生香酵母在液体窖泥中的应用
2020-04-30孙露露岳腾飞丁鹏飞李文达高志远韩飞飞谢丽丽谢国排
孙露露,岳腾飞,丁鹏飞,杨 康,李文达,高志远,韩飞飞,谢丽丽,谢国排
(1.安徽金种子酒业股份有限公司,安徽阜阳 236023;2.安徽金种子集团有限公司检测中心,安徽阜阳 236018)
多年的研究证实,窖泥功能菌液的质量影响着窖泥微生物生态功能及粮醅发酵生态,在一定程度上决定着浓香型白酒的质量和风格特征[1]。所以,要使浓香型白酒的生产特别是优品率稳定在一个较高的水平,就必须先解决窖泥微生物整个菌系的人工培养问题,只有抓住了这个根本,优质人工窖泥培养才可能实现。己酸菌培养是各大白酒企业近年来的重要项目,是人工窖泥培养的基础,也是提高酒质的重要环节。但在其生产及应用过程中,工艺还不是非常成熟,存在很多需要探讨的问题[2]。
生香酵母,又称产酯酵母,主要属于产膜酵母和假丝酵母,大多为异形汉逊酵母及少数小圆形酵母菌,是白酒、黄酒和食醋发酵产香的重要菌种。生香酵母与酒精酵母不同,具有较强的好气性,在培养液的表面形成菌膜,能生成大量的酯类物质,而酒精产量较少。生香酵母在酒精和国外酿造工业中被视作有害菌,但它们在我国白酒酿造中所处的地位却完全不同,是形成白酒香味成分的主要菌种之一。有研究表明,己酸菌培养液中添加适量酵母菌,可以促进己酸菌的生长繁殖,提高己酸菌活菌数及代谢产物的产量[3]。
为了防止浓香型白酒窖泥的老化,窖泥的养护上加入窖泥功能菌液(简称:液体窖泥),可确保浓香型白酒窖泥长期保持活力。本研究在金种子原液体窖泥中引入生香活性干酵母制作成的复合液体窖泥,进一步提高液体窖泥的己酸菌数量及代谢产物的产量,同时丰富液体窖泥的酿酒微生物种类和数量,对提高浓香型大曲酒优质酒率打下基础。
1 材料与方法
1.1 材料
生香活性干酵母:安琪酵母股份有限公司。
糖化酶(10000 U/g):安琪酵母股份有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 液体窖泥的制作
按照原金种子己酸菌种子液单独培养作为原液体窖泥;本课题采用生香酵母、己酸菌复合培养的复合液体窖泥。
1.2.1.1 生香酵母培养液
(1)生香酵母糖化醪制作。将玉米面∶小麦面为7∶3 的重量比例混合,将物料与水1∶4 比例进行混合搅拌均匀,经蒸汽煮沸,保持沸腾30 min,煮成粥状。降温至55 ℃,加入糖化酶0.4%进行搅均匀,保温糖化24 h。
(2)生香活性干酵母的活化。将生香活性干酵母用5倍以上的33~35 ℃、2%糖水活化15~30 min,即可使用。
(3)生香酵母的培养。糖化完成后,将糖化醪加热至沸腾,并保持沸腾25~35 min,进行杀菌和灭酶活。然后调pH6.5~7.0。将其降温至30 ℃时加入活化后的生香活性干酵母0.4%。将混合物转移至2 m3不锈钢箱内(简称:生香酵母培养箱),在恒温发酵室内以25~30 ℃恒温培养3~5 d。
而根据挫折理论,面对经营失败,尤其是一而再的经营失败,教师要引导学生以积极的态度对待挫折,将消极性行为转化为积极性、建设性行为。
1.2.1.2 己酸菌种子液制作
己酸菌三角瓶试管扩大培养→己酸菌种子液→己酸菌营养液
己酸菌营养液配比:乙酸钠1%,酵母膏0.1%,硫酸铵0.05%,磷酸氢二钾0.04%,硫酸镁0.02%,碳酸钙0.2%,黄水10%,乙醇2%,优质老窖泥10%,高温曲2%、中温曲2%,底锅水40%(需预先煮沸灭菌)。
1.2.1.3 生香酵母与己酸菌的复合培养
将生香酵母培养液∶己酸菌种子液为3∶7 的比例混合加入2 m3不锈钢培养箱内(简称:生香酵母、己酸菌复合培养箱),复合培养箱上加盖,在恒温发酵室内恒温35~37 ℃培养7 d 后即为成熟的复合液体窖泥。图1是复合液体窖泥制作流程图。
1.2.2 复合液体窖泥在浓香窖池培养中的试验
选择制酒一车间05#、20#、35#、50#浓香窖池,其窖池培养采用复合液体窖泥作为试验组;选择制酒一车间06#、21#、36#、51#浓香窖池,其窖池培养采用原液体窖泥作为对照组;浓香窖池培养采用小培养方式,将池壁池底扎眼(扎眼要求越往上越密越深),均匀泼洒液体窖泥40 kg±5 kg,最后在池底及池壁撒25 kg 的曲粉,在粮醅入池前将扎眼抹平。试验组和对照按照相同的工艺参数进行粮醅入池发酵,经60 d 后再对试验窖池所产酒进行检测分析。
2 结果与分析
2.1 复合液体窖泥指标分析
2.1.1 生香酵母培养液理化指标
