酒曲生产技术的演变

2011-12-22

一 原始的酒曲

  我国最原始的糖化发酵剂可能有几种形式:即曲,蘖,或曲蘖共存的混合物。

  在原始社会时,谷物因保藏不当,受潮后会发霉或发芽,发霉或发芽的谷物就可以发酵成酒。因此,这些发霉或发芽的谷物就是最原始的酒曲,也是发酵原料。

  可能在一段时期内,发霉的谷物和发芽的谷物是不加区别的,但曲和蘖起码在商代是有严格区别的。因为发芽的谷物和发霉的谷物外观不同,作用也不同,人们很容易分别按照不同的方法加以制造,于是,在远古便有了两种都可以用来酿酒的东西。发霉的谷物称为曲,发芽的谷物称为蘖。

 

二 散曲到块曲
  从制曲技术的角度来考察,我国最原始的曲形应是散曲,而不是块曲。

  散曲,即呈松散状态的酒曲,是用被磨碎或压碎的谷物,在一定的温度,空气湿度和水分含量情况下,微生物(主要是霉菌)生长其上而制成的。散曲在我国几千年的制曲史上一直都沿用下来。例如古代的“黄子曲”,米曲(尤其是红曲)。

  块曲,顾名思义是具有一定形状的酒曲,其制法是将原料(如面粉)加入适量的水,揉匀后,填入一个模具中,压紧,使其形状固定,然后再在一定的温度,水分和湿度情况下培养微生物。

  东汉成书的《说文解字》中有几个字,都注释为“饼曲”。东汉的《 四民月令》中还记载了块曲的制法,这说明在东汉时期,成型的块曲已非常普遍。

  到北魏时代,以《齐民要术》中的制曲,制蘖技术为代表,我国的酒曲无论从品种上,还是从技术上,都达到了较为成熟的境地。主要体现在:确立了块曲(包括南方的米曲)的主导地位;酒曲种类增加;酒曲的糖化发酵能力大大提高。我国的酒曲制造技术开始向邻国传播。

  散曲和块曲不仅仅体现了曲的外观的区别,更主要的是体现在酒曲的糖化发酵性能的差异上。其根本原因在于酒曲中所繁殖的微生物的种类和数量上的差异。

  从制曲技术上来说,块曲的制造技术比较复杂,工序较长,而且制曲过程中还要花费大量的人力。酿酒前,还必须将块状的酒曲打碎。古人为何多此一举?其中的道理是块曲的性能优于散曲。从原理上看,我国酒曲上所生长的微生物主要是霉菌,有的霉菌菌丝很长,可以在原料上相互缠结,松散的制曲原料可以自然形成块状。酒曲上的微生物种类很多,如细菌,酵母菌,霉菌。这些不同的微生物的相对数量分布在酒曲的不同部位的分布情况也不同。有专家认为,酿酒性能较好的根霉菌在块曲中能生存并繁殖,这种菌对于提高酒精浓度有很重要的作用。块曲的使用更适于复式发酵法(即在糖化的同时,将糖化所生成的糖分转化成酒精)的工艺。

  西汉的饼曲,只是块曲的原始形式。其制作也可能是用手捏成的。到了北魏时期,块曲的制造便有了专门的曲模,《齐民要术》中称为“范”,有铁制的园形范,有木制的长方体范,其大小也有所不同。如《齐民要术》中的“神曲”是用手团成的,直径2.5寸,厚9分园型块曲,还有一种被称为“笨曲”的则是用1尺见方,厚2寸的木制曲模,用脚踏成的。当时块曲仅在地面放置一层,而不是象唐代文献中所记载的那样数层堆叠。使用曲模,不仅可以减轻劳动强度,提高工作效率,更为重要的是可以统一曲的外型尺寸,所制成的酒曲的质量较为均一。采用长方体的曲模又比园型的曲模要好。曲的堆积更节省空间。更为后来的曲块在曲室中的层层叠置培菌奠定了基础。用脚踏曲,一方面是减轻劳动强度,更重要的是曲被踏得更为紧密,减少块曲的破碎。总之,从散曲发展到饼曲,从园形的块曲发展到方形的块曲,都是人们不断总结经验,择优汰劣的结果,都是为了更符合制曲的客观规律。

