◎ 張崇軍,周 文,唐賢華
(四川工商職業技術學院,四川 都江堰 611830)
近年來,隨著我國酶工程技術的不斷發展及進步,被越來越多地運用到食品加工、農業生產、工業制造、能源開發和醫療工程等領域當中。酶工程技術在釀酒工業中的運用,能夠有效提升白酒質量,改善我國的白酒釀造工藝。川法小曲白酒作為我國主要的白酒種類,利用酶工程技術提升其質量,是川法小曲白酒生產企業實現經濟效益最大化的重要手段,也是川法小曲白酒進一步推廣普及的關鍵途徑。探討酶工程技術在川法小曲白酒質量提升過程中的應用,對于我國白酒釀造行業的整體發展具有重要的現實意義。
酶是衍生自活性細胞具有特殊催化功能的蛋白質。酶的催化功能非常高效,且適應環境的能力極強,并可根據實際需求和環境條件對其進行控制調節。酶工程技術可以說是生物工程學領域劃時代的突破,對人類文明的未來發展將會產生至關重要的影響。酶工程技術(Enzyme engineering)也被稱之為蛋白質工程學,其主要是利用生物活性酶的特殊催化功能,將各類細胞置于生物反應器內,借助工程技術手段,將其轉換為所需物質的生物技術。當前酶工程技術在工業制造、農業生產、環境工程、醫療事業、食品加工和開發能源等各方面得到了廣泛的運用。近年來,酶工程技術在改良傳統釀酒工藝方面的研究越來越普遍,為歷史悠久的釀酒行業提供了新的發展途徑,也為各種類型酒品的質量提升創造了有力的條件。
川法小曲白酒釀造工藝經過不斷發展,形成了較為成熟完善的四大工序,即蒸糧、培菌、發酵及蒸餾。這套生產工藝具有操作簡單、投入低、出酒率高、發酵時間短等優勢,但由于生產工藝的固化,使得川法小曲白酒的質量一直無法得到有效的提升,川法小曲白酒往往是廉價、粗制的代名詞。長期以來,川法小曲白酒幾乎都是沿用5 d發酵的固態單糧生產法,在陳釀基酒、調味勾兌等方面基本處于空白。生產技術含量低,在很大程度上造成了消費者對川法小曲白酒低檔次、低質量的心理印象,從而使得生產企業只能低價銷售,導致利潤微薄。隨著我國市場經濟體制的完善,白酒市場的競爭日趨激烈化,這就要求川法小曲白酒生產企業必須通過技術創新,提升產品質量,進而提高市場競爭力。隨著酶工程技術在白酒釀造行業的興起與發展,許多研究者將其運用于川法小曲白酒質量提升探索中,并取得了較為顯著的效果。
利用酶工程技術研究發現,乙酸乙酯是小曲白酒中的主要揮發性脂類成分,高粱原花青素可以促進乙酸乙酯的形成,并能夠有效地對醛類、乙酸物質的產生以及雜醇油含量進行控制,避免出現過量問題。據實驗表明,在小曲白酒中添加0.1%高粱原花青素時,其作用及效果最為明顯,乳酸乙酯與乙酸乙酯的比例達到最佳狀態,可有效解決小曲白酒揮發過快問題,避免影響口感。
利用酶工程技術分析川法小曲白酒中微生物組成后發現,酒醅中優勢微生物類型與小曲中的微生物類型基本相同。酒醅中的微生物在不同季節條件下,其消亡和生長規律有所差異,但其組成變化較小。小曲白酒中具有較多不同種類的細菌,其中又以芽袍菌和乳酸菌居多,但這些細菌對于小曲白酒的口感和風味沒有明顯影響。酵母類主要有Saccharomyces cerevisiae和 Saccharomycopsis fibuligera、Pichia anomala、Issatchenkia orientalis,酒精由前2種酵母負責產生,酒體的脂香味則主要由后2種酵母所產生和增加。在小曲白酒主要是糖化菌,其他種類霉菌偏少。
研究者利用酶工程技術對小曲白酒中酒曲進行收集并進行分離后,篩選具備高產特性的乙酸乙酯母菌株,并采用誘變育種技術改造該菌株。經試驗后發現,具有較高產能的乙酸乙酯酵母菌株Y1,在30 ℃的產脂培養基中,進行4 d的靜態培養后,乙酸乙酯的產量為2.152 g/L,超過總脂量的90%,耐受最高溫度達38 ℃,并具有較強的耐酸性。最適宜該菌株生長發育的pH為4,其耐受酒精濃度最高可達10%。經過選育后,得到BY2誘變株,其乙酸乙酯的產量可達2.518 g/L,較之于Y1酵母菌株提高了乙酸乙酯產量20.3%。同時,研究表明該菌株具有穩定的遺傳性能。利用該酵母菌株可以使小曲白酒的口感純度得到有效的提升,大大增加白酒的香味。
川法小曲白酒生產過程中酶工程技術的運用,能夠有效提升小曲白酒質感和質量,使得小曲白酒的口感更為醇正。酶工程技術在提升川法小曲白酒質量中的運用需要與時俱進,順應社會和科技的發展,不斷探索和創新,這樣才能夠真正提升川法小曲白酒的質量,提高其市場競爭力。
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