釀酒微生物的合理利用

劉軍，司波

（宿遷市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，江蘇宿遷223800）

釀酒微生物的合理利用

劉軍，司波

（宿遷市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，江蘇宿遷223800）

通過微生物技術(shù)窖外生香，在縮短發(fā)酵周期的情況下出酒率提高了5%～8%，降低了成本，盡量減少了不同季節(jié)、不同班組、不同地域的差異。利用窖外生香使產(chǎn)品質(zhì)量更具有獨(dú)特性、統(tǒng)一性、穩(wěn)定性。

微生物；己酸菌；產(chǎn)酯酵母；紅曲霉；酯化液

白酒釀造就是多種微生物的各種酶作用的復(fù)雜過程。早在《漢書·食貨志》記載“一釀?dòng)么置锥货贸删屏贰薄＿@說明很早以前就認(rèn)識(shí)到微生物的存在，并能合理的利用它。不同的省份不同的地理環(huán)境盛產(chǎn)不同風(fēng)格的白酒，是因?yàn)椴煌沫h(huán)境氣候存在不同的微生物區(qū)系。近幾年隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各大名優(yōu)酒廠聯(lián)合科研院所進(jìn)行了各方面的深入研究。利用各種技術(shù)手段，甚至采用太空特有的突變磁場(chǎng)、高能粒子、強(qiáng)輻射、高潔凈等特有的變異源，因其變異范圍廣，選育后性能也相對(duì)穩(wěn)定。中國科學(xué)院微生物研究所、貴州茅臺(tái)、陜西杜康、泰山酒業(yè)、牛欄山酒廠等企業(yè)都開展了這方面的研究并取得了不錯(cuò)的效果。通過利用各種新技術(shù)，在釀造工藝方面、機(jī)械設(shè)備方面、微生物培育方面進(jìn)行了一系列研究改進(jìn)探討。其中微生物的合理利用尤為成果顯著，長(zhǎng)期以來利用延長(zhǎng)發(fā)酵周期、雙輪底發(fā)酵、回酒發(fā)酵等手段促使白酒中呈香呈味物質(zhì)增多。但是這樣同時(shí)會(huì)使設(shè)備利用率降低，產(chǎn)量下降，成本提高，資金周轉(zhuǎn)慢。因此我們充分利用氣相色譜及相關(guān)儀器設(shè)備分析技術(shù)對(duì)濃香型白酒進(jìn)行了全方位剖析。針對(duì)其主要成分含量制定有效的窖外生香工藝方案。使產(chǎn)品更具有獨(dú)特性、統(tǒng)一性、穩(wěn)定性。

濃香型白酒的主體香為己酸乙酯，而己酸又是己酸乙酯合成的主要底物。因此首要工作是制備高質(zhì)量的己酸菌菌液，即含酸量高、無雜菌的菌液。

產(chǎn)酯酵母又名生香酵母，長(zhǎng)久以來在釀酒生產(chǎn)上的應(yīng)用比較普遍，它不僅具有產(chǎn)酒的功能還能產(chǎn)生以乙酸乙酯為主體的復(fù)合香氣，同時(shí)又能幫助己酸菌的生長(zhǎng)及己酸乙酯的合成。天津輕工業(yè)學(xué)院趙華等[1]對(duì)酵母菌的己酸乙酯生物合成與代謝控制育種進(jìn)行了專題研究，論述了酵母菌酯酶和酰基轉(zhuǎn)移酶的催化特點(diǎn)。

1 己酸菌菌液及產(chǎn)酯酵母的制備

1.1 材料

米曲汁的制備：按照取大米1 kg洗凈，再加水7 kg的比例，加熱至沸騰開始不停地?cái)嚢瑁敝撩琢Ｋ绍洘o夾心，冷卻至58～60℃。加入糖化曲恒溫保持3 h后，用紗布過濾，得最初濾出的糖汁的糖度調(diào)整至12 Bix，取500m L米曲汁裝入1000m L大三角瓶，塞上棉塞于121℃高溫滅菌30 m in后備用，澄清后將其糖度調(diào)整至12 Bix，取50m L米曲汁裝入150m L小三角瓶，塞上棉塞，121℃高溫滅菌30min后備用。

玉米面糖化液的制備：按1 kg玉米面，加水5.5～6 kg的比例，先用三分之二的水把玉米面攪拌均勻后加熱并攪拌，沸騰后保持約45m in，加入剩余水量冷卻至58～60℃，加入糖化曲恒溫保持3 h。其糖度調(diào)整至12 Bix，取12 kg裝入卡氏罐，塞上棉塞于121℃高溫滅菌30m in后備用。

