多菌株共酵培養(yǎng)優(yōu)質窖泥的研究

任道群，唐玉明，姚萬春，倪 斌，劉茂柯，劉向陽，田新惠

（1.四川省農業(yè)科學院水稻高粱研究所生物中心，四川 瀘州 646100；2.瀘州老窖股份有限公司，四川 瀘州 646000；3.瀘州市釀酒科學研究所，四川 瀘州 646000）

濃香型白酒獨特的傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，窖泥自然老熟，窖池要連續(xù)使用很多年才可能生產出好酒，隨著白酒行業(yè)的發(fā)展和釀酒生產技術的進步，利用現代微生物技術進行人工窖泥培養(yǎng)，可使新窖在較短的時間內達到一定窖齡的窖泥質量水平，從而大大縮短窖池中窖泥的自然老熟時間[1-2]。由于在優(yōu)質窖泥培養(yǎng)大生產過程中物料很難混勻，因此所取的分析樣品很難反映其真實性。為此，在實驗室開展了優(yōu)質窖泥培養(yǎng)技術的研究，并對優(yōu)質窖泥培養(yǎng)過程中的微生物變化進行跟蹤測定，為優(yōu)質窖泥用于新建窖池，提高濃香型白酒的優(yōu)質比率提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 窖泥培養(yǎng)材料

鮮黃泥、窖皮泥、魚塘泥、老窖泥、豆餅粉、麩皮、大曲粉、黃水、蘋果發(fā)酵液、復合功能菌液、老窖泥、已酸菌液、老窖泥培養(yǎng)液以及酒尾（尾水）。

1.2 優(yōu)質窖泥試驗配方

試驗共設5 個處理，各處理窖泥配方見表1，每個處理培養(yǎng)窖泥約2.5kg。

1.3 窖泥的培養(yǎng)方法

按窖泥培養(yǎng)控制性處理加入所需原料，用酒尾和清水調整干濕度，將各處理窖泥混勻后裝入陶壇中密閉，放入34℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，跟蹤測定窖泥培養(yǎng)過程中微生物的變化。

表1 優(yōu)質窖泥試驗配方Table 1 Test formula of quality cellar mud

1.4 窖泥取樣方法

窖泥培養(yǎng)過程中窖泥取樣分別按培養(yǎng)0d、15d、30d、45d、75d時間點跟蹤取樣5次，每次5個樣品，共計25個樣品。

1.5 基礎泥（鮮黃泥、窖皮泥、魚塘泥）的成分分析方法[3-5]

水分：烘干法。pH值：電位法。腐殖質：比色法。有機質：重鉻酸鉀容量法——外加熱法。有效氮：擴散皿吸收法。有效磷：0.5mol/L NaHCO3浸提——鉬銻抗比色法。速效鉀：1N 中性NH4.OAC 浸提——火焰光度法。全氮：半微量——凱氏法。全磷：硝酸—高氯酸消解—鉬銻抗分光光度法。全鉀：火焰光度法。微量元素：三酸消煮——原子吸收分光光度法。顆粒組分分析：比重法（顆粒分級和地質命名—卡氏制）。微團聚體：比重法。

1.6 測定微生物培養(yǎng)方法及培養(yǎng)基[6-8]

微生物測定：采用稀釋平板菌落分離計數法，培養(yǎng)溫度分別為細菌34℃～37℃、酵母28℃～30℃、霉菌30℃～32℃。

細菌培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。酵母培養(yǎng)基：YEPD培養(yǎng)基。霉菌培養(yǎng)基：合成培養(yǎng)基。

厭氧細菌和厭氧芽孢細菌的培養(yǎng)采用抽真空的方式，真空度0.08MPa。

2 結果與分析

2.1 基礎泥的化學成分差異

土壤中有機質、腐殖質、氮、磷以及鉀含量與微生物的生長、繁殖密切相關[9]。培養(yǎng)窖泥的基礎泥其化學成分差異見表2。由表2看出，窖皮泥的有機質、腐殖質、全氮、全磷、有效氮、有效磷以及有效鉀含量均明顯高于魚塘泥和鮮黃泥，pH值以窖皮泥最高，其次是鮮黃泥，魚塘泥最低，3種基礎泥的全鉀含量接近。

