微生物技術(shù)在糧食基質(zhì)濃香型白酒增香方面的應(yīng)用

隋 明，張鳳英，張崇軍，周 文，李俊儒

(1.四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 都江堰 611830； 2.四川大學(xué) 輕紡與食品學(xué)院，四川 成都 610065)

中國(guó)白酒聞名于世界，起源可以追溯到夏朝時(shí)期，距今已有4000多年的歷史[1]。白酒用糧食釀造，香氣濃郁，口感回甜。很多學(xué)者使用現(xiàn)代生化、微生物等技術(shù)對(duì)白酒工藝進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)釀造過程中的微生物對(duì)于白酒品質(zhì)有最直接的影響[2-3]。中國(guó)幾千年的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，造就了聞名世界的二鍋頭、茅臺(tái)、五糧液等不同口感香型的白酒。發(fā)展到今天，很多小眾香型也開始崛起，如：芝麻香、鳳香型、豉香型、藥香型、米香型等[4-5]。白酒香型種類很多，其中濃香型尤為出眾。濃香型白酒窖香濃郁、綿甜爽洌、香味協(xié)調(diào)、尾凈余長(zhǎng)，以乙酸乙酯為主體香，深受大眾喜愛，尤以瀘州特曲、五糧液最為出眾[6]。除了乙酸乙酯外，含量較多的酯還有乳酸乙酯和丁酸乙酯[7]。本文主要介紹微生物在提高濃香型白酒品質(zhì)(尤其是增加香味物質(zhì))方面的作用。

1 酯化酶技術(shù)

酯化酶是白酒釀造中重要的酶種之一。酯化酶只是別名，在學(xué)術(shù)上稱解酯酶[8]。白酒釀造過程中，在窖池底部會(huì)積累很多微生物的代謝產(chǎn)物，其中黃水是最主要的物質(zhì)，而酯化酶技術(shù)則主要應(yīng)用于黃水處理。盡管黃水是濃香型大曲白酒發(fā)酵過程中的副產(chǎn)物，但很多學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)，黃水對(duì)于白酒的增香也有很大的作用，具有很大的潛在價(jià)值[9-10]。朱開憲等[11]利用釀造過程中產(chǎn)生的黃水廢液，通過復(fù)雜的配比制成調(diào)味液，改善了白酒的風(fēng)味，提高了白酒的品質(zhì)。

酯化酶技術(shù)是中國(guó)白酒工業(yè)發(fā)展過程中的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，酯化酶在白酒釀造過程中對(duì)四大酯類的合成效果較好。任道群等[12]對(duì)白酒大曲中的真菌微生物進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其對(duì)乳酸、乙酸等單一酸和不同單一酸混合酸的酯化效果較好。結(jié)果表明，紅曲霉的酯化能力很強(qiáng)，可有效促進(jìn)各種酸類的酯化作用，大曲生成的酯類物質(zhì)都是己酸乙酯。唐玉明等[13]在對(duì)紅曲酯化菌21-3的特性研究中發(fā)現(xiàn)，四大酸的合成物質(zhì)為己酸乙酯，而四大酸和乙醇則生成了相對(duì)應(yīng)的乙酯。

目前，大部分酒企使用固態(tài)法釀酒。固態(tài)法對(duì)于運(yùn)輸?shù)囊蠛芨?，不利于保存，因此在很大程度上限制了它的使用。酯化酶是一種重要酶類，酶量和存活量對(duì)于白酒的香味有著很大的影響，也是白酒質(zhì)量的保證。在生產(chǎn)中要合理利用多種方法，以提高白酒的品質(zhì)和出酒率。

2 強(qiáng)化大曲技術(shù)

中國(guó)有一句老話，“曲乃酒之骨，好曲產(chǎn)好酒”，說(shuō)明大曲對(duì)于白酒的品質(zhì)具有重要影響，要想提高白酒出酒率及成品酒質(zhì)量，就需要對(duì)大曲進(jìn)行改良并強(qiáng)化。強(qiáng)化大曲是從本來(lái)所存在的大曲中分離出不屬于強(qiáng)化菌系的其他霉菌，如：在制作過程中以適當(dāng)?shù)姆绞胶捅壤砑蛹t曲霉等功能菌種制成的高溫大曲。

吳秋霞等[14]使用兩種細(xì)菌對(duì)大曲進(jìn)行了強(qiáng)化，分析發(fā)現(xiàn)，大曲申吡嗪類、4-乙基愈創(chuàng)木酚的含量增加，大曲的酯化力、糖化力提高。在制作高溫大曲的流程中，要注意強(qiáng)化的關(guān)鍵點(diǎn)：首先，種曲混合要控制好接種量，隨著時(shí)間的變化而變化，冬多夏少[15]；其次，培菌管理要注意保溫、保濕培養(yǎng)，及時(shí)觀察品溫變化和上霉情況[16]；最后，庫(kù)存的時(shí)候，要確保室溫適宜，切不可太高或太低。