麩皮培養(yǎng)基：按麩皮25 kg，玉米面10 kg，水15 kg，乙酸30m L的比例拌勻裝入布袋，于121℃高溫滅菌30m in后備用。

儀器設(shè)備：ZDX-35BI型高壓滅菌鍋，上海精密儀器儀表有限公司；FA2004B型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；HH.B11600型電熱恒溫培養(yǎng)箱，湖北黃石市醫(yī)療器械廠；雙目生物顯微鏡，上海光學(xué)儀器一廠；自制高壓滅菌鍋；自制蒸汽大蒸鍋；超凈工作臺(tái)及一定量的玻璃儀器。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 小三角瓶培養(yǎng)

在超凈工作臺(tái)取固體試管菌種：異常漢遜酵母、球擬酵母、1274、1312、1343、1342分別取一餌菌泥接入至滅菌備用的6個(gè)小三角瓶并做好標(biāo)記，于恒溫培養(yǎng)箱保溫28～30℃培養(yǎng)24 h，因產(chǎn)酯酵母在生長(zhǎng)繁殖及產(chǎn)酯期間都需要氧，所以需每間隔2 h搖動(dòng)1次。

1.2.2 大三角瓶培養(yǎng)

在超凈工作臺(tái)將培養(yǎng)好的小三角瓶培養(yǎng)液接入至滅菌備用的6個(gè)大三角瓶中，于恒溫培養(yǎng)箱保溫28～30℃培養(yǎng)24 h，每間隔2 h搖動(dòng)1次。

1.2.3 卡氏罐培養(yǎng)

在超凈工作臺(tái)將培養(yǎng)好的大三角瓶培養(yǎng)液接入至滅菌備用的6個(gè)卡氏罐，于恒溫室保溫28～30℃培養(yǎng)24 h，每間隔2 h搖動(dòng)1次。

1.2.4 簾子曲培養(yǎng)

在消毒滅菌過的培養(yǎng)室內(nèi)，鋪上消過毒的塑料布，將滅過菌的麩皮培養(yǎng)基50 kg倒入，攪拌降溫打散。待降至32℃左右將其中一個(gè)培養(yǎng)好的卡氏罐菌液倒入，攪拌均勻迅速鋪至簾子上，依此方法將剩余的5個(gè)卡氏罐菌液接入。所用工具必須經(jīng)過嚴(yán)格消毒。期間每隔2 h劃簾1次，防止其因生長(zhǎng)繁殖造成的升溫，保溫28～30℃培養(yǎng)3 d后，鏡檢無雜菌感染，酯香味正常。由于這6株菌種其產(chǎn)酯產(chǎn)酒精及產(chǎn)酸能力的不同，因此采用分開培養(yǎng)混合使用。

2 紅曲的制備

紅曲霉能分泌直接催化己酸和乙醇合成己酸乙酯的胞外酶[2]。其在參與發(fā)酵過程中既有酯化作用又有糖化作用。紅曲菌具有耐酸及耐乙醇的特性，在培養(yǎng)過程中可以充分利用這一特點(diǎn)。

2.1 材料

小三角瓶、大三角瓶培養(yǎng)基與產(chǎn)酯酵母培養(yǎng)基相同。其中卡氏罐也是用12 Bix的米曲汁代替玉米面糖化液。操作方法與產(chǎn)酯酵母培養(yǎng)基相同。

大米培養(yǎng)基：按大米25 kg，乳酸100m L，水沒過大米5 cm的比例浸泡大米12 h，然后將浸泡后的大米放在籮筐內(nèi)邊翻拌邊用清水沖洗干凈，瀝水30m in，放入鋪了雙層紗布的大蒸鍋內(nèi)攤勻再瀝水15m in，以免水分過多造成蒸后的大米粘連，開汽蒸50m in，要求蒸后的大米無生心。將大米抖到紗布中間包好迅速抬入消毒滅菌過的培養(yǎng)室內(nèi)，由于剛蒸出的米溫度高，減少了培養(yǎng)基感染雜菌的機(jī)會(huì)。將紗布攤開，把大米打散并翻拌降溫。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 小三角瓶培養(yǎng)

在超凈工作臺(tái)將從高溫大曲中分離的酯化酶活性高的紫色紅曲霉及煙灰色紅曲霉兩種固體試管分別取一餌菌泥接入至滅菌備用的2個(gè)小三角瓶中，并做好標(biāo)記，于恒溫培養(yǎng)箱中保溫33～35℃培養(yǎng)5～6 d，期間每隔4 h搖動(dòng)1次。

2.2.2 大三角瓶培養(yǎng)

在超凈工作臺(tái)將培養(yǎng)好的小三角瓶培養(yǎng)液接入至滅菌備用的2個(gè)大三角瓶，于恒溫培養(yǎng)箱保溫33～35℃培養(yǎng)5～6 d，每間隔4 h搖動(dòng)1次。

