一种用于酿造的功能性大曲
技术领域
本发明涉及一种用于酿酒的功能性大曲,属于白酒酿造技术领域。
背景技术
中国的酿酒技术源远流长,用曲酿酒是中国酿酒技术的特色。酒曲是酿酒过程中的糖化剂、发酵剂及生香剂,对酒的品质有重要的影响。常言道曲乃酒之骨,曲在制酒工艺中的关键性毋庸置疑,酒曲制备方法复杂,工艺流程较长,种类也繁多,根据生产及应用情况主要分为大曲、小曲、红曲等。酒曲是酿酒生产中微生物的主要来源,酒曲微生物的种类、数量及其消长变化对酒的品质有重要的影响。酒曲中的微生物主要包括三大类微生物,霉菌、酵母和细菌。霉菌是酒曲中产生淀粉水解酶的重要微生物,酵母在酿酒发酵过程中主要起酒精发酵作用,常见的细菌包括乳酸菌、醋酸菌及芽孢杆菌,特别是对风味物质的形成起重要作用。
随着人们对美好生活的向往,白酒的研究越来越趋向于健康保健方向,近年来对白酒的研究发现,其中的多种类化合物具有健康功能性,特别是含氮化合物-吡嗪类化合物和核苷酸类物质。四甲基吡嗪是含氮化合物-吡嗪类化合物中最重要的一种化合物,其风味阈值低,对提香有重要作用;另外,四甲基吡嗪还能起增加心、脑血管的血流量,扩张动脉,增进微循环,可到保护心脑血管的作用,现在四甲基吡嗪越来越受到人们的重视和关注。核苷酸是一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。核苷酸除作为DNA、RNA的前体,也作为生理、生化过程的调节物质参与体内物质代谢。因此,核苷酸有增强免疫能力、增强微量元素的吸收等作用,市面上也出现了很多核苷酸类口服药物和保健食品。
但是目前市面上的白酒其四甲基吡嗪和核苷酸的含量相对低,缺乏适合健康白酒高品质的酒曲,还需要进一步对酒曲进行改良。
本发明的目的是研究出一种用于白酒生产加工工艺中用的新型功能性大曲,可以通过新型的功能性大曲纯粮固态发酵得到更健康、风味更佳的白酒。
发明内容
针对上述目前市面上酒曲制备白酒存在不足之处,本发明的目的是开发一种用于白酒生产加工工艺中用的新型功能性大曲,可以通过新型的功能性大曲纯粮固态发酵得到更健康、风味更佳的白酒。
本发明用到米根霉,拉丁名称:Rhizopus oryzae,可购置广东省微生物菌种保藏中心,编号:GIM 3.529,具体用途:酶法制葡萄糖。
本发明用到酿酒酵母,拉丁名称:Saccharomyces cerevisiae,可购置广东省微生物菌种保藏中心,编号:GIM2.200,主要用途:产精氨酸酶、酿酒产乙醇、组蛋白脱乙酰酶、烟酸等物质。
本发明用到地衣芽胞杆菌,拉丁名称:Bacillus licheniformis,可购置中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC),CICC菌种编号为CICC 10037。具体用途:酿酒。
本发明用到费氏丙酸杆菌,拉丁名称:Acetobacter pasteurianus,可购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC),CICC菌种编号为NO.10019,革兰氏阳性杆菌,可用于具体用途:产维生素B12。以葡萄糖为原料生产丙酸。
本发明首次将费氏丙酸杆菌和海藻糖联合应用于的功能性大曲制备,两者配合米根霉、酵母、地衣芽孢杆菌发酵还具有显著的协同作用,出酒率更高,产生更多的四甲基吡嗪和核苷酸类物质,风味和口感更好。
本发明的技术方案如下:
(1)小麦、海藻糖、水为制曲原料。首先将小麦粉碎过20目筛,将粉碎的小麦(质量分数为65%)、海藻糖(质量分数为5%),水(质量分数为30%)一齐搅拌均匀。
(2)将米根霉菌液4-6%(制曲原料质量分数)、酵母菌液3-5%(制曲原料质量分数)、地衣芽胞杆菌液1-2%(制曲原料质量分数)、费氏丙酸杆菌液1%(制曲原料质量分数)接入制曲原料中,搅拌均匀后,踩曲成型。
