)建,構(gòu)建好的文庫經(jīng)過Qubit 和Q-PCR 定量,文庫合格后,使用NovaSeq6000 進(jìn)行上機(jī)測序。建庫與測序等工作在蘇州帕諾米克生物科技有限公司完成。
1.2.3 大曲樣品的HS-SPME-GC-MS分析
參考Ding 等[10]的方法,準(zhǔn)確稱取1.00 g 大曲樣品放入頂空瓶中,加入20 μL 2-辛醇溶液(內(nèi)標(biāo)終濃度為55.04 μg/g),蓋上瓶蓋。取50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取頭,在磁力攪拌器上插入加有20 μL 2-辛醇甲醇溶液和1.00 g 大曲的頂空瓶,萃取溫度60 ℃,平衡10 min后頂空吸附35 min,插入溫度為250 ℃的氣質(zhì)聯(lián)用儀上解吸5 min 后進(jìn)行檢測。
氣相色譜條件:氦氣作為載氣,流速控制為1 mL/min;升溫程序:起始溫度40 ℃,維持3 min,以5 ℃/min 升至80 ℃,再以10 ℃/min 升至230 ℃,維持8 min;氣化室溫度為250 ℃;不分流。質(zhì)譜條件:選擇電子轟擊電離離子源(EI),電子能為70 eV,離子源溫度為230 ℃,質(zhì)量范圍控制在40~400 u。
采用質(zhì)譜計算機(jī)自帶的NIST 數(shù)據(jù)庫定性,各香氣物質(zhì)組分的質(zhì)譜經(jīng)計算機(jī)譜庫檢索,結(jié)合相關(guān)報道文獻(xiàn)解析譜圖,選擇匹配度>50的鑒定結(jié)果以確定香氣物質(zhì)種類,進(jìn)行定性分析;以2-辛醇內(nèi)標(biāo),通過將各香氣物質(zhì)組分峰面積含量除以所有測得香氣物質(zhì)峰面積含量綜合,與2-辛醇質(zhì)量濃度作比進(jìn)行計算,進(jìn)行半定量分析。
式中,c:大曲中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的濃度;cis:大曲中內(nèi)標(biāo)的終濃度;Ac:大曲揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的峰面積;Ais:內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積。
1.2.4 大曲樣品的理化指標(biāo)檢測與感官評價
水分含量:采用質(zhì)量恒定法;酸度:采用酸堿中和法;糖化力:采用斐林試劑滴定法;酯化力:采用酸堿滴定法[11]。依據(jù)參考文獻(xiàn)對普通大曲和強(qiáng)化大曲進(jìn)行感官評價[12],并依據(jù)評分結(jié)果繪制雷達(dá)圖。
濃香型強(qiáng)化大曲以純小麥為主要原料,并添加一定比例的大麥、豌豆等,原料破碎后添加活化后的安琪生香活性干酵母(添加量為總投料量的0.5 %),拌和均勻后進(jìn)行機(jī)械壓塊制曲、入房培菌及排潮管理。培曲過程中,每天兩次檢查房內(nèi)溫度(室溫以房內(nèi)自然溫度為準(zhǔn))并做好記錄,翻曲操作要求“上翻下,下翻上,里拿外,外拿里”等,并調(diào)整曲塊的行間距離。通過開關(guān)門窗等方式調(diào)整不同培曲階段的溫度和濕度,以利于制曲有益微生物的生長繁殖。前期排潮時,對流通風(fēng)增氧,每天開門窗2~3 次;進(jìn)入中挺階段后遵循“潮大多排、潮小少排、無潮不排”等原則[13]。排潮期間的排潮量一般要求為60 %~70 %,培曲前期房內(nèi)相對濕度達(dá)到93 %~96 %,培曲中挺階段曲房內(nèi)的相對濕度達(dá)到96 %~98 %,培曲后期曲房內(nèi)相對濕度<80 %。培曲前期溫度25~45 ℃,培曲中挺階段品溫達(dá)到50~60 ℃,培曲后期溫度45~50 ℃,最后進(jìn)行出房入庫。
