微生物发酵技术在酿酒中的应用分析

◎ 张亚坤，刘 萍

（郑州工业应用技术学院，河南 郑州 450064）

随着现代酿酒工艺的不断发展，微生物发酵技术的应用成为相关企业和工作人员的重点关注内容。对此，相关企业、研究者与技术人员，应明确该技术在发酵制药中的应用现状，再将该技术合理应用到现代酿酒工艺中，从而使微生物发酵技术在现代酿酒工艺中得到更好的应用和发展。

1 微生物发酵技术及其在酿酒中的应用

1.1 微生物

微生物是一种生物类型的总称，主要组成生物包括真菌、细菌、病毒、螺旋体、支原体、衣原体、立克次氏体和放线菌等，其中涵盖众多的有益物种和有害物种。就目前研究来看，微生物的基本种类有3 类：①真核细胞微生物。此种微生物具备核膜、核仁以及染色体，其细胞质里的细胞器非常完整，真菌就属于此类微生物。②原核细胞微生物。此类微生物只有核质，没有核膜以及核仁，细胞器并不完善，细菌、螺旋体、支原体、衣原体、立克次氏体和放线菌都属于此类微生物。③非细胞型微生物。此类微生物不具备典型的细胞结构和酶系统，仅能够生长和繁殖在活细胞里，病毒就属于此类微生物[1]。另外，不同微生物的特征也会存在较大差异，表1 是几种典型微生物的特征差异比较。

表1 几种典型微生物的特征差异比较表

凭借种类丰富、涉及范围广和繁殖速度快等诸多特征，微生物在体育、环保、工业、农业、食品以及医药等领域中都得到了广泛应用。尤其是在发酵制药领域中，微生物更是发挥着至关重要的应用优势。

1.2 微生物技术

微生物技术是一门实验研究和应用微生物的科学技术，涵盖多种微生物实验与应用方法，比如，分离纯化、细胞培养、基因工程、鉴定分类以及发酵工艺等。当今，微生物技术已经被广泛应用到环保、农业以及医药等众多领域中，发挥出十分显著的应用优势[2]。比如，在现代酿酒工艺中，便广泛应用了微生物发酵技术，制作出多种多样的酒制品。

1.3 微生物发酵技术在酿酒中的应用现状

在现代酿酒工艺中，微生物发酵技术是最为核心的一项技术内容。其主要原理是通过酵母菌等微生物，在一定条件下将糖类物质转化成酒精以及二氧化碳。酵母菌属于一种单细胞真菌，该真菌可借助糖类物质实现自身代谢，并产生糖类物质能量与生长物质。在具体的酿酒过程中，酵母菌发酵主要利用葡萄糖以及果糖的作用，从而高质、高效地完成糖类转化，最终形成乙醇以及二氧化碳，以此满足酿酒工艺所需。近年，随着酿酒发酵温度控制技术、酿酒蒸馏技术的不断发展，微生物发酵技术更是受到了相关企业、研究者和技术人员的高度重视。此外，随着相关专家学者的不断研究，基于微生物发酵技术的酿酒工艺，也获得了越来越好的发展。

2 微生物技术在酿酒中的应用分析

2.1 发酵温度的合理控制

在小曲酿酒工艺中，其发酵过程分为前期、中期以及后期3 个阶段，小曲酿酒工艺中的3 个发酵阶段及其具体发酵温度控制指标，如表2 所示。

表2 小曲酿酒工艺中的3 个发酵阶段及其发酵温度控制指标表

（1）发酵前期温度控制。在此过程中，工作人员可使其温度平稳上升到设定的温度值。为实现发酵温度的良好控制，工作人员应避免微生物入缸温度过高、曲子用量过大、曲子粉碎度过高等情况，以有效避免发酵温度快速上升超出设定值导致的酵母衰老过早、发酵停止过早、酒产量降低和酒性过烈等情况[3]。如果发生了这些不良情况，工作人员需要将酒醅压紧，缸口封严，以此降低发酵速度。

（2）发酵中期温度控制。在此过程中，工作人员需要将发酵温度控制在一个较高水平。通常情况下，微生物发酵温度达到最高点之后，又会缓慢降低2～3 ℃。如果发酵微生物的温度下降过快或过早，便无法完全发酵，从而降低出酒量以及酒的质量。在此情况下，工作人员可将缸口封严，以此确保发酵效果，保障酒品产量及其质量。

