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陶融型白酒酿造过程动态研究

2017-09-03樊建辉侯建光陈蒙恩

酿酒科技 2017年8期
关键词:入池酸度酵母菌

樊建辉,侯建光,陈蒙恩

(河南仰韶酒业有限公司博士后研发基地,河南渑池472000)

陶融型白酒酿造过程动态研究

樊建辉,侯建光,陈蒙恩

(河南仰韶酒业有限公司博士后研发基地,河南渑池472000)

本研究对陶融型白酒酿造工艺发酵过程中微生物、理化指标变化规律进行了跟踪分析。结果表明,由于糖化醅提供了大量还原糖,入池后生香醅中酵母菌、细菌、霉菌等微生物迅速大量增殖,淀粉、还原糖则迅速下降;霉菌数量在第3天、酵母菌数量在第5天达到最大值,而细菌数量整个发酵过程出现了2个峰值;从第3天到第9天,乙醇含量生成迅速,为酒精发酵期;从第7天到第19天,酸度迅速上升,为生酸期;19 d之后主要是呈香呈味物质相互转化期。

陶融型; 白酒酿造; 动态分析

随着白酒的发展,人们更加注重身体健康和白酒内在口感,香型融合以其更加注重口味,深得市场和消费者青睐,已经成为白酒生产技术发展的新趋势。2013年,中华仰韶陶融型白酒申请成功,其成功的融合了“浓、清、酱、芝”4种香型,微黄透明,香气幽雅、细腻、醇厚丰满、圆润舒适、香味协调、余味爽净[1],中华仰韶陶融型白酒风格独特,是中国传统白酒香型的一大创新。

中华仰韶陶融型白酒,采用清香型白酒的清蒸二次清工艺,利用酱香型白酒的超高温大曲和浓香型白酒的中高温大曲及芝麻香型白酒的芝麻香专用曲作为糖化发酵剂,结合酱香型白酒和芝麻香型白酒的堆积工艺制作生香醅和小清工艺制作糖化醅,生香醅和糖化醅混合入池,配醅融合了浓清酱芝4种优质酒糟,工艺复杂。浓香型白酒发酵过程中生态因子的动态研究[2,3]较多,芝麻香型白酒发酵过程中的动态研究[4]亦有报道,但陶融型白酒发酵过程中的动态研究至今尚未报道。本研究跟踪分析了入池后发酵酒醅中的温度、水分、淀粉、还原糖、酸度、乙醇等理化指标的变化,同时也测定了酵母菌、细菌和霉菌菌落数等微生物指标,便于今后工艺的调整及其后续的进一步研究。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 窖池及酒醅取样

窖池为仰韶酒业陶融型白酒酿造车间,选定3条产质量较好的陶池Y-1,Y-2,Y-3。酒醅取样分上中下3层,每次取样500 g左右。取样要求始终控制在陶池的同等高度,采取五点取样法(四周加中间共5个点),混匀后进行测定。

1.1.2 主要仪器与试剂

数显温度计,济南雪纳斯仪表有限公司;CP522C电子天平,奥豪斯仪器(常州)有限公司;DHG-9123A电热鼓风干燥箱,上海一恒科学仪器有限公司;SF-CT-1A超净工作台,上海三发科学仪器有限公司;DHP-9272电热恒温培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;DL-1万用电炉,北京科伟永兴仪器有限公司;RE-52A旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂;酸碱滴定管等。

葡萄糖、碘液、氢氧化钠、浓硫酸、可溶性淀粉、甲醛、乙醇,均为国产分析纯。

首先,智能化技术具有较强的灵活性。在传统建筑电气设计中,大多数情况下是由技术人员通过人工的方式对建筑电气结构进行设计,在这一过程中,因人为因素的影响会产生一定的偏差和失误,这就会为施工操作环节带来较大的影响。而通过智能化技术的应用则能够最大程度的排除认为因素的影响,并针对不同的情况做出适当调整,提高设计质量和效率。