(3)控制温度40-45℃,湿度60-65%,培养40天,并每5-7天翻曲一次。
(4)待发酵时间达到40天后,结束发酵,并将其移入干曲仓中存放3个月, 即可使用。
菌种的活化培养
米根霉:取一环米根霉接种到米根霉固体培养基中24小时。挑取平板中长势较好的单菌落接种至米根霉液体培养基中活化,培养24h后,培养条件:30℃, 200r/min,即可作为5*107(CFU/ml)米根霉种子液。米根霉固体培养基:5°Bé麦芽汁1.0L,琼脂15.0g。米根霉液体培养基:5°Bé麦芽汁1.0L。
酵母菌:称取保藏的酿酒酵母菌种,接种到酵母固体培养基中24小时。挑取平板中长势较好的单菌落接种至酵母液体培养基中活化,培养24h后即可作为5*107(CFU/ml)酵母菌种子液,培养条件:30℃,200r/min。即可作为酿酒酵母种子液。酵母固体培养基:5°Bé麦芽汁1.0L,琼脂15.0g,自然pH。酵母液体培养基:5°Bé麦芽汁1.0L,自然pH。
地衣芽胞杆菌活化培养:用接种环取一环地衣芽胞杆菌接种到营养肉汁琼脂固体培养基中,30℃恒温培养24h。挑取平板中长势较好的单菌落于地衣芽胞杆菌液体培养基进行培养,摇床恒温培养24h后即可作为5*107(CFU/ml) 地衣芽胞杆菌种子液,培养条件:30℃,200r/min。营养肉汁液体培养基:蛋白胨5.0g,牛肉浸取物3.0g,NaCl 5.0g,蒸馏水1.0L,pH7.0。营养肉汁琼脂培养基:蛋白胨5.0g,牛肉浸取物3.0g,NaCl 5.0g,琼脂15.0g,蒸馏水1.0L,pH7.0。
费氏丙酸杆菌:将保藏菌种用接种环取菌接种到一级液体培养基中,30℃厌氧恒温培养24h。取10%接种至二级液体培养基中,相同条件培养24h后即可作为5*107(CFU/ml)费氏丙酸杆菌种子液。液体培养基:玉米浸汁(玉米浆)5%,葡萄糖2%,K2HPO40.8%,(NH4)2SO40.2%,蒸馏水,pH6.8~7.0。
用上述大曲发酵白酒的方法,其步骤如下:
(1)高粱为主原料(95%质量分数),辅以小麦(5%质量分数)混合配料,翻拌均匀,加入清水淹没浸泡24-36小时。
(2)将原料至于锅中初蒸,使粮食骤然膨胀破裂,以便在闷水时吸足水分,初蒸时间为圆气后30分钟。焖粮2小时,熟粮裂口率95%以上。再复蒸30分钟,然后泼洒打凉水、摊晾,使其降温至35℃,并使原料松散。
(3)将大曲(原料质量分数0.7%)撒入料内,搅拌均匀后,于温度为28-30℃培菌24小时,再将蒸熟混匀大曲的原料散移入发酵容器内,入桶发酵。
(4)保温发酵:于30℃-35℃进行发酵,待发酵约5天,即可停止发酵。
(5)蒸馏得成品酒。
本发明的优点:
本发明首次将费氏丙酸杆菌和海藻糖联合应用于的功能性大曲制备,两者配合米根霉、酵母、地衣芽孢杆菌发酵还具有显著的协同作用,出酒率更高,产生更多的四甲基吡嗪和核苷酸类物质,风味和口感更好。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明的具体实施例如以下说明。
本发明用到米根霉,拉丁名称:Rhizopus oryzae,可购置广东省微生物菌种保藏中心,编号:GIM 3.529,具体用途:酶法制葡萄糖。
本发明用到酿酒酵母,拉丁名称:Saccharomyces cerevisiae,可购置广东省微生物菌种保藏中心,编号:GIM2.200,主要用途:产精氨酸酶、酿酒产乙醇、组蛋白脱乙酰酶、烟酸等物质。
本发明用到地衣芽胞杆菌,拉丁名称:Bacillus licheniformis,可购置中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC),CICC菌种编号为CICC 10037。具体用途:酿酒。
