微生物發酵技術在釀酒中的應用分析

◎ 張亞坤，劉 萍

（鄭州工業應用技術學院，河南 鄭州 450064）

隨著現代釀酒工藝的不斷發展，微生物發酵技術的應用成為相關企業和工作人員的重點關注內容。對此，相關企業、研究者與技術人員，應明確該技術在發酵制藥中的應用現狀，再將該技術合理應用到現代釀酒工藝中，從而使微生物發酵技術在現代釀酒工藝中得到更好的應用和發展。

1 微生物發酵技術及其在釀酒中的應用

1.1 微生物

微生物是一種生物類型的總稱，主要組成生物包括真菌、細菌、病毒、螺旋體、支原體、衣原體、立克次氏體和放線菌等，其中涵蓋眾多的有益物種和有害物種。就目前研究來看，微生物的基本種類有3 類：①真核細胞微生物。此種微生物具備核膜、核仁以及染色體，其細胞質里的細胞器非常完整，真菌就屬于此類微生物。②原核細胞微生物。此類微生物只有核質，沒有核膜以及核仁，細胞器并不完善，細菌、螺旋體、支原體、衣原體、立克次氏體和放線菌都屬于此類微生物。③非細胞型微生物。此類微生物不具備典型的細胞結構和酶系統，僅能夠生長和繁殖在活細胞里，病毒就屬于此類微生物[1]。另外，不同微生物的特征也會存在較大差異，表1 是幾種典型微生物的特征差異比較。

表1 幾種典型微生物的特征差異比較表

憑借種類豐富、涉及范圍廣和繁殖速度快等諸多特征，微生物在體育、環保、工業、農業、食品以及醫藥等領域中都得到了廣泛應用。尤其是在發酵制藥領域中，微生物更是發揮著至關重要的應用優勢。

1.2 微生物技術

微生物技術是一門實驗研究和應用微生物的科學技術，涵蓋多種微生物實驗與應用方法，比如，分離純化、細胞培養、基因工程、鑒定分類以及發酵工藝等。當今，微生物技術已經被廣泛應用到環保、農業以及醫藥等眾多領域中，發揮出十分顯著的應用優勢[2]。比如，在現代釀酒工藝中，便廣泛應用了微生物發酵技術，制作出多種多樣的酒制品。

1.3 微生物發酵技術在釀酒中的應用現狀

在現代釀酒工藝中，微生物發酵技術是最為核心的一項技術內容。其主要原理是通過酵母菌等微生物，在一定條件下將糖類物質轉化成酒精以及二氧化碳。酵母菌屬于一種單細胞真菌，該真菌可借助糖類物質實現自身代謝，并產生糖類物質能量與生長物質。在具體的釀酒過程中，酵母菌發酵主要利用葡萄糖以及果糖的作用，從而高質、高效地完成糖類轉化，最終形成乙醇以及二氧化碳，以此滿足釀酒工藝所需。近年，隨著釀酒發酵溫度控制技術、釀酒蒸餾技術的不斷發展，微生物發酵技術更是受到了相關企業、研究者和技術人員的高度重視。此外，隨著相關專家學者的不斷研究，基于微生物發酵技術的釀酒工藝，也獲得了越來越好的發展。

2 微生物技術在釀酒中的應用分析

2.1 發酵溫度的合理控制

在小曲釀酒工藝中，其發酵過程分為前期、中期以及后期3 個階段，小曲釀酒工藝中的3 個發酵階段及其具體發酵溫度控制指標，如表2 所示。

表2 小曲釀酒工藝中的3 個發酵階段及其發酵溫度控制指標表

（1）發酵前期溫度控制。在此過程中，工作人員可使其溫度平穩上升到設定的溫度值。為實現發酵溫度的良好控制，工作人員應避免微生物入缸溫度過高、曲子用量過大、曲子粉碎度過高等情況，以有效避免發酵溫度快速上升超出設定值導致的酵母衰老過早、發酵停止過早、酒產量降低和酒性過烈等情況[3]。如果發生了這些不良情況，工作人員需要將酒醅壓緊，缸口封嚴，以此降低發酵速度。

（2）發酵中期溫度控制。在此過程中，工作人員需要將發酵溫度控制在一個較高水平。通常情況下，微生物發酵溫度達到最高點之后，又會緩慢降低2～3 ℃。如果發酵微生物的溫度下降過快或過早，便無法完全發酵，從而降低出酒量以及酒的質量。在此情況下，工作人員可將缸口封嚴，以此確保發酵效果，保障酒品產量及其質量。