WL培养基:酵母粉5 g,酸水解酪蛋白5 g,葡萄糖50 g,磷酸二氢钾0.55 g,氯化钾0.425 g,氯化钙0.125 g,硫酸镁 0.125 g,氯化铁 0.0025 g,硫酸锰0.0025g,溴甲酚绿0.022g,琼脂17g,蒸馏水1000mL,pH5.5±0.2。

营养琼脂培养基:蛋白胨10 g,牛肉膏3 g,氯化钠5 g,琼脂15~20 g,蒸馏水1000 mL。

1.2 实验方法

1.2.1 跟踪取样

采取五点取样方式,对入窖完成后的酒糟进行跟踪取样。

关于农村涉土信访问题的探索及分析(蒋可挺) ............................................................................................6-48

从图6可以看出,入池后前3 d,乙醇含量先呈小幅上升,然后快速增加,第9天时接近最大值,之后乙醇含量平稳的略微下降。

采用数显温度计对窖内糟醅中间温度进行测定。

1.2.3 酒糟含水量的检测

2.3 淀粉含量变化

1.2.2 仪器与试剂 罗氏全自动电化学发光免疫分析仪cobas e411。罗氏公司的可溶性fms酪氨酸激酶-1(sFlt-1)检测试剂盒(电化学发光法),胎盘生长因子PLGF(电化学发光法)检测试剂盒。

1.2.4 酸度测定[5]

利用酸碱中和滴定法测定酸度,以100 g酒糟消耗标准NaOH毫摩尔数表示,即每100 g曲消耗1 mmol标准NaOH为1度酸度。

1.2.5 乙醇浓度检测

取100 g糟醅加水200 mL,用旋转蒸发器蒸馏出100 mL溶液,采用DMA5000密度仪测定乙醇含量。

1.2.6 微生物分离与培养[6]

采用稀释平板涂布分离计数法。

微生物所用培养基分别为:酵母菌用WL培养基,霉菌采用孟加拉红琼脂培养基,细菌采用营养琼脂培养基。

培养条件分别为酵母菌28℃恒温培养2~3 d,霉菌32℃恒温培养1~2 d,细菌35℃恒温培养1~2 d。

2 结果与分析

2.1 温度变化

总之在此基础上,尽可能的加强信息传输技术的完善和开发问题是较为重要的基本活动。所以在进行技术研发的同时,也应该加强传输技术的创新水平,提升相关专业人员的整体素质,将传输技术融入到通讯工程的整体使用中,以此为基础,构建一个完善的通信工程管理系统,为我国未来的通信事业发展做出良好的推动作用,打好坚实的发展基础。

糟醅入池后,将数显温度计插入到陶池正中心位置,整个发酵过程中保持不动。对发酵过程中糟醅的温度进行测定记录,变化规律见图1。

图1 发酵过程中温度变化

由图1可看出,入池温度为25℃左右,入池后窖内糟醅温度急剧上升,随后保持平稳并稳中有降。与浓香型白酒温度变化规律“前缓,中挺,后缓落”[7]不同。前阶段之所以温度急剧上升,是由于粮糟经过糖化堆积后,各菌株活力高,同时糟醅含糖量大,提供给微生物的环境好,所以入池后微生物急剧生长产生大量的热量,前火较猛。7~9 d基本都达到了顶火温度(38~40℃),持续时间为10 d左右,此阶段菌株生长繁殖死亡达到一个平衡状态,随着时间的延长,营养物质被大量消耗,糟醅中也产生了很多阻碍微生物生长代谢的不利物质,进入衰退期,温度缓缓下降,40 d发酵期结束时温度约为35℃。

2.2 水分含量变化

入池后对陶池的水分进行取样测定,变化规律见图2。

图2 发酵过程中水分含量变化

从图2可以看出:整个发酵过程中,糟醅中的水分先急剧上升,经较短维持时间后,缓慢下降。从入池时的58%~60%达到最大值66%~68%,增幅7%~8%,发酵时间为9 d。Y-1陶池水分最大值维持了7 d左右,出池时水分为63%,Y-2陶池水分最大值维持了5 d左右,出池时水分为63%,Y-3陶池水分达到最大值仅维持2 d就开始下降,出池时水分为62%。