強(qiáng)化大曲應(yīng)用安琪生香活性干酵母作為強(qiáng)化菌劑,在制曲壓坯的拌料階段添加。由圖1 可知,強(qiáng)化大曲和普通大曲的溫度變化規(guī)律基本都遵循“前緩、中挺、后緩落”的變化規(guī)律,但仍存在一定的差異。在大曲培養(yǎng)的0~4 d,曲房內(nèi)氧濃度較大,酵母菌和霉菌等微生物快速繁殖,曲坯溫度升溫較快;在大曲培養(yǎng)的5~8 d 時曲坯達(dá)到頂溫,強(qiáng)化大曲的曲溫始終略高于普通大曲,可能是強(qiáng)化大曲在配料時添加了一定比例的安琪生香活性干酵母使得制曲微生物的種類和數(shù)量均有所增加,加快了大曲微生物的繁殖代謝。隨著培養(yǎng)的進(jìn)行,強(qiáng)化大曲的品溫明顯高于普通大曲,而且頂溫的“中挺”時間較長,這可能與培曲前期強(qiáng)化大曲中制曲微生物的代謝旺盛導(dǎo)致淀粉和還原糖消耗的同時產(chǎn)生了大量水分等因素有關(guān)。
圖1 大曲培養(yǎng)過程中的室溫與品溫變化情況
分別對強(qiáng)化大曲和普通大曲的曲皮與曲心樣品提取總DNA 并進(jìn)行測序,測序長度與設(shè)計引物擴(kuò)增長度接近,表明本實驗的測序結(jié)果較合理?;贗llumina Nova 平臺測序構(gòu)建PCR-free 文庫,通過對Reads 的拼接,再對各樣品測序序列進(jìn)行質(zhì)控過濾后得到有效序列,并進(jìn)行聚類分析。對測序結(jié)果在97%相似度的OTU 水平進(jìn)行Chao 指數(shù)計算,各樣品Coverage ≥0.999,表明本實驗的測序結(jié)果可以較為真實地反映各樣品中的細(xì)菌和真菌等微生物的多樣性,測序結(jié)果的有效性較高。Ace 指數(shù)是用于計算群落豐度的指數(shù),其值越大說明樣品中微生物的豐度越高[14]。由表1可知,F(xiàn)DS和FDI的Ace指數(shù)在對應(yīng)樣品組中均最高,表明FDS 和FDI 的微生物豐度可能高于其他曲樣。Chao1 指數(shù)能估算樣品中含有的物種數(shù)目,常用來估計物種總數(shù)[15],由表1 可知,F(xiàn)DS 和FDI 的Chao1 指數(shù)在對應(yīng)樣品組中均最高,表明FDS 和FDI 的物種總數(shù)可能高于其他曲樣。綜上表明,強(qiáng)化大曲(FDS、FDI)的微生物豐度和物種總數(shù)均高于普通大曲(PDS、PDI)。
表1 不同大曲樣品微生物的Illumian Mi Seq高通量測序結(jié)果及Alpha多樣性指數(shù)
由圖2(a)可知,不同樣品中豐度占比較高的真菌門主要包括子囊菌門(Ascomycota)和毛霉菌門(Mucoromycota);FDS 中的子囊菌門(Ascomycota)占比為34.05 %,明顯低于NDS (91.85 %);FDS 中的毛霉菌門(Mucoromycota)占比為64.00 %,明顯高于NDS(8.23 %)。在不同的曲心樣品中,NDI 中的子囊菌門(Ascomycota)占比為54.31 %,明顯低于FDI(95.54%);NDI 中的毛霉菌門(Mucoromycota)占比為46.55%,明顯高于FDI(2.72%)。由圖2(c)可知,F(xiàn)DS 的優(yōu)勢菌屬為根霉屬(Rhizopus,62.77 %),F(xiàn)DI 的優(yōu)勢均屬為嗜熱子囊屬(Thermoascus,44.89 %);扣囊復(fù)膜孢酵母菌屬(Saccharomycopsis)在NDI 中的占比為2.86 %,在FDS 中的占比達(dá)到17.10%,明顯高于NDI,這可能是由于添加酵母制品用于強(qiáng)化制曲所造成的。
