酸度對濃香型大曲酒發酵的影響及其控制措施

任 飛，朱文優，程文浩

（1.西南科技大學 生命科學與工程學院，四川 綿陽 621010；2.宜賓學院固態發酵資源利用四川省重點實驗室，四川 宜賓 644000）

大曲酒的酒精發酵是厭氧發酵，酵母菌要分解大量的可發酵性糖，以獲得所需的能量。酵母菌細胞內通過糖酵解（embden-meyerhof-pathway，EMP）途徑會產生還原型輔酶I（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH），但產生的量并不多，如不及時將NADH氧化生成氧化型輔酶I（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+），糖的分解產能將會中斷。大曲酒的發酵實質上就是酵母菌在厭氧條件下，將經過EMP途徑生成的丙酮酸繼續降解生成乙醇，糖酵解加速，NAD+和NADH周轉較快，從而獲得維持自身新陳代謝所需的能量，酵母菌通過厭氧發酵可以產生大量的乙醇[1]。

酸是形成濃香型大曲酒香味成分的前體物質，其本身也是酒體中的一種重要的呈味物質。入窖酸度對微生物群落的演變以及代謝產物的生成具有重要影響。該文綜述了酸度對濃香型大曲酒發酵的影響，在大曲酒的釀造過程中，控制糟醅合適的入窖酸度，給有益微生物的生長、繁殖、發酵創造良好條件，有助于提高濃香型大曲酒的產量和質量[4-5]。

1 酸度對大曲酒發酵的意義

1.1 有助于淀粉的糊化和糖化

母糟中的碳水化合物經微生物的發酵作用產生各種有機酸，如乙酸、乳酸、丁酸、己酸等，合理利用母糟，可以為入窖糟醅提供合適的酸度。有機酸不利于淀粉吸水糊化，可以抑制糟醅中有害雜菌的繁殖和代謝。當pH值＞10.0時，淀粉會快速糊化，而隨著酸度增加或pH降低，淀粉的糊化會受到抑制，當pH值在4～7的范圍內酸度對糊化的影響不明顯。因此，合適的酸度有利于控制淀粉的糊化程度，從而達到“熟而不粘，內無生心”的效果[6-7]。

糖化和發酵作用都是在微酸性條件下進行的，入窖糟醅的酸度在一定范圍內，以及糟醅發酵過程中酸度的適度增加，這都有利于發酵前期淀粉的糖化作用，同時抑制部分有害雜菌的生長繁殖，濃香型大曲酒的糟醅中含有多種有機酸，具有較強的緩沖能力，這對糖化酶的催化活性有一定的保護作用。

1.2 抑制雜菌，有利于大曲酒發酵

酸度（pH值）除對細胞產生直接影響外，還會影響微生物對營養物質的吸收，影響環境中有害物質對微生物的毒性，影響代謝途徑中各種酶的活性，影響代謝產物的形成[8-9]。通常情況下，酵母菌和霉菌的最適生長pH值為4.5～5.5，細菌的最適生長pH值為6.5～7.5[10]。名酒廠的生產實踐證明，濃香型大曲酒入窖酸度在1.2～1.7之間較為適宜，發酵糟醅的酸度過高或過低均不利于濃香型大曲酒的發酵。適宜的入窖酸度不僅有利于細菌、酵母菌等有益的微生物的生長、繁殖，形成優勢菌，而且可以抑制有害微生物的生酸作用，因而出窖糟醅的酸度增加不大，為控制下排入窖糟醅的酸度創造有利條件，減緩窖池老化。入窖酸度不當，不僅直接影響微生物的種類和數量，嚴重者會影響整個窖池的微生態體系[11-12]。

合適的酸度有利于抑制雜菌的生長繁殖、可以促進酵母菌的生長和發酵[13]。控制夏季糟醅的入窖酸度在酵母菌的最適酸度（pH值4.5左右），從而有效抑制雜菌的生長繁殖，生產上叫“以酸治酸”，即通過控制糟醅合適的入窖酸度來抑制雜菌的生長繁殖，防止大量產酸，有利于酵母菌生長占優勢，控制發酵緩慢升溫[14-15]。