目前，在強(qiáng)化大曲方面已經(jīng)通過微生物技術(shù)及數(shù)學(xué)方法進(jìn)行了比較深入的研究，同時(shí)一些企業(yè)已經(jīng)開始運(yùn)用強(qiáng)化大曲技術(shù)提高成品酒質(zhì)量[17]。強(qiáng)化大曲的應(yīng)用前期投入較大，并不能很快地收回成本。

3 香醅制備技術(shù)

一般制備香醅有普通酒醅延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間[18]、回窖發(fā)酵[19]及扔槽串蒸[20]這幾種方法，其中香醅質(zhì)量最好的是以下這種制備方法。將大曲酒丟入槽內(nèi)，加入部分糧食蒸煮后攤涼、加入糖化酶和生香酵母，同時(shí)采用回槽發(fā)酵及灌入菌液，用人工老窖發(fā)酵一個(gè)月。另外，還可以根據(jù)客戶的口味，添加一些芳香植物或者中草藥。很多酒廠都有自己的研究人員發(fā)明的一套獨(dú)特的香醅技術(shù)，在生物酶的作用下，提高優(yōu)質(zhì)品率，使自身品牌在行業(yè)中占有一席之地。現(xiàn)代發(fā)酵香醅技術(shù)并不是簡(jiǎn)單的組合，而是利用現(xiàn)代科技更合理、更有效地控制時(shí)間以及各種物料的用量，通過蒸餾工藝將酒精發(fā)酵為主體的酒醅與窖外的香醅進(jìn)行結(jié)合，可有效縮短發(fā)酵期，并且保證白酒的品質(zhì)。

4 人工老窖技術(shù)

老窖中存在著許多微生物，在漫長(zhǎng)的發(fā)酵環(huán)境的培養(yǎng)下，各種微生物存在的比例是非常和諧并且合理的一種狀態(tài)。年份較久的酒窖產(chǎn)出好酒的概率很大，例如瀘州老窖集團(tuán)的1573系列。百年窖池的微生物群落更豐富，酒體香味物質(zhì)更加純濃，這就是“老窖產(chǎn)好酒”的原因。

付彤彤等[21]使用微生物16SrRNA技術(shù)對(duì)李渡酒窖進(jìn)行微生物群落分析。通過對(duì)老窖泥中理化成分的分析以及功能微生物的研究，利用培養(yǎng)微生物的方法，使有益功能菌迅速繁殖成優(yōu)勢(shì)菌群。將己酸菌擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)出的窖泥很好，基酒窖香濃郁、令人陶醉。對(duì)老窖中的微生物進(jìn)行篩選，將有益的微生物經(jīng)過一系列的培養(yǎng)擴(kuò)大后加到人工窖泥中，不僅可以加快窖泥老熟，還可以用于產(chǎn)酒。江蘇洋河酒廠使用從老窖泥中分離出的優(yōu)良產(chǎn)酸菌改進(jìn)人工窖泥配方，對(duì)于菌種的培養(yǎng)進(jìn)行研究并應(yīng)用于生產(chǎn)中。曾麗云等[22]研究了窖泥微生物群落和基酒中揮發(fā)性組分之間的關(guān)系，對(duì)于人工窖泥配方的改進(jìn)與優(yōu)化提供了技術(shù)路線。覃榮周等[23]使用目前先進(jìn)的高通量測(cè)序技術(shù)更加準(zhǔn)確地分析了酒窖窖泥的微生物群落的多樣性，發(fā)現(xiàn)窖齡相似的酒窖微生物種類也基本一致。何翠容等[24]發(fā)現(xiàn)，白酒酒窖的窖齡是影響白酒品質(zhì)的重要因素，而且微生物群落也隨著時(shí)間的不同而存在差異。為了讓人工老窖有更好的效果，人為通過技術(shù)的改善彌補(bǔ)人工窖泥的一些缺陷，對(duì)提高白酒品質(zhì)具有重要意義。對(duì)于模擬人工老窖的研究已經(jīng)進(jìn)行了十幾年，相關(guān)生物技術(shù)也越來(lái)越成熟。

人工模擬百年老窖的技術(shù)需要人工老窖既保持有益菌種的繁殖，又減少腐敗菌的增長(zhǎng)。要將人工老窖技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)必須防止菌種衰退，確保微生物群落結(jié)構(gòu)合理，這需要綜合多方面的因素才能得以實(shí)施。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于濃香型白酒增香方面進(jìn)行了多項(xiàng)研究，在將微生物技術(shù)應(yīng)用于人工新窖池的研究方面投入了大量的資金和人力，填補(bǔ)了微生物強(qiáng)化技術(shù)方面的空白。很多酒廠及研究機(jī)構(gòu)也進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，并且應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，獲得了較好的效果。目前，我們需要抓住影響白酒出酒率及成品酒品質(zhì)的最主要因素——微生物群落，以此為切入點(diǎn)，不斷創(chuàng)新，通過各種手段提高窖池豐度，從而提高濃香型白酒的出產(chǎn)率和質(zhì)量。