張獻敏1,武建國1,何惠昭1,郭彥偉1,武巧霞1,何 佳2(1.洛陽杜康控股有限公司技術中心,河南洛陽471399;2.河南科技大學食品與生物工程學院,河南洛陽471003)
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MJ-1多微曲在濃香型白酒安全度夏生產(chǎn)中的應用
張獻敏1,武建國1,何惠昭1,郭彥偉1,武巧霞1,何佳2
(1.洛陽杜康控股有限公司技術中心,河南洛陽471399;2.河南科技大學食品與生物工程學院,河南洛陽471003)
摘要:為了解決濃香型白酒安全度夏問題,深入探討窖內發(fā)酵正常規(guī)律。本研究采用強化發(fā)酵的方法,將多種有益微生物組合成多微曲。實驗表明,用多微曲調節(jié)酒醅發(fā)酵,在壓排167 d的情況下,平均出酒率達31.73%,優(yōu)質率達47.9%,己酸乙酯含量達352.2mg/100 mL,比對照池平均提高3.65%、14.5%、144.53mg/100 mL,多微曲較好地解決了安全度夏問題。
關鍵詞:濃香型白酒;多微曲;酒醅;調控發(fā)酵;安全度夏;白酒
濃香型原酒生產(chǎn),大多采用傳統(tǒng)工藝、經(jīng)驗操作模式,夏季氣溫高,乳酸菌、醋酸菌等大量繁殖,產(chǎn)品質量不易控制[1]。多年來,“安全度夏”一直是濃香型白酒生產(chǎn)中的難題,曾有不少專家、學者對這一問題進行深入探討,并采取各種措施來克服“低產(chǎn)掉排”問題,但效果尚不理想[2]。針對這一問題,本公司技術中心總結歷年來安全度夏和秋季轉排的經(jīng)驗教訓認為:安全度夏和秋季轉排,不僅要有傳統(tǒng)的預防措施,還要從微生物角度解決問題。其原因是,濃香型白酒是微生物的代謝產(chǎn)物,溫度的變化改變了微生物的生長、繁殖和代謝環(huán)境,造成了濃香型白酒發(fā)酵過程中有益微生物菌系的失衡。為了解決這一問題,本研究依據(jù)多微曲[3]在半固態(tài)法生產(chǎn)小曲白酒的成功經(jīng)驗,把濃香型傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代微生物技術相結合。并通過多種有益菌組合成多微曲,配合大曲強化酒醅糖化、發(fā)酵和生香,驗證調控發(fā)酵的效果。
1.1材料、儀器及設備
MJ-1多微曲:酸性蛋白酶、糖化酶等用M表示,酵母菌、根霉、酯化紅曲、河內白曲菌等用J表示。安全度夏曲用MJ-1表示,秋季轉排曲用MJ-2表示。多微曲的綜合理化指標分別為糖化力1350葡萄糖/g曲·h,發(fā)酵力0.6~0.75 g CO2/g·72 h,酯化力60%以上。本公司技術中心研制。
大曲:本公司生產(chǎn)。
實驗窖池:實驗窖池選取本公司釀酒二車間12班3年窖齡的“2-16、2-17、2-18、3-16、3-17”5個池,與同車間同窖齡的“3-23、3-24、2-24”3個池做對照,發(fā)酵時間控制在150~168 d。
檢測設備:窖池數(shù)顯溫度計,濟南雪納斯儀表有限公司;FX101電熱鼓風干燥箱,上海一恒科技有限公司;DL-1萬用電爐,北京中興偉業(yè)儀器有限公司;GC-7890氣相色譜儀:上??萍加邢薰荆籘Y2002多功能電子天平,上海儀器科技有限公司;500 mL全玻璃蒸餾器;酸堿滴定儀器等。
取樣時間及方法:①入窖時對糧糟采用五點取樣法,取樣后混合取四分之一,化驗水分、酸度、淀粉;②糧糟發(fā)酵20 d,用抽樣器取窖內上層、中層、下層發(fā)酵酒醅,對水分、酸度、殘余淀粉、殘?zhí)?、含酒進行化驗分析;③開窖提前1 d用抽樣器對窖內上層、中層、下層發(fā)酵酒醅取樣化驗,化驗分析方法同20 d化驗項目。
分析方法:溫度,采用數(shù)顯溫度計對窖內酒醅中間溫度進行測定;水分,干燥法;酸度,酸堿滴定法;淀粉、還原糖,斐林試劑法;含酒量,取100 g酒醅加水200 mL,用500 mL全玻璃蒸餾器蒸餾出100 mL溶液,測出溫度和酒度,查乙醇濃度比重表測定酒精含量;己酸乙酯、乳酸乙酯等香味物質含量測定,氣相色譜法。
1.2實驗方法
1.2.1工藝條件
實驗池單池投料,高粱1125 kg,大曲260 kg,稻殼300 kg,多微曲3 kg。酒糟(糧糟比)1∶(5~5.5)。
對照池投料,高粱1125 kg,大曲300 kg,稻殼300 kg。酒糟1∶(5~5.5)。
1.2.2多微曲使用方法
實驗池用23%的大曲,加入0.27%的多微曲攪拌均勻后使用。對照池用26.7%的大曲,不加多微曲。
實驗池在入池前將多微曲撒在大曲上拌均勻,待溫度降至25℃左右時,將拌勻的曲撒入糧糟拌勻后取樣化驗,同時入窖。
實驗池和對照池其他工藝按同一工藝進行。
2.1發(fā)酵過程溫度變化
