CN112725114B - 一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法 - Google Patents

一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法 Download PDF

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    • C12H6/02—Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages by distillation

Abstract

本发明公开一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法，包括以下步骤：菌液A的制备，菌液B的制备，复合功能菌液C的制备；强化大曲D的制备；窖泥微生物富集液E的制备以及入池发酵，该方法通过选用暹罗芽孢杆菌和产朊假丝酵母进行培养发酵并制备出了强化大曲，通过强化大曲和窖泥微生物富集液的协同作用，增加窖池中己酸乙酯前体底物的含量，从而促进己酸乙酯的合成。利用该方法进行浓香型白酒酿造，新窖和老化窖池所产原酒的己酸乙酯含量明显提高，酒体浓香风格突出，香气醇厚。

Description

一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法
技术领域
本发明涉及酿酒技术领域，具体涉及一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法。
背景技术
中国白酒是我国传统的蒸馏酒，是世界六大蒸馏酒之一，其中浓香型白酒因其独特的酿造工艺于2006年入选“中国非物质文化遗产”名单。酯类物质是大多数香型白酒的主体香味成分，不同酯类物质的含量和比例会直接影响成品白酒的风味。浓香型白酒中酯类物质大约占芳香成分的60％，其中己酸乙酯是浓香型白酒的主体香味成分，与适量的乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯等共同造就了浓香型白酒窖香浓郁、绵甜醇厚、尾净爽口等独特的风格特征。
浓香型白酒的生产是典型的多菌种固态发酵体系，其发酵过程包括大曲的制作和大曲拌粮后数月的入池发酵。“曲为酒之骨”，大曲既是浓香型白酒生产中的糖化剂，又是发酵剂，其质量决定了白酒的产酒率和品质。大曲成分组成复杂，主要包括菌系、酶系和物系，菌系和酶系是乙醇和复杂风味化合物产生的必要条件，物系为酿酒提供部分发酵原料和风味形成的前体物质。从宏观上看，大曲品质主要受环境条件影响；从微观角度看，其本质是受大曲中微生物种群及其产生的复合酶系组分配比差异的影响。为了提升大曲的品质并推动酿酒科学技术的发展，越来越多的功能微生物应用到大曲的强化当中。强化大曲是指在传统大曲的基础上，将有益微生物进行人工扩大培养，并以一定的比例添加到传统大曲的制作当中，以达到获得特定性能、提高大曲质量的目的。
对以固态泥池发酵为特征的浓香型白酒酿造来说，窖池是根基和重要前提条件。民间素有“千年老窖万年糟”的说法，酿酒企业也早已认识到“老窖出好酒”，即窖龄越长的窖池其所产原酒的口感和酒质也越好。然而，对于新开的窖池，其所产原酒的质量往往较差，口感远不如老窖酒，尤其是与窖泥微生物密切相关的主体风味成分己酸乙酯含量较低。此外，窖池老化也会造成原酒中己酸乙酯的损失，因此，发明一种能提高浓香型白酒主体香气成分己酸乙酯含量的方法尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法，通过强化大曲和窖泥微生物富集液的协同作用，增加窖池中己酸乙酯前体底物的含量，从而促进己酸乙酯的合成。利用该方法进行浓香型白酒酿造，新窖和老化窖池所产原酒的己酸乙酯含量明显提高，酒体浓香风格突出，香气醇厚。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法，包括以下步骤：
(1)菌液A的制备：将暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)种子液按4％-8％的接种量转接至装有产孢培养基的容器中培养得到菌液A；
