传统小曲酒生产工艺中的浸泡和蒸煮步骤存在能耗高,劳动力需求大,熟粮运输不便,产生大量有机废水等问题。挤压法作为一种新型的粮食熟化方法,可以替代传统蒸煮工艺,且该法具有能耗低、糊化度高、工艺简单、无废水污染、自动化程度高等优点。但已有研究表明,挤压处理后的粮食粘度较高,不利于糖化培菌,挤压温度过高时还会发生美拉德反应影响酒质。本文以高粱为原料,通过添加耐高温α-淀粉酶来改进挤压膨化过程,以得到低粘度、高糊化度的高粱产品,并将其用于小曲酒的发酵,研究了加酶挤压高粱小曲酒的风味成分。首先,分别对高粱进行蒸煮、不加酶挤压和加酶挤压处理,对比了三种高粱样品在组成成分、微观结构、粘度、糊化度等理化性质上的差异。结果表明,加酶挤压高粱淀粉颗粒被完全破坏,38.71%的淀粉发生了降解,使其水溶性指数提高至30.74%,加酶会使高粱膨化程度降低,容积密度由0.74 g/cm3提高到1.12 g/cm3。快速粘度分析仪(RVA)测得加酶挤压高粱的峰值粘度仅有163 cp,耐高温α-淀粉酶的添加有效的降低了高粱挤出物的粘度(3503 cp),在95°C的处理温度下,加酶挤压高粱的糊化度比蒸煮高粱提高了53.30%,且此温度下高粱褐变程度低,美拉德反应少。X-射线衍射(XRD)结果显示加酶挤压高粱淀粉的相对结晶度为6.96%,回生值仅有4 cp,表示加酶挤压高粱不易老化,性质较为稳定,适合作为小曲酒原料。其次,通过发酵试验确定了加酶挤压高粱小曲酒的最佳发酵方式,并通过响应面法优化了高粱的加酶挤压工艺参数,提高了小曲酒的发酵效率。结果表明,固态发酵的培菌糖化效果是液态发酵的2倍,但是加酶挤压高粱在固态发酵的第3 d产物抑制作用就比较明显,影响酵母的酒精代谢。液态发酵虽然稳定,但发酵效率只有固态的72.17%。半固态发酵能够有效解决产物抑制的问题,发酵效率比液态和固态分别提高了2.10和1.24倍,是更适合加酶挤压高粱的发酵方式。响应面优化得到的最优加酶挤压条件为水分含量33.28%、加酶量1.62‰、末区温度98.40°C,优化后的小曲酒发酵效率为95.18%,实验测得的发酵效率为96.11%,模型拟合度较好。再者,比较了加酶挤压和蒸煮处理对高粱小曲酒风味成分的影响,GC-MS结果显示两种小曲酒风味物质组成基本相似,主要的高级醇为异戊醇、苯乙醇和异丁醇,主要酸类是乙酸,主要酯类是乙酸乙酯和乳酸乙酯。但是加酶挤压酒醅的总高级醇含量为196.62 mg/L,高于蒸煮酒醅(135.62 mg/L),总酯含量为20.32 mg/L,略低于蒸煮酒醅(25.30 mg/L),总酸含量为11.05 mg/L,略低于蒸煮酒醅(13.59 mg/L)。最后,本实验通过添加高粱外种皮挤压辅料来提高发酵时酒醅中原花青素的浓度,利用原花青素的酶抑制特性,对发酵过程进行调节,以改善小曲酒的风味。结果表明,加酶挤压处理后原花青素的保留率高达79.71%,且高粱水溶性的提高可以加快原花青素在酒醅中的扩散。添加20%外种皮辅料可以有效降低发酵初期糖化酶和酸性蛋白酶的酶活,使总高级醇含量降低22.83%,总酯含量提高47.59%,总酸含量基本不变。