CN113186108B - 一种添加复合发酵剂液态酿造浓香型白酒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种添加复合发酵剂液态酿造浓香型白酒的方法。所述复合发酵剂由特征性的扣囊覆膜酵母、酿酒酵母、糖化酶、液化酶和浓香大曲组成。本发明还提供一种液态酿造浓香型白酒的工艺,包括以下步骤:用所述复合发酵剂在液态发酵体系中发酵原料,得到浓香型白酒。本发明以玉米为主要原料进行液态酿造白酒,优化了发酵条件,表明除了高粱,玉米也可以作为很好的酿酒原料。本发明优化了浓香型白酒液态酿造条件,利用扣囊覆膜酵母和酿酒酵母结合浓香大曲进行复配发酵,添加液化酶和糖化酶制剂,不仅可以减少浓香大曲的用量、降低成本,并且能够产生较丰富的醇、醛、酸、酯等风味物质或风味前体物质,提高了液态酿造白酒的香气。
Description
技术领域
本发明属于白酒酿造领域,具体涉及一种添加复合发酵剂液态酿造浓香型白酒的方法。
背景技术
酿酒原料是决定白酒质量的重要因素,也是第一基础物质。中国酿造白酒的原料丰富多样,不同的原料在酿造过程中会产生不同的风味物质。使用不同的酿酒原料,发酵产物必然不同,因此有“高粱香、玉米甜、大麦冲、糯米绵、大米净、小麦糙”之说。由于高粱产香,因此它是使用范围最广、使用量最多的原料之一,多种香型白酒均采用高粱为唯一原料进行白酒酿造。玉米含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素等,但是目前玉米基本上是用于制作工业酒精和烧酒等,玉米大多数酿造酒都属于低端酒,而高端酒都很少。
目前国内白酒基本可以分为纯粮固态发酵白酒和新工艺白酒。纯粮固态发酵白酒是中华民族传统食品产业的代表,是指采用纯粹的粮食为原料,用曲(按曲的形体可分为大曲、小曲、散曲)经固态糖化、固态发酵、固态蒸馏后贮存、勾调生产出的优质白酒。但存在酿造周期长,乙醇转化率低等缺点。液态法发酵又叫新工艺法,相较于固态法更高效节能,且发酵环境均一、出酒率高,是中国白酒工业的一项重大技术改革,其相对于传统固态法白酒在机械自动化及精准控制方面具有无可比拟的优势,但液态白酒普遍采用纯菌种发酵,没有大曲的风味物质前体、多种复合酶系以及大曲和固态酿造环境中丰富的微生物组成,存在着闻香不足,香气成分不够丰富,口味较为平淡等问题。普通液态白酒中酯类物质含量仅有固态法白酒三分之一左右。
目前关于应用液态法以玉米为主要原料进行白酒酿造,仅有刘晓等对玉米与高粱混合发酵的工艺条件进了优化,采用30%姜氏养生保健产品公司的浓香大曲粉和安琪生香活性干酵母发酵18d后蒸馏53己酸乙酯含量达到0.660g/L±0.015g/L。马菇菲采用玉米和高粱为酿酒原料(玉米∶高粱=8∶2),20%清香型大曲和增香曲为糖化发酵剂,增香曲的接种量为3%,发酵时间为20d时乙酸乙酯含量较高。由于在液态法酿造过程中仍应用高比例的大曲,因此成本较高,如何降低大曲的用量,同时提高风味物质的含量成为目前的主要问题。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种复合发酵剂、添加复合发酵剂的液态酿造浓香型白酒的工艺,该方法将扣囊覆膜酵母和酿酒酵母与糖化酶、液化酶和浓香大曲混合,接种到以玉米为主要原料、高粱为辅料的液态发酵体系中,发酵得到浓香型白酒。在制备过程中,在少量浓香大曲中添加一定比例的扣囊覆膜酵母和酿酒酵母纯菌种进行发酵,以改善白酒风味,提高液态酿造的浓香型白酒的香气。同时添加大曲并补加糖化酶和液化酶以补足发酵体系中的酶活力,在保证发酵正常的同时,加入大曲中丰富的微生物系和少量酶系,使得大曲中的微生物在液态体系中快速增殖,与添加的纯菌种一起,转化大曲中的前体物质,生成更多白酒特征性香气成分。本发明创造性地使用了扣囊覆膜酵母和酿酒酵母协同强化发酵,添加酶制剂辅助发酵,保持液态白酒品质的同时减少了生产中浓香大曲的用量,并产生更加丰富的风味物质。