(2)菌液B的制备：将产朊假丝酵母(Candida utilis)种子液按4％-8％的接种量转接至装有酵母增殖培养基的容器中培养得到菌液B；
(3)复合功能菌液C的制备：将菌液A的菌悬液和菌液B的菌悬液混合，得到复合功能菌液C；
(4)强化大曲D的制备：以小麦、藕粉和高粱为主原料，新鲜丢糟为辅料，拌料时按照物料湿重2％-6％的比例接种复合功能菌液C，充分拌匀，并进行制曲；
(5)窖泥微生物富集液E的制备：取50年老窖池的窖泥，加入新鲜黄水，充分搅拌混匀，浸泡一定时间并取上层浸提清液用滤膜抽滤，吸附窖泥-黄水浸提液中的微生物，再将滤膜浸泡滤液中，使滤膜上的微生物完全洗脱出来，获得窖泥微生物浓缩液；向浓缩液中继续添加营养液F，充分搅拌混匀，真空厌氧发酵，最后将发酵液与新鲜的蒸馏底锅水均匀混合，制得窖泥微生物富集液E；
(6)入池发酵：将强化大曲D粉碎，一部分均匀铺撒在窖池底部，同时向窖池四壁喷洒窖泥微生物富集液E；另一部分在糟醅摊凉时以糟醅重量16％-18％的比例拌入，然后混合入池发酵，发酵结束后，出窖蒸酒，获得高己酸乙酯含量的浓香型原酒。
所述的暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)保藏号为CCTCC No.M2020709，所述的产朊假丝酵母(Candida utilis)保藏号为CGMCC No.21180，均分离自成都蜀之源酒厂的浓香型中高温大曲。进一步的技术方案为，所述产孢培养基按照重量份数计包括如下原料：苦荞麸皮粉90-100份，可溶性淀粉4-6份，脱脂奶粉2-3份，大豆蛋白胨1-2份，酵母浸粉0.5-1.5份，磷酸氢二钾1.5-2份，氯化钙0.1-0.2份，醋酸锌0.008-0.016份，硫酸锰0.2-0.3份，蒸馏水1000份，pH为5.8-6.0。
其中产朊假丝酵母(Candida utilis)购买于中国普通微生物菌种保藏管理中心。
进一步的技术方案为，所述酵母增殖培养基按照重量份数计包括如下原料：蔗糖30-45份，黄豆粉15-20份，蛋白胨8-12份，酵母浸粉1-1.5份，磷酸二氢钾2-2.4份，氯化镁0.36-0.48份，α-亚麻酸0.006-0.008份，肌醇0.075-0.1份，钴胺素0.05-0.1份，蒸馏水1000份，pH为6.0-6.5。
进一步的技术方案为，所述菌液A的培养条件为38-40℃，160r/min培养36-48h，检测活菌数在108-109CFU/mL。
进一步的技术方案为，所述菌液B的培养条件为32-35℃，120r/min培养24-36h，检测活菌数在107-108CFU/mL。
进一步的技术方案为，步骤(3)中菌液A的菌悬液与菌液B的菌悬液的混合体积比为1：0.5-2。
其中菌悬液的制备具体为将菌液A和B分别离心收集菌体后，加入等体积的无菌生理盐水重悬制成菌悬液，所述复合功能菌液C的活菌数在107-108CFU/mL。
进一步的技术方案为，步骤(4)中小麦、藕粉、高粱、新鲜丢糟的质量比为60-70：15-20：4-10：8-12。
进一步的技术方案为，步骤(5)具体为取50年老窖池的窖泥，其中黄泥85～95％，窖皮泥5～15％，按窖泥：黄水＝1:9的比例加入相应体积的新鲜黄水，充分搅拌混匀，浸泡18-24h，取上层浸提清液用0.22μm的滤膜抽滤，吸附窖泥-黄水浸提液中的微生物，再将滤膜浸泡在滤液中，使滤膜上的微生物完全洗脱出来，获得窖泥微生物浓缩液，向浓缩液中继续添加营养液F，充分搅拌混匀，于35-36℃下真空厌氧发酵7-10d，最后将发酵液与新鲜的蒸馏底锅水按3：1的体积比均匀混合，制得窖泥微生物富集液E。
进一步的技术方案为，所述营养液F按照重量份数计包括如下原料：强化大曲粉D40-50份，葡萄糖10-20份，乳酸钠10-20份，乙酸钠4-5份，丁酸钠3-3.6份，酵母浸粉2-5份，硫酸铵1-2份，磷酸氢二钾1-1.5份，磷酸二氢钾0.5-0.75份，碳酸氢钠0.1-0.2份，硫酸镁0.3-0.4份，硫酸锰0.3-0.5份，硫酸锌0.002-0.004份，肌醇0.08-0.12份，L-半胱氨酸0.4-0.5份，维生素溶液0.6-1份，pH为5.0-5.5；所述维生素溶液按照重量份数计包括如下原料：对氨基苯甲酸0.05-0.08份，生物素0.014-0.02份，烟酸0.15-0.2份，泛酸钙0.1-0.2份，盐酸吡哆醇0.2-0.3份，盐酸硫胺素0.15-0.2份，L-抗坏血酸0.36-0.5份，蒸馏水1000份。