（3）發酵后期的溫度控制。在小曲釀酒工藝中，發酵后期又叫作副發酵期，此時能夠進行發酵反應的霉菌正在逐漸減少，酵母菌也在逐漸死亡，整個發酵過程逐漸趨于停止。因此，在這一階段中，微生物的發酵溫度通常會呈現漸漸下降的趨勢，直至降低到一定的溫度值之后，其溫度會基本保持不變。在此過程中，如果發酵反應環境不夠清潔或缸口密封效果不佳，會導致溫度快速下降，細菌等繁殖生酸，并伴隨其他有害物質的產生。同時，如果微生物本身溫度偏高，也會增大酒精揮發量[4]。為防止此類情況的發生，在具體的釀酒工藝中，工作人員一定要使微生物發酵環境保持清潔，并做好缸口密封工作，將酒醅壓緊，為小曲釀酒的產量及其品質提供良好保障。

2.2 酒醅成分變化的科學掌握

發酵中的酒醅成分變化主要包括以下幾種：①水分變化。因發酵中的蛋白質和淀粉等物質，均被微生物分解為其他產物，所以酒醅中的水分也呈現穩定上升的趨勢。②淀粉含量變化。因發酵初期酒醅里的酒精含量很低，霉菌中的淀粉類可發揮較好的作用，所以在第3～7 d，酒醅中的淀粉含量將呈現快速下降的趨勢，之后是穩定降低。③糖分含量變化。因小曲釀酒中的酒醅是復式平行發酵，所以發酵與糖化速度都會對其中的糖分含量變化造成制約，特別是在前4 d 里，因微生物的繁殖需要消耗較多的糖，所以酒醅在這一階段里的糖分含量通常會呈現逐漸降低的趨勢。④酸度變化。通常情況下，酒醅在發酵前期的酸度增長較快；到了中期，在酵母菌旺盛發酵的情況下，產酸菌將受到抑制，從而使其酸度的提升速度減緩；在發酵后期，隨著酵母菌的減少，其酸度增長將逐漸加快。⑤酒精含量變化。通常情況下，酒醅在入缸2～10 d之內，其酒精含量將呈現迅速增加的趨勢，最高含量可超過12%；但是在發酵后期，酒醅便基本不再有酒精生成，加之酯化作用等會造成部分酒精的消耗，因而其中的酒精含量將有所降低，但不會降低太多，一般可控制在1%以內。

基于以上的酒醅成分變化，在小曲釀酒工藝中，工作人員可通過以下幾方面有效判斷其中的微生物發酵情況。①色澤。如果發酵效果良好，酒醅將會呈現紫紅色，擠出的汁肉呈紅色。②手感。發酵效果足夠好，酒醅手感會非常松軟，且不會黏手[5]。③氣味。發酵效果良好的酒醅在缸蓋開啟之前，便能聞到一股類似于蘋果的香氣。④味道。在發酵3～4 d 時，酒醅會有甜味，但發酵良好的酒醅在第7 d 之后將不再有甜味。通過以上方式，便可對酒醅中微生物的發酵效果作出合理判斷。

2.3 蒸餾工藝的良好把控

（1）出缸蒸餾工藝控制。在酒醅出缸之后，工作人員需要通過拌糠的方式從中取出成熟的醪，將稻殼或小米糠拌入其中，但應控制好糠的加入量，不可過多，也不可過少，以免影響酒品口感。通常情況下，小曲釀酒中的糠添加量應控制在原料總質量的22.5%為宜。

（2）裝甑蒸餾工藝控制。其主要操作方法如下：①將鍋底的水燒開，將簾子鋪在甑底部，將一層糠灑在簾子上。②將加糠量比較多且較為干的酒酯加入其中，其厚度應控制在3～6 cm，再將上一次的酒尾自甑邊倒回到鍋里，此時應將蒸汽控制的較小一些。③將上述打底作為基礎，將具有較少輔料且濕度較大的酒醅加入其中，并根據實際情況適當加大蒸汽。④待甑裝完后，蓋好蓋盤，并將冷凝器接好，通過緩氣蒸餾法進行蒸餾處理，處理時的酒液流出速度應控制在3～4 kg·min-1，溫度應控制在25～30 ℃。⑤在大蒸汽條件下蒸出酒尾，一直到將酒精蒸盡為止。⑥蒸餾結束之后，將鍋蓋打開，敞口排酸10 min。

3 結語

綜上所述，微生物發酵技術是當前釀酒工藝中重點研究的一項工藝內容。為確保微生物發酵技術在現代釀酒工藝中的實施效果，保障酒品產量與質量，相關企業、研究者和技術人員需要對微生物發酵技術展開深入研究，并結合實際情況，合理應用微生物發酵技術，以發揮微生物技術的優勢，滿足現代釀酒領域對于微生物發酵工藝的實際應用需求。