本发明的目的之一是提供一种复合发酵剂。
本发明所提供的复合发酵剂,由扣囊覆膜酵母、酿酒酵母、糖化酶、液化酶和浓香大曲组成;
其中,所述扣囊覆膜孢酵母的分类名称为Saccharomycopsisfibuligera,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为:CGMCC No.2.877;
所述酿酒酵母的分类名称为Saccharomyces cerevisiae,保藏于中国工业微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为:CICC 1045;
所述液化酶为高温α-淀粉酶,酶活力≥3700U/g,购自索莱宝;
所述糖化酶的酶活力可为10万U/g,购自索莱宝;
所述浓香大曲为茅台镇传统高档块曲浓香型,是姜氏养生保健产品公司的产品;
扣囊覆膜酵母以扣囊覆膜酵母种子液加入;
酿酒酵母以酿酒酵母种子液加入;
所述扣囊覆膜酵母/酿酒酵母种子液通过如下方法制备得到:
将扣囊覆膜酵母和酿酒酵母自斜面上分别接种到YPD液体培养基中,25-30℃振荡培养20-36h得种子液,调节种子液浓度为1×106-1×108CFU/mL,制得液体种子培养基;
扣囊覆膜酵母种子液:酿酒酵母种子液:液化酶:糖化酶:浓香大曲重量比可为(1-5):(1-5):(0.01-0.03):(0.15-0.45):(7-15);具体可为2:(1-2):(0.01-0.03):(0.2-0.45):(7-15)、2:1:0.02:0.2:7、2:2:0.02:0.3:15或2:1:0.03:0.45:10。
上述复合发酵剂在浓香型白酒液态酿造及提高液态酿造的浓香型白酒的香气中的应用也属于本发明的保护范围。
本发明还提供一种液态酿造浓香型白酒的工艺。
本发明所提供的液态酿造浓香型白酒的工艺,包括以下步骤:用上述复合发酵剂在液态发酵体系中发酵原料,得到浓香型白酒,
具体操作如下:
(1)发酵主料的准备:
①分别称取玉米和高粱,其中,玉米与高粱的质量比可为:(6-8):(2-4),具体可为7:3;分别将玉米和高粱粉碎,所述玉米面要求粒径过20目-40目筛的比例约为30%,过40目-60目筛的比例约20%,60目筛下部分约占50%;所述高粱碎为6-8瓣,粉碎粒度为20目筛上部分约占70%;
②润料:将两种原料分别加入自来水,加水的比例为60%(以总干物料计),润粮时间为玉米面润料0.5-3h,高粱碎润料12h;
③蒸料:两种原料分别蒸料,其中玉米面大气蒸料45min-1h,高粱碎大气蒸料2-4h;
④混料:将蒸料并扬凉的两种原料与复合发酵剂混合,并加入自来水,其中,扣囊覆膜酵母种子液:酿酒酵母种子液:液化酶:糖化酶:浓香大曲:生料:水的重量比可为(1-5):(1-5):(0.01-0.03):(0.15-0.45):(7-15):100:(260-340),具体可为:2:1:0.02:0.2:7:100:260、2:2:0.02:0.3:15:100:320或2:1:0.03:0.45:10:100:300;
(2)发酵及蒸馏:所述发酵的条件为:在25-37℃条件下发酵15-20天,具体可为:第1天28℃、第2天33-37℃、第3天30-34℃、第4-18天28-31℃,发酵18天;采用液态法直接蒸馏,截取50°及以上白酒。
由上述工艺制备得到的浓香型白酒也属于本发明的保护范围。
本发明取得的优点和积极效果为:
1、本发明以玉米为主要原料进行液态酿造白酒,优化了发酵条件,表明除了高粱,玉米也可以作为很好的酿酒原料。