进一步的技术方案为，步骤(6)中铺撒在窖池底部的强化大曲厚度为0.6-1.2cm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明中强化大曲的生产保留了传统工艺，制备方法简单，成本较低，适用于工业规模生产。成品曲粘结适度，曲香浓郁，利于有益微生物生长繁殖，与传统大曲相比，其水分降低了1.59％，酸度降低了0.14％，淀粉含量降低了4.56％，糖化力提高了28.55％，液化力提高了117.75％，发酵力提高了206.25％，酯化力提高了22.15％。
(2)本发明强化大曲的制曲原料配比合理。藕粉营养成分丰富，含有较多的淀粉和蛋白质，同时含有一定量的维生素和微量元素，利于有益微生物生长，且不影响浓香型白酒主体风格。由于小麦和藕粉结块后粘着力强，不利于曲块成型后水分和热量的散失，而高粱和丢糟疏松性强，因此配以适当比例的高粱和丢糟有助于增加曲块的透气性，防止曲坯发生酸败或烧曲。高粱属于白酒酿造过程中入窖发酵的原料之一，在制曲过程中加入高粱，还能提高大曲微生物对酿酒原料的适应性，并在后续的白酒酿造中起到补料的作用。此外，丢糟含水量高，且含有较为丰富的残余淀粉、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、多种氨基酸、维生素、无机盐以及醇、醛、酸、酯等有机物，将丢糟用于制曲，很好地满足了大曲微生物生长繁殖所必需的营养物质要求，并为原料提供了一定的水分，因此可以减少制曲过程的用粮量和加水量，降低制曲成本。同时，由于丢糟呈酸性，能够使曲坯在培养前就具有一定的起始酸度，这样既能抑制大曲中的产酸细菌增殖，也给喜欢微酸性环境的强化菌种暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)和产朊假丝酵母(Candida utilis)创造了适宜的生长条件，有利于这些功能微生物提前适应窖内发酵的酸性环境，更好地发挥其产酶、产香和产酒作用。
(3)本发明复合功能菌液中的强化菌种暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)和产朊假丝酵母(Candida utilis)分离自浓香型中高温成品大曲，具有耐高温特性，可以安全度过大曲培养发酵的大火阶段，在60℃的最高制曲品温下仍能存活，并最终在成品曲中富集。另外，本发明选择的强化菌种产朊假丝酵母(Candida utilis)不仅具有优良的产酯、产酒能力，还具有一定的产α-淀粉酶和蛋白酶能力，与暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)共同作用既能提高酿酒原料的淀粉转化率，产生大量还原糖，为自身发酵产酒提供更多的底物，又能加剧原料中的蛋白质分解产生各类风味化合物，使酿造的白酒香气更加浓郁。
(4)本发明利用酿酒过程中排放的高浓度有机废水——新鲜黄水和蒸馏底锅水共同制备窖泥微生物富集液，变废为宝，减少了生产过程中废水处理的成本。此外，黄水是窖内酒醅向下层渗漏的黄色淋浆水，成分复杂，含有多种窖泥微生物生长所必须的生长因子，同时其本身还存在一些经过长期驯化的己酸菌，因此既能为窖泥微生物的繁殖创造更接近窖池内部的原始生态环境，又能丰富窖泥微生物的种类，从而促进浓香型典型风味物质己酸乙酯的合成。底锅水是经过多次蒸馏后留在甑底带有料醅的淋浆、酒尾、残糟等的混合水浆，含有丰富的有机碳源、钾源、磷源、生香前体物质等，在窖泥微生物富集液中起到了明显的增香作用。
(5)本发明中白酒酿造的大曲用量减少了1.8％，不仅使5年新窖所产原酒的己酸乙酯含量提高了24.04％，品质接近35年优质老窖酒的水平，还明显改善了35年老化窖池所产原酒的质量，己酸乙酯含量超出35年优质老窖酒5.90％。
附图说明
图1为暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)和产朊假丝酵母(Candida utilis)以不同比例共培养发酵的功能检测结果。
暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)的保藏说明：
保藏单位：中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC；
