浓香型白酒增己降乙相关理论研究
2021-04-11许育民
许育民
(河南省食品工业科学研究所有限公司,河南郑州 450053)
浓香型白酒在我国白酒各香型产量和销量中占主导地位,深受广大消费者的喜爱。白酒中呈香呈味物质主要是酯类,浓香型白酒中的酯类四大骨架成分是己酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯,其中占主导地位的是己酸乙酯,己酸乙酯的含量及与其他乙酯的量比关系决定了浓香型白酒的品质和风格[1]。优质的浓香型白酒中己酸乙酯∶乳酸乙酯∶乙酸乙酯∶丁酸乙酯最好为1∶(0.6~0.8)∶(0.5~0.6)∶0.1。20 世纪80、90 年代,令各浓香白酒生产企业头疼的是乳酸乙酯含量高的问题,采取各种方法去增己降乳,通过轰轰烈烈的增己降乳运动,虽然有很大成绩,但是未研究出一种立竿见影迅速降低乳酸乙酯的好方法。近几年,业内人士突然发现乳酸乙酯含量降低了,但是更麻烦的是,乙酸乙酯含量突飞猛进的增长,有大大超过浓香型白酒主体香己酸乙酯的趋势,至此浓香白酒增己降乳时代已经过去,增己降乙时代已经来临。
乙酸乙酯的生成是由微生物利用糖,代谢生成乙酸,乙酸在酯酶(酵母酯酶、曲酯酶等)的协同催化下和酒醅中的乙醇酯化脱水生成。其化学反应式为:
CH3CH2OH+CH3COOH→CH3COOC2H5+H2O。
另外乙酸乙酯也是某些微生物在酒精发酵中的代谢物[2]。
1 乙酸乙酯含量升高的原因
1.1 新窖生产
新窖酒乙酸乙酯含量偏高的主要原因是新窖糟醅结构有利于乙酸菌类的产乙酸代谢[3]。新窖的窖泥还没有驯化好,己酸乙酯含量比较低,相对来说乙酸乙酯的含量比较高。
1.2 使用新曲
大曲的储存是制曲的一个工艺阶段。刚出房曲酶活力不稳定,无芽孢菌相对活跃,通过储存,水分降低,无芽孢菌死亡或以孢子形式处于休眠状态,纯化了大曲中微生物区系[1]。使用新曲会使酒醅升酸快,产酸量大,造成乙酸乙酯含量升高。现阶段,大多酒企都不自制曲,而是外购专业曲厂生产的各种曲。现代企业由于经营运转规律以及流资和仓储的压力,制曲企业不会将成品曲贮存3 个月以后再出售,酒企购买新曲后,大多就直接用于生产了。酿造好酒要“使用储存3 个月以上的陈曲”这一条件被忽视了。
1.3 窖内溶氧多
酒醅入池后踩得较松或不踩,窖池上方用于保温的盖糟太厚,造成酒醅中氧气含量太多,窖池中溶氧过剩,醋酸菌、产酯酵母大量繁殖,发酵过程中这些菌易代谢产生乙酸及乙酸乙酯,最终造成酒中乙酸乙酯含量偏高[4]。
1.4 窖泥退化
窖泥退化严重,己酸菌数量减少、活性下降,原酒己酸乙酯含量偏低,乙酸乙酯含量偏高[5]。
1.5 其他原因
浓香型白酒的生产工艺为续糟、固态、开放、多菌共窖,其酿造过程是一个极其复杂的微生物代谢过程,影响窖池中乙酸乙酯含量因素众多[6]。入窖水分、酸度、发酵周期、使用糖化酶等,都对乙酸乙酯的生成有影响。
2 白酒企业浓香型原酒中乙酸乙酯含量
主要综合河南省部分白酒企业生产的浓香型原酒酯类成分数据,借鉴湖北省、山东省、河北省个别白酒企业原酒数据,总结出近几年三大酯平均含量变化趋势见图1。
图1 三大酯平均含量变化趋势图
由图1 可以看出,近几年浓香型原酒乙酸乙酯含量大幅增加,在许多酒企的原酒中己酸乙酯和乙酸乙酯已经形成倒挂比例现象。原因不是新窖、新曲和窖泥退化等原因能解释的。
3 浓香型白酒乙酸乙酯大面积普遍升高的原因
3.1 白酒中乙酸乙酯含量是由酯化酶酯化能力的强弱决定