2、本发明优化了浓香型白酒液态酿造条件,利用扣囊覆膜酵母和酿酒酵母结合浓香大曲进行复配发酵,添加液化酶和糖化酶制剂,不仅可以减少浓香大曲的用量、降低成本,并且能够产生较丰富的醇、醛、酸、酯等风味物质或风味前体物质,提高了液态酿造白酒的香气。本发明筛选到两种微生物的组合及比例是特征性的,在与少量特征型大曲的协同作用下,显著降低了大曲的用量(与前期研究相比至少降低50%),且总酯含量与添加30%大曲时总酯含量相近。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
本发明提供一种复合发酵剂,由扣囊覆膜酵母、酿酒酵母、糖化酶、液化酶和浓香大曲组成;
所述扣囊覆膜孢酵母的分类名称为Saccharomycopsisfibuligera,购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为:CGMCC No.2.877;
所述酿酒酵母的分类名称为Saccharomyces cerevisiae,购自于中国工业微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为:CICC 1045;
所述液化酶为高温α-淀粉酶,酶活力≥3700U/g,购自索莱宝;
所述糖化酶的酶活力可为10万U/g,购自索莱宝;
所述浓香大曲为茅台镇传统高档块曲浓香型,是姜氏养生保健产品公司的产品;
扣囊覆膜酵母以扣囊覆膜酵母种子液加入;
酿酒酵母以酿酒酵母种子液加入;
所述扣囊覆膜酵母/酿酒酵母种子液通过如下方法制备得到:
将扣囊覆膜酵母和酿酒酵母自斜面上分别接种到YPD液体培养基中,25-30℃振荡培养20-36h得种子液,调节种子液浓度为1×106-1×108CFU/mL,制得液体种子培养基;
扣囊覆膜酵母种子液:酿酒酵母种子液:液化酶:糖化酶:浓香大曲重量比可为(1-5):(1-5):(0.01-0.03):(0.15-0.45):(7-15);具体可为2:(1-2):(0.01-0.03):(0.2-0.45):(7-15)、2:1:0.02:0.2:7、2:2:0.02:0.3:15或2:1:0.03:0.45:10。
上述复合发酵剂在浓香型白酒液态酿造及提高液态酿造的浓香型白酒的香气中的应用也属于本发明的保护范围。
本发明还提供一种液态酿造浓香型白酒的工艺。
本发明所提供的液态酿造浓香型白酒的工艺,包括以下步骤:用上述复合发酵剂在液态发酵体系中发酵原料,得到浓香型白酒,
所述原料为将玉米和高粱粉碎得到玉米面和高粱碎(生料),再经润料、蒸料和扬凉后得到的混合物,其中玉米与高粱的质量比可为(6-8):(2-4),具体可为7:3;
所述玉米面要求粒径过20目-40目筛的比例约为30%,过40目-60目筛的比例约20%,60目筛下部分约占50%;
所述高粱碎为6-8瓣,粉碎粒度为20目筛上部分约占70%;
所述润料时加入冷却水的比例为60%(以总干物料计),润粮时间为玉米面润料0.5-3h,高粱碎润料12h;
所述蒸料的条件为玉米面大气蒸料45min-1h,高粱碎大气蒸料2-4h;
所述发酵是将扣囊覆膜酵母和酿酒酵母种子液接到原料中,添加糖化酶和液化酶和浓香大曲作为复合发酵剂,加水进行液体发酵。
其中,扣囊覆膜酵母种子液:酿酒酵母种子液:液化酶:糖化酶:浓香大曲:生料:水的重量比可为(1-5):(1-5):(0.01-0.03):(0.15-0.45):(7-15):100:(260-340),具体可为:2:1:0.02:0.2:7:100:260、2:2:0.02:0.3:15:100:320或2:1:0.03:0.45:10:100:300。
所述发酵的条件为:在25-37℃条件下发酵15-20天。温控程序为第1天28℃、第2天33-35℃、第3天30-33℃、第4-18天28℃,发酵18天,得发酵醪。