水分急剧上升阶段,是由于入池时糖分较高,微生物生长代谢及呼吸作用非常旺盛,产生大量的水分,糟醅中水分入池后便急剧上升;随后进入维持阶段,一方面酸醇酯化及蛋白质分解会产生很多水,另一方面代谢及其物质间的各类反应也会消耗很多水分,同时由于重力作用,水分慢慢往陶池底部迁移沉降,三者达到一个平衡状态;最终各类营养物质被大量耗尽,陶池中主要进行着乙醇、酸、酯类、高级醇之间的相互转化,水分产生能力下降,但水分依然往窖底沉降,所以总体水分开始缓慢下降。整个发酵过程中,随着发酵的进行,前期的小分子易挥发物质逐步转化成了高沸点难挥发物质,当用烘干法时此类难挥发物质不易挥发,造成测定时水分下降[8]。

孟加拉红培养基:蛋白胨5 g,葡萄糖10 g,磷酸二氢钾1 g,七水硫酸镁0.5 g,琼脂20 g,1/3000孟加拉红溶液100 mL,蒸馏水1000 mL,氯霉素0.1 g。

用已烘至恒重的称量皿称取混匀试样约10 g(w0),精确至0.0001 g,在(105±2)℃条件下烘90 min,取出后在干燥器中冷却至室温后称重,称量后再烘30 min,直至前后2次重量差不超过0.001 g为止(如后一次重量大于前一次重量,则取前一次重量(w1)),含水量计算公式:

坝肩槽边坡自山体向江边分为后区和前区两个子区;坝肩槽两侧边坡自上游向下游分为四个分区,每个分区自山体向江边又分为马道保护层、后区和前区三个子区。为了给坝肩槽爆破创造有利的临空面,坝肩槽两侧边坡应先于坝肩槽边坡进行爆破开挖,边坡开挖分8道工序依次进行:①二、三区工程边坡马道保护层开挖→②二、三区区工程边坡前区岩梗爆破→③一、四区工程边坡马道保护层开挖→④二、三区工程边坡后区岩台结构面预裂爆破→⑤坝肩槽前区岩梗爆破→⑥一、四区工程边坡前区岩梗爆破→⑦坝肩槽后区结构面岩台预裂爆破→⑧一、四区工程边坡后区结构面岩台预裂爆破。

入池后,取样测定糟醅淀粉含量,曲线图见图3。

1.4 影像学检查及治疗 PET-CT:右侧腋下术后改变;两肺慢性炎症,双侧胸腔少量积液伴两下肺膨胀不全;甲状腺密度欠均匀,提示右侧腮腺混合瘤可能;血吸虫肝硬化,肝脏多发囊肿,胆囊结石,前列腺增生。治疗:患者入院后首先拟诊“免疫性血小板减少症”,以甲强龙80 mg/d静脉滴注治疗1周后效果不满意,PLT上升不明显(24×109/L);确诊IgD型MM后,用含硼替佐米的方案进行化疗,2017年12月16日PLT上升至59×109/L,12月19日升为117×109/L。

图3 发酵过程中淀粉含量变化

从图7可以看出:入池后酵母菌就开始大量生长繁殖,Y-2陶池在第3天时达到了峰值,Y-1、Y-3陶池到第5天时达到了峰值,随后酵母菌数开始减少。

2.4 还原糖含量变化

培养温度31℃,接种量1.5%,基础营养盐液pH值7,冬凌草与麸皮比1∶4,固液比(g∶ml)分别为2∶1、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5,每组3个重复。

入池后,定期取样测定发酵过程中糟醅的还原糖含量,变化规律见图4。

从图4可以看出:从入池到第7天还原糖急剧下降,之后降幅较缓。经过培菌糖化后,淀粉被糖化了很大一部分,入池时糖分虽达到了5.0%左右,且入池后淀粉继续被糖化,但同时酵母菌、霉菌、细菌生长繁殖消耗糖,当空气耗尽时酵母菌又利用糖进行酒化作用,总的来说糖的消耗量远远大于其生成量,所以前期糖含量急剧下降。