如果入窖糟醅的酸度過高，大曲酒發酵過程中的有益菌（主要是細菌和酵母菌）就不能很好地生長繁殖，細菌產生的淀粉酶、糖化酶減少，不利于淀粉的糖化和酵母菌的酒精發酵，導致出窖糟醅的殘余淀粉含量較高，出酒率下降[16]。如果入窖糟醅的酸度過低，糟醅中的細菌會大量繁殖同時產生細菌淀粉酶、糖化酶，會導致前期發酵升溫過猛，導致酵母菌早衰，不利于大曲酒的發酵[17]。

1.3 有利于酯化作用

大曲酒發酵過程中，酒醅中的有機酸是產生大曲酒香味成分的前體物質，有機酸本身也是酒體中的一種重要的呈味物質。在濃香型白酒中，乙酸、己酸、乳酸、丁酸這四種有機酸的總含量占總酸的90%以上。白酒中的酸類物質約為白酒香味成分總量的14%～16%[18]。大曲酒發酵過程中，糟醅中的酸類物質含量的增加有利于酸醇酯化反應的進行[19]。乳酸主要是由乳酸菌產生的，乳酸是酵母菌酯化產生酯類香味成分的前體物質[20-21]。濃香型大曲酒入窖糟醅的酸度過低時，所產的酒無濃香風格，味單調，但是過高的入窖酸度會抑制釀酒有益微生物（主要是酵母菌）的生長和代謝活動。從而導致發酵受阻，因而不產酒或少產酒[22]。

2 酸度的控制措施

2.1 低溫入窖，緩慢發酵

在濃香型大曲酒的生產過程中，控制酸度可以采取以下措施：降低入窖淀粉濃度、使用陳曲、減少用曲量、控制合適的入池水分、降低入窖溫度等[23]。低溫入窖，緩慢發酵對濃香型大曲酒的生產最為重要。

揚中市位于鎮江市東部江心，黃金水道——長江中下游，蘇南現代化建設示范區內，是由太平洲、中心沙、雷公島、西沙島組成的城市。其東北與泰州、揚州隔江相望，西南與鎮江、常州一衣帶水，南橋與滬寧高速公路和京滬鐵路相接，北渡可聯京滬高速公路。其距上海浦東國際機場與南京祿口國際機場分別為2.5小時和1.5小時車程。

入窖溫度低，一般封窖后8～12 d才升至發酵最高溫度，溫度緩慢升高，符合濃香型大曲酒發酵溫度變化的“前緩、中挺、后緩落”的要求。糖化酶作用緩慢，封窖后還原糖逐漸產生，酵母發酵比較緩慢，酵母始終保持較高的發酵力。抑制了有害雜菌生長，故酒質醇和、雜味較少[6]。

低溫緩慢發酵是濃香型大曲酒發酵工藝的關鍵。低溫緩慢發酵有利于生成濃香型白酒的主體香味物質—己酸乙酯；有利于醇甜類物質的生成；可以控制高級醇的產生，避免酒出現苦、澀、辣等怪雜味。低溫入窖并控制合適的入窖酸度，有利于發酵前期緩慢升溫，酒醅中的乙醇含量逐漸增加，能有效抑制細菌的生長繁殖，防止酒醅升溫過猛，酸度增加較為緩慢，有利于大曲酒的邊糖化邊發酵，出窖時糟醅的殘余淀粉含量低，酸度增加合適，酒精含量高，原料出酒率高。如果入窖溫度高，淀粉消耗和酸度增加都較快，出窖時母糟殘余淀粉含量、酸度都較高，酒精含量卻相對減少，出酒率較低[6]。

在濃香型大曲酒生產過程中，采用低溫入窖有利于醇甜物質的形成、控酸產酯、控制高級醇的形成、抑制有害菌的生長繁殖、加速新窖老熟和提高酒質[24]。在地溫低于15 ℃時，入窖溫度為13～14 ℃；地溫達到15～20 ℃時，則入窖溫度為15.5～20.5 ℃；地溫達到20～25 ℃時，控制入窖溫度在20.5～25 ℃，地溫如果達到25～30 ℃，入窖溫度平地溫[25]。