溫度是反映白酒發(fā)酵情況的一個重要指標,盡管入池條件稍有差異,但糧糟進入窖池后,發(fā)酵溫度符合“前緩、中挺、后緩落”的規(guī)律。濃香型白酒生產(chǎn)進入5月后,氣溫變化較大,最高達到38℃,最低在15℃左右,溫差18~23℃,適宜各種微生物的生長,尤其是乳酸菌及醋酸菌生長旺盛,產(chǎn)酸過多,嚴重地影響了濃香型有益菌的生長,進而擾亂正常發(fā)酵規(guī)律,打破了濃香型有益微生物的生態(tài)平衡。本研究通過了解氣溫對酒醅的影響以及在發(fā)酵過程窖池內的溫度變化,采用了多微曲調整有益微生物的數(shù)量和生物酶的活力,進行了窖內發(fā)酵實驗。定點測溫情況見圖1。
圖1是洛陽地區(qū)2014年5月13日至6月13日的氣溫變化、實驗池和對照池的溫度變化情況。5月以后氣溫波動較大,實驗按傳統(tǒng)工藝經(jīng)驗操作模式進行。實驗池與對照池都采取了減糧、加大曲粉碎粒度等安全度夏措施。從圖1可以看出,發(fā)酵溫度得到了控制,發(fā)酵曲線符合濃香型酒發(fā)酵的規(guī)律,加入多微曲的實驗池發(fā)酵溫度明顯高于對照池。說明多微曲活力旺盛,有益菌控制了窖內糖化、發(fā)酵向乙醇轉化的方向,對窖池發(fā)酵起到了重要作用。
圖1 實驗池與對照池主發(fā)酵期溫度對比
2.2酒醅發(fā)酵20 d各項指標變化
為了深入了解多微曲對酒醅的發(fā)酵功能,待酒醅發(fā)酵20 d時,用抽樣器將上層、中層、下層酒醅抽出,進行理化分析,結果見表1。
表1 20d實驗池與對照池酒醅的發(fā)酵情況
從20 d的化驗分析來看,添加多微曲的實驗池,糖化、發(fā)酵都比較理想,說明多微曲有效地調控了窖內酒醅發(fā)酵的方向,淀粉降到了工藝要求的指標為8.93%。酸度控制在合理的區(qū)間,含酒量達到4.63 mL/100 g。而對照池淀粉9.75%比實驗池高0.82%;殘?zhí)呛扛?,?.35%;含酒量低于實驗池1.99 mL/100 g。水分由于糧糟蒸熟后采用“梯形”加漿法,上層、中層稍高于下層。
以上實驗說明,多微曲在同樣高溫環(huán)境下,不僅提高了窖內發(fā)酵的有益微生物數(shù)量及生物酶的活力,強化了酒醅發(fā)酵,為穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)打下了良好的基礎。由殘余淀粉含量可知,實驗池明顯低于對照池,殘?zhí)菫?,全部轉化,含酒量得到提高,效果較為明顯。
2.3酒醅發(fā)酵150~167 d各項指標變化
酒醅經(jīng)過20 d的發(fā)酵,淀粉轉化為葡萄糖、葡萄糖轉化成乙醇。20 d后,酒醅開始進入酯化期,酒醅發(fā)酵2個月酒分損耗不大,超過2個月后,酒分會因壓排時間的延長造成一定的損耗,一部分通過酯化反應和微生物利用轉化成香味物質,另一部分會因窖池管理不善而揮發(fā)。因此,在壓排過程中,一定要嚴格加強窖池管理,防止酒分揮發(fā)。
表2 150~167 d實驗池與對照池開窖時酒醅理化結果
表3 氣相色譜分析結果 (mg/100 mL)
實驗得知,經(jīng)過安全度夏及壓排,部分水分由上層滲入到窖池下部,開窖時水分含量下層大于中層,中層大于上層。用多微曲調控酒醅發(fā)酵,酸度平均在3.6;殘余淀粉含量平均在7.36%,低于對照池1.22%;含酒量平均為3.39 mL/100 g,高于對照池0.82 mL/100 g,說明實驗池比對照池窖內酒醅發(fā)酵情況好。
對照池酸度高、酒分低的主要原因是,操作者對窖內發(fā)酵機理不了解,很多自然因素難以控制,造成了度夏期間產(chǎn)量不穩(wěn)定、質量優(yōu)劣不均的現(xiàn)象。
2.4添加多微曲的窖池經(jīng)過167 d發(fā)酵
產(chǎn)酒結果見圖2。
從圖2看出,實驗池出酒率平均為31.73%,對照池出酒率平均為28.08%,實驗池比對照池平均提高3.65%。產(chǎn)酒優(yōu)質率實驗池平均為47.9%,對照池為33.4%,實驗池比對照池平均提高14.5%。
由此可見,壓排酒醅在窖內經(jīng)過150~167 d的發(fā)酵,盡管夏季酒分損耗較大,但實驗池出酒率和優(yōu)質率都明顯高于對照池,這說明用多微曲在安全度夏中起著一定的作用。
2.5實驗池產(chǎn)酒質量情況
圖2 實驗池與對照池產(chǎn)量、質量情況
本實驗在不足3年窖齡的二車間進行,窖池產(chǎn)酒質量較差,一般2個月發(fā)酵的酯含量在150mg/100 mL左右,多微曲實驗結果見表3。