由圖2(b)可知,不同樣品中豐度占比較高的細(xì)菌門主要包括厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)和放線菌門(Actinobacteria);NDS中厚壁菌門(Firmicutes)的占比為59.87 %,明顯低于FDS(60.81 %),NDI 中厚壁菌門(Firmicutes)的占比為91.90 %,明顯高于FDI(23.69 %)。值得注意的是,F(xiàn)DI 中的變形菌門(Proteobacteria)占比為23.69%,明顯高于NDI(2.05%)。如圖2(d)所示,F(xiàn)DS中的魏斯氏菌屬(Weissella)占比為31.84%,明顯高于NDS(19.06 %);FDI 中泛菌屬(Pantoea)的占比為40.19 %,顯著高于NDI(0.91 %);FDI 中糖多孢菌屬(Saccharopolyspora)的占比為7.56 %,顯著高于NDI(1.23%)。
圖2 基于不同水平的濃香型大曲微生物相對豐度柱狀圖
綜上表明,強(qiáng)化大曲的微生物菌群結(jié)構(gòu)明顯區(qū)別于普通大曲,添加酵母制品用于強(qiáng)化制曲對大曲的微生物多樣性具有顯著影響。強(qiáng)化大曲主要優(yōu)勢真核微生物菌屬有根霉屬(Rhizopus)、嗜熱子囊菌屬(Thermoascus)和扣囊復(fù)膜孢酵母菌屬(Saccharomycopsis),主要優(yōu)勢原核微生物菌屬包括魏斯氏菌屬(Weissella)、泛菌屬(Pantoea)和糖多孢菌屬(Saccharopolyspora)。
大曲在白酒發(fā)酵過程中不僅發(fā)揮著糖化發(fā)酵劑的作用,大曲自身的香氣對白酒發(fā)酵也有輔助增香的功能[16]。利用頂空固相微萃取(HS-SPME)結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)從強(qiáng)化大曲和普通大曲中分別檢測到42 種和29 種揮發(fā)性風(fēng)味組分,主要包括酯類、醇類、酸類、醛酮類、含氮類、呋喃類和芳香族化合物。
由表2 可知,強(qiáng)化大曲揮發(fā)性風(fēng)味組分?jǐn)?shù)量最多的為酯類化合物,共有12 種,其次為含氮類和醛酮類化合物,均有7 種,強(qiáng)化大曲中還含有芳香族化合物6種,呋喃類化合物4種,含醇類化合物和酸類化合物均為3 種。普通大曲揮發(fā)性風(fēng)味組分?jǐn)?shù)量最多的為酯類化合物,共有12 種,其次為芳香族化合物6 種,含氮類化合物4 種,呋喃類、酸類和醛酮類化合物均為2 種,含醇類化合物1 種。強(qiáng)化大曲揮發(fā)性風(fēng)味組分的數(shù)量高于普通大曲,醛酮類和含氮類化合物的數(shù)量差別明顯。為進(jìn)一步對比強(qiáng)化大曲和普通大曲揮發(fā)性風(fēng)味組分的含量差異,以2-辛醇內(nèi)標(biāo),采用半定量的方法計算揮發(fā)性風(fēng)味組分的含量。
表2 強(qiáng)化大曲和普通大曲揮發(fā)性風(fēng)味組分的HS-SPME-GC-MS分析及其對比
由表3、表4 可知,強(qiáng)化大曲和普通大曲揮發(fā)性酯類化合物的種類數(shù)相同,但含量差異明顯,強(qiáng)化大曲中揮發(fā)性酯類化合物的總含量為171.5814 μg/g,普通大曲中揮發(fā)性酯類化合物的總含量為109.8328 μg/g,強(qiáng)化大曲中揮發(fā)性酯類化合物的總含量明顯高于普通大曲。酯類化合物通常呈現(xiàn)花香和水果香味,酯類化合物能通過醇類和脂肪酸的酯化反應(yīng)生成,也可以由微生物發(fā)酵過程中的乙酰輔酶A 途徑生成。一般來說大曲中酯類的合成前期可能與乙酰輔酶A 途徑有關(guān),而后期與酯化反應(yīng)有關(guān)[17]。強(qiáng)化大曲中添加的生香活性干酵母可能會促進(jìn)醇類和脂肪酸之間的酯化反應(yīng),或者是有利于促進(jìn)大曲發(fā)酵過程中乙酰輔酶A 途徑的進(jìn)行。強(qiáng)化大曲中揮發(fā)性醛酮類化合物的種類數(shù)明顯高于普通大曲,且強(qiáng)化大曲中揮發(fā)性醛酮類化合物的總含量為7.5096 μg/g,明顯高于普通大曲中揮發(fā)性醛酮類化合物總含量的4.8843 μg/g。醛類化合物可能是大曲微生物降解原料中的淀粉類物質(zhì)在糖酵解過程中產(chǎn)生,醛類化合物常有杏仁、青草味,酮類化合物可能是由微生物參與的脂肪酸β-氧化途徑生成[16,18]。綜上表明,大曲培養(yǎng)過程中添加生香活性干酵母有助于大曲中酯類、醇類、酸類、醛酮類、含氮類、呋喃類和芳香族化合物等揮發(fā)性風(fēng)味化合物的生成,對大曲的香氣起到積極的促進(jìn)作用。
