低溫液化時(shí)間長短對發(fā)酵成熟醪中二糖的影響

王繼富 陳文秀 張昊 孫健 劉遠(yuǎn)

吉林燃料乙醇有限公司 吉林吉林 132001

1 影響發(fā)酵成熟醪中二糖含量的因素

一般來說，釀酒工業(yè)在發(fā)酵過程中為確保產(chǎn)率，常常采用濃醪發(fā)酵技術(shù)，該技術(shù)因具有以下特征而得名：具有高酒份，高滲透壓，高酵母數(shù)。在此，除了酒份作為食品制造業(yè)的專用術(shù)語外，滲透壓，溫度，PH值都是生物學(xué)中的常用名詞，技術(shù)人員堅(jiān)守在工作崗位上，對這些的嚴(yán)加把關(guān)不僅是為工廠的收益考慮，更多的是為了生產(chǎn)出口感更加濃厚香醇的飲品回饋給老百姓。在生物制造業(yè)上，酵母菌要維持正常的生命活動，擁有正常的生命周期，必將周而復(fù)始地進(jìn)行著底物分解，脂肪燃燒，蛋白質(zhì)合成，能量消耗等生物化學(xué)作用，酵母菌作為一種高級真核細(xì)菌，其內(nèi)部生物環(huán)境構(gòu)造復(fù)雜，蛋白質(zhì)通過高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)這兩個細(xì)胞器合成，一部分蛋白質(zhì)作為生物酶來催化各種反應(yīng)的進(jìn)行[1]。在生物學(xué)上，相較于物理或化學(xué)催化劑，作為生物催化劑的酶的使用條件最為溫和，它擁有最佳PH值，最佳溫度，只有在最適宜的條件下，酶才會表現(xiàn)出最強(qiáng)的生命力，從而給食品制造工業(yè)帶來最大的收益。

在低溫液化過程中，其恰當(dāng)?shù)腜H值應(yīng)當(dāng)維持在6.5到7.5之間，因此淀粉在進(jìn)入調(diào)節(jié)池之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)使用PH值專用計(jì)量泵將釀酒用水調(diào)節(jié)到這一范圍內(nèi)，才能將淀粉，酵母，酒曲等原料投諸反應(yīng)池中。由于真菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)置于高溫環(huán)境極有可能破壞其空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其失活，因此工業(yè)生產(chǎn)中往往將溫度維持在20到25攝氏度。這樣在較低溫度的生物反應(yīng)不僅能夠會處于一個很好的動態(tài)平衡中，還能維持細(xì)胞質(zhì)膜正常的流動性，通透性，使得這層磷脂雙分子層具有很好的生物選擇性，保證細(xì)胞器間物質(zhì)的流通與交換，不至于使得細(xì)胞內(nèi)環(huán)境紊亂。更重要的是，不僅于釀酒業(yè)而言，溫度控制在生產(chǎn)中具有至關(guān)重要的作用，用于其他工業(yè)制造業(yè)也如此。不同范圍數(shù)值的溫度不僅為工廠中的培養(yǎng)基，瓶瓶罐罐提供了不同的反應(yīng)環(huán)境，而且也作為工廠中的大環(huán)境，大背景，緊密影響著各種物質(zhì)和原料的溶解度，而底物，營養(yǎng)物質(zhì)只有溶于水中才能很好地被微生物吸收利用，因此溫度與生物的反應(yīng)效率有著密不可分的聯(lián)系[2]。

2 發(fā)酵成熟醪中二糖的類型和作用

無論是對于白酒，黃酒，還是啤酒而言，它們組分中所共有的有機(jī)物便是麥芽糖，它作為啤酒組分中不可或缺的二糖，不僅對于酒品的口感產(chǎn)生了影響，還負(fù)責(zé)了人體所的營養(yǎng)物質(zhì)。拿啤酒來舉例，啤酒作為口感香醇的液體面包，是以大麥芽和啤酒花為原料生產(chǎn)的一種低酒精度發(fā)酵酒，技術(shù)人員將配備齊全的原料物質(zhì)投諸培養(yǎng)基，大麥芽中的淀粉便會通過酒曲酵母進(jìn)行的生命活動，被分解成麥芽糖，它由兩個六碳糖，即葡萄糖通過糖苷鍵連接而成，對人體健康大有裨益，若技術(shù)人員在生產(chǎn)中，能夠通過控制反應(yīng)條件和生產(chǎn)環(huán)境，使得酵母菌合成正常濃度范圍的麥芽糖，那么啤酒的口感無疑就能得到保證[3]。不同于淀粉，纖維素等多糖，麥芽糖在人體的生命健康中有著獨(dú)特的作用，一方面，麥芽糖能夠起到養(yǎng)顏潤肺的作用，促進(jìn)人體細(xì)胞對于鈣鎂鋅等礦物質(zhì)的吸收，并且治愈人體氣虛倦怠，久咳久喘的癥狀；另一方面，它也能幫助人體補(bǔ)脾柔肝，調(diào)節(jié)脾與肝間功能的協(xié)調(diào)配合，步奏一致，大大降低人體因脾肝不合而生病的風(fēng)險(xiǎn)。

