生物酸化黃酒工藝的研究

肖蒙，劉克，黃媛媛，彭金龍，胡健

（1.上海金楓酒業(yè)股份有限公司，上海201501；2.上海石庫門釀酒有限公司，上海201501）

生物酸化黃酒工藝的研究

肖蒙1，劉克2，黃媛媛1，彭金龍2，胡健1

（1.上海金楓酒業(yè)股份有限公司，上海201501；2.上海石庫門釀酒有限公司，上海201501）

通過單因素實驗和正交實驗確定乳酸菌制備生物酸化液的最優(yōu)發(fā)酵條件：菌株A、接種量5%(v/w)、培養(yǎng)基為90%(w/w)大米糖化液+10%(w/w)麥芽汁、總糖濃度80 g/L、發(fā)酵時間96 h。在此條件下制備的生物酸化液經(jīng)過巴氏殺菌，冷卻之后按照10%(v/w)接種量接入烘米法釀造黃酒的發(fā)酵罐中，能起到以酸制酸，抑制雜菌繁殖，

黃酒；乳酸菌；生物酸化

黃酒是我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品，擁有6000多年歷史，享有“國酒”的美譽[1]。浸米工藝是傳統(tǒng)黃酒生產(chǎn)工藝中至關(guān)重要的一步，其目的是提高酸度并有利于后續(xù)蒸煮糊化，從而達(dá)到發(fā)酵過程以酸制酸，抑制雜菌繁殖的目的。但是為了節(jié)能和減少米漿水排放量，以前有部分黃酒企業(yè)通過回收米漿水做投料水使用，雖然能起到一定的節(jié)能減排作用[2]，但在浸米時產(chǎn)生的米漿水會時常產(chǎn)生異味[3]，從而導(dǎo)致釀造出的黃酒質(zhì)量受到影響。之后很多企業(yè)也出現(xiàn)了諸多新工藝，如烘米式釀造法、煮粥式釀造法等，這些釀造方法雖然取消了浸米工藝從而減少了米漿水排放量，但也出現(xiàn)了無法在發(fā)酵前期實現(xiàn)以酸制酸，從而容易導(dǎo)致發(fā)酵失控，酸度時高時低的問題，進(jìn)而影響黃酒質(zhì)量。本研究通過開發(fā)乳酸菌生物酸化工藝，并將其應(yīng)用到黃酒生產(chǎn)新工藝中，達(dá)到了以酸制酸的目的，保證了黃酒發(fā)酵的正常進(jìn)行。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大米糖化液：總糖147 g/L，酸度1.2 g/L，氨基酸態(tài)氮（A-N，下同）0.03 g/L。

麥芽汁：總糖94 g/L，酸度1.03 g/L，A-N0.33 g/L。

儀器設(shè)備：DNP-9272型電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；恒字凈化工作臺，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 乳酸菌酸化液制備

1.2.1.1 乳酸菌菌種和培養(yǎng)時間

以2株產(chǎn)酸能力較強(qiáng)的乳酸菌為實驗菌株，編號分別為A、B，將2株菌株分別以5%的接種量接到90%大米糖化液+10%麥芽汁的培養(yǎng)基中，在37℃條件下培養(yǎng)一段時間，觀察其產(chǎn)酸情況。

1.2.1.2 培養(yǎng)基

將產(chǎn)酸能力強(qiáng)的菌株按照5%接種量分別接種到100%大米糖化液（1#培養(yǎng)基）、90%大米糖化液+10%麥芽汁（2#培養(yǎng)基）、50%大米糖化液+50%麥芽汁（3#培養(yǎng)基）、100%麥芽汁（4#培養(yǎng)基）4種培養(yǎng)基中，并用水將4種培養(yǎng)基中的總糖調(diào)整到80 g/L，以37℃培養(yǎng)72 h，觀察其產(chǎn)酸情況。

1.2.1.3 發(fā)酵溫度

以產(chǎn)酸能力強(qiáng)的菌株為實驗菌株，將其按照5%接種量接入到90%大米糖化液+10%麥芽汁的培養(yǎng)基中，分別在34℃、37℃、40℃、43℃下發(fā)酵，觀察其產(chǎn)酸情況。

1.2.1.4 培養(yǎng)基濃度

將90%大米糖化液+10%麥芽汁的培養(yǎng)基加水進(jìn)行稀釋，稀釋至總糖分別為50 g/L、80 g/L、110 g/L、140 g/L，將乳酸菌按照5%接種量接種到這4種培養(yǎng)基中，培養(yǎng)72 h，觀察產(chǎn)酸情況。