（3）发酵后期的温度控制。在小曲酿酒工艺中，发酵后期又叫作副发酵期，此时能够进行发酵反应的霉菌正在逐渐减少，酵母菌也在逐渐死亡，整个发酵过程逐渐趋于停止。因此，在这一阶段中，微生物的发酵温度通常会呈现渐渐下降的趋势，直至降低到一定的温度值之后，其温度会基本保持不变。在此过程中，如果发酵反应环境不够清洁或缸口密封效果不佳，会导致温度快速下降，细菌等繁殖生酸，并伴随其他有害物质的产生。同时，如果微生物本身温度偏高，也会增大酒精挥发量[4]。为防止此类情况的发生，在具体的酿酒工艺中，工作人员一定要使微生物发酵环境保持清洁，并做好缸口密封工作，将酒醅压紧，为小曲酿酒的产量及其品质提供良好保障。

2.2 酒醅成分变化的科学掌握

发酵中的酒醅成分变化主要包括以下几种：①水分变化。因发酵中的蛋白质和淀粉等物质，均被微生物分解为其他产物，所以酒醅中的水分也呈现稳定上升的趋势。②淀粉含量变化。因发酵初期酒醅里的酒精含量很低，霉菌中的淀粉类可发挥较好的作用，所以在第3～7 d，酒醅中的淀粉含量将呈现快速下降的趋势，之后是稳定降低。③糖分含量变化。因小曲酿酒中的酒醅是复式平行发酵，所以发酵与糖化速度都会对其中的糖分含量变化造成制约，特别是在前4 d 里，因微生物的繁殖需要消耗较多的糖，所以酒醅在这一阶段里的糖分含量通常会呈现逐渐降低的趋势。④酸度变化。通常情况下，酒醅在发酵前期的酸度增长较快；到了中期，在酵母菌旺盛发酵的情况下，产酸菌将受到抑制，从而使其酸度的提升速度减缓；在发酵后期，随着酵母菌的减少，其酸度增长将逐渐加快。⑤酒精含量变化。通常情况下，酒醅在入缸2～10 d之内，其酒精含量将呈现迅速增加的趋势，最高含量可超过12%；但是在发酵后期，酒醅便基本不再有酒精生成，加之酯化作用等会造成部分酒精的消耗，因而其中的酒精含量将有所降低，但不会降低太多，一般可控制在1%以内。

基于以上的酒醅成分变化，在小曲酿酒工艺中，工作人员可通过以下几方面有效判断其中的微生物发酵情况。①色泽。如果发酵效果良好，酒醅将会呈现紫红色，挤出的汁肉呈红色。②手感。发酵效果足够好，酒醅手感会非常松软，且不会黏手[5]。③气味。发酵效果良好的酒醅在缸盖开启之前，便能闻到一股类似于苹果的香气。④味道。在发酵3～4 d 时，酒醅会有甜味，但发酵良好的酒醅在第7 d 之后将不再有甜味。通过以上方式，便可对酒醅中微生物的发酵效果作出合理判断。

2.3 蒸馏工艺的良好把控

（1）出缸蒸馏工艺控制。在酒醅出缸之后，工作人员需要通过拌糠的方式从中取出成熟的醪，将稻壳或小米糠拌入其中，但应控制好糠的加入量，不可过多，也不可过少，以免影响酒品口感。通常情况下，小曲酿酒中的糠添加量应控制在原料总质量的22.5%为宜。

（2）装甑蒸馏工艺控制。其主要操作方法如下：①将锅底的水烧开，将帘子铺在甑底部，将一层糠洒在帘子上。②将加糠量比较多且较为干的酒酯加入其中，其厚度应控制在3～6 cm，再将上一次的酒尾自甑边倒回到锅里，此时应将蒸汽控制的较小一些。③将上述打底作为基础，将具有较少辅料且湿度较大的酒醅加入其中，并根据实际情况适当加大蒸汽。④待甑装完后，盖好盖盘，并将冷凝器接好，通过缓气蒸馏法进行蒸馏处理，处理时的酒液流出速度应控制在3～4 kg·min-1，温度应控制在25～30 ℃。⑤在大蒸汽条件下蒸出酒尾，一直到将酒精蒸尽为止。⑥蒸馏结束之后，将锅盖打开，敞口排酸10 min。

3 结语

综上所述，微生物发酵技术是当前酿酒工艺中重点研究的一项工艺内容。为确保微生物发酵技术在现代酿酒工艺中的实施效果，保障酒品产量与质量，相关企业、研究者和技术人员需要对微生物发酵技术展开深入研究，并结合实际情况，合理应用微生物发酵技术，以发挥微生物技术的优势，满足现代酿酒领域对于微生物发酵工艺的实际应用需求。