APP下载

功能微生物在酱香大曲白酒生产中的应用

2018-07-25韩兴林刘建华程相国胡景辉

酿酒科技 2018年7期
关键词:入窖吡嗪酵母

韩兴林,刘建华,栗 伟,程相国,陈 彬,胡景辉

(1.中国食品发酵工业研究院有限公司,北京100015;2.黑龙江北大仓集团有限公司,黑龙江齐齐哈尔161005;3.黑龙江省轻工科学研究院,黑龙江哈尔滨150010;4.中粮黑龙江酿酒有限公司,黑龙江肇东152000)

中国的白酒,是以粮食谷物为主要原料,以大曲、小曲、麸曲或者酒母等为糖化发酵剂,经蒸煮、发酵、蒸馏而制成的蒸馏酒[1-3]。作为传统产业的中国白酒具有特色鲜明的产品属性和文化属性,除了饮用之外,更具有丰富独特的精神文化魅力[4-5]。而酱香型白酒更是其中的佼佼者,其工艺复杂繁琐,以酱香突出、幽雅细腻,入口柔绵醇厚,回味悠长著称,以高粱、小麦为原料,以小麦踩制之中高温大曲为糖化发酵剂,经高温堆积、高温发酵、高温流酒、长期贮存、精心勾兑而成[6-8]。

酱香型白酒中的酒曲、酒醅、窖泥中含有大量的微生物,而这些微生物,特别是一些功能微生物对酱香型白酒的品质起到至关重要的作用[9-11]。例如谢和等[12]以酱香白酒的大曲出发,经过分离纯化得到8株产酱香菌株,经过研究得出这些菌株为芽孢杆菌。庄名扬等[13]从酱香酒曲中分离到1株利于酒体香气形成的菌株,经过鉴定为地衣芽孢杆菌。张荣等[14]从大曲中筛选得到3株菌株,均产酱香,经过分子鉴定确定为地衣芽孢杆菌。而在其他香型白酒中,功能微生物也对酒体起到重要作用,例如刘桂君等[15]从清香酒曲中筛选得到地衣芽孢杆菌,并将其添加到酒醅中发酵产二锅头基酒,其中乙酸乙酯含量明显提高。不仅如此,该基酒中的乳酸乙酯含量降低,酒体还十分协调、自然。王丽等[16]研究了汾酒大曲,筛选得到42株菌株,经过筛选得到1株耐高温蛋白酶活性较高的菌株。

因此将一些功能微生物合理的应用到正常白酒酿造生产中,将会改善白酒的口感,提高其品质。本研究将功能微生物应用至酱香型白酒,并取得了良好的效果,提高了白酒品质。

1 材料与方法

1.1 材料

实验室保藏菌种:细菌BX01—BX08,酵母BF01—BF03、BZ01—BZ03。

1.2 试验方法

1.2.1 实验室酒醅最佳发酵温度及时间的测定

取入窖酒醅,在不同温度(25℃、30℃、35℃)下培养发酵不同时间(7 d、14 d、21 d)后,取100 g酒醅蒸馏100 mL酒样,测定溜出液的酒精度、总酸含量、总酯含量,每个条件做3个平行,以确定实验室酒醅最佳发酵温度及时间。

1.2.2 混合细菌菌株的实验室发酵实验

(1)细菌间相互抑制作用

将功能菌库中的细菌BX01—BX08,两两配对,点接于酪素平板上,使其间距在1.5~2.5 mm之间,以37℃培养24 h、48 h后,观察记录其生长情况。

(2)混合细菌强化实验室酒醅发酵

制备单株细菌液,按要求分别混合3种细菌液为1组,共26组,每组2个平行,总接种量为7.5%的强化实验室发酵酒醅,35℃下培养发酵21 d后,取酒醅蒸馏,测定酒精度,总酸、总酯含量。

