微生物技術在糧食基質濃香型白酒增香方面的應用

隋 明，張鳳英，張崇軍，周 文，李俊儒

(1.四川工商職業技術學院，四川 都江堰 611830； 2.四川大學 輕紡與食品學院，四川 成都 610065)

中國白酒聞名于世界，起源可以追溯到夏朝時期，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。很多學者使用現代生化、微生物等技術對白酒工藝進行了研究，發現釀造過程中的微生物對于白酒品質有最直接的影響[2-3]。中國幾千年的傳統生產工藝，造就了聞名世界的二鍋頭、茅臺、五糧液等不同口感香型的白酒。發展到今天，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、香味協調、尾凈余長，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(尤其是增加香味物質)方面的作用。

1 酯化酶技術

酯化酶是白酒釀造中重要的酶種之一。酯化酶只是別名，在學術上稱解酯酶[8]。白酒釀造過程中，在窖池底部會積累很多微生物的代謝產物，其中黃水是最主要的物質，而酯化酶技術則主要應用于黃水處理。盡管黃水是濃香型大曲白酒發酵過程中的副產物，但很多學者通過研究發現，黃水對于白酒的增香也有很大的作用，具有很大的潛在價值[9-10]。朱開憲等[11]利用釀造過程中產生的黃水廢液，通過復雜的配比制成調味液，改善了白酒的風味，提高了白酒的品質。

酯化酶技術是中國白酒工業發展過程中的一項創新技術，酯化酶在白酒釀造過程中對四大酯類的合成效果較好。任道群等[12]對白酒大曲中的真菌微生物進行了研究，發現其對乳酸、乙酸等單一酸和不同單一酸混合酸的酯化效果較好。結果表明，紅曲霉的酯化能力很強，可有效促進各種酸類的酯化作用，大曲生成的酯類物質都是己酸乙酯。唐玉明等[13]在對紅曲酯化菌21-3的特性研究中發現，四大酸的合成物質為己酸乙酯，而四大酸和乙醇則生成了相對應的乙酯。

目前，大部分酒企使用固態法釀酒。固態法對于運輸的要求很高，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，酶量和存活量對于白酒的香味有著很大的影響，也是白酒質量的保證。在生產中要合理利用多種方法，以提高白酒的品質和出酒率。

2 強化大曲技術

中國有一句老話，“曲乃酒之骨，好曲產好酒”，說明大曲對于白酒的品質具有重要影響，要想提高白酒出酒率及成品酒質量，就需要對大曲進行改良并強化。強化大曲是從本來所存在的大曲中分離出不屬于強化菌系的其他霉菌，如：在制作過程中以適當的方式和比例添加紅曲霉等功能菌種制成的高溫大曲。

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

目前，在強化大曲方面已經通過微生物技術及數學方法進行了比較深入的研究，同時一些企業已經開始運用強化大曲技術提高成品酒質量[17]。強化大曲的應用前期投入較大，并不能很快地收回成本。

3 香醅制備技術

一般制備香醅有普通酒醅延長發酵時間[18]、回窖發酵[19]及扔槽串蒸[20]這幾種方法，其中香醅質量最好的是以下這種制備方法。將大曲酒丟入槽內，加入部分糧食蒸煮后攤涼、加入糖化酶和生香酵母，同時采用回槽發酵及灌入菌液，用人工老窖發酵一個月。另外，還可以根據客戶的口味，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明的一套獨特的香醅技術，在生物酶的作用下，提高優質品率，使自身品牌在行業中占有一席之地。現代發酵香醅技術并不是簡單的組合，而是利用現代科技更合理、更有效地控制時間以及各種物料的用量，通過蒸餾工藝將酒精發酵為主體的酒醅與窖外的香醅進行結合，可有效縮短發酵期，并且保證白酒的品質。

4 人工老窖技術

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

付彤彤等[21]使用微生物16SrRNA技術對李渡酒窖進行微生物群落分析。通過對老窖泥中理化成分的分析以及功能微生物的研究，利用培養微生物的方法，使有益功能菌迅速繁殖成優勢菌群。將己酸菌擴大培養，培養出的窖泥很好，基酒窖香濃郁、令人陶醉。對老窖中的微生物進行篩選，將有益的微生物經過一系列的培養擴大后加到人工窖泥中，不僅可以加快窖泥老熟，還可以用于產酒。江蘇洋河酒廠使用從老窖泥中分離出的優良產酸菌改進人工窖泥配方，對于菌種的培養進行研究并應用于生產中。曾麗云等[22]研究了窖泥微生物群落和基酒中揮發性組分之間的關系，對于人工窖泥配方的改進與優化提供了技術路線。覃榮周等[23]使用目前先進的高通量測序技術更加準確地分析了酒窖窖泥的微生物群落的多樣性，發現窖齡相似的酒窖微生物種類也基本一致。何翠容等[24]發現，白酒酒窖的窖齡是影響白酒品質的重要因素，而且微生物群落也隨著時間的不同而存在差異。為了讓人工老窖有更好的效果，人為通過技術的改善彌補人工窖泥的一些缺陷，對提高白酒品質具有重要意義。對于模擬人工老窖的研究已經進行了十幾年，相關生物技術也越來越成熟。

人工模擬百年老窖的技術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。要將人工老窖技術應用于生產必須防止菌種衰退，確保微生物群落結構合理，這需要綜合多方面的因素才能得以實施。

5 結語

近年來，我國對于濃香型白酒增香方面進行了多項研究，在將微生物技術應用于人工新窖池的研究方面投入了大量的資金和人力，填補了微生物強化技術方面的空白。很多酒廠及研究機構也進行了大量的實驗，并且應用到實際生產中，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的最主要因素——微生物群落，以此為切入點，不斷創新，通過各種手段提高窖池豐度，從而提高濃香型白酒的出產率和質量。