保藏编号：CCTCC NO:M2020709；
保藏时间：2020年11月9日。
具体实施方式
实施例1
一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法，包括以下步骤：
(1)菌液A的制备：将暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)种子液按5％的接种量转接至装有200mL产孢培养基的500mL三角瓶中，40℃，160r/min培养48h，检测活菌数在109CFU/mL。
(2)菌液B的制备：将产朊假丝酵母(Candida utilis)种子液按5％的接种量转接至装有200mL酵母增殖培养基的500mL三角瓶中，35℃，120r/min培养36h，检测活菌数在108CFU/mL。
(3)复合功能菌液C的制备：将菌液A和B离心收集菌体后，分别加入等体积的无菌生理盐水重悬制成菌悬液，然后将暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)和产朊假丝酵母(Candida utilis)的菌悬液按1：2的体积比混合，得到复合功能菌液C，检测活菌数在108CFU/mL。
(4)强化大曲D的制备：以小麦、藕粉和高粱为主原料，新鲜丢糟为辅料，其质量比为70：15：5：10，拌料时按物料湿重5％的比例接种复合功能菌液C，充分拌匀，并进行制曲。
(5)窖泥微生物富集液E的制备：取50年老窖池的窖泥500g，其中黄泥90％，窖皮泥10％，按窖泥：黄水＝1:9的比例加入相应体积的新鲜黄水，充分搅拌混匀，浸泡24h，取上层浸提清液用0.22μm的滤膜抽滤，吸附窖泥-黄水浸提液中的微生物，再将滤膜浸泡在500mL的滤液中，使滤膜上的微生物完全洗脱出来，获得窖泥微生物浓缩液。向浓缩液中继续添加营养液F，充分搅拌混匀后于35℃下真空厌氧发酵7d，最后将发酵液与新鲜的蒸馏底锅水按3：1的体积比均匀混合，制得窖泥微生物富集液E。
(6)入池发酵：将步骤(4)中的强化大曲D粉碎，一部分均匀铺撒在窖池底部，厚度为1cm，同时向窖池四壁喷洒窖泥微生物富集液；另一部分在糟醅摊凉时以糟醅重量16％的比例拌入，然后混合入池发酵。
进一步，检测本发明强化大曲与传统大曲的理化与酶学指标，对比结果如表1所示。
表1强化大曲与传统大曲理化和酶学指标比较
Figure BDA0002807948150000081
本发明强化大曲的水分和淀粉含量均低于未添加复合功能菌液的传统大曲，说明强化大曲中微生物的代谢更活跃，消耗了更多的水分和碳源。大曲酸度的变化主要受到其中的产酸微生物如乙酸菌和乳酸菌的调控，这些产酸微生物能通过产生有机酸而使大曲酸度上升，然而，本发明强化大曲酸度出现降低，说明上述产酸微生物受到抑制，也可能是添加的产朊假丝酵母(Candida utilis)利用大曲中的有机酸合成了更多的酯类物质，从而在整体上降低了大曲酸度，并使曲香更加浓郁。此外，强化大曲的糖化力、液化力、酯化力和发酵力这些酶学指标均明显高于传统大曲，尤其是与α-淀粉酶活性和产酒能力相关的液化力和发酵力提升最为显著，显示出更强的淀粉分解和酒精发酵能力，这为窖池发酵过程中己酸乙酯的合成提供了更多的底物。
进一步，检测应用本发明方法的窖池与传统窖池所生产浓香型原酒的主要风味成分，对比结果如表2所示。
表2原酒主要风味成分检测比较结果
Figure BDA0002807948150000091
注：对照组1，代表传统的5年新窖；对照组2，代表传统的35年优质老窖；对照组3，代表传统的35年老化窖池；试验组1，代表应用本发明的5年新窖；试验组2，代表应用本发明的35年老化窖池。
由表2可知，随着对照组中窖龄的增长，35年老窖池所产原酒中己酸乙酯及其前体物质己酸的含量均高于5年的新窖池，然而老化窖池所产原酒的己酸乙酯含量出现了一定程度的损失。本发明中5年新窖所产原酒的己酸乙酯含量为3.487g/L，提高了24.04％，且其前体物质己酸的含量增加了21.20％，接近传统35年优质老窖酒水平(己酸乙酯3.616g/L)；此外，本发明显著改善了35年老化窖池所产原酒的风味，其己酸乙酯含量(3.828g/L)甚至比传统35年优质老窖酒高出5.90％，这与添加的强化大曲中功能菌种产生了更多的乙醇，以及窖泥微生物富集液中含有较多的己酸菌有关。由于己酸菌产己酸需要消耗乙醇、乙酸和丁酸才能实现，因此本发明中乙酸、丁酸含量的降低以及己酸含量的升高是强化大曲和窖泥微生物富集液协同作用的窖池己酸乙酯含量提高的关键原因。此外，乙酸乙酯和乳酸乙酯含量过高通常会抑制白酒的浓香风格，影响浓香型白酒的口感，本发明强化大曲和窖泥微生物富集液协同作用的窖池所产原酒乙酸乙酯和乳酸乙酯含量均出现降低，使酒体香气更加协调、浓郁、净爽，酒质明显提高。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (2)