表2 基礎泥的化學成份差異Table 2 Difference in chemical compositions of basic mud

2.2 基礎泥的礦質元素差異

基礎泥的礦質元素差異見表3。由表3 看出，3 種基礎泥的銅含量以窖皮泥最高，較鮮黃泥和魚塘泥分別高15.82%和6.71%，鐵含量以魚塘泥最高，較鮮黃泥和窖皮泥分別高3.72%和27.92%；鎂含量以鮮黃泥最高，較魚塘泥和窖皮泥分別高20.99%和38.03%，3種基礎泥的錳、鋅以及鈣含量差異不大。

表3 基礎泥的礦質元素差異Table 3 Difference in heavy metal of basic mud

2.3 基礎泥土壤顆粒及微團聚體差異

培養(yǎng)窖泥的基礎泥顆粒和團聚體組成直接影響到窖泥的某些物理性質和化學性質，如窖泥土壤通透性、土壤養(yǎng)份含量、保水性能以及對微生物的生長繁殖和代謝[10]。培養(yǎng)窖泥的基礎泥土壤顆粒及微團聚體差異見表4。由表4 看出，鮮黃泥屬粉質重壤土，魚塘泥屬粘粉質重壤土，窖皮泥屬砂質重壤土，分散系數以鮮黃泥最高，較魚塘泥和窖皮泥分別高108.28%和22.63%；結構系數以魚塘泥最高，較鮮黃泥和窖皮泥分別高8.00%和5.02%；團聚度以魚塘泥最高，較鮮黃泥和窖皮泥分別高12.13%和24.01%。

表4 基礎泥土壤顆粒及微團聚體差異Table 4 Difference in soil particles and micro-aggregates of basic mud

2.4 不同處理窖泥培養(yǎng)過程中微生物變化

2.4.1 好氧細菌數量變化

窖泥培養(yǎng)過程中好氧細菌數量變化見表5。由表5 看出，起始泥的好氧細菌數量以處理5 最多，其次是處理3，處理4 最少；在培養(yǎng)45d內，5 個處理的好氧細菌數量均隨培養(yǎng)時間的延長呈逐漸下降趨勢，以后又隨培養(yǎng)時間的延長呈逐漸增加趨勢培養(yǎng)。由于處理5 的基礎泥僅有鮮黃泥，而鮮黃泥中好氧微生物豐富[11]，培養(yǎng)75d時，處理5的好氧細菌數量均較其余4 個處理多，其好氧細菌數量分別是處理1、處理2、處理3 和處理4 的5.39 倍、5.95 倍、6.30 倍和3.61 倍。

表5 不同處理窖泥培養(yǎng)過程中好氧細菌數量變化Table 5 Quantity change of aerobic bacteria in different processing cellar mud during cultivation

2.4.2 好氧芽孢細菌數量變化

窖泥培養(yǎng)過程中好氧芽孢細菌數量變化見表6。由表6 看出，起始泥的好氧芽孢細菌數量以處理5 最多，其余4 個處理的好氧芽孢細菌數量接近。在培養(yǎng)一個月內，除處理1 的好氧芽孢細菌數量呈逐漸降低趨勢外，其余4 個處理的好氧芽孢細菌數量均呈先降后升的趨勢，以后又呈先降后升的趨勢；培養(yǎng)75d時好氧芽孢細菌數量以處理4 最多，其次是處理2和處理5，處理1最少，處理4的好氧芽孢細菌數量分別是處理1、處理2、處理3和處理5的4.63倍、1.11 倍、2.28 倍和1.23 倍。

表6 不同處理窖泥在培養(yǎng)過程中好氧芽孢細菌數量變化Table 6 Quantity change of aerobic spore-forming in different processing cellar mud during cultivation