 

三 麦曲制造技术的发展

  在汉代以来,麦曲一直是北方酿酒的主要酒曲品种,后来传播到南方。《齐民要术》中所记载的制曲方法一直沿用至今。后世也有少量的改进。

  1 《齐民要术》中的麦曲

  《齐民要术》中共有九例酒曲制法的详细记载。其中八种是麦曲,有一种是用谷子(粟)制成的。从制作技术及应用上分为神曲,白醪曲,笨曲三大类。其中神曲的糖化发酵力最高。

  《齐民要术》中神曲和笨曲的糖化发酵能力有很大的差别。连作者本人也感叹道:“此曲(指神曲)一斗杀米三石,笨曲杀米六斗,省费悬绝如此”(注:杀米意指米的消化,即糖化发酵)。有的神曲一斗甚至可杀米四石。曲的用量占酿酒原料的 3.3%~2.5%,笨曲为15%左右。神曲用量这样少,在历史上也是罕见的,因为即使在现代,黄酒酿造时,麦曲的用量也在8-10%左右。只有小曲的用量才可能是这样低。这说明《齐民要术》中所记载的神曲,曲中的根霉菌和酵母菌较丰富。作为麦曲来说,用曲量如此少,固然有许多其它原因,如曲的形体较小,制曲原料磨得较细,培养温度也较低。

  2 麦曲生产技术的进一步发展

  (1)中草药配料的广泛使用

  在北魏时代,虽然也使用一些中草药,但是种类少,且大都是天然植物。宋代的酒曲则有了很大的改变。宋代《北山酒经》中的十几种酒曲,几乎每种都加为数不等的中草药,多者十六味,最少的也有一味尤其注重所使用药物的芳香性。用药的种类有:

  道人头,蛇麻,杏仁,白术,川芎,白附子,木香,官桂,防风,天南星,槟榔,丁香,人参,胡椒,桂花,肉豆蔻,生姜,川乌头,甘草,地黄,苍耳,桑叶,茯苓,赤豆,绿豆,辣蓼等。

  用药方式:一种是煮汁法,用药汁拌制曲原料,另一种方法是粉末法,将诸味药物研成粉末,加入到制曲原料中。酒曲中用药的目的,按《北山酒经》:“曲用香药,大抵辛香发散而已。”至于明代酒曲中大量地加中成药,并按中医配伍的原则,把药物分成“君臣佐使信”,那又是另外一回事了。古人在酒曲中使用中草药,最初目的是增进酒的香气,但客观上,一些中草药成分对酒曲中的微生物的繁殖还有微妙的作用。

  (2)曲块堆积方法的改良

  北魏时代,酒曲一般是单层排布在地面上的,曲房的利用率低,而且, 客观上,由于同一空间内,曲块数量少,所散发的热量少,酒曲的培养温度不会很高,故在《齐民要术》中,翻曲的间隔时间一般为七天。按现代的观点来看,应属于中温曲。

  唐末成书的《四时纂要》中首次提到了一种改良的堆曲方法,不妨称之为“品字形堆曲法”,即原书中所说的“竖曲如隔子眼”。显然,采用这种堆曲法,在同一空间内所堆的曲块数量有明显增加。同一空间内,曲块数量增加,则散发的热量和水分都会大量增加,使密闭的空间内温度和湿度上升的速度加快,酒曲中微生物的生态环境也就随之发生变化,进而影响微生物的种类及其数量。从原理上来推测,高温曲的形成就具备了条件。高温曲对酒的风味会产生显着的作用。

  从宋代后,块曲的种类越来越多,出现了挂曲,草包曲等。这些曲至今仍在一些名酒厂使用。现代以来,对机械化制曲也进行过实险。传统酒曲技术中的精华得以保留,发展了纯种制曲。从酒曲中分离到大量的微生物,经过挑选,将优良的微生物接入培养基中,使酒曲的用量进一步降低,酒质得到提高。

 