将培养3 d 后成熟的生香酵母培养液进行细胞数量检测及发酵液的气相色谱检测,其检测结果见表1。
表1 生香酵母培养液理化指标及分析
从表1 数据可以看出,生香活性干酵母在糖化醪中发酵旺盛,单位体积细胞数多,且产酯能力强,其中乙酸乙酯产量比例最大,己酸乙酯产量最少。生香酵母具有一定的发酵能力,产生一定量的乙醇,在有氧环境中部分乙醇氧化成乙酸,进一步即可酯化形成乙酸乙酯,因此一般条件下,生香酵母所生成的酯大多为乙酸乙酯。
2.1.2 原液体窖泥理化指标及分析
对照组原液体窖泥以金种子传统工艺作对照组,即培养浓香窖池中使用的未加入生香酵母液体窖泥,其培养发酵液检测结果见表2。
从表2 可以看出,液体窖泥中己酸含量较高,可达3.751 g/L,己酸菌在适宜的培养环境下生长繁殖,同时产生大量的代谢产物己酸。
表2 原液体窖泥理化指标
2.1.3 复合液体窖泥理化指标及分析(表3)
表3 复合液体窖泥理化指标
试验组复合液体窖泥在原液体窖泥的基础上加入生香酵母培养液进行共同培养,其在相同的条件下培养7 d后取培养发酵液进行气相色谱检测,检测结果见表3。从表2与表3的对比结果看出,加入生香酵母的液体窖泥其己酸含量减少1.627 g/L,己酸乙酯含量增加1.485 g/L,乙酸乙酯含量增加1.709 g/L,总酯含量增加4.225 g/L。山东大学微生物系祁庆生等报道生香酵母所产的乙酸乙酯是合成己酸乙酯的中间产物。在己酸菌培养中添加生香酵母主要有两个作用:一是酵母菌体自溶提供便于己酸菌利用的有机氮源;二是提供便于合成己酸乙酯的多维酯化酶系。正是这种己酸菌与生香酵母复合培养的协同作用,促进了己酸菌的生长繁殖,提高己酸菌活菌数及代谢产物的产量。
表4 试验组与对照组窖池产酒统计及特优酒检测结果 (g/L)
2.2 浓香试验池产酒分析
复合液体窖泥和原液体窖泥应用于浓香窖池养护,其对应窖池产酒情况及特优酒检测结果见表4。
2.2.1 产酒试验分析
由表4 各窖池产酒出酒率、特优率等统计结果可知,试验组出酒率较对照组提高2.09%,特优率提高3.01%。试验结果表明,生香酵母应用于己酸菌的复合培养有利于浓香窖池养护,对提高浓香型白酒的产量和质量有一定的促进作用。
2.2.2 产酒特优酒检测分析
己酸乙酯是浓香型白酒的主体香味成分,是浓香型白酒风格特点的主要呈香呈味物质。从表4可以看出,试验组己酸乙酯平均含量较对照组提高0.69 g/L,乳酸乙酯含量有少量的降低。试验组在原液体窖泥中引入生香酵母复合培养,促进己酸菌的生长繁殖。一方面复合液体窖泥中己酸乙酯含量较原液体窖泥有所增加,另一方面复合液体窖泥中丰富的己酸菌及己酸含量应用于浓香窖池,从而提高了试验酒的己酸乙酯含量。
试验组丁酸乙酯平均含量较对照组提高了0.56 g/L,乙酸乙酯提高0.38 g/L。有研究表明,丁酸乙酯其中一部分来源于己酸菌发酵的中间产物丁酸与乙醇经生化合成[4]。复合液体窖泥提高了己酸菌质量,己酸菌在繁殖发酵中同时也产生一部分丁酸乙酯,从而使试验组浓香窖池产酒中丁酸乙酯有所增加。而乙酸乙酯的增加是复合液体窖泥中引入生香酵母导致的。生香酵母在发酵过程中利用葡萄糖后首先代谢乙酸和乙醇,而后在酵母胞内酯酶的作用下生产乙酸乙酯。
试验组中异戊醇含量较对照组增加0.17 g/L,其他高级醇含量变化不大。异戊醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、正丙醇等作为白酒中的高级醇类物质。白酒中含有少量的高级醇赋予酒的特殊香味,并起衬托酯香的作用,使香气更丰满。高级醇在口味上弊多利少,味道并不好,除异戊醇微甜外,其余的醇都是苦的,有的苦味重而长。因此,它们的含量必须控制在一定范围之内[5]。
3 总结
为了防止浓香窖池窖泥在发酵生产中的退化,确保窖池发酵稳定,浓香窖池发酵使用一定时间后需要进行养护,补充营养及功能菌种,以激活浓香窖池活性。金种子酒业致力于浓香窖泥培养工艺研究,并逐步形成了完善的窖池养护及窖泥培养工艺,对保证金种子酒质稳定与提高起到积极促进作用。
通过研究生香酵母与己酸菌复合培养液体窖泥,提高了液体窖泥中己酸菌及其代谢产物含量。同时将复合液体窖泥与原液体窖泥在浓香型白酒生产实际中对比应用。应用结果得出,使用复合液体窖泥的浓香窖池其产酒出酒率和特优酒率得到了进一步提高。从特优酒检测分析可以得出,生香酵母与己酸菌复合培养的液体窖泥可提高浓香型白酒中己酸乙酯含量,丁酸乙酯、乙酸乙酯及异戊醇等其他香味物质含量有不同程度的提高。