實驗得知:5個實驗池的“己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯”四大酯含量均衡,濃香型風味特征突出,而3個對照池乳酸乙酯含量稍大于己酸乙酯。實驗池的己酸乙酯含量平均達到352.2mg/100 mL,比對照池己酸乙酯207.67mg/100 mL高出144.53mg/100 mL,這說明用多微曲強化酒醅發(fā)酵,有利于窖內酒醅正常的糖化、發(fā)酵和生香,可提高產(chǎn)量、質量,降低生產(chǎn)成本。
3.1在濃香型白酒生產(chǎn)中,造成微生物失衡的主要原因是,產(chǎn)酸菌生長旺盛,有益微生物數(shù)量及生物酶的活力相
對較弱,造成有機酸和糖的積累。通過多微曲強化發(fā)酵,有效地解決了有機酸和糖的積累,促進了糖化、發(fā)酵和生香。
3.2濃香型傳統(tǒng)工藝,生產(chǎn)周期長,產(chǎn)量低,成本高,對自然氣候條件要求苛刻。實驗采取多微曲配合大曲使用,有效調控了窖內發(fā)酵向乙醇轉化的方向,可提高產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益,實驗池比對照池出酒率平均提高3.65%,優(yōu)質率平均提高14.5%,己酸乙酯含量提高144.53mg/100 mL。
3.3本研究利用多微曲解決安全度夏問題,只是一個初步實驗,如何利用有益微生物抑制有害菌,減少阻礙發(fā)酵物,調控窖內異常發(fā)酵及微生物相互作用的原理,還需要深入細致的探索和研究,最終達到解決掉排和窖內異常發(fā)酵,提高產(chǎn)量、質量,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益的目的。
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Application of MJ-1 Multiple-bacteria Starter in the Production of Nongxiang Baijiu in Summer
ZHANG Xianmin1,WU Jianguo1,HE Huizhao1,GUO Yanwei1,WU Qiaoxia1and HE Jia2
(1.Technical Center of Dukang Co.Ltd.,Luoyang,He'nan 471399;2.College of Food and Bioengineering of He'nan University of Science &Technology,Luoyang,He'nan 471003,China)
Abstract:In order to achieve safe production of Nongxiang Baijiu in summer,the regular fermentation rules in pits were explored.In this study,multiple beneficial bacteria were used for the preparation of multiple-bacteria starter through intensified fermentation.And the use of such multiple-bacteria starter in the fermentation of fermented grains (fermentation cycle as 167 d) could achieve 31.73% liquor yield,47.9% quality rate,and 352.2mg/100 mL ethyl caproate content,increasing by 3.65%,14.5%,and 144.53mg/100 mL respectively than that in the control pit.(Trans.by YUE Yang)
Key words:Nongxiang Baijiu;multiple-bacteria starter;fermented grains;regulated &controlled fermentation;safe prodcution in summer;Baijiu
作者簡介:張獻敏(1962-),男,大學本科,高級工程師。
收稿日期:2015-09-15;修回日期:2015-11-02
中圖分類號:TS262.3;TS261.4;TS261.1
文獻標識碼:A
文章編號:1001-9286(2016)02-0080-03
DOI:10.13746/j.njkj.2015376
優(yōu)先數(shù)字出版時間:2015-12-28;地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151228.1448.006.html。