液態(tài)菌種培養(yǎng)在芝麻香型白酒細(xì)菌麩曲中的應(yīng)用

劉建波，薛德峰，曹建全，周利祥

（山東景芝酒業(yè)股份有限公司，山東安丘，262119）

液態(tài)菌種培養(yǎng)在芝麻香型白酒細(xì)菌麩曲中的應(yīng)用

劉建波，薛德峰，曹建全，周利祥

（山東景芝酒業(yè)股份有限公司，山東安丘，262119）

芝麻香型白酒細(xì)菌麩曲的菌種一般采用固態(tài)簾子培養(yǎng)方式，培養(yǎng)方式粗放，染菌幾率高；接種量為5%～10%，菌種培養(yǎng)工作量大。細(xì)菌液態(tài)法培養(yǎng)具有效率高，不易染菌等優(yōu)勢。研究合適的液態(tài)培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法，用種子罐代替簾子后，大大降低了染菌幾率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

芝麻香型白酒；細(xì)菌麩曲；液態(tài)菌種

芝麻香型白酒是建國后新創(chuàng)立的白酒香型，其生產(chǎn)工藝融合濃香、清香、醬香三大香型之長，被譽(yù)為香型融合的典范[1]。芝麻香型白酒以獨(dú)特的工藝和優(yōu)雅細(xì)膩、綿甜醇厚的風(fēng)格深受消費(fèi)者的喜愛[2]。芝麻香型白酒釀造用曲包括大曲和三類純種麩曲，是中國代謝產(chǎn)物最為豐富的白酒香型之一。這也進(jìn)一步證明了多微麩曲在提高白酒質(zhì)量方面效果明顯[3]。

美拉德反應(yīng)對(duì)白酒香味影響較大[4]，尤其是吡嗪類香味物質(zhì)對(duì)芝麻香型白酒風(fēng)格形成至關(guān)重要[5]，嗜熱芽孢桿菌能夠產(chǎn)生酸性蛋白酶，代謝產(chǎn)生吡嗪類香味物質(zhì)，能夠大幅提高芝麻香型白酒復(fù)雜香味成分含量[6]。同時(shí)，芽孢桿菌能夠促進(jìn)2,3-丁二醇、雙乙酰的生成[7]，提高白酒中乙酸乙酯的含量，降低乳酸乙酯的含量，使酒體更加協(xié)調(diào)自然[8]，是白酒產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑。

隨著芝麻香型白酒研究的進(jìn)展，細(xì)菌曲的研究應(yīng)用得以迅速發(fā)展[9]。芝麻香型白酒細(xì)菌麩曲的菌種培養(yǎng)一般采用固態(tài)簾子培養(yǎng)方式[10]，培養(yǎng)方式較粗放，接種量為5%～10%，菌種培養(yǎng)工作量大，生產(chǎn)效率低。細(xì)菌液態(tài)法培養(yǎng)具有操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、效率高、不易染菌等優(yōu)勢。通過培養(yǎng)條件進(jìn)行試驗(yàn)優(yōu)化[11-12]，研究合適的液態(tài)培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法，用種子罐代替簾子，進(jìn)行液態(tài)法菌種的培養(yǎng)試驗(yàn)，取得了較好的效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 菌種

公司生產(chǎn)用細(xì)菌6株，均為嗜熱芽孢桿菌，主要包括地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等。

1.1.2 培養(yǎng)基

培養(yǎng)基1：麩皮10%、水90%；

培養(yǎng)基2：麩皮9%、豆粕1%、水90%；

培養(yǎng)基3：麩皮5%、豆粕1%、玉米粉4%、氯化鈉0.05%、水90%[13]；

培養(yǎng)基4：麩皮5%、豆粕1%、玉米粉2%、酵母粉2%、氯化鈉0.05%、水90%。

實(shí)驗(yàn)采用所有試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

CJ-1S超凈工作臺(tái)：天津市泰斯特儀器有限公司；LDZX-75KB高壓滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；SPX-250BⅢ恒溫培養(yǎng)箱：天津市泰斯特儀器有限公司；CX-41熒光顯微鏡：奧林巴斯有限公司；QTZ-FQ-20一級(jí)種子罐、QTZ-FQ-200二級(jí)種子罐、QTZ-FQ-1000三級(jí)種子罐：揚(yáng)中市潤澤生物工程設(shè)備廠；CM-13圓盤制曲機(jī)：寧波長榮釀造設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 培養(yǎng)工藝