2.5 酸度的变化

图4 发酵过程中还原糖含量变化

从图5可以看出:前期酸度上升幅度比较小,第7天之后,糟醅中酸度开始猛升。第19天时,酸度都接近最高点,之后酸度呈现上升和下降的波动状态。酸既是白酒中的呈香呈味物质,又是酒中酯类物质的前驱物,酸决定着白酒酒质。前期由于产酸性微生物较弱的代谢作用,产生一定量的酸类物质,随着发酵的进行,陶池中氧气消耗殆尽,厌氧产酸类细菌在无氧环境下代谢活动旺盛,产生大量的酸类物质,酸含量较高时酯化反应也较易进行,此阶段一方面代谢生酸,一方面酯化消耗酸,所以呈现了后期酸度的波动状。

2.6 乳腺超声光散射成像与血清CA153、CEA单独和联合检测对乳腺肿瘤的诊断价值比较 乳腺超声+CA153+CEA对乳腺肿瘤诊断的敏感度、准确率、阴性预测值均显著高于乳腺超声、CA153、CEA,差异有统计学意义(均P<0.05),但二者的特异度、阳性预测值之间差异无统计学意义(均P>0.05)。见表7。

图5 发酵过程中酸度变化

入池后,定期取样测定发酵过程中糟醅的酸度,变化规律见图5。

2.6 乙醇含量变化

入池后,定期取样测定发酵过程中糟醅的乙醇含量,变化规律见图6。

1.2.2 温度的检测

2015年11月某天深夜,刚刚入睡的我突然被一阵电话铃叫醒,经验告诉我,可能发生了事情。我接通了电话,是王主任打来的,他说高一(7)班一名女生在宿舍划破了手,正在医院缝针。我简单了解了情况,穿上外套就跑去医院。

图6 发酵过程中乙醇含量变化

陶融型白酒酿造工艺堆积40 h,会有部分酵母在堆积无氧时产生酒精,同时堆积时为了提升堆积产香物质及香味前驱物添加酒尾,所以入池时酒精含量在1.5%vol左右,入池后陶池内的微生物增殖旺盛,很快就消耗了陶池内大量的氧气,氧气耗尽后酵母菌开始酒精发酵,乙醇含量提升迅速;第9天时,酒精发酵基本完成,乙醇含量接近最大值,此阶段伴随着酯化反应消耗部分乙醇,但是其生成仍占主导地位;之后的发酵时间内,乙醇转化为乙酸、酯类等其他物质,所以乙醇含量小幅下降。

2.7 酵母菌变化

入池后定期取样,涂布WL培养基平板,测定发酵过程中糟醅酵母菌菌数,变化规律见图7。

图7 发酵过程中酵母菌菌落变化

从图3可以看出:从入池到第9天,淀粉含量急剧下降;第9天到第18天的时候,淀粉消耗较慢;第18天到第40天发酵结束时,在此22 d的发酵时间内淀粉含量变化非常小。前期营养物质及空气充足,霉菌大量生长繁殖,产生的淀粉酶将淀粉迅速转化为糖,淀粉消耗较快,此3条试验陶池,淀粉消耗量在第9天前完成了淀粉降解总量的85%以上。

我跟阿花商量,别和大发厂狠了,狠不过人家的。阿花把林强信的祖宗八代操遍之后,说也罢,我们自己培养熟手,现在订单充裕了,王义山负责生产,你负责技术指导,尽快培养新员工。

入池是将糖化醅和生香醅混匀入池,糖化醅提供了大量的还原糖,可以为生香醅中的酵母菌提供丰富的碳源,再加上糟醅中的氧气,所以酵母菌入池后直接进入对数期增殖,到第5天达到了峰值;大量的酵母菌快速耗尽了糟醅中的氧气,还原糖也是急剧下降,再加上无氧时酵母菌酒化反应乙醇的大量生成,恶劣的条件使酵母菌逐渐衰老死亡,发酵32 d时酵母菌数量级低至104。

