貴州,是發(fā)酵傳統(tǒng)的集大成者,從豆制品、辣椒、魚、火腿到醬香白酒,都有極為豐富的發(fā)酵方法,驅(qū)使微生物為食品注入奇特的靈魂,綻放令人驚訝的香氣。
即便如此,對于發(fā)酵這個由微生物主導(dǎo)的變化過程,尤其是微生物群落多階段且復(fù)雜的演替,人們即便歷經(jīng)了數(shù)千年的摸索,仍然是“不知其所以然”。
黃永光,貴州首位科班出身的“酒博士”,多年來有個執(zhí)念,是和志同道合者一起,推動醬酒釀制的科技再造。
掌控2%的關(guān)鍵少數(shù)
“追根溯源,很多傳統(tǒng)釀造食品的出現(xiàn),是因為對食物保存‘不當(dāng)’、在偶然意外的情況下形成的?!弊鳛橘F州大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院副院長,發(fā)酵這個詞匯,是黃永光學(xué)術(shù)時光的主線。
僅僅是發(fā)酵的人為可控,對黃永光來說,還不能滿足。他希望能夠精準(zhǔn)控制那個神奇轉(zhuǎn)變過程中的每一步。
2014年讓黃永光印象深刻。
這一年,黃永光參與完成項目“基于風(fēng)味導(dǎo)向的固態(tài)發(fā)酵白酒生產(chǎn)新技術(shù)及應(yīng)用”項目獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎;同年,《貴州醬香型白酒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系》發(fā)布實施,成為中國首個正式編制并發(fā)布的醬酒標(biāo)準(zhǔn)體系;也是這一年,黃永光完成了自己的博士論文并通過江南大學(xué)的答辯,正式邁入“白酒科技”最艱深也是最具光彩的殿堂。
從此黃永光開始磨礪自己的“雙面人生”:一面在象牙塔完善理論、發(fā)現(xiàn)新知,乃至于參與制定相關(guān)行業(yè)政策,一面奔走于產(chǎn)業(yè)一線,極力推動科技融入傳統(tǒng)經(jīng)驗把持的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。
白酒中98%左右是乙醇和水,其余則主要是醇類、酸類、酯類和羰基類等香味化合物。
恰恰是這約2%的呈香呈味物質(zhì),決定了白酒的風(fēng)格、品位與特性。
黃永光想要掌控這2%的“關(guān)鍵少數(shù)”。
“白酒釀造實際上最核心的是不同微生物代謝的復(fù)雜過程,發(fā)酵過程與微生物的繁衍、代謝密切關(guān)聯(lián)?!痹缭谫F州省輕工業(yè)所工作時期,黃永光就著手研究白酒的微觀世界,力求透視酸、醇、脂等多類物質(zhì)的數(shù)量和比例關(guān)系對酒體品質(zhì)的影響。
比如,白酒為什么可以呈現(xiàn)出多種香味及較為濃郁的層次感?“這是因為酯類物質(zhì)作為白酒放香的主體,不同酯不同比例就會有不同的風(fēng)味特性。”黃永光說,酒體中酯類化合物與其他組分相比絕對含量較高,且多屬于較易揮發(fā)且氣味較強(qiáng)且感官愉悅的化合物。
“以我們熟悉的醬香型白酒來說,在高溫制曲、高溫堆積發(fā)酵過程中,富集了地衣孢桿菌、枯草芽孢桿菌等許多芽孢桿菌類。”黃永光說,這些微生物的種類和數(shù)量直接反映大曲、發(fā)酵酒醅風(fēng)味質(zhì)量的好壞。
在研究了3類產(chǎn)醬香芽孢桿菌發(fā)酵代謝特征、風(fēng)味成分以及群體微生物發(fā)酵機(jī)制后,他證實了,醬香型白酒中醬香風(fēng)味的形成過程,正是基于功能群體微生物相互調(diào)節(jié)、此消彼長的發(fā)酵機(jī)理。
黃永光發(fā)現(xiàn),在茅臺鎮(zhèn)的微生物群落中,芽孢桿菌更加適應(yīng)生產(chǎn)性能?!斑@也從側(cè)面解釋,類似茅臺鎮(zhèn)獨(dú)特地理氣候條件和工藝,造就了復(fù)雜而又特殊的微生物群落結(jié)構(gòu),最終形成茅臺鎮(zhèn)醬香型白酒獨(dú)一無二的酒體風(fēng)格?!?/p>
