高产酯酿酒活性干酵母在清香型麸曲酒生产中的应用研究
2018-01-23郭凯凯肖冬光
郭凯凯,肖 楠,肖冬光
(1.天津酿源生物科技发展有限公司,天津300457; 2.天津科技大学生物工程学院,天津300457)
麸曲白酒是以高粱、薯干、玉米等含淀粉的物质为原料,采用纯种麸曲和酒母代替大曲作糖化发酵剂所生产的蒸馏酒[1]。麸曲是以纯种根霉为菌种,以小麦麸皮为主要原料(培养基),并添加适量鲜酒糟和填充料等,经人工控制温度培养而成的粗酶制剂,它主要起糖化作用。麸曲加酒母的发酵方法具有曲用量少、发酵周期短、出酒率高的优点,在节约成本方面有显著效果,但是同时也存在酒体寡淡,品质偏低的缺点[2]。为克服麸曲法发酵生产白酒的这一缺点,可将多种麸曲混合发酵[3],或采用大曲、麸曲相结合的工艺[4],以达到提高酒质的效果。
麸曲白酒生产工艺发展至今,在清香型、浓香型、酱香型和芝麻香型白酒的生产中应用较广,但是由于其与同类大曲酒相比质量水平不高,因此发展受到很大的限制[5]。清香型白酒以乙酸乙酯和乳酸乙酯为主体风味物质[6],传统清香型大曲酒发酵微生物体系庞大,且发酵周期较长,故风味物质含量较高[7];麸曲法生产清香型白酒由于发酵体系微生物种类少,且发酵周期仅为传统大曲酒发酵周期的1/3左右,容易产生“酯低醇高”的现象,导致酒体香味淡薄,口感欠佳。
高产酯酿酒酵母在白酒发酵过程中具有同步产酒生香的特点,所生成的香味物质主要为乙酸酯类,适合于清香型麸曲白酒的生产。在清香型麸曲白酒发酵中使用该酵母,可进一步提高发酵效率,提酯增香,提高优质酒得率。本实验主要研究了高产酯酿酒活性干酵母在传统清香型麸曲白酒生产中的应用。
1 材料与方法
1.1 原料与设备
主要试验材料:东北高粱,取自某酒厂,淀粉含量61%(W);麸曲,山东梁山根源制曲厂;酿酒活性干酵母,安琪牌耐高温酿酒活性干酵母;高产酯酿酒活性干酵母,天津酿源生物科技发展有限公司。
主要仪器:安捷伦7820型气相色谱仪等。
1.2 实验方法
按清蒸混烧法操作工艺,工艺流程见图1。
图1 清蒸混烧法生产工艺
(1)三角瓶发酵试验
1 L三角瓶试验:取160 g高粱经粉碎后拌入60%的80℃热水,润料24 h,然后拌入20%稻壳,常压蒸煮40 min,待物料冷却至30℃时接入麸曲(8%)和酒母(3亿/100 g原粮),然后混入原粮量3.5倍的酒糟,混合均匀后装瓶,发酵7 d。
(2)生产试验
高粱经粉碎后拌入60%的80℃热水,润料24 h,然后拌入20%稻壳,常压蒸煮40 min,待物料冷却后接入麸曲(8%)和酒母(3亿/100 g原粮),并混入原粮量3.5~4.5倍的酒糟,混合均匀后入370 L地缸发酵7 d,入缸温度18~20℃,发酵室温度23℃。
1.3 检测方法
1.3.1 酒精度
酒精计法[8]。
1.3.2 残淀粉
斐林滴定法[8]。
1.3.3 主要风味物质分析
气相色谱条件:气相色谱仪:Agilent 7890C;色谱柱:LZP-930柱(50m×0.32mm×1.00μm)200℃;检测器:FID检测器;载气:高纯氮,流速2.5 mL/min;检测条件:50℃保持8.0 min,以5℃/min升温至150 ℃保持15.0 min;进样量:1.0 μL;分流方式:分流。
2 结果与讨论
2.1 高产酯酿酒酵母发酵试验结果
麸曲白酒发酵过程中,酵母的主要作用是发酵产乙醇,麸曲则辅助糖化和发酵,发酵产物总酯含量低,产酒香味淡薄。高产酯酿酒酵母可在发酵产酒的同时生成较多的酯类物质,实现产酒生香同步。按照1.2的发酵方法,将原工艺所需酿酒酵母按酵母数全部替换为高产酯酿酒酵母,进行三角瓶试验,试验结果见表1。由表1可以看出,与原发酵工艺结果相比,使用高产酯酿酒酵母代替普通酿酒酵母发酵,产酒情况基本一致,乙酸乙酯含量提高约14倍,总高级醇下降约21.3%,酯醇比由1.37提高至2.48。