細(xì)菌培養(yǎng)工藝流程及操作要點(diǎn)如下：

細(xì)菌菌種擴(kuò)培流程：

菌種試管→一級(jí)三角瓶（121℃滅菌20 min，恒溫?fù)u床培養(yǎng)，37℃2 d）→二級(jí)三角瓶（121℃滅菌20 min，恒溫?fù)u床培養(yǎng)，37℃32 d）

一級(jí)種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)：培養(yǎng)基放入種子罐（培養(yǎng)基體積15 L），攪拌均勻，121℃滅菌30 min，接種三角瓶種子后培養(yǎng)。

二級(jí)種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)：培養(yǎng)基放入種子罐（培養(yǎng)基體積150 L），攪拌均勻，121℃滅菌30 min，接種三角瓶種子后培養(yǎng)。

三級(jí)種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)：培養(yǎng)基放入種子罐（培養(yǎng)基體積800 L），攪拌均勻，121℃滅菌30 min，接種三角瓶種子后培養(yǎng)。

1.3.2 培養(yǎng)條件選擇

針對(duì)培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度、供氧方式等進(jìn)行試驗(yàn)[12]，選擇最佳培養(yǎng)條件。

培養(yǎng)溫度：35℃、40℃、45℃、55℃、60℃；供氧方式：不供氧、間歇供氧（供氧時(shí)間20%）、間歇供氧（供氧時(shí)間50%）、一直供氧；攪拌方式：不攪拌、間歇攪拌、一直攪拌。

1.3.3 液態(tài)與固態(tài)種子培養(yǎng)方式及通風(fēng)制曲生產(chǎn)效率對(duì)比

將液態(tài)種子培養(yǎng)和固態(tài)種子培養(yǎng)進(jìn)行生產(chǎn)效率的對(duì)比。將制作好的液體種子用于圓盤通風(fēng)制曲生產(chǎn)（采用圓盤制曲機(jī)自動(dòng)控制培養(yǎng)），將生長溫度、菌數(shù)等參數(shù)與固體簾子菌種進(jìn)行比較。

1.3.4 檢驗(yàn)方法

總酸測定方法：GB/T 10345—2007《白酒分析方法》中指示劑法，總數(shù)以乙酸計(jì)。細(xì)菌計(jì)數(shù)方法：采用濾膜過濾處理后[14]，用熒光顯微鏡直接計(jì)細(xì)菌總數(shù)[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 培養(yǎng)基對(duì)細(xì)菌生長的影響

6株細(xì)菌混合培養(yǎng)，采用顯微鏡直接計(jì)細(xì)菌總數(shù)，測定培養(yǎng)液酸度。選擇4種不同培養(yǎng)基分別培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度45℃，培養(yǎng)時(shí)間3 d，間歇供氧（供氧時(shí)間50%）。培養(yǎng)結(jié)果見圖1。

從圖1可以看出，適當(dāng)調(diào)整培養(yǎng)基，改善培養(yǎng)基營養(yǎng)配比，能夠較大幅度提高細(xì)菌總數(shù)。在相同的培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)基4酸度低，細(xì)菌數(shù)高。

圖1 不同培養(yǎng)基對(duì)細(xì)菌總數(shù)(A)及酸度(B)的影響Fig.1 Effect of different medium on total number of bacteria(A) and acidity(B)

2.2 培養(yǎng)溫度對(duì)細(xì)菌生長的影響

根據(jù)高溫細(xì)菌的生長需要，分別選擇35～40℃、40～45℃、45～50℃、55～60℃4個(gè)溫度段進(jìn)行培養(yǎng)（培養(yǎng)基配比選擇培養(yǎng)基4，其他條件同2.1），培養(yǎng)結(jié)果見圖2。

圖2 培養(yǎng)溫度對(duì)細(xì)菌總數(shù)(A)及酸度(B)的影響Fig.2 Effect of culture temperature on total number of bacteria(A) and acidity(B)