1.一种提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）菌液A的制备：将暹罗芽孢杆菌CCTCC NO: M2020709种子液按4%-8%的接种量转接至装有产孢培养基的容器中培养得到菌液A；所述产孢培养基按照重量份数计包括如下原料：苦荞麸皮粉90-100 份，可溶性淀粉4-6份，脱脂奶粉2-3份，大豆蛋白胨1-2份，酵母浸粉0.5-1.5份，磷酸氢二钾1.5-2份，氯化钙0.1-0.2份，醋酸锌0.008-0.016份，硫酸锰0.2-0.3份，蒸馏水1000份，pH为 5.8-6.0；所述菌液A 的培养条件为38-40 °C，160 r/min培养36-48h，检测活菌数在108-109 CFU/mL；
（2）菌液B的制备：将产朊假丝酵母CGMCC NO:2.1180种子液按4%-8%接种量转接至装有酵母增殖培养基的容器中培养得到菌液B；所述酵母增殖培养基按照重量份数计包括如下原料：蔗糖30-45份，黄豆粉15-20份，蛋白胨8-12份，酵母浸粉1-1.5份，磷酸二氢钾2-2.4份，氯化镁0.36-0.48份，α-亚麻酸0.006-0.008份，肌醇0.075-0.1份，钴胺素0.05-0.1份，蒸馏水1000份，pH为6.0-6.5；所述菌液B的培养条件为32-35 °C，120 r/min培养24-36 h，检测活菌数在107-108 CFU/mL；
（3）复合功能菌液C的制备：将菌液A的菌悬液和菌液B的菌悬液混合，得到复合功能菌液C；菌液A 的菌悬液与菌液B的菌悬液的混合体积比为1：0.5-2；
（4）强化大曲D的制备：以小麦、藕粉和高粱为主原料，新鲜丢糟为辅料，拌料时按照物料湿重2%-6%的比例接种复合功能菌液C，充分拌匀，并进行制曲；小麦、藕粉、高粱、新鲜丢糟的质量比为60-70：15-20：4-10：8-12；
（5）窖泥微生物富集液E的制备：取50年老窖池的窖泥，其中黄泥85~95%，窖皮泥5~15%，按窖泥：黄水=1:9的比例加入相应体积的新鲜黄水，充分搅拌混匀，浸泡18-24 h，取上层浸提清液用0.22 μm的滤膜抽滤，吸附窖泥-黄水浸提液中的微生物，再将滤膜浸泡在滤液中，使滤膜上的微生物完全洗脱出来，获得窖泥微生物浓缩液，向浓缩液中继续添加营养液F，充分搅拌混匀，于35-36 ℃下真空厌氧发酵7-10天，最后将发酵液与新鲜的蒸馏底锅水按3：1的体积比均匀混合，制得窖泥微生物富集液E；营养液F按照重量份数计包括如下原料：强化大曲粉D 40-50份，葡萄糖10-20份，乳酸钠10-20份，乙酸钠4-5份，丁酸钠3-3.6份，酵母浸粉2-5份，硫酸铵1-2份，磷酸氢二钾1-1.5份，磷酸二氢钾0.5份-0.75份，碳酸氢钠0.1-0.2份，硫酸镁0.3-0.4份，硫酸锰0.3-0.5份，硫酸锌0.002-0.004份，肌醇0.08-0.12份，L-半胱氨酸0.4-0.5份，维生素溶液0.6-1份，pH 为5.0-5.5；所述维生素溶液按照重量份数计包括如下原料：对氨基苯甲酸0.05-0.08 份，生物素0.014-0.02份，烟酸0.15-0.2份，泛酸钙0.1-0.2份，盐酸吡哆醇0.2-0.3 g，盐酸硫胺素0.15-0.2份，L-抗坏血酸0.36-0.5份，蒸馏水1000份；
（ 6 ） 入池发酵：将强化大曲D粉碎，一部分均匀铺撒在窖池底部，同时向窖池四壁喷洒窖泥微生物富集液E；另一部分在糟醅摊凉时以糟醅重量16%-18%的比例拌入，然后混合入池发酵，发酵结束后，出窖蒸酒，获得高己酸乙酯含量的浓香型原酒。
2.根据权利要求1所述的提高浓香型白酒己酸乙酯含量的方法，其特征在于，步骤（6）中铺撒在窖池底部的强化大曲厚度为0.6-1.2 cm。
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