本发明用到费氏丙酸杆菌,拉丁名称:Acetobacter pasteurianus,可购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC),CICC菌种编号为NO.10019,革兰氏阳性杆菌,可用于具体用途:产维生素B12。以葡萄糖为原料生产丙酸。
本发明首次将费氏丙酸杆菌和海藻糖联合应用于的功能性大曲制备,两者配合米根霉、酵母、地衣芽孢杆菌发酵还具有显著的协同作用,出酒率更高,产生更多的四甲基吡嗪和核苷酸类物质,风味和口感更好。
实施例1:
菌种活化和制备:
米根霉:取一环米根霉接种到米根霉固体培养基中24小时。挑取平板中长势较好的单菌落接种至米根霉液体培养基中活化,培养24h后,培养条件:30℃, 200r/min,即可作为5*107(CFU/ml)米根霉种子液。米根霉固体培养基:5°Bé麦芽汁1.0L,琼脂15.0g。米根霉液体培养基:5°Bé麦芽汁1.0L。
酵母菌:称取保藏的酿酒酵母菌种,接种到酵母固体培养基中24小时。挑取平板中长势较好的单菌落接种至酵母液体培养基中活化,培养24h后即可作为5*107(CFU/ml)酵母菌种子液,培养条件:30℃,200r/min。即可作为酿酒酵母种子液。酵母固体培养基:5°Bé麦芽汁1.0L,琼脂15.0g,自然pH。酵母液体培养基:5°Bé麦芽汁1.0L,自然pH。
地衣芽胞杆菌活化培养:用接种环取一环地衣芽胞杆菌接种到营养肉汁琼脂固体培养基中,30℃恒温培养24h。挑取平板中长势较好的单菌落于地衣芽胞杆菌液体培养基进行培养,摇床恒温培养24h后即可作为5*107(CFU/ml) 地衣芽胞杆菌种子液,培养条件:30℃,200r/min。营养肉汁液体培养基:蛋白胨5.0g,牛肉浸取物3.0g,NaCl 5.0g,蒸馏水1.0L,pH7.0。营养肉汁琼脂培养基:蛋白胨5.0g,牛肉浸取物3.0g,NaCl 5.0g,琼脂15.0g,蒸馏水1.0L,pH7.0。
费氏丙酸杆菌:将保藏菌种用接种环取菌接种到一级液体培养基中,30℃厌氧恒温培养24h。取10%接种至二级液体培养基中,相同条件培养24h后即可作为5*107(CFU/ml)费氏丙酸杆菌种子液。液体培养基:玉米浸汁(玉米浆)5%,葡萄糖2%,K2HPO40.8%,(NH4)2SO40.2%,蒸馏水,pH6.8~7.0。
一种用于酿酒的功能性大曲制备方法,其步骤如下:
(1)小麦、海藻糖、水为制曲原料。首先将小麦粉碎过20目筛,将粉碎的小麦(质量分数为65%)、海藻糖(质量分数为5%),水(质量分数为30%)一齐搅拌均匀。
(2)将米根霉菌液4%(制曲原料质量分数)、酵母菌液3%(制曲原料质量分数)、地衣芽胞杆菌液1%(制曲原料质量分数)、费氏丙酸杆菌液1%(制曲原料质量分数)接入制曲原料中,搅拌均匀后,踩曲成型。
(3)控制温度40℃,湿度60%,培养40天,并每5天翻曲一次。
(4)待发酵时间达到40天后,结束发酵,并将其移入干曲仓中存放3个月, 即可使用。
实施例2:
菌种活化和制备同实施例1。
一种用于酿酒的功能性大曲制备方法,其步骤如下:
(1)小麦、海藻糖、水为制曲原料。首先将小麦粉碎过20目筛,将粉碎的小麦(质量分数为65%)、海藻糖(质量分数为5%),水(质量分数为30%)一齐搅拌均匀。
(2)将米根霉菌液6%(制曲原料质量分数)、酵母菌液5%(制曲原料质量分数)、地衣芽胞杆菌液2%(制曲原料质量分数)、费氏丙酸杆菌液1%(制曲原料质量分数)接入制曲原料中,搅拌均匀后,踩曲成型。
(3)控制温度45℃,湿度65%,培养40天,并每7天翻曲一次。
(4)待发酵时间达到40天后,结束发酵,并将其移入干曲仓中存放3个月, 即可使用。
实施例3:
菌种活化和制备同实施例1。
含有米根霉、酵母、地衣芽胞杆菌、费氏丙酸杆菌,不含有海藻糖
一种用于酿酒的功能性大曲制备方法,其步骤如下:
(1)小麦、水为制曲原料。首先将小麦粉碎过20目筛,将粉碎的小麦(质量分数为70%)、水(质量分数为30%)一齐搅拌均匀。
(2)将米根霉菌液5%(制曲原料质量分数)、酵母菌液4%(制曲原料质量分数)、地衣芽胞杆菌液1.5%(制曲原料质量分数)、费氏丙酸杆菌液1%(制曲原料质量分数)接入制曲原料中,搅拌均匀后,踩曲成型。
(3)控制温度42℃,湿度65%,培养40天,并每7天翻曲一次。
(4)待发酵时间达到40天后,结束发酵,并将其移入干曲仓中存放3个月, 即可使用。
实施例4:
菌种活化和制备同实施例1。
含有米根霉、酵母、地衣芽胞杆菌、海藻糖,不含有费氏丙酸杆菌
一种用于酿酒的功能性大曲制备方法,其步骤如下:
(1)小麦、海藻糖、水为制曲原料。首先将小麦粉碎过20目筛,将粉碎的小麦(质量分数为65%)、海藻糖(质量分数为5%),水(质量分数为30%)一齐搅拌均匀。
(2)将米根霉菌液5%(制曲原料质量分数)、酵母菌液4%(制曲原料质量分数)、地衣芽胞杆菌液1.5%(制曲原料质量分数)接入制曲原料中,搅拌均匀后,踩曲成型。
(3)控制温度42℃,湿度65%,培养40天,并每7天翻曲一次。
(4)待发酵时间达到40天后,结束发酵,并将其移入干曲仓中存放3个月, 即可使用。
实施例5
菌种活化和制备同实施例1。
含有米根霉、酵母、地衣芽胞杆菌,不含有海藻糖和费氏丙酸杆菌
一种用于酿酒的功能性大曲制备方法,其步骤如下:
(1)小麦、水为制曲原料。首先将小麦粉碎过20目筛,将粉碎的小麦(质量分数为70%),水(质量分数为30%)一齐搅拌均匀。
(2)将米根霉菌液5%(制曲原料质量分数)、酵母菌液4%(制曲原料质量分数)、地衣芽胞杆菌液1.5%(制曲原料质量分数)接入制曲原料中,搅拌均匀后,踩曲成型。
(3)控制温度42℃,湿度65%,培养40天,并每7天翻曲一次。
(4)待发酵时间达到40天后,结束发酵,并将其移入干曲仓中存放3个月, 即可使用。
实施例6
菌种活化和制备同实施例1。
含有米根霉、酵母、地衣芽胞杆菌、海藻糖、维生素B12,不含有费氏丙酸杆菌
一种用于酿酒的功能性大曲制备方法,其步骤如下:
(1)小麦、海藻糖、水为制曲原料。首先将小麦粉碎过20目筛,将粉碎的小麦(质量分数为65%)、海藻糖(质量分数为5%),水(质量分数为30%)一齐搅拌均匀。
(2)将米根霉菌液5%(制曲原料质量分数)、酵母菌液4%(制曲原料质量分数)、地衣芽胞杆菌液1.5%(制曲原料质量分数)、维生素B120.1%、(制曲原料质量分数)接入制曲原料中,搅拌均匀后,踩曲成型。
(3)控制温度42℃,湿度65%,培养40天,并每7天翻曲一次。
(4)待发酵时间达到40天后,结束发酵,并将其移入干曲仓中存放3个月, 即可使用。
实施例7
菌种活化和制备同实施例1。
含有米根霉、酵母、地衣芽胞杆菌、费氏丙酸杆菌,将海藻糖替换为果糖
一种用于酿酒的功能性大曲制备方法,其步骤如下:
(1)小麦、果糖、水为制曲原料。首先将小麦粉碎过20目筛,将粉碎的小麦(质量分数为65%)、果糖(质量分数为5%),水(质量分数为30%)一齐搅拌均匀。
(2)将米根霉菌液5%(制曲原料质量分数)、酵母菌液4%(制曲原料质量分数)、地衣芽胞杆菌液1.5%(制曲原料质量分数)、费氏丙酸杆菌液1%(制曲原料质量分数)接入制曲原料中,搅拌均匀后,踩曲成型。
(3)控制温度42℃,湿度65%,培养40天,并每7天翻曲一次。
(4)待发酵时间达到40天后,结束发酵,并将其移入干曲仓中存放3个月, 即可使用。
实施例8
将实施例1-7的功能性大曲发酵白酒,其步骤如下:
(1)高粱为主原料(95%质量分数),辅以小麦(5%质量分数)混合配料,翻拌均匀,加入清水淹没浸泡24小时。
(2)将原料至于锅中初蒸,使粮食骤然膨胀破裂,以便在闷水时吸足水分,初蒸时间为圆气后30分钟。焖粮2小时,熟粮裂口率95%以上。再复蒸30分钟,然后泼洒打凉水、摊晾,使其降温至35℃,并使原料松散。
(3)将大曲(原料质量分数0.7%)撒入料内,搅拌均匀后,于温度为30℃培菌24小时,再将蒸熟混匀大曲的原料散移入发酵容器内,入桶发酵。
(4)保温发酵:于35℃进行发酵,待发酵约5天,即可停止发酵。
(5)蒸馏得成品酒。
出酒率:
按照中国酿酒工业协会定义,标准大气压,20摄氏度,一个单位所产出的含量为50%的酒精产量。
核苷酸浓度测定:
按照国家食品药品监督管理局国家药品标准WS1-XG-036-2000对成品酒进行核苷酸浓度检测如表一所示。
四甲基吡嗪含量测定:
使用气相色谱法测定酒样四甲基吡嗪含量,气相色谱法检测方法:
a、色谱柱:CP~WAX 50CB(50m×0.25mm×0.2μm)毛细管柱。将10mL待测液加20微升8200mg/L的2-庚酮溶液作为内标进行前处理,混匀好进样。
b、色谱柱温度:35℃保持3min,然后以5℃/min程序升温至100℃,不保持,再以10℃/min升温至180℃,保持20min。
c、载气:氮气,纯度≥99.999%,流速:1.0mL/min。
d、进样量1μL。
e、进样口温度:230℃。
f、进样方式:分流进样,分流比60∶1,柱流量:0.9mL/min。
感官上,实施例1和实施例2口感绵柔、香气浓郁饱满;实施例4、6口感绵柔感差,但无明显刺激感,香气欠佳;实施例3、5、7口感略有刺激性,香气欠佳。
出酒率显示费氏丙酸杆菌对提高粮食的出酒率没有作用,而加入海藻糖可以提高粮食的出酒率,同时加入费氏丙酸杆菌和海藻糖可以明显提高出酒率。
核苷酸浓度测定显示费氏丙酸杆菌对提高白酒的核苷酸浓度提升没有作用,海藻糖可以提高一点白酒的核苷酸浓度,同时加入费氏丙酸杆菌和海藻糖可以明显提高白酒核苷酸浓度。
四甲基吡嗪含量测定显示费氏丙酸杆菌和海藻糖对提高白酒的四甲基吡嗪含量提升均有一定的作用,同时加入费氏丙酸杆菌和海藻糖可以明显提高四甲基吡嗪含量。
海藻糖是一种安全、可靠的天然糖类。海藻糖是由两个葡萄糖分子以1,1- 糖苷键构成的非还原性糖,对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。实施例7使用果糖替代海藻糖,完全没有提高出酒率,没有增加白酒核苷酸浓度。考虑是海藻糖的非特异性保护作用,使米根霉和酵母产生的多种酶类物质更稳定,促进了酶对粮食转化为酒精的作用,提高了粮食的利用率,提高了出酒率和白酒核苷酸浓度。而果糖没有特异性保护酶类的作用。
地衣芽胞杆菌能产生四甲基吡嗪,但是量不多。海藻糖可以轻微提升四甲基吡嗪含量,考虑可能和其稳定酶类物质的作用有关。费氏丙酸杆菌较海藻糖提升四甲基吡嗪含量较海藻糖明显,而费氏丙酸杆菌能够可产生维生素B12,维生素B12作为甲基转移酶辅因子能够参与体内多种物质合成,考虑费氏丙酸杆菌提高四甲基吡嗪含量的作用和其维生素B12有关,特意设计了实施例6(海藻糖+维生素B12组),但是结果显示该组只能轻微提升四甲基吡嗪含量,故考虑单纯的维生素B12并没有实现费氏丙酸杆菌相应的作用。
综上所述,在制曲过程中,是因为费氏丙酸杆菌和海藻糖的可以协同作用,才最终提高了传统大曲的出酒率、白酒的核苷酸浓度和四甲基吡嗪含量。
需要说明的是,以上所述仅为本发明的优选具体的实施例。
若依本发明的构想所作变动,其产生的功能作用,仍未超出说明书所涵盖的精神时,均应在本发明的范围内。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。