2.4.3 厭氧細菌數量變化

窖泥培養(yǎng)過程中厭氧細菌數量變化見表7。由表7 看出，起始泥的厭氧細菌數量以處理1 最多，處理3 最少；在培養(yǎng)45d內，處理1和處理2 的厭氧細菌數量隨著培養(yǎng)時間的延長呈逐漸降低趨勢，其余3 個處理在培養(yǎng)1 個月內厭氧細菌數量呈先降后升的趨勢，以后又呈先降后升的趨勢。培養(yǎng)75d時，其厭氧細菌數量以處理2 最多，處理2 的厭氧細菌數量分別是處理1、處理3、處理4、處理5的2.42 倍、3.73 倍、2.31 倍和1.70 倍。處理2 的厭氧細菌數量多，估計與處理2 加入的窖泥培養(yǎng)液較其它處理多有一定關系。

表7 不同處理窖泥在培養(yǎng)過程中厭氧細菌數量變化Table 7 Quantity change of anaerobic bacteria in different processing cellar mud during cultivation

2.4.4 厭氧芽孢細菌數量變化

窖泥培養(yǎng)過程中厭氧芽孢細菌數量變化見表8。由表8 看出，處理4 的厭氧芽孢細菌數量最多，處理1 和處理2 較少；在培養(yǎng)45 內，除處理1 外，其余4 個處理的厭氧芽孢細菌數量均呈逐漸降低趨勢，以后又呈逐漸增加趨勢，培養(yǎng)75d時，厭氧芽孢細菌數量以處理4 最多，分別是處理1、處理2、處理3 和處理5 的6.07 倍、6.80 倍、9.37 倍和7.20 倍。這與處理4 加入的基本原料和菌液較其余處理豐富有緊密的聯系。

表8 不同處理窖泥培養(yǎng)過程中厭氧芽孢細菌數量變化Table 8 Quantity change of anaerobic spore-forming in different processing cellar mud during cultivation

2.4.5 霉菌和酵母菌數量變化

優(yōu)質窖泥培養(yǎng)過程中霉菌和酵母數量變化見圖1、圖2。由圖1、圖2 看出，5 個處理起始泥均有一定數量的霉菌和酵母菌，窖泥培養(yǎng)前15d霉菌和酵母菌數量急劇下降，以后則隨著培養(yǎng)時間的延長，窖泥中氧氣逐漸被消耗、CO2逐漸積累以及pH值的降低[12-13]，霉菌和酵母菌數量則隨培養(yǎng)時間的延長呈逐漸降低趨勢。

圖1 不同處理窖泥在培養(yǎng)過程中霉菌數量變化Fig.1 Quantity change of molds in different processing cellar mud during cultivation

2.5 不同處理窖泥外觀檢測

不同處理窖泥培養(yǎng)75d的外觀檢測結果見表9。由表9 看出，從窖泥的顏色、氣味和手感三面評判。最后以處理4最好，其次是處理3，處理5最差。

3 小結與討論

3.1 培養(yǎng)窖泥所用的基礎泥不同，其化學成分、礦質元素以及土壤結構有較大差異，因此培養(yǎng)優(yōu)質窖泥應合理搭配不同質地土壤，盡量選擇有機質和腐殖質含量高、細膩的魚塘泥和香味純正、色澤深灰的優(yōu)質窖皮泥以及無污染且粘性好的黃泥進行合理搭配，以適宜微生物生長繁殖和建窖的要求為宜。

圖2 不同處理窖泥在培養(yǎng)過程中酵母菌數量變化Fig.2 Quantity change of yeasts in different processing cellar mud during cultivation

表9 不同處理窖泥的外觀檢測結果Table 9 Result of visual inspection for different processing mud of cellar

3.2 通過對5 個處理培養(yǎng)過程中微生物種群分析以及窖泥的顏色、氣味、手感綜合評定，最終確定處理4配方最佳，處理5配方最差。表明培養(yǎng)優(yōu)質窖泥除合理搭配不同質地土壤外，還應加入適合微生物生長繁殖的富含氮、磷、鉀原料以及窖泥復合功能菌液、老窖泥、已酸菌液、老窖泥培養(yǎng)液多菌株共同發(fā)酵，有利于窖泥的老熟，提升濃香型白酒品質。

3.3 本試驗僅對窖泥培養(yǎng)過程中微生物種群變化以及窖泥的顏色、氣味和手感進行了一些探索，對不同處理釀造的出酒率和酒質有待進一步研究[14]。

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