2.8 细菌变化

入池后定期取样,涂布营养琼脂平板,测定发酵过程中糟醅细菌菌数,变化规律见图8。

图8 发酵过程中细菌菌落变化

从图8可以看出:发酵过程中细菌菌落数变化呈现波动性,先上升,在第5天时达到峰值,随后开始下降,14 d时下降到低点,随后又上升,在32 d时又达到第二次峰值,随后再次开始下降。

5月30日,水利部党组书记、部长陈雷主持召开党组(扩大)会议,传达学习中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平,中共中央政治局常委、国务院总理李克强,中共中央政治局常委、全国政协主席俞正声在第二次中央新疆工作座谈会上的重要讲话精神,结合水利工作实际,研究部署贯彻落实措施,为新疆推进跨越式发展、保障和改善民生提供坚实有力的水利保障。水利部党组班子成员出席会议。

入池时得益于糖化醅中大量还原糖,生香醅中的好氧性细菌开始对数期的增殖,5 d便达到峰值;随着氧气的消耗和糖的降低以及乙醇的生成,大量的好氧性细菌死亡,而此时的厌氧菌对环境还处于适应期,增殖较慢,所以14 d时细菌菌落总数出现了低值;经过对环境的适应,以及大量死亡的酵母菌和好氧性细菌菌体提供的营养物质,厌氧性细菌开始增殖,数量开始增加;最终由于营养物质的不足,细菌进入了衰亡期,数量又开始下降。

2.9 霉菌菌落变化

1.2.2 影像分析 由2位具有多年MRI检测经验的医师对检测结果进行评价,当两人意见不一致时询问具有多年经验的第三方,达成共识后再次确定结果。采用GEAW4.0工作站中的ADC相关软件对检测图像和数据进行处理,ADC图像由相应b值的MRI图像经过处理后由工作站拟合而成,在病灶同层面手工勾画感兴趣区(region of interest,ROI),然后测量相应的ADC值及SI值,所有病灶的ADC值均取3次检测的平均值[8]。

入池后定期取样,涂布孟加拉红培养基平板,测定发酵过程中糟醅霉菌数量,变化规律见图9。

从图9可以看出:发酵过程中,霉菌数量先是剧增,Y-3在第1天就达到了峰值,Y-1、Y-2则在第3天达到了峰值,达到峰值后3条陶池内霉菌数量开始剧减,14 d后开始平稳下降,32 d后3条陶池霉菌检测值均低于50。入池后糖化醅提供了大量还原糖,生香醅中的霉菌在陶池空气充足的情况下快速增殖,酵母菌、好氧性细菌、霉菌三者迅速消耗了空气,同时糟醅中产生的酸和乙醇对霉菌都有抑制作用,只有耐酸性和耐乙醇的霉菌会生长,所以霉菌数随着发酵的进行越来越少。

多次蝉联AIPP昆士兰年度摄影师,曾获得2013年昆士兰年度肖像摄影师、2013年澳洲年度创意摄影金奖、2013、2014连续两届夺得WPPI(国际婚礼及人像摄影协会)金奖等荣誉。

图9 发酵过程中霉菌菌落变化

3 结论

从上述动态研究追踪中可以看出,入池还原糖为5.2%,入池后得益于糖化醅提供的大量还原糖,生香醅中已经大量富集的酵母菌、细菌、霉菌三类微生物在陶池中不经过适应期就重新开始了对数期增殖,数量剧增,庞大的微生物基数,使得糟醅中的空气在3 d左右耗尽。霉菌在3 d内出现了峰值,发酵到14 d时为200左右,发酵期结束时可检数为个位数;酵母菌在5 d内出现了峰值,随后就衰老死亡,发酵到32 d时酵母菌数数量级下降到104之下;而细菌菌数呈现波动性,在第5天和第32天出现了峰值,在第14天出现了最低值。