“在類似的醬香型白酒釀造微生物菌群結(jié)構(gòu)研究實踐中,我們在堆積發(fā)酵過程中共檢測到細(xì)菌36個門、999個屬,真菌10個門、251個屬;窖池發(fā)酵過程中細(xì)菌42個門、1044個屬,真菌10個門,371個屬。”黃永光認(rèn)為,酒體中風(fēng)味物質(zhì)的主要來源是微生物自然發(fā)酵代謝體系,次要途徑則包括復(fù)雜的原料體系、后期貯存體系等,比如釀造原料、釀造溫度、酸度等,綜合作用在一起,形成奇妙的風(fēng)味。
在一項省級工業(yè)攻關(guān)項目中,黃永光通過研究醬香酒特征風(fēng)味定向固態(tài)發(fā)酵理論技術(shù),經(jīng)過優(yōu)化、調(diào)整微生物結(jié)構(gòu),接入產(chǎn)醬香功能微生物結(jié)構(gòu),用醬香型白酒配蒸香醅及應(yīng)用,有效提高了醬香型白酒原料利用率和產(chǎn)品品質(zhì)。
這項技術(shù)調(diào)整,獲得了國家發(fā)明專利。
“傳統(tǒng)固態(tài)法釀造白酒,就整個白酒風(fēng)格而言,核心仍然是微生物的基礎(chǔ)作用和生物調(diào)節(jié)作用,左右發(fā)酵基質(zhì)的雙邊發(fā)酵進(jìn)程和風(fēng)味成分的形成。”黃永光始終認(rèn)為,對固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)中微生物及其群落的演替進(jìn)行詳細(xì)研究,為調(diào)控白酒發(fā)酵過程中的微生物,以及促進(jìn)白酒品質(zhì)提升大為裨益。
老工藝和新創(chuàng)造
從白酒香氣、香味的風(fēng)味研究,到微生物及其群落的分析甚至調(diào)控,讓白酒發(fā)酵過程由“靠天吃飯”,向人工調(diào)控轉(zhuǎn)變,提供了更多理論和實踐支撐。
2013年,黃永光的理論得到進(jìn)一步實踐的機(jī)會。
海拔2000多米的藏龍山上,盤州市淤泥鄉(xiāng)巖博村在聯(lián)村黨委書記余留芬的帶領(lǐng)下辦起一家酒廠。貴州省質(zhì)監(jiān)局聯(lián)系了尚在江南攻讀博士的黃永光研究員,邀請他前往巖博調(diào)研,提供幫助。
“簡陋”“小作坊”,這是黃永光第一次到巖博村時的印象。生產(chǎn)場地是一個半露天的“窩棚”,斜倚在兩所土墻房空隙之間,十幾個人在其中忙碌。
有著數(shù)百年傳承的彝族古法釀造小鍋白酒,雖然在當(dāng)?shù)匦∮忻麣?,但要真正面向市場,還需進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。
黃永光大膽提出“清醬香型白酒”的概念。“主要是利用清香型白酒和醬香型白酒釀造科學(xué)原理,以定向固態(tài)發(fā)酵調(diào)控為目標(biāo)導(dǎo)向,通過釀造技術(shù)創(chuàng)新、酒體科學(xué)設(shè)計研究,創(chuàng)造新的酒體風(fēng)格,新的香型白酒?!?/p>
調(diào)整高溫曲、本地坨坨曲,以及強(qiáng)化分離出的有益微生物、大曲,形成區(qū)別于清香和醬香的釀造技術(shù)體系,酒體風(fēng)味。
黃永光還嘗試優(yōu)化“微生態(tài)”。
結(jié)合高海拔的地理因素和氣候條件,在窖池上將曾經(jīng)的大窖池改為小窖池。在工藝上,從釀酒輪次上改進(jìn),將醬香的7個輪次縮短(提出將傳統(tǒng)的醬香白酒釀造7輪次調(diào)整到5輪次,科學(xué)合理節(jié)約釀造輪次、釀造成本,減少傳統(tǒng)工藝釀造輪次酒體上的糧香重、酸糟味重、澀味重、焦糊味重、苦味重、鹽菜味重的缺陷,還大大提高了釀造基酒的酸酯總和值)?!耙驗楹0胃邔?dǎo)致環(huán)境的溫度和濕度與常規(guī)釀酒環(huán)境上的不同,經(jīng)過科學(xué)研究、科學(xué)試驗我們生產(chǎn)出品質(zhì)最好的基酒,科學(xué)優(yōu)化了釀造工藝?!?/p>
為了突破技術(shù)瓶頸,他聯(lián)合貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授,在巖博村進(jìn)行100多種高粱的良種選育、推廣試驗,在盤州市周邊種植釀酒高粱,力求在本地實現(xiàn)釀酒原材料的種植、加工及供應(yīng)。