(3)强化酒醅馏出液中四甲基吡嗪含量测定将酒样先用酒精浸提后浓缩,顶空固相微萃取后,进入气相色谱测定四甲基吡嗪含量。

1.2.3 混合酵母菌株的实验室发酵实验

将发酵酵母BF01—BF03分别与产酯酵母BZ01—BZ03两两组合强化酒醅,分别制备酵母菌液,总接种量10%,以35℃发酵21 d,蒸馏酒醅,测定其酒精度,总酸、总酯含量,60%色谱纯酒精稀释10倍后,进行色谱测定。

1.2.4 混合细菌菌株的入窖生产实验

将BX01—BX03分别经过三级培养后强化酒醅,细菌总数109个/mL,混合后总接种量为窖池总料的3‰,接种方式:直接入窖与堆积入窖,以同一排次另一窖池作对照组,出窖蒸酒单独保存,贮存一段时间后,测定其酒液各项指标。

1.2.5 混合酵母菌株的入窖生产实验

将BF01、BZ03分别经过三级培养后强化酒醅,酵母总数达108个/mL,混合液体接种,总接种量为窖池总料的3‰,直接拌酒醅入窖,以同一排次另一窖池作对照组,出窖蒸酒单独保存,贮存一段时间后,测定其酒液各项指标。

1.3 试验窖池

28个生产窖池,砖地泥窖,窖龄均在40年以上,窖池长3.6 m,宽3 m,深4 m,每个窖池料醅量约为17.5 t。从1#—28#中随机挑选9个窖池作生产应用试验窖池,分别为 2#、5#、8#、10#、13#、17#、20#、23#、27#,其中 5#、17#、23#窖池做混合酵母菌株强化入窖酒醅实验,2#、8#、20#窖池做混合细菌菌株强化入窖酒醅实验,10#、13#、23#做混合细菌菌株强化堆积酒醅实验,强化第5排酒醅,蒸酒后单独留样保存,用余下的窖池做参照进行对比。酿造酱香型白酒的6个排次结束后,计算每个窖池的原料出酒率(以65%vol酒精计)。

2 结果与讨论

2.1 实验室酒醅最佳发酵温度及时间的测定

由实验室酒醅发酵实验可以得出,在不同温度下,时间在21 d的酒醅发酵最好,25℃酒醅发酵较差,30℃、35℃酒醅发酵后酒精含量、总酸含量接近,而总酯含量相差明显,35℃酒醅发酵最佳,所以之后的酒醅发酵均选在35℃培养发酵21 d。

2.2 混合细菌菌株的实验室发酵实验

2.2.1 细菌间抑制作用

28组细菌组合培养24 h后,有些组细菌已经相结合,有些组细菌正相互结合,而有些组分开生长明显。再经48 h培养,生长情况如表1所示,细菌间14组、24组、25组、35组、36组、37组相互排斥生长,其余组细菌均相融合。

根据细菌间抑制实验结果,选择混合3株细菌有:123、126、127、128、138、156、157、158、167、168、178、238、267、268、278、348、456、457、458、467、468、478、567、568、578、678。

表1 48 h后细菌间相互抑制作用结果

表2 混合细菌强化酒醅实验结果

2.2.2 混合细菌强化实验室酒醅发酵

26组混合细菌强化实验结果见表2。根据总酯含量大小顺序排列,前8位的组合有156、268、128、123、457、478、168、468,且总酯含量在0.7 g/L以上,空白对照组酒精度、总酸含量、总酯含量分别是2.9%vol、0.53 g/L、0.50 g/L,将这8组样品及空白对照保留作色谱实验。

2.2.3 强化酒醅馏出液四甲基吡嗪含量测定(图1)

由图1可知,各强化馏出液中四甲基吡嗪的含量均大于空白组,表明强化后的酒醅均能提高四甲基吡嗪含量。其中,123组提高程度最高,实验室强化酒醅中四甲基吡嗪含量是空白酒醅的1.8倍,这与蛋白酶活力高有一定关系。所以选择123组做混合细菌菌株的入窖试验,进一步对混合细菌的应用效果加以确认。