四 小曲制造技术
    除了北方的麦曲外,至迟在晋代南方已出现了团状的米曲。晋人嵇含在《南方草木状》中记载了南方的草曲,也即米曲,这是关于南方米曲的最早记载。

小曲一般是南方所特有,从晋代第一次在文献中出现以来,名称繁多,宋代 《北山酒经》中共有四例。其制法大同小异:采用糯米或粳米为原料,先浸泡蓼叶或蛇麻花,或绞取汁。取其汁拌米粉,揉面米团。

  传统的麦曲,完全采用天然接种微生物的方式。小曲的接种在宋代以前,也不例外。但在《北山酒经》中则记载了一种人工接种的方式,即:“团成饼子,以旧曲末逐个为衣”。也就是说把新制成的曲团在陈曲粉末上滚动一下,陈曲末便粘在新曲团的表面,陈曲末中有大量的根霉孢子,可以在曲团上迅速繁殖,形成生长优势。由于可以人为地选择质量较好的陈曲作为曲种,这就可以择优汰劣。通过年复一年的人工选育,自然淘汰,质量优越的曲种(实际上是微生物菌种)就保留下来了。而天然接种的酒曲,酒曲中微生物的来源主要是水源,原料本身所带入,或者制曲场所及用具。性能优良的菌种无法代代相传,酒质也就无法恒定。

  明清时期,小曲中加入种类繁多的中草药,成为这一时期的特点。明代《天工开物》中说:“其入诸般君臣与草药,少者数味,多者百味,则各土各法,亦不可殚述”。这种传统做法一直延续至现代。周恒刚先生在1964年搜集的四川邛崃的药曲配方中,有一例,其配方中用药达72味,合计50多公斤,可配1460公斤的原料( 《糖化曲》,1964年,中国财经出版社)。但小曲也有少加甚至不加药的。如明代的东阳酒曲中只加辣蓼。宁波白药也是如此。故明代以来,小曲向药小曲和无药小曲两个方向发展。

  小曲中的微生物主要是根霉,据有关科技工作者分离鉴定,在分离到的828株毛霉科的霉菌中,其中根霉占643株。根霉不仅具有糖化作用,还具有酒化酶,故具有酒化作用。小曲中还有许多其它微生物,现代工业微生物从中得到不少有益的菌种,继续为人类做出贡献。

 

五 大曲的发展

  元代以来,蒸馏烧酒开始普及,很大一部分麦曲用于烧酒的酿造。因而传统的麦曲中分化出一种大曲,虽然在原料上与黄酒用曲基本相同,但在制法上有一定的特点。到了近现代,大曲与黄酒所用的麦曲便成为两种不同类型的酒曲。明清时期,河南,淮安一带成了我国大曲的主要生产基地。

  大曲是从麦曲中分化出来的,故在古代酒的文献资料中大曲的概念并不明确。一般指曲的形体较大的麦曲。这里所说的大曲,是指专门用于蒸馏酒酿造所用的麦曲。大曲与黄酒所用的麦曲的主要区别在于制曲原料,曲型和培养温度这三个方面。

  1 制曲原料

  大曲的原料为豌豆,小麦和大麦。其配比也随各地而有所不同。豌豆在原料中占30%-50%。因此豆类原料的广泛使用,对于大曲中的微生物种类,相对数量,对曲香,酒香都具有重要的意义。

  2 制曲工艺

  大曲的形体较大。如《天工开物》所描述的当时淮郡所造的曲是打成砖片。这种曲形延续至今。   大曲的生产工艺流程:

  小麦→润水→堆积→磨碎→加水拌和→装入曲模→踏曲→入制曲室培养→翻曲→堆曲→出曲→入库贮藏→成品曲

  砖块式的大曲,是由专门的制曲工人踏制的。 踏曲是一项即辛苦又有趣的工作。颇有讲究。首先是其严密的组织形式及相互配合的工作方式,往往有一监工,由曲坊主人或有经验的人担任。制曲工人有严密的分工,有人专门量原料和水,有的专门拌料,有的专事搬运,曲面装入木模,由踏曲工踏实。踏曲工有十几人甚至数十入之多。每人规定踏几脚,如第一人连踏三脚,第二人接过去,同时即翻一面,再踏三脚,第三人又接下去,最多时一块曲需经过60人的踏制。然后由专入取出木模,还有专门的人从事曲块边边角角部位的踏制,有人负责修曲,使曲块平滑。由数人搬至曲室。这样严密的踏曲组织系统,其目的是为了踏制高质量的块曲。踏曲最重要的是要使曲块紧密,一方面是为了减少曲块在搬运过程中曲块的破碎,更重要的是曲块的紧密程度直接或间接地影响酒曲中所繁殖的微生物。制块曲所用的曲模,采用砖形,这大概也是数百年的经验积累下来,人们认为这是一种最佳的几何形状。前面说过,较原始的曲模较小,有园形,扁方形,而长方体的砖形则是综合了各种因素之后所确定的最佳几何形状。这些因素大致包括:曲面的粘性,曲块水分的蒸发需要,散热的需要,踏制时的力量大小,曲块堆积的需要,搬运的需要。