1.2.1.5 乳酸菌接種量

將90%大米糖化液+10%麥芽汁的培養(yǎng)基加水稀釋至總糖為80 g/L，將乳酸菌分別按照2%、5%、8%和11%接種量接種到培養(yǎng)基中，以37℃培養(yǎng)72 h，觀察產(chǎn)酸情況。

1.2.1.6 正交實驗確定最優(yōu)發(fā)酵條件

以菌株A為實驗菌株，在90%大米糖化液+10%麥芽汁為培養(yǎng)基發(fā)酵96 h的條件下，對生物酸化液在培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基濃度、乳酸菌接種量上進(jìn)行3因素3水平的正交實驗，確定最優(yōu)發(fā)酵條件（見表1）。

表1 正交實驗因素水平表

1.2.2 黃酒酸化工藝

首先，將最優(yōu)發(fā)酵條件下制備的生物酸化液在68℃條件下進(jìn)行殺菌并保溫30m in，然后冷卻到28℃，分別按照5%、10%、15%的接種量接入到烘米法釀造黃酒的發(fā)酵罐中，讓其發(fā)酵，并與不接入酸化液的烘米法釀造黃酒工藝進(jìn)行比較，觀察發(fā)酵過程酸度及發(fā)酵情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 乳酸菌酸化液制備條件優(yōu)化

2.1.1 乳酸菌菌種和培養(yǎng)時間（見圖1）

如圖1所示，A、B菌株都是隨著時間的延長，酸度升高，但在96 h以后基本不再產(chǎn)酸，考慮到實際生產(chǎn)的可行性，確定A、B菌種在96 h時產(chǎn)酸基本達(dá)到最大值，且A菌株產(chǎn)酸效果更佳，確定A菌株為實驗菌株，并確定96 h為發(fā)酵的終止時間。

2.1.2 培養(yǎng)基（見圖2）

圖1 不同乳酸菌產(chǎn)酸情況與培養(yǎng)時間的關(guān)系

圖2 菌株A在不同培養(yǎng)基條件下的產(chǎn)酸情況

由圖2可知，菌株A在100%純大米糖化液（1#培養(yǎng)基）中的產(chǎn)酸效果明顯劣于在含麥芽汁的培養(yǎng)基中的產(chǎn)酸效果，但是隨著麥芽汁濃度的提高，菌株產(chǎn)酸效果提升不明顯，結(jié)合生產(chǎn)成本和從保持黃酒風(fēng)味考慮，確定培養(yǎng)基為90%大米糖化液+10%麥芽汁。

2.1.3 發(fā)酵溫度（見圖3）

圖3 菌株A在不同溫度條件下的產(chǎn)酸情況

從圖3可以看出，40℃時，酸度達(dá)到10.72 g/L，與37℃的酸度10.69 g/L相比，無明顯差異，考慮到生產(chǎn)能耗，確定37℃為乳酸菌生物酸化液的發(fā)酵溫度。

2.1.4 培養(yǎng)基總糖濃度（見圖4）

由圖4可知，當(dāng)總糖在50 g/L時，酸度為8 g/L左右，當(dāng)培養(yǎng)基的總糖在80 g/L、110 g/、140 g/L時，在96 h酸度都能達(dá)到10 g/L以上，且差異性不明顯。考慮節(jié)約成本，將培養(yǎng)基的總糖確定為80 g/L。

2.1.5 乳酸菌接種量（見圖5）

圖4 菌株A在不同濃度培養(yǎng)基條件下的產(chǎn)酸情況

圖5 菌株A在不同接種量條件下的產(chǎn)酸情況

由圖5可看出，產(chǎn)酸情況并不是隨著菌株A接種量的增加而增加，當(dāng)接種量為5%時，發(fā)酵到96 h時酸度為10.14 g/L，效果最好，所以確定菌株A的接種量為5%。2.1.6正交實驗確定最優(yōu)發(fā)酵條件（表2）

表2 正交實驗結(jié)果L9(33)

由表2可知，培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基總糖濃度、接種量的影響次序：接種量＞培養(yǎng)基總糖濃度＞培養(yǎng)溫度。產(chǎn)酸效果最佳的配比為A3B3C2，但此配比需要發(fā)酵溫度40℃，培養(yǎng)基總糖濃度140 g/L，接種量5%，此配比要求溫度較高，培養(yǎng)基濃度高，在生產(chǎn)操作上不利于節(jié)能減排，同時從表2可以發(fā)現(xiàn)，A2B1C2發(fā)酵96 h酸度能達(dá)到11.0 g/L，雖然略低于A3B3C2的11.16g/L，但差距不顯著，所以確定A2B1C2——發(fā)酵溫度37℃，培養(yǎng)基總糖濃度80 g/L，接種量5%為最終發(fā)酵條件。