由表3、表4 可知,強(qiáng)化大曲中揮發(fā)性含氮類化合物的數(shù)量明顯高于普通大曲,強(qiáng)化大曲中揮發(fā)性含氮類化合物的總含量為3.8618 μg/g,普通大曲中揮發(fā)性含氮類化合物總含量為2.7338 μg/g。大曲中含氮化合物主要包括吡嗪、吡啶和噻唑等化合物,含氮化合物可以通過非酶促反應(yīng)比如美拉德反應(yīng)生成。在培養(yǎng)溫度超過50 ℃后大曲中耐高溫的芽孢桿菌逐漸變成優(yōu)勢微生物,對含氮類化合物的生成具有積極的促進(jìn)作用[19]。吡嗪類化合物通常呈現(xiàn)烘焙和堅果香味,該類化合物在大曲的焦香味等風(fēng)味中起到積極作用。白酒中發(fā)現(xiàn)的含氮類化合物很可能是由大曲帶入白酒固態(tài)發(fā)酵體系中所造成的[20]。與普通大曲相比,培曲過程中強(qiáng)化大曲升溫快、升溫高且“中挺”保溫時間較長,有利于促進(jìn)強(qiáng)化大曲中揮發(fā)性含氮化合物種類及含量的增加。
表3 采用HS-SPME-GC-MS對強(qiáng)化大曲進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味組分檢測的分析鑒定結(jié)果
表4 采用HS-SPME-GC-MS對普通大曲進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味組分檢測的分析鑒定結(jié)果
2.4.1 強(qiáng)化大曲和普通大曲的理化指標(biāo)分析
大曲的水分、酸度等理化指標(biāo)在一定程度上能夠反映大曲的質(zhì)量;大曲的糖化力、酯化力等指標(biāo)反映了大曲酶系的功能組成及微生物的生長代謝情況,也可作為大曲質(zhì)量評價的重要依據(jù)。由表5可知,強(qiáng)化大曲的水分含量、酸度、糖化力和普通大曲差別不明顯。強(qiáng)化大曲的酯化力和發(fā)酵力明顯高于普通大曲,可能是培曲前期強(qiáng)化大曲的升溫略高于普通大曲,強(qiáng)化大曲的“頂火”時間維持較長,且培曲后期緩慢落火。結(jié)合圖2 的大曲微生物分析表明,強(qiáng)化大曲中的酵母菌群豐富,有利于強(qiáng)化大曲的產(chǎn)酯產(chǎn)香,促使其曲香更加濃郁。
表5 強(qiáng)化大曲和普通大曲的理化指標(biāo)檢測結(jié)果
2.4.2 強(qiáng)化大曲和普通大曲的感官評分標(biāo)準(zhǔn)及評分
普通大曲的感官品質(zhì)可依據(jù)成品曲的外觀、斷面和香味等感官指標(biāo)進(jìn)行初步描述。本文對強(qiáng)化大曲和普通大曲的外觀、火圈及菌絲情況、曲心及窩潮情況、曲皮厚度以及曲香等五個方面進(jìn)行感官評價評分。由表6 可知,在外觀、曲心及窩潮情況、曲皮厚度等方面,強(qiáng)化大曲和普通大曲的差別不明顯,均在9.3~9.5分;曲香方面,強(qiáng)化大曲評分為9.8分,高于普通大曲的9.5 分。結(jié)合理化分析結(jié)果表明,強(qiáng)化大曲的酯化力明顯高于普通大曲,可能是強(qiáng)化大曲中添加的生香活性干酵母對大曲發(fā)酵過程中的產(chǎn)酯產(chǎn)香起到積極促進(jìn)作用,有利于增強(qiáng)強(qiáng)化大曲的曲香。
表6 強(qiáng)化大曲和普通大曲的感官評價評分(濃香型釀酒大曲的感官評價[12])
2.4.3 強(qiáng)化大曲和普通大曲的感官評價雷達(dá)圖分析