  3 培养温度

  曲块成型后,送入曲房,微生物菌体是由多种渠道自然接种的。在密闭的曲房内,微生物开始繁殖,并散发热量,温度的升高又加速水分的蒸发,使整个曲房内温度和湿度都上升。从培菌过程的操作来说,大曲与黄酒麦曲并无显着差异,翻曲,通风,堆曲等仍是必要的操作步聚。但关键的区别是培菌温度。大曲向高温曲方向变化。

  大曲的培养温度可达50-60℃。各地的做法也有所不同。如民国时期唐山地区的培养温度为52℃,茅台酒的酒曲培菌温度可达60℃。翻曲的工人往往裸体进入曲房进行操作,也不免汗流夹背。

  大曲向高温曲的方向发展,客观原因之一,可能是曲室内堆积的曲块数量增加,导致曲房内温度上升速度快,幅度大(前面已说过,这是由于品字形堆曲法的采用所造成的),明清时期,制曲成为一门手工业,曲坊专门从事酒曲生产,为尽量利用空间,曲房内的块曲数量有可能尽量增加。另外一个重要原因则是人们意识到高温曲所酿造的酒香气较好。其机理虽未完全阐明,但有一条是较为肯定的,即酒曲上生长的高温菌与低温菌的的比例随培养温度而变,高温菌代谢产物对酒的香气成分具有一定的作用。

  不同类型的大曲,培养时期的最高温度有所不同。 大致有三种类型:中温曲,高温曲和超高温曲。中温曲以清香型白酒汾酒所用的大曲为代表,最高温度为50℃ 以下。其培养过程的特点是:制曲着重于曲的排列,曲房的窗户昼夜两封两启,温度则两起两落。控制热曲和凉曲温度较为严格,热凉升降幅度较大,小热大凉,适合于多数中温性微生物生长,以白色曲较多。中温曲的糖化力,液化力和发酵力最高。高温曲以浓香型白酒所用的大曲为代表。制曲时期最高温度大于50℃,制曲期间,以曲的堆积为主,复盖严密,以保潮为主。培养期间温度的掌握主要靠翻曲来实现,只有当最高温度超过工艺要求的极限时,才进行翻曲,放潮降温。工艺特点为多热少凉。曲的糖化力,液化力和发酵力均不及中温曲。超高温曲以酱香型白酒所用大曲为代表。如茅台酒所用的大曲,制曲时着重于曲的堆积,复盖严密,以保温保潮为主,每当曲温升至60-65℃时,才开始翻曲。超高温曲的糖化力,液化力和发酵力均最低。故曲的用量最大,茅台酒用曲,曲粮比高达1:1。

  现代的白酒生产,优质酒和国家名酒都采用传统法制作的大曲。为减轻制曲工人的劳动强度,曾应用过机械化制曲。

 

六 红曲生产技术

  红曲,顾名思义,其色泽红艳,在古代除了用于酿酒外,还广泛用于食品色素,防腐剂。现代还发现红曲中有一些药用成分,如可用于治疗高血压,腹泻。

  红曲的主产地历来在南方,尤其是浙江,福建,江西等省。又以福建的古田为最着名。红曲的品种又分为库曲,轻曲和色曲三大类。库曲的单位体积较重,多用于酒厂酿酒;轻曲体轻,一般用于酿酒或用作为色素;色曲曲体最轻,色艳红,多用于食品的染色。