2.2 黃酒酸化工藝（見圖6、圖7、圖8）

圖6 不同接種量的乳酸菌酸化液在黃酒生產(chǎn)中對酒精度的影響

圖7 不同接種量的乳酸菌酸化液在黃酒生產(chǎn)中對還原糖的影響

圖8 不同接種量的乳酸菌酸化液在黃酒生產(chǎn)中對酸度的影響

從圖6、圖7可以看出，在烘米法釀造黃酒的過程中接入了不同量的生物酸化液，隨著生物酸化液接種量的增加，最終釀造出的黃酒在酒精度和還原糖的指標(biāo)上與對照組無顯著性差異。但從圖8可以看出，對照組和接入不同乳酸菌酸化液工藝的黃酒在酸度上差異性較大，第1天由于發(fā)酵開始，發(fā)酵過程產(chǎn)酸緩慢，所以接入了乳酸菌酸化液的黃酒生產(chǎn)發(fā)酵罐在第1天酸度明顯偏高，且接種量越高，酸度越高。當(dāng)發(fā)酵到3～17 d時，對照組和接種量5%2組的酸度就明顯高于10%和15%2個組，出現(xiàn)了接種量越高，酸度越低的情況，這與烘米法釀造黃酒沒有浸米工藝或者說酸化液接種量太少無法達(dá)到以酸制酸的作用有關(guān)。對照組和接種量5%2個組最終酸度分別達(dá)到了7.11 g/L和5.72 g/L，酸度偏高，不符合清爽型黃酒的質(zhì)量要求。但實驗組中的接種量10%、15%的黃酒最終酸度卻為4.5～5.0 g/L，符合黃酒質(zhì)量要求。所以綜合考慮確定生物酸化液接種量為10%比較合理。

3 結(jié)論

通過單因素實驗和正交實驗確定乳酸菌生物酸化最佳發(fā)酵工藝：菌株A、接種量5%、培養(yǎng)基為90%大米糖化液+10%麥芽汁、總糖濃度80 g/L、發(fā)酵時間96 h，可得到酸度11.0 g/L的生物酸化液，此酸化液口感柔和，無異味。對此酸化液進(jìn)行巴氏殺菌，冷卻后按照10%(v/v)的量添加到?jīng)]有進(jìn)行浸米的烘米法新工藝中，能以酸制酸，抑制雜菌生長，起到了節(jié)能減排，保障黃酒發(fā)酵穩(wěn)定的作用，進(jìn)而為釀造高質(zhì)量的黃酒奠定了基礎(chǔ)。

[1]方心芳.中國酒文化和中國名酒[M].北京：中國食品出版社, 1989：117-131.

[2]薛潔,王異靜,劉巖,等.黃酒釀造中米漿水回用技術(shù)的研究[J].釀酒科技,2009(9)：17-19.

[3]謝廣發(fā),曹鈺,程斐,等.應(yīng)用生物酸化浸米技術(shù)生產(chǎn)黃酒[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報,2014,33(2)：217-223.

Biological Acidification of Yellow Rice Wine

XIAO Meng1,LIU Ke2,HUANG Yuanyuan1,PENG Jinlong2and HU Jian1
(1.Jingfeng Winery Co.Ltd.,Shanghai201501;2.Shikumen Winery Co.Ltd.,Shanghai201501,China)

The best fermenting conditions for the preparation of biological acidizing fluid by lactic acid bacteria were determined by single factor test and orthogonal test as follows:strain A,5%(v/w)inoculating quantity,culture mediums composed of 90%(w/w)rice saccharifying liquid+10%(w/w)malt juice,total sugar content was 80 g/L,and fermentation time was 96 h.The produced biological acidizing fluid underwent pasteurization and cooling and then was inoculated(inoculating quantity of 10%(v/w))in the fermenting pot of yellow rice wine produced by drying rice method,which could effectively inhibit acids formation and bacteria reproduction,and guarantee pure acid taste and good wine quality.

yellow rice wine;lactic acid bacteria;biological acidification

TS262.4；TS261.4；TS261.1

A

1001-9286（2017）01-0068-03

10.13746/j.njkj.2016284

2016-09-18；

2016-11-03

肖蒙（1988-），男，工程師，碩士，研究方向為黃酒發(fā)酵，E-mail：neoxiao@126.com。

胡?。?981-），男，高級工程師，碩士，研究方向為黃酒發(fā)酵，E-mail：57449713@qq.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2016-11-25；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20161125.1246.004.html。

酸味純正，保證黃酒質(zhì)量的目的。