在濃香型大曲酒的生產過程中，糟醅入窖后適當踩窖能減少入窖糟醅的空氣含量，可以抑制醋酸菌的繁殖，減少生酸，有利于濃香型大曲酒的緩慢發酵。在夏季濃香型大曲酒的生產過程，氣溫比較高、母糟酸度大、入窖糟醅容易污染雜菌，利用細菌和酵母菌最適宜生長溫度的差異，采用低溫入窖，一方面可以防止酵母菌因發酵溫度過高而大量產酸，另一方面也有利于抑制雜菌的生長繁殖，控制酒醅緩慢發酵。

2.2 使用陳曲，控制用曲量

大曲作為大曲酒發酵的糖化劑和發酵劑，含有豐富的菌系和酶系。大曲既是釀造濃香型大曲酒的糖化發酵劑，又是釀酒的重要原料，同時為釀酒提供部分風味物質或風味前體物質，對白酒的香型風格有著舉足輕重的作用，故釀酒行業有“曲乃酒之骨”的說法[26]。在制曲過程中，有大量的產酸菌進入曲坯，乳酸菌是大曲中的優勢菌群[27]。

大曲經曲房培養成熟后，經過3～6個月的貯存成為陳曲。在大曲貯存過程中，產酸菌失去繁殖能力或死亡，減少了大曲酒發酵過程中產酸菌的數量。使用貯存期較短的大曲釀酒時，產酸菌在大曲酒的前發酵階段會大量生長繁殖，產生淀粉酶、糖化酶等，導致淀粉糖化過快，酵母菌發酵旺盛，糟醅升溫過猛會導致酵母菌早衰，不利于酵母菌的酒精發酵[28]。

在大曲酒的生產過程中強調使用陳曲，在夏季大曲酒的生產過程中使用陳曲可以防止“升溫過猛、生酸過快”的情況出現，控制發酵時糟醅的品溫變化符合大曲酒發酵“前緩、中挺、后緩落”的規律，可以預防在夏季大曲酒生產過程中產量、質量嚴重下降[29]。熱季入窖溫度比冷季高，大曲的糖化酶活性隨溫度的升高而增大，所以在不影響糖化發酵正常進行的情況下，適當減少用曲量以防止前火來得太快，發酵品溫過高而導致酒醅生酸[30]。

2.3 加強滴窖，大汽沖酸

黃水是窖池內酒醅向下層滲漏的黃色淋漿水，是母糟長期發酵的產物。黃水含有約4%～5%（V/V）的乙醇、1%～2%的殘余淀粉、0.3%～0.7%的殘糖，還含有醋酸、腐殖質和酵母菌體的自溶物，以及一些經過馴化后的己酸菌和大曲酒的香味前體物質。黃水的酸度較大，pH值在2.5～4.2[31]。所以在夏季滴窖特別重要，要使母糟中的黃水滴盡，強化滴窖控酸；盡量降低出窖糟醅的水分含量。

滴窖過程中要勤舀，一般每窖需要舀黃水5～6次，滴窖的目的在于防止酒醅的酸度過高、酒醅含水太多，不利于蒸酒，防止糠殼用量過大而影響下一排的酒質。沒有滴窖，或滴窖時間短，或滴窖不勤舀，母糟中含黃水多，酸度必然升高。

從蒸餾操作控制入池酸度可以采取多流酒尾、大汽沖酸的方法。酒尾中除含有揮發酸和非揮發酸外，還含有一些發酵阻礙物如高級醇類、醛類物質。實踐證明采用多流酒尾、大汽沖酸的措施可以去除蒸酒后殘留于酒醅中的一部分酸類物質，是行之有效的控酸措施[23]。

2.4 控制輔料（糠殼）的用量

在濃香型大曲酒的發酵過程中，糠殼是優良的填充劑和疏松劑，可以稀釋淀粉濃度、降低酸度、吸收發酵過程產生的酒精、保持漿水、有利于發酵和蒸餾。一般要求糠殼新鮮、干燥，呈金黃色，不帶霉爛味。使用前還需要預先把糠殼清蒸30～40 min，以驅除糠殼中的異雜味和有害物質[14]。作為輔料，糠殼用量過大，發酵糟疏松，窖池內空氣較多，因而促使酵母菌大量繁殖而使品溫快速升高，酵母過早鈍化，導致雜菌大量繁殖生酸。一般糠殼的用量為投糧量的17%～22%，冬多夏少[1，25]。如果出窖酸度不太高，可考慮采用“加回減糠”的辦法，即加大回醅量以減少稻殼用量，這樣既能提高入窖酸度，又能減少用糠量[21]。

