固態(tài)香醅法提高廣東米酒總酯含量的工藝研究

郭梅君　關箐怡　何松貴

摘要 [目的] 制備固態(tài)香醅來提高釀造米酒中乙酸乙酯和總酯的含量。[方法] 利用酒曲中篩選出的產酯酵母，制備成固態(tài)香醅，結合串蒸來提高米酒中總酯含量。[結果] 試驗成功制備出固態(tài)香醅，1 kg香醅產乙酸乙酯為45 g，結合串蒸工藝使白酒中的總酯由0.465 g/L提升至4.960 g/L，提高10.7倍。[結論] 利用產酯酵母制備成固態(tài)香醅，結合串蒸工藝可大幅度提高廣東米酒中總酯的含量是可行的。

關鍵詞 固態(tài)香醅；乙酸乙酯；產酯酵母；串蒸

中圖分類號 S509.9；TS262.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）20-249-03

Abstract [Objective]The solid material fermentation was used to increase the content of ethyl acetate and total ester in brewing wine. [Method] The solid material fermentation was produced with ester yeastsscreened from rice wine starters. The total ester in brewing rice wine was improved by layered distillation. [Result] The solid material fermentationwas succeed to made and produced 45gethyl acetate with per kilogram. The total ester is 4.960 g/L in the wine with layered distillation， increased 10.7 times than 0.465 g/L total ester in wine with the old process. [Conclusion] It is effective to increase total ester in Guangdong rice wine brewed by the solid material fermentation of ester yeasts and distilled bylayered distillation.

Key words Solid material fermentation； Ethyl acetate； Ester yeasts； Layered distillation

廣東米酒普遍存在呈香呈味物質含量少、口味淡薄的問題，提高其成分中的總酯含量可以改善白酒的質量，提高白酒的香氣。通過發(fā)酵的方法增加廣東米酒的香味不僅香氣融合度高、口感自然舒適，是提高白酒總酯含量的有效途徑，且以丟糟為原料，成本低廉，可變廢為寶，同時起到節(jié)能減排的作用。筆者確定固態(tài)產酯工藝和生產應用方法，達到提高白酒風味物質含量的目的，優(yōu)化培養(yǎng)固態(tài)香醅的最佳工藝條件，同時應用于生產，從而提高發(fā)酵酒的香味水平。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1

菌種。酒餅、餅丸由廣東省九江酒廠有限公司提供。

1.1.2

原輔料。玉米粉、麩皮，市場采購；酒糟，廣東省九江酒廠有限公司蒸餾后下腳料；糖化酶，蘇州宏德。

1.2 方法

酒精度，采用比重計法測定。乙酸乙酯測定，采用色譜法。儀器：GC1100氣相色譜儀；色譜柱：2 m×3 mm不銹鋼柱（PEG20M）；

溫度：柱溫箱90 ℃，檢測器130 ℃，氣化室120 ℃；流速：氮氣分壓表0.35 MPa，儀器穩(wěn)壓表0.10 MPa；

氫氣分壓表0.40 MPa，儀器穩(wěn)壓表0.05 MPa；

空氣分壓表0.40 MPa，儀器穩(wěn)壓表0.08 MPa。

2 結果與分析

2.1 篩選高產酯酵母菌種

用麥芽汁平板法[1]對廣東省九江酒廠酒曲中的微生物進行分離培養(yǎng)，分離出9株酵母。

用麥芽汁液態(tài)培養(yǎng)基對廣東省九江酒廠的9株酵母進行產酯能力對比試驗。100 ml培養(yǎng)基中添加2.0 ml乙醇和0.2 ml乙酸，29～30 ℃搖床培養(yǎng)6 d，分別加60 ml蒸餾水，蒸餾出100 ml樣品進行色譜檢測[2]，9株酵母釀酒的成分及產量如表1。

從表1可知，篩選出的9株酵母中A酵母的產酯能力最高，是其余酵母產酯能力的20～100倍。因此，選用A酵母作為制備固態(tài)香醅的產酯酵母。

2.2 固態(tài)香醅的制備與應用

2.2.1

香醅配料的優(yōu)化。以玉米粉、麩皮和鮮糟為主要原料，按照表2的配料進行試驗，原料為50 g。

常溫培養(yǎng)24 h后用酒精串蒸，試驗數(shù)據(jù)如表3所示。

從表3可知，處理3、6、9配方產酯效果較好，其中酒糟和麩皮添加量對產酯的影響較大，且酒糟可保持較高比例，而麩皮和玉米粉的添加量以少為宜。

為進一步確定3、6、9處理配方的產酯結果，進行1倍物質量的擴大試驗，并作平行對照，試驗結果如表4所示。

從表4可知，采用配方3產酯效果最好，即玉米粉10%、麩皮40%和酒糟50%的組合能夠獲得產酯好的固態(tài)香醅。

2.2.2

培養(yǎng)條件優(yōu)化。綜合考慮影響固態(tài)香醅產酯能力的關鍵因素有溫度、接種量、培養(yǎng)容器通風狀況、培養(yǎng)時間，特設計正交試驗，優(yōu)化固態(tài)香醅的培養(yǎng)條件的影響程度與最佳組合。按照表5的正交試驗設計進行試驗，測量固態(tài)香醅產生的乙酸乙酯的含量，具體結果如表6。