  1 红曲的由来

  红曲在宋初有记载。但详细制法在元代及以后的文献中才得以所见。如元代的《居家必用事类全集》、明代的《本草纲目》、《天工开物》等。

  2 红曲的传统制法及技术进步

  古代制红曲,必先造曲母。曲母实际上就是红酒糟。 该红酒糟是用红曲酿成的。红曲相当于一级种子,红酒糟是二级种子。曲母的酿法与一般酿酒法相同。现代可以直接采用红曲粉或纯培养的红曲霉菌种接种。

  着名的福建红曲传统制法是:

  曲种(曲粉+醋)            ↓    洗米→蒸饭→摊饭→拌曲→入曲房培养→堆积→平摊→浸曲→堆积→→翻拌 →第一次喷水→第二次喷水→出曲→晒干→成品曲→包装

  红曲所生长的微生物属于红曲霉菌,其种类很多。其生长特点是耐酸。从古代起,人们就掌握了这一规律,在接种时及培养过程中,加入醋酸或明矾水调节酸度。红曲培养的好坏与否,还与温度有关,故在培养过程中,堆积或摊开就是一种调节温度的方法(这和其它制曲时的方法相同)。培养过程中,湿度和水分含量更是非常关健的。水分太高或太低均不利,调节水分或湿度的方法有多种,如喷水,或短时间的浸曲。红曲的培养过程是一个非常有趣的过程。开始时还是雪白的米饭培养数天后,米饭粒上开始出现红色的斑点,随着培养时间的延续,米饭上的红斑点逐渐扩大,一般在7天左右,全部变红,如果继续培养,颜色会变成紫红色。

  现代除了传统的制曲方法外,还发展了厚层通风法制红曲工艺和红曲的液态法培养工艺。厚层通风法制曲可以减轻工人的劳动强度,节约空间。液态法制曲,可以利用更为廉价的原料,如玉米制红曲。原料的利用率也得以提高。

  除了红曲外,我国一些地区还有乌衣红曲和黄衣红曲。乌衣红曲中的微生物除了红曲霉菌外,还有黑曲霉菌;黄衣红曲中的微生物不仅有红曲霉,还有黄曲霉菌。这些曲可以酿制各种不同风格的酒。

 

七 麸曲和酒母

  白酒酿造中麸曲的使用是中国酿酒业的一次重大改革。自从1955年确立了以麸曲,酒母为核心的《烟台酿酒操作法》以来,这一方法得到了大力的推广, 现在已成为我国白酒生产的主要操作方法之一。其主要优点是麸曲的糖化发酵力强,酿酒原料的利用率比传统酒曲提高10%-20%左右;麸曲的生产周期短, 而且便于实现机械化生产。液态法白酒也是在麸曲法的基础上形成的。但是麸曲法生产的白酒香气香味等方面较为欠缺。不少厂家则采用多种微生物发酵(如添加生香酵母,己酸菌等)加以弥补。

  麸曲是采用纯种霉菌菌种,以麸皮为原料经人工控制温度和湿度培养而成的,它主要起糖化作用。酿酒时,需要与酵母菌(纯培养酒母)混合进行酒精发酵。

  麸曲生产的主要方法有:盒子曲法;帘子曲法;通风制曲法。制曲工艺分为固体斜面培养,扩大培养,曲种培养和麸曲培养四个阶段。实际是逐步扩大培养的过程。

  现代酒母虽然从本质上来说与古代的酒母是相同的,但最根本的区别在于现代酒母是纯种培养的酵母菌,而古代的酒母(如《北山酒经》中所提到的)实际上是用于作种子的酒醅。

  酒母的培养也是一个纯种逐级扩大培养的过程。先采用试管培养,然后是烧瓶培养,再用卡氏罐培养,最后是种子罐培养。

 

八 酶制剂
  传统的酒曲,其本质之一就是粗酶制剂。 但传统的酒曲的最大缺点是酶活较低。现代,由于酶制剂工业的发展,在酒的生产过程中,适当加入一部分酶制剂以代替部分传统酒曲。目前所使用的酶制剂主要是液化酶和糖化酶两大类。酶制剂的使用可降低酒的生产成本,但所产生的问题是酒的香味受到一定的影响。因此在一些名酒厂,传统的酒曲仍是必不可少的。