出窖酸度高的母糟，尤其是秋季轉排階段應多用一些谷殼，從而降低糧醅的入池酸度、減少發酵抑制物濃度等，可以盡快恢復入窖糟醅的活性，避免因壓排期較長而帶來的不利影響。出窖酸度低的母糟，以及轉排后的生產階段，可以少用谷殼，更有利于保證產酒質量[32]。

秋季轉排困難的主要原因是入窖糟醅的酸度太大，降低入窖糟醅的酸度有利于轉排。一是大汽排酸工藝，既可提高壓池酒的質量，提高排酸效果；二是通過適量退醅，增加稻殼用量，進一步降低酸度，使其達到合適的入窖酸度，同時也可除去一部分由于長期發酵過程中香醅內積聚的過多發酵阻礙物，削弱發酵阻力，為發酵微生物提供一個良好的外部環境[33]。在夏季，為了降低酒醅的淀粉濃度，控制酒醅升溫過高而引起生酸“掉排”，適當加大回醅量，將糧醅比由1.0∶3.6～1.0∶4.2擴大到1.0∶4.8～1.0∶5.0，最高不超過1.0∶5.2，采用大醅比的操作法，以利于安全生產，安全度夏[34]。

糠殼的用量需要靈活掌握，如果出窖糟醅的酸度過大或者殘余淀粉濃度過高時，需要適當增加糠殼的用量以排除一部分舊底醅，增加新醅。有利于降低入窖糟醅的淀粉濃度和酸度、以及入窖糟醅中發酵阻礙物的濃度，有利于濃香型大曲酒發酵的正常進行[20]。

2.5 搞好環境衛生、加強窖池管理

在釀酒生產操作中，搞好環境衛生是多產酒、產好酒的關鍵。夏季氣溫高、濕度大，有利于細菌和青霉菌等有害微生物的大量繁殖，有害微生物通過生產場地和工具進入入窖糟醅，導致發酵升溫過快，不利于濃香型大曲酒的正常發酵[35]。保持生產場地、生產工具和設備以及窖池周邊的清潔衛生，減少雜菌感染，從而保證酒醅的正常發酵。

糟醅入窖后需要用窖皮泥封窖。封窖的目的是為了使酒醅與外界空氣隔絕，杜絕空氣和雜菌侵入，抑制窖內好氧性細菌的生長代謝，也可以防止酵母菌在空氣充足時大量利用可發酵性糖進行繁殖，影響正常的酒精發酵，導致大曲酒產量下降，封窖提供的厭氧環境有利于濃香型大曲酒的正常發酵[26]。

研究表明，己酸乙酯是濃香型大曲酒的主體香味成分，它是由窖泥中的己酸菌等有益微生物代謝產生的，加強窖池管理，有利于保護窖泥中功能性微生物群落[36-37]。只要封窖嚴密，加強管理，即使發酵期較長，也不會產生燒醅現象，酒醅酸度也不會很高。但是封窖不嚴，管窖不及時，如果窖皮泥出現裂口，可能會引起酒醅發燒、霉變、生酸，還可能使酒帶上邪雜味。加強窖池管理，如果窖皮泥裂口，好氧生酸菌大量進入和繁殖，會造成酒醅酸度增加，出酒率和酒質降低。大曲酒發酵時間過長、管窖不及時、以及環境衛生差都會導致酒醅酸度增高。

3 展望

控制適宜的入窖糟醅的酸度，有利于大曲酒的正常發酵并提高大曲酒的產量和質量。從5月-10月，由于入窖溫度較高（20 ℃以上），發酵升溫過猛，不利于大曲酒的生產，同時造成出窖糟醅酸度過高，不利于秋季轉排。熱季改變生產作息時間，盡量在氣溫低的時段生產，從而降低大曲酒糟醅的入窖溫度，或者在生產車間設置溫控系統以降低環境溫度，在前發酵階段進行控溫，使發酵糟醅的品溫變化符合“前緩、中挺、后緩落”的規律，夏季可以防止大曲酒生產過程中出現嚴重掉排，同時減小生酸幅度，有利于秋季轉排。