由于高海拔的地理條件,清醬香型白酒釀造技術(shù)的攻關(guān)一度遇到不少問題、困難。因為太陽輻射強(qiáng)度、氣候多變以及霧線等原因,導(dǎo)致溫度和濕度變化大,黃永光及時優(yōu)化、調(diào)整工藝,如從釀酒微生物、工藝參數(shù)調(diào)整等實施生產(chǎn)調(diào)節(jié),解決生產(chǎn)過程堆積溫度問題、酸度問題,很好的解決了冬季釀酒出酒率低的問題。
堅持以科學(xué)研究改良釀酒工藝,在黃永光不斷嘗試和改良下,首創(chuàng)全國清醬香型白酒釀造技術(shù)體系,成功開發(fā)了清醬香型人民小酒,在短短幾年的時間里實現(xiàn)了良好的發(fā)展。
而在赤水河畔的習(xí)酒,黃永光進(jìn)行了機(jī)械化釀造和智能化釀造的探索、嘗試,同習(xí)酒公司聯(lián)合攻關(guān),在制曲、制酒機(jī)械化以及部分工序中實現(xiàn)了創(chuàng)新及其推廣應(yīng)用。
黃永光認(rèn)為,機(jī)械化、智能化并不是對于傳統(tǒng)的背離,而是把傳統(tǒng)的經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為科學(xué)的數(shù)據(jù),將模糊的經(jīng)驗清晰化、可控化。
在生產(chǎn)釀造過程中,黃永光及其團(tuán)隊將傳統(tǒng)釀造的工序和環(huán)節(jié)細(xì)化,基本實現(xiàn)全程監(jiān)測、收集、分析、控制?!氨热缭卺勗爝^程中,堆積發(fā)酵時我們一天采一樣,經(jīng)過持續(xù)跟蹤和對比分析,精準(zhǔn)控制機(jī)械化操作下的酒體品質(zhì)?!?/p>
在醬酒生產(chǎn)工藝中,潤糧是人力消耗最大的環(huán)節(jié)之一。潤糧參數(shù)如何制定、潤糧程度如何建立標(biāo)準(zhǔn)、潤糧后糧醅蒸煮程度如何數(shù)據(jù)化評價,類似這種對傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的科學(xué)解析,黃永光帶領(lǐng)團(tuán)隊反復(fù)攻關(guān)最終取得巨大進(jìn)展。
2021年,在習(xí)酒公司示范應(yīng)用的省級重大專項《醬香白酒機(jī)械化釀造關(guān)鍵技術(shù)集成及產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用》,分別榮獲“中國食品工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎”一等獎和“中國酒業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎”二等獎。
在白酒行業(yè)摸爬滾打了20多年,黃永光將全部精力聚焦在貴州傳統(tǒng)白酒產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用工程技術(shù)攻關(guān)上。他也始終相信,科學(xué)是解決白酒行業(yè)瓶頸、提升工藝水平、提高產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心動力。
黃永光致力于研究白酒釀造過程的三重微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)多樣性與演變規(guī)律,以及釀造過程功能微生物結(jié)構(gòu)與多樣性及其科學(xué)應(yīng)用。
從釀酒企業(yè)到釀酒產(chǎn)區(qū),從釀酒原料到釀酒微生物資源庫、曲藥庫、產(chǎn)品品類庫、酒體風(fēng)味庫的建設(shè)等,已形成較好的基礎(chǔ)理論體系、資源體系和應(yīng)用技術(shù)體系,同省內(nèi)外多個釀酒企業(yè)、協(xié)會開展項目研究合作與技術(shù)成果應(yīng)用。
“品質(zhì)的不同表達(dá),最終還是要實際消費(fèi)者的體驗來支撐。”不斷探索白酒釀造的獨(dú)特密碼,從幫助行業(yè)釀好酒,再到幫助消費(fèi)者懂好酒,黃永光始終堅信:無論是工藝提升、轉(zhuǎn)型升級,還是構(gòu)建白酒表達(dá)體系,科學(xué)始終是拓展認(rèn)知的最佳途徑。