2.2.3 卡氏罐培養(yǎng)

在超凈工作臺(tái)將培養(yǎng)好的大三角瓶培養(yǎng)液接入至滅菌備用的2個(gè)卡氏罐，于恒溫室保溫33～35℃培養(yǎng)5～6 d，每間隔4 h搖動(dòng)1次。

2.2.4 簾子曲培養(yǎng)

在消毒滅菌過的培養(yǎng)室內(nèi)，將包著蒸熟了的大米紗布攤開，把大米打散并翻拌降溫至37℃左右，接入其中一個(gè)培養(yǎng)好的卡氏罐菌液，倒入攪拌均勻迅速鋪至簾子上，依此方法將剩余的另一個(gè)卡氏罐菌液接入。所用工具必須經(jīng)過嚴(yán)格消毒。期間每隔4 h劃簾1次，防止其因生長(zhǎng)繁殖造成的升溫，在劃簾的同時(shí)需隨時(shí)補(bǔ)充含有5%乙醇的水分。培養(yǎng)的第1天及最后1天可酌情減少用量，而培養(yǎng)中期生長(zhǎng)旺盛時(shí)，水分一定要充分，否則紅曲霉生長(zhǎng)緩慢，變色遲緩。為了減少噴水次數(shù)，可以在紅曲上蓋一層消過毒的濕紗布，既保持了水分又起到隔絕雜菌的作用。由于補(bǔ)水時(shí)添加了乙醇，對(duì)其他毛霉起到了抑制作用，有利于紅曲霉的正常生長(zhǎng)。保溫30～35℃培養(yǎng)5～7 d后，鏡檢無雜菌污染，酯香味正常，酶活力在280～360mg/g備用。

3 酯化液的制備

將培養(yǎng)好的大缸己酸菌液大約350 kg攪勻取出115 kg放入另一個(gè)消毒滅菌的大缸里。3缸成熟的己酸菌液可以做4缸酯化液。將培養(yǎng)好的6種產(chǎn)酯酵母及2種紅曲霉各8 kg加入到裝有230 kg己酸菌液的大缸里，加入乙醇14 kg攪拌均勻，然后輕輕的在上面加入2 kg乙醇防止感染，最后用消毒過的塑料布封好缸口，保溫35～38℃酯化40～50 d，溶液逐漸由黃白色變?yōu)榭Х壬阴ノ侗容^濃。己酸乙酯含量5000mg/100m L左右。

4 酯化液的應(yīng)用及比較

按1000 kg投料量計(jì)算，取酯化液20 kg，分別在兩個(gè)大米查中加入2 kg，小米查中及回糟中各加入8 kg，發(fā)酵45 d，與不添加酯化液發(fā)酵90 d的比較，其己酸乙酯含量接近，添加酯化液發(fā)酵45 d，四大酯相對(duì)協(xié)調(diào)，窖香濃郁，尾凈爽口。在縮短發(fā)酵周期的同時(shí)，出酒率提高了5～8個(gè)百分點(diǎn)。

5 酯化液應(yīng)用的后續(xù)探討

利用氣相色譜及相關(guān)儀器設(shè)備分析技術(shù)對(duì)濃香型白酒進(jìn)行了全方位剖析，結(jié)合微生物分離技術(shù)，確定呈香呈味物質(zhì)的主要來源，將酯化液充分利用到白酒的液態(tài)發(fā)酵中，從而使出酒率在保證質(zhì)量的前提下成倍的升高。

[1]趙華，等.酵母菌己酸乙酯生物合成與代謝控制育種[J].釀酒科技，1998(4)：24-25.

Investigation on Scientific Utilization of Liquor-M aking M icrobes

LIU Jun and SIBo
(Suqian ProductQuality Supervision&Testing Institute,Suqian,Jiangsu 223800,China)

The use ofm icrobial technology of aroma-producing outside of pits could increase liquor yield by 5%to 8%,shorten fermenting period,and reduce production cost.As a result,liquor difference in different seasons,differentworking teams,and different producing regions wasminim ized as possible.Besides,the use of such technology could produce liquor w ith better stability and uniqueness.(Trans.by YUEYang)

microbe;caproic acid bacteria;ester-producing yeast;monascus;esterfying liquid

TS262.6；TS261.4；TS261.1

A

1001-9286（2017）04-0076-03

10.13746/j.njkj.2017019

2017-02-09

劉軍（1982-），男，大學(xué)本科，工學(xué)學(xué)士，工程師，國家白酒質(zhì)檢中心食品中心主任；司波（1984-），男，大學(xué)本科，工程碩士，工程師，國家白酒質(zhì)檢中心檢驗(yàn)一部部長(zhǎng)。