微生物的变化直接影响了陶池中的理化指标,发酵5 d时:温度达到了顶火温度,水分也接近整个发酵期的最大值,淀粉和还原糖含量则快速下降,酸度和乙醇则升幅较小。发酵到第14天时,淀粉(3条陶池的平均值)从最初的16.3%下降到了8.1%,而还原糖(3条陶池的平均值)则从最初的5.2%下降到了0.9%,此时酸度值和乙醇含量都在快速上升中,且在第9天时乙醇含量达到5.9%vol,接近顶值6.0%vol;14 d之后,酵母菌数、霉菌数继续衰减,而渐渐适应了糟醅环境的厌氧细菌,在没有了大量酵母菌、霉菌对营养物质的竞争后,开始了第二次增殖期,酸度则继续上升,乙醇则由于通过生化反应转化为乙酸及其他酸、高级醇、酯类等其他物质,含量出现下降。

可以认为:从第3天到第9天,乙醇含量生成迅速,为酒精发酵期;从第7天到第19天,酸度迅速上升,为生酸期;19 d之后主要是呈香呈味物质相互转化期。陶融型白酒酿造工艺不同于浓清酱芝香等工艺的“前缓、中挺、后缓落”发酵规律,产酒、产酸都比较快,后期有足够的物质条件和时间转换成陶融型风味物质,形成其独特风格。

[1] 侯建光,郭富祥,樊建辉,等.夏季仰韶陶融型中高温大曲曲表和曲心指标动态演变的研究[J].酿酒科技,2016(3):88-89.

[2] 赵东,乔宗伟,彭志云.浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物区系及其生态因子演变研究[J].酿酒科技,2007(7):37-39.

[3] 方军,张宿义.浓香型白酒酒醅发酵过程中各因子动态变化研究[J].酿酒科技,2012(1):47-50.

[4] 曹维超,宋磊,桂妍雯,等.芝麻香型白酒发酵过程中的动态研究[J].中国酿造,2012,31(4):148-151.

[5] 沈怡方.白酒生产技术全书[M].北京:中国轻工业出版社,2007.

[6] 泸州老窖集团有限责任公司.泸型酒技艺大全[M].北京:中国轻工业出版社,2011.

[7] 周庆伍.白酒固态发酵温度变化与产、质量的关系[J].酿酒,2008(6):62-63.

[8] 郝建宇,张宿义,赵金松,等.浓香型白酒质量糟醅发酵过程中的动态研究[J]中国酿造,2011(6):113-116.

Dynamic Study of the Fermentation Process of Taorong Baijiu

FAN Jianhui,HOU Jianguang and CHEN Mengen
(Postdoctoral Research&Development Base,Yangshao Distillery Co.Ltd.,Mianchi,He'nan 472000,China)

In this study,tracing analysis of the change in microbes and physiochemical indexes in the fermentation process of Taorong Baijiu was performed.The results showed that,yeasts,bacteria and mold in aroma-producing fermented grains multiplied rapidly after pit entry due to the large amount of reducing sugar provided by saccharifying fermented grains,then the content of starch and reducing sugar dropped rapidly;the amount of mold and yeasts reached the maximum at the third and the fifth day of the fermentation respectively,and bacteria amount presented two peaks in the whole fermentation process;the content of ethanol increased rapidly from the third day to the ninth day of the fermentation and such period was considered as alcohol fermentation period;the acidity increased rapidly from the seventh day to the nineteenth day of the fermentation and such period was considered as acid-producing period;and 19 d after the fermentation,it was the mutual transformation stage of aroma-producing substances.(Trans.by YUE Yang)

Taorong Baijiu;Baijiu production;dynamic analysis

TS262.3;TS261.4

:A

1001-9286(2017)08-0065-05

10.13746/j.njkj.2017061

2017-03-18

樊建辉(1976-),男,工程师,本科,主要从事白酒酿造方面的研究。

陈蒙恩(1988-),男,工程师,硕士,主要从事白酒酿造方面的研究。

优先数字出版时间:2017-05-25;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170525.1049.002.html。

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