乙酸乙酯的生成是由乙酸和乙醇在酯化酶的作用下酯化脱水生成。浓香型白酒的各种有机酸中,乙酸含量最高[7-8],且是丁酸、己酸及其酯类的重要前体物质[9],乙酸对白酒的品质非常重要,但是不是说乙酸高,乙酸乙酯就高,发酵糟醅中乙酸乙酯和乙酸的含量的比值表现出明显的无序性,乙酸乙酯、乙酸的浓度间不存在明显的对应关系[7]。这个是因为乙酸乙酯的含量是由酯化酶酯化能力的强弱决定的,酯化酶酯化能力强,发酵糟醅中的乙酸大量被酯化成乙酸乙酯,造成糟醅中乙酸乙酯含量高,相对的乙酸含量比较低。
3.2 总酯强化功能菌
目前,提高总酯的强化功能菌都是在提高乙酸乙酯方面功能强大。近几年,各白酒企业为了提高酒的酯香,增加总酯含量,采取了添加高产酯的菌种以强化酒醅中产酯能力,比较常见的有产酯酵母[10]、生香活性干酵母[11]和红曲。
产酯酵母和生香活性干酵母可大幅提高酒醅中乙酸乙酯的含量,对提高己酸乙酯的贡献反倒不大。它们是汉逊酵母属,这种菌在科学院编号为2300、2.297,原轻工部食品发酵工业研究所编号为1312、1342、1274等[12]。
表1 混合酒样色谱结果(g/L)
红曲菌是一种腐生真菌,具有典型霉菌的特征,在白酒产酯的贡献中可能以提供酸为主,乳酸乙酯产量低,其具有“增己降乳”和“增乙降乳”的功能[13-14]。应用于浓香型白酒生产的实际效果[15]见表1。
从表1 可以看出,红曲的确有降低乳酸乙酯的作用,对照样说明正常生产时乙酸乙酯含量大于己酸乙酯,红曲虽然能提高己酸乙酯的产量,但同时也提高了乙酸乙酯的含量,应用于生产后,仍改变不了己乙比的倒挂。
3.3 超级菌种
出现能大幅度提高乙酸乙酯含量的超级菌种。宜宾学院生命科学与食品工程学院的王涛等[7]在《浓香型白酒酿造相关酵母与发酵糟醅中乙酸乙酯和乙酸的相关性》文章中描述:分离自曲房空气的Z9Y-7-B(Debaryomycessp.)可使糟醅中乙酸乙酯达到2.11 g/L,而乙酸含量却仅为2.3×10-4g/L。
南阳理工学院的郭书贤等[16]在建立浓香型白酒酿造微生物菌种资源库时获得1 株库德里阿兹威毕赤酵母CL-19,其发酵产物中酯类物质较多,占整体产出成分的52.4 %。其中乙酸乙酯含量42.18%、辛酸乙酯含量为1.63%、己酸乙酯含量仅为0.26%。
3.4 专业制曲推波助澜
随着社会发展,工业产品向集约化与专业化发展,白酒酿造用曲也不例外。越来越多的白酒企业不再自行制曲,而是向专业制曲企业购买生产用曲,致使专业曲厂规模越来越大,销售范围越来越广,一旦感染了酯化生成乙酸乙酯能力强的菌种,即可造成浓香白酒乙酸乙酯含量大面积普遍升高。
4 结果与讨论
4.1 现阶段,浓香白酒尤其是中小企业生产的浓香白酒中,乙酸乙酯含量已有超越己酸乙酯的趋势,己乙比倒挂现象越来越严重,浓香白酒增己降乙时代已经来临。
4.2 造成浓香白酒乙酸乙酯含量大面积普遍升高的原因是:生产用曲感染了酯化生成乙酸乙酯能力强的菌种。
4.3 专业制曲为我国白酒生产做出了巨大贡献,降低浓香白酒中乙酸乙酯含量从制曲源头抓起是关键。
4.4 白酒生产过程中,对于强化功能菌的添加使用,一定要慎之又慎。人为强化某种菌,会对原发酵菌群体系产生一定的影响,尤其是对浓香白酒窖池的影响,这个影响是缓慢的,短期可能得到满意的正面影响,长期就不一定了。
乙酸乙酯是我国清香白酒的主体香,也是白酒中的一种重要风味物质,一款受欢迎的酒界新品——浓清兼香的出现可能会实现。