虽然完全使用高产酯酿酒酵母可以达到明显“提酯降醇”的效果,但与对照组相比,乙乳比由0.09提高至4.14,且乳酸乙酯含量下降明显,其风味物质比例已明显失调。由此可见,用高产酯酿酒酵母完全替代普通酿酒酵母,易造成乙酸酯含量过高且乳酸乙酯含量明显降低的现象,使酒体风味物质失去平衡。下一步将在保持原工艺酵母接种量的基础上,使用高产酯酿酒酵母部分代替普通酿酒酵母,以达到适量增加乙酸乙酯含量和提高酒质的目的。
表1 高产酯酿酒酵母发酵试验结果 (mg/kg)
表2 不同酵母接种比例发酵试验结果 (mg/kg)
表3 生产试验原酒分析结果 (mg/L)
2.2 不同酵母接种比例试验结果
按1.2的发酵方法,在原工艺基础上使用高产酯酿酒酵母部分替代普通酿酒酵母,并保持酵母总接种量与原工艺一致,进行三角瓶试验,结果见表2。从试验结果看,随着所接种酵母中高产酯酿酒酵母比例的增大,产酒基本不变,乙酸乙酯和总酯含量都逐渐增加,高级醇含量逐渐减少;当普通酿酒酵母与高产酯酿酒酵母接种比例为3∶7时,乳酸乙酯含量明显下降,说明接入过多的高产酯酿酒酵母会抑制发酵醅中乳酸菌的生长或代谢,导致乳酸乙酯含量下降和乙乳比失调。当普通酿酒酵母与高产酯酿酒酵母接种比例为5∶5时,与对照组相比,乙乳比由0.13提高至0.88,乳酸乙酯含量稍有下降,由此可见,普通酿酒酵母与高产酯酿酒酵母接种比例在7∶3~5∶5之间为宜。
2.3 生产试验
按1.2的发酵方法进行生产试验,其中对照组为车间同期麸曲酒的平均数据,试验结果见表3。由表3可以看出,在保持原工艺酵母接种量不变的情况下,使用高产酯酿酒酵母部分代替普通酿酒酵母,原料出酒率无明显变化;原酒中乙酸乙酯和乙酸异戊酯的含量随着高产酯酿酒酵母接种比例的增大而增加,同时杂醇油含量有所下降,与对照组相比酒质明显提高。当普通酿酒酵母与高产酯酿酒酵母接种比例为7∶3时,与同车间麸曲原酒相比,乙酸乙酯含量提高约2.27倍,总酯含量提高约0.7倍,杂醇油含量下降约13.3%,乙乳比由0.44提高至1.58,酯醇比由1.42提高至2.85;经专业品酒人员感官品评,所得酒主体香突出,清香淡雅,醇厚甘洌,回味悠长,具有麸曲清香型白酒原酒的典型性风格。
3 结论
高产酯酿酒酵母具有发酵产酒同时生香的特性,应用于清香型麸曲白酒的生产,可在不改变原工艺、不影响原酒出酒率的前提下,使原酒中乙酸乙酯和总酯含量得到明显提高,同时适当降低高级醇含量,清香风格更加突出,酒质得到明显提升。
虽然高产酯酿酒酵母的产酒和生香能力都很强,但不能用高产酯酿酒酵母完全代替原来酒曲中的酿酒酵母菌,也不可使用量过多。如使用过量,会使成品酒中的乙酸乙酯含量过高,乳酸乙酯含量相对较低,致使酒体香味物质失去平衡。清香型麸曲白酒原酒的乙乳比控制在1.5~2.0范围内为宜,总酯含量和乙乳比较高的原酒可用作调味酒使用。
从本试验的结果看,在保持原工艺酵母接种量不变的情况下,使用高产酯酿酒酵母部分替代普通酿酒酵母,普通酿酒酵母与高产酯酿酒酵母接种比例以7∶3为宜。然而,合适使用量与企业使用的原酒曲品质和生产工艺条件等有关,若企业所用酒曲中普通酿酒酵母活力高、生香菌群含量少,生产环境或酒曲中含乳酸菌较多时,宜适当增加用量,反之则减少用量。生产企业应通过不同使用量试验来确定最适用量,以达到理想的效果。
[1]肖冬光,邹海晏.活性干酵母在麸曲白酒生产中的应用与探讨[J].食品与发酵工业,1994(5):71-75.
[2]张东平.根霉酵母麸曲在牛栏山基酒生产中的应用[J].酿酒,2011,38(4):29-31.
[3]陈明亮,随增树,孙建平.应用多微麸曲提高白酒质量的研究[J].酿酒,1997(1):26-28.
[4]栗永清,赵玉培,徐加顺.大曲麸曲相结合生产酱香型白酒[J].酿酒科技,1993(4):67-68.
[5]沈怡方.白酒生产技术全书[M].北京:中国轻工业出版社,2007:396.
[6]杨强,王衍,童国强.清香型小曲酒的香味组分特点及风味特征[J].酿酒科技,2001(2):75-76.
[7]樊文毅.论清香型大曲酒的质量控制[J].山西食品工业,1994(4):30-32.
[8]王福荣.酿酒分析与检测[M].北京:化学工业出版社,2012:31-35.