從圖2可以看出，由于所選菌種為嗜熱芽孢桿菌，較高的培養(yǎng)溫度有利于菌體生長，隨著培養(yǎng)溫度的升高，細(xì)菌總數(shù)明顯增加。溫度為55～60℃時(shí)，抑制了產(chǎn)酸雜菌的生長，曲料酸度偏低，菌體總數(shù)最高。

2.3 供氧方式對(duì)細(xì)菌生長的影響

選擇不供氧、間歇供氧（供氧時(shí)間20%）、間歇供氧（供氧時(shí)間50%）、一直供氧四種方式，進(jìn)行供氧和攪拌（供氧時(shí)啟動(dòng)攪拌）培養(yǎng)試驗(yàn)（培養(yǎng)溫度選擇55～60℃，其他條件同2.2），試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 供氧方式對(duì)細(xì)菌總數(shù)(A)及酸度(B)的影響Fig.3 Effect of oxygen supply mode on total number of bacteria(A) and acidity(B)

從圖3可以看出，不同的供氧方式對(duì)細(xì)菌生長的影響比較大。間歇供氧（50%）和一直供氧的培養(yǎng)方式效果相差不大，細(xì)菌對(duì)氧的需求一般。間歇供氧方式培養(yǎng)基酸度稍低于一直供氧方式。

2.4 不同菌種培養(yǎng)方式及對(duì)通風(fēng)制曲效果的影響

表1 菌種培養(yǎng)方式對(duì)麩曲生產(chǎn)的影響Table 1 Effect of different culture methods on Fuqu production

采用液態(tài)種子制作方式，生產(chǎn)細(xì)菌麩曲種子，人均投料量（每批次投料量/工日）由固態(tài)培養(yǎng)方式的23 kg/工日，提高到220 kg/工日，生產(chǎn)效率為固態(tài)培養(yǎng)方式的9.6倍。應(yīng)用于通風(fēng)制曲生產(chǎn)后，通風(fēng)制曲試驗(yàn)結(jié)果見表1。

從表1可以看出，固態(tài)種子制曲效果稍好，但和液態(tài)種子效果相差不大。

3 結(jié)論

通過對(duì)芝麻香型白酒細(xì)菌麩曲采用液態(tài)法培養(yǎng)研究，確定液態(tài)培養(yǎng)最佳條件為：培養(yǎng)基麩皮5%、豆粕1%、玉米粉2%、酵母粉2%、氯化鈉0.05%、水90%；培養(yǎng)溫度55～60℃；供氧方式間歇供氧（供氧時(shí)間50%），培養(yǎng)時(shí)間3 d。成熟液態(tài)菌種用于大生產(chǎn)，使用效果與固體菌種相差不大。生產(chǎn)效率大幅提升，人均投料量為固態(tài)培養(yǎng)方式的10倍。用液態(tài)種子罐培養(yǎng)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)固態(tài)簾子操作，生產(chǎn)環(huán)境大大改善，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，是傳統(tǒng)釀酒行業(yè)現(xiàn)代化模式轉(zhuǎn)變的必然。

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Application of liquid strain cultivation in the bacterial Fuqu of sesame flavor Chinese liquor

LIU Jianbo,XUE Defeng,CAO Jianquan,ZHOU Lixiang
(Shandong Jingzhi Liquor Co.,Ltd.,Anqiu 262119,China)

The ordinary cultivation way of the bacterial Fuqu of the sesame flavor Chinese liquor adopts the solid curtain,which is open and easy to be contaminated.The inoculum is 5%-10%and the cultivation workload is too much.Liquid strain cultivation possesses much advantage such as high efficiency and less contamination.By researching suitable liquid culture medium and culture method,and after replacing the curtain with seeds cans, the contamination,the labor intensity,and the production cost were greatly reduced.

sesame flavor liquor;bacterial Fuqu;liquid strain

TS261.1

A

0254-5071（2014）10-0127-03

10.11882/j.issn.0254-5071.2014.10.030

2014-08-17

劉建波（1977-），男，高級(jí)釀酒技師，本科，主要從事釀酒微生物的研究工作。