與此同時(shí)，技術(shù)人員在生產(chǎn)線上也要注意時(shí)刻培養(yǎng)基中底物的濃度，真菌對于麥芽糖的分泌和產(chǎn)出必然是好事，但是也要確保溶液濃度維持在正常含量，過高或過低都會真菌無法很好地進(jìn)行生命活動。一方面，麥芽糖等營養(yǎng)物質(zhì)的濃度過高，會導(dǎo)致細(xì)胞的外部環(huán)境滲透壓增加，使得細(xì)胞的外液濃度大于內(nèi)部濃度，使得細(xì)胞失水，出現(xiàn)皺褶，這樣就給真菌造成了極大的生存壓力；另一方面，若培養(yǎng)基中底物濃度過低，就會造成真菌細(xì)胞吸水膨脹的現(xiàn)象，在真菌體內(nèi)細(xì)胞液濃度降低的情況下，出產(chǎn)正常濃度的麥芽糖也是極為困難的事情。

3 低溫液化時(shí)間長短對醪中二糖的影響

在物理的學(xué)科領(lǐng)域中，物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液體的液化過程與它由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的氣化過程互逆。對于釀酒業(yè)來說，工作人員對于低溫液化時(shí)間長短的把控是一項(xiàng)必備技能，由于酒精的生產(chǎn)分為兩個階段，第一階段是真菌將谷物中的淀粉分解成葡萄糖等可發(fā)酵性糖的糖化階段，第二階段是將葡萄糖轉(zhuǎn)化成酒精的發(fā)酵階段，酒曲又稱為粗酶制劑，兼有糖化和發(fā)酵的雙層功能，與此同時(shí)，二氧化碳的低溫液化反應(yīng)貫穿于整個操作流程中，如何將二氧化碳有效地融入酒品液體中，需要技術(shù)人員對于溫度和壓強(qiáng)有著精確的把握和控制。低溫高壓有利于氣體的液化，因此在釀酒環(huán)境中，人們就要確保溫度維持遠(yuǎn)低于培養(yǎng)基溫度的水平，壓強(qiáng)高于一個大氣壓。在此基礎(chǔ)上，液化時(shí)間過長或過短都是不適宜的，一方面，當(dāng)時(shí)間過短，導(dǎo)致氣體無法實(shí)現(xiàn)最大限度地融入液體，影響制酒的質(zhì)量和顧客的口感；另一方面，當(dāng)時(shí)間過長，導(dǎo)致酒精中出現(xiàn)過多盈余的氣體成分，它們在無法得以及時(shí)移走的情況下會成為后續(xù)液化過程的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

低溫液化時(shí)間對于醪中二糖的影響也是不容小覷的，一方面，時(shí)間超出了二糖合成的正常周期，便會導(dǎo)致盈余二糖積存于培養(yǎng)基中，這種生物化學(xué)反應(yīng)物的堆積不僅會降低后續(xù)的反應(yīng)速率，還會令二糖不能被及時(shí)轉(zhuǎn)移到適宜的保存環(huán)境中，在培養(yǎng)基中緩緩被氧化變質(zhì)，失去最初的那種新鮮口感；另一方面，液化時(shí)間的不充分會導(dǎo)致合成二糖無法維持在正常的含量水平，從而影響酒精的質(zhì)量。

4 結(jié)語

對于一個投入商業(yè)化生產(chǎn)的釀酒廠來說，若要確保酒的品質(zhì)，就要以嚴(yán)苛的態(tài)度確保條件的溫和以及環(huán)境的適宜，否則對于培養(yǎng)基以及生產(chǎn)罐中的微生物來說，極有可能因?yàn)闊o法激發(fā)它們體內(nèi)蛋白質(zhì)的最高活性，無法很好地使多糖降解成為二糖，而使大大降低生產(chǎn)效率。