感官評價雷達(dá)圖具有數(shù)字化、直觀性等特點,廣泛應(yīng)用于酒類、香精等食品或風(fēng)味產(chǎn)品的感官質(zhì)量評價及微生物發(fā)酵工藝優(yōu)化等領(lǐng)域[21]。Englezos等[22]應(yīng)用感官評價雷達(dá)圖研究了混合菌種酒精發(fā)酵對乳酸菌生長及蘋果酸-乳酸活性的影響;辛松林等[23]基于電子舌技術(shù),采用雷達(dá)圖對中國白酒與雞尾酒基酒的比較作出感官評價;Lezaeta等[24]建立了以感官和消費感知為主導(dǎo)的香氣評價方法,對白葡萄酒的香氣進(jìn)行研究。雷達(dá)圖的使用能更直觀、準(zhǔn)確的分析不同大曲之間的感官差別及特點。
目前,感官評價雷達(dá)圖在釀酒大曲感官評價中的應(yīng)用較少。本研究結(jié)合感官評價雷達(dá)圖分析對強(qiáng)化大曲與普通大曲的感官指標(biāo)進(jìn)行比較,以期直觀反映出強(qiáng)化大曲和普通大曲的感官差異。將大曲的感官描述分為外觀、火圈及菌絲情況、曲心及窩潮情況、曲皮厚度和曲香等五類,通過專業(yè)的評曲人員,對不同類別的大曲樣品進(jìn)行感官評價,并以評分結(jié)果為依據(jù)繪制感官評價雷達(dá)圖。由圖3可知,在外觀、曲心及窩潮情況、曲皮厚度、火圈及菌絲情況等方面,強(qiáng)化大曲和普通大曲差別不明顯;在曲香方面,強(qiáng)化大曲明顯優(yōu)于普通大曲,強(qiáng)化大曲的曲香更加濃郁。
圖3 強(qiáng)化大曲和普通大曲的感官評價雷達(dá)圖
濃香型大曲通常采用小麥、豌豆等作為制曲原料,經(jīng)粉碎潤水后壓制成磚塊狀曲坯,自然環(huán)境下接種環(huán)境微生物,經(jīng)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)成釀酒糖化發(fā)酵劑。大曲的質(zhì)量關(guān)系到曲酒的品質(zhì),傳統(tǒng)制曲采用自然接種,不同發(fā)酵階段的微生物種類及數(shù)量不同[25]。大曲微生物多樣性研究對探究不同制曲工藝的微生物差異、解析相關(guān)功能菌株具有重要意義;功能菌株的篩選、純化及強(qiáng)化應(yīng)用,對提高白酒品質(zhì)、原料利用率和特征風(fēng)味成分含量等具有重要影響,有利于為微生物菌群的強(qiáng)化應(yīng)用提供思路。當(dāng)前,強(qiáng)化大曲研究主要包括接種不同的有益菌株及其接種比例、制曲工藝優(yōu)化等方面,常見的大曲強(qiáng)化菌種包括酵母菌、絲狀真菌和細(xì)菌等[26]。
本研究采用MiSeq 高通量測序技術(shù)分別解析強(qiáng)化大曲和普通大曲曲皮和曲心的微生物群落結(jié)構(gòu),應(yīng)用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HS-SPME-GC-MS)進(jìn)行大曲揮發(fā)性風(fēng)味組分分析,得到的結(jié)論有:(1)強(qiáng)化大曲的微生物群落結(jié)構(gòu)明顯區(qū)別于普通大曲,強(qiáng)化大曲的主要優(yōu)勢真核微生物菌屬有根霉屬(Rhizopus)、嗜熱子囊菌屬(Thermoascus)和扣囊復(fù)膜孢酵母菌屬(Saccharomycopsis),主要優(yōu)勢原核微生物菌屬有魏斯氏菌屬(Weissella)、泛菌屬(Pantoea)和糖多孢菌屬(Saccharopolyspora);(2)強(qiáng)化大曲中揮發(fā)性風(fēng)味組分的種類及酯類、醛酮類和含氮化合物的含量均高于普通大曲,強(qiáng)化大曲的曲香更加濃郁。本研究有助于明確酵母強(qiáng)化大曲的微生物群落結(jié)構(gòu)及其風(fēng)味特征,為安琪生香活性干酵母等微生物制品的生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù),有利于強(qiáng)化大曲的培養(yǎng)工藝調(diào)整及質(zhì)量調(diào)控。