由表6可知，通氣狀況對固態(tài)香醅產生乙酸乙酯影響最大，培養(yǎng)時間次之，繼而是溫度，最后是接種量?？梢姰a酯酵母在培養(yǎng)過程中對于體系的溶解氧要求極高，需要微氧的培養(yǎng)條件；培養(yǎng)時間也不是越長越好，主要有2個方面的原因：其一是培養(yǎng)時間延長后，固態(tài)香醅所處的培養(yǎng)環(huán)境中積聚大量的乙酸乙酯，對產酯酵母產生了負反饋作用，限制了產物的積累，加速了酵母的老化，其二是乙酸乙酯對于產酯酵母而言既是代謝產物也是碳源，產酯酵母在代謝產物大量積累的過程中會一定程度地消耗乙酸乙酯，因此培養(yǎng)時間需要嚴格控制。產酯酵母對溫度的要求亦比較嚴格，溫度超過30 ℃對酵母代謝產生抑制作用，該溫度利于酵母的繁殖，因此需要控制發(fā)酵的溫度不宜過高。接種量對該試驗的影響不顯著，主要考慮經濟成本，選擇優(yōu)化的接種量即可。

根據(jù)正交試驗數(shù)據(jù)分析，確定固態(tài)香醅高產乙酸乙酯的最優(yōu)化培養(yǎng)條件為：通氣情況為半密閉，培養(yǎng)時間為2 d，培養(yǎng)溫度為28 ℃，接種量為1%。

2.3 固態(tài)香醅的擴大培養(yǎng)及應用

2.3.1

分層式發(fā)酵設備設計。香醅的透氣狀況是影響產酯量的最重要因素，微量氧氣最適宜于生產乙酸乙酯。根據(jù)香醅對透氣性的需求設計并制作了分層培養(yǎng)容器，設備的結構如下：

主培養(yǎng)箱是不銹鋼材質的立方體，培養(yǎng)箱內部有5層不銹鋼材質的抽屜，抽屜底面為篩網結構，便于透氣；培養(yǎng)箱底部設有無蓋的不銹鋼盒，用于在培養(yǎng)過程中吸收揮發(fā)的乙酯；培養(yǎng)箱外設有不銹鋼酒精箱，通過通風循環(huán)吸收的方式吸收乙酸乙酯。

2.3.2

固態(tài)香醅擴大培養(yǎng)條件優(yōu)化。

用主培養(yǎng)箱分層培養(yǎng)香醅，同時啟用循環(huán)通風及外部酒精吸收裝置，容器內用酒精進行乙酯吸收，外部用酒精進行乙酯吸收，具體的試驗參數(shù)如下：配料為玉米粉10%，麩皮40%，糯米酒糟50%，按5∶4的比例加水。原料常壓蒸煮30 min，晾涼后接種A酵母二級種子液，接種量為1%。另添加0.1% KH2PO4， 1%糖化酶。培養(yǎng)時間為2 d，每2 h通風1次，每次通風3 min。

2.3.3

串蒸工藝提高總酯。培養(yǎng)好的香醅及吸收酒精用于串蒸基礎酒。酒樣用氣相色譜進行成分分析，檢測試驗數(shù)據(jù)及結果如表7。

從表7可以算出，50 kg香醅串蒸500 L雙蒸酒后使其乙酸乙酯含量增加了2 250 g，即每1 kg香醅產酯45 g。

使用分層培養(yǎng)容器后，香醅的透氣均勻性得到了較大的改善；外部循環(huán)吸收系統(tǒng)可對分層容器進行通氣調節(jié)，不但提高了乙酯的吸收率，而且增加容器內的供氧量，為香醅產酯提供較好的環(huán)境，從而提高產酯量。在香醅培養(yǎng)容器中放置基酒或酒精，配合外部循環(huán)吸收系統(tǒng)用于吸收培養(yǎng)過程中揮發(fā)的乙酸乙酯，不但大大減少揮發(fā)浪費，還能打破香醅酯化反應的負反饋作用，使香醅上剩余的乙酯量明顯減少，酒精吸收的乙酯量增加，從而大大提高了香醅的產酯量。

3 結論

通過對廣東省九江酒廠有限公司酵母及外購酵母的產酯性能研究，篩選出了適合該公司產品風格的產酯酵母菌種1株A酵母，優(yōu)化后固態(tài)香醅的培養(yǎng)基配方為玉米粉10%，麩皮40%和酒糟50%，固態(tài)香醅培養(yǎng)條件優(yōu)化結論為通氣情況為半密閉，培養(yǎng)時間為2 d，培養(yǎng)溫度為28 ℃，接種量為1%。采用自行設計的分層培養(yǎng)設備進行中試，優(yōu)化工藝條件后平均1 kg香醅產乙酸乙酯45 g。利用串蒸工藝，將白酒的總酯由0.465 g/L提升至4.960 g/L，增加幅度達10.7倍，而且生產的酒安全可靠。

參考文獻

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[2] 許玲，張秋月.幾株生香酵母的分離篩選及應用[J].釀酒科技，2010（12）：48-49，54.