图1 馏出液四甲基吡嗪含量测定结果

2.3 混合酵母菌株的实验室发酵实验(图2)

图2是发酵酵母与产酯酵母混合强化酒醅结果,F1Z3组合酵母,发酵后酒精含量略高于空白对照,乙酸乙酯含量提高,异戊醇含量超过空白,但相对不高,所以此组合是能在提高白酒风味的同时不影响出酒率,是发酵的最佳组合,所以混合酵母菌株入窖选择组合F1Z3。

2.4 混合细菌菌株、酵母菌株的入窖生产实验

表3是试验酒厂和参照窖池的第5排基酒的各

成分平均值。6个排次结束后,计算每个窖池的原料出酒率(以65%vol酒精计),参照窖池的平均出酒率为24.4%,通过F1Z3混合酵母加强的3个试验窖池出酒率分别为25.3%、24.2%、24.9%,说明混合酵母试验未影响出酒率,而且结果如表3所示,测定出的酯类中甲酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、异戊酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯、己酸丁酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯9种酯类的含量提高,同时高级醇类的含量(仲丁醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、活性戊醇、异戊醇、正戊醇、2-戊醇)有所下降。1Z3混合酵母强化酒醅试验得到了初步成功验证。混合细菌的实验结果,表明上述实验方式均未影响出酒率,出酒率详见表4,两种强化方式与参照窖池对比,均起到了提高四甲基吡嗪含量的作用,且两种方式的提高程度不同,直接强化酒醅提高了4%,而堆积强化方式提高了12%,分析认为,123组混合细菌菌株在堆积期间得以繁殖生长,成为了入窖时的强势细菌群,菌种高产蛋白酶,分解更多原料中的蛋白质生成四甲基吡嗪的前体氨基酸,使得菌种能够加以利用,产生更多的四甲基吡嗪。

表3 混合功能菌株强化酒醅入窖实验

图2 混合酵母强化酒醅实验测定结果

3 结论

混合酵母试验中,在未影响试验窖池的出酒率情况下,提高了白酒中酯类物质的含量,其中分别有甲酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯等9种酯类,乙酸乙酯是我们考查的重点酯类物质,其含量提高了18.9%,同时高级醇类中正丙醇的含量下降了3.9%,异戊醇的含量下降了30.7%,故F1Z3混合酵母强化酒醅试验取得了初步的成功。而混合细菌的试验证明了细菌在强化堆积酒醅时,有较强的提高四甲基吡嗪含量的作用。

表4 试验窖池与参照窖池的酱香型白酒的原料出酒率(65%vol酒精计)

经过前期的实验室酒醅发酵实验的摸索,以及最近混合菌种的测试探索,选出混合酵母F1Z3组和混合细菌123组进行生产应用试验。入窖试验分别是混合细菌直接入窖、混合细菌堆积入窖、混合酵母直接入窖试验,3组试验与对照组比较均有不同程度的提高。细菌强化酒醅试验有助于白酒中四甲基吡嗪含量的提高,堆积入窖的强化方式提高较高,使四甲基吡嗪含量提高了12%,直接入窖的强化方式使四甲基吡嗪含量提高了4%。酵母强化酒醅试验在没有影响出酒率的前提下,9种酯类得到了不同程度的提高,8种高级醇类含量有所降低。所以,功能菌库中优良菌种的生产应用试验取得了初步成功。

猜你喜欢

入窖吡嗪酵母
结核分枝杆菌对吡嗪酰胺耐药的相关基因及耐药机制研究进展
吡嗪酰胺敏感性检测在结核病治疗中的应用
吡嗪酰胺治疗肺结核的研究进展
冬季蔬菜窖藏方法
习酒浓香型制酒糟醅接种探讨
安琪酵母股份有限公司
安琪酵母股份有限公司
甘薯冷害的发生与防治
红薯窖藏的“三期”管理
4H,8H-双呋咱并[3,4-b:3',4'-e]吡嗪的合成及热性能