采用液态法直接蒸馏,截取50°及以上白酒。
总酯含量的测定:参考白酒生产技术全书。具体方法如下:吸取蒸馏后白酒样品10.0mL于100mL锥形瓶中,加2滴酚酞指示剂,以0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至粉红色,记录消耗NaOH标准溶液的体积,再准确加入0.1mol/LNaOH 5.00mL,摇匀放入几颗沸石或玻璃珠,装上冷凝管,在沸水浴中冷凝回流30min,取下冷却后,用0.1mol/LHCl进行滴定,微红色刚好消失为终点,记录消耗HCl标准溶液的体积。同时吸取乙醇溶液10.00mL,做空白试验,记录消耗HCl的体积。
挥发性成分的测定:取本发明白酒发酵醪样品8000rpm离心8min,吸取10mL上清液置于20mL顶空瓶中,加入2.0g NaCl和200μL内标乙酸正丁酯(乙酸正丁酯质量浓度为17.94mg/mL),于60℃水浴平衡20min。插入萃取头,萃取40min,萃取头距离液面约1cm。随后,在GC进样口热解吸5min(250℃)进行GC-MS分析。色谱条件:色谱柱:(DB-WAX,30m×0.25mm,0.25μm),进样口温度:230℃,程序升温:40℃,保持3min,5℃/min升温至150℃,保持5min,再3℃/min升至230℃,保持6min,进样方式:不分流进样(1.0mL/min),载气:氦气(99.999%)。质谱条件:接口温度:230℃,离子源温度:230℃,离子化方式:EI,电子能量:70eV,扫描质量范围m/z:29-500。
实施例1、一种液态酿造浓香型白酒的生产方法
一、浓香型白酒的酿造方法
1、原料预处理
(1)原料处理:将高粱粉碎至6-8瓣,粉碎粒度为20目筛上部分约占70%。脱胚玉米面要求粒径过20目-40目筛的比例约为30%,过40目-60目筛的比例约20%,60目筛下部分约占50%;
(2)润料:按玉米面:高粱碎=7:3比例称取,分别加入60%的冷却水(以总干物料计)搅拌均匀,进行润料,玉米面润料0.5h,高粱碎润料12h;
(3)蒸料:玉米面大气蒸料45min,高粱碎大气蒸料4h;
(4)扬凉:将熟料扬凉至室温,备用。
2、发酵
(1)菌株活化
扣囊覆膜酵母(S)和酿酒酵母(SC)分别接种到YPD液体培养基中,在28℃、160r/min条件下振荡培养24h得种子液,通过显微镜计数法,用灭菌培养基调节种子液浓度为1×108CFU/mL,备用。
(2)待发酵物料的制备
按照7:3比例称取扬凉的玉米和高粱,按生料质量添加7%浓香大曲,按照2%的比例添加S、按照1%的比例添加SC菌株纯菌液,再加入0.02%液化酶和0.2%糖化酶,按总料水比为1:2.6加入冷却蒸馏水,混合均匀得到待发酵物料。
(3)发酵程序
将步骤(2)获得的待发酵物料置于恒温培养箱中进行培养发酵。温控程序为第1天28℃、第2天33℃、第3天30℃、第4-18天28℃,发酵18天,得发酵醪。
液态法蒸馏白酒,截取50°及以上白酒,测定总酯含量为1.55g/L,高于国标一级要求的1.50g/L;发酵醪液中挥发性成分测定结果见表1-5。
实施例2、浓香型白酒的酿造方法
1、原料预处理同实施例1
2、发酵
(1)菌株活化同实施例1
(2)待发酵物料的制备
按照7:3比例称取扬凉的玉米和高粱,按生料质量添加15%浓香大曲,按照2%的比例添加S、按照2%的比例添加SC菌株纯菌液,再加入0.02%液化酶和0.3%糖化酶,按总料水比为1:3.2加入冷却蒸馏水,混合均匀得到待发酵物料。
(3)发酵程序
将步骤(2)获得的待发酵物料置于恒温培养箱中进行培养发酵。温控程序为第1天28℃、第2天35℃、第3天33℃、第4-18天28℃,发酵18天,得发酵醪。
液态法蒸馏白酒,截取50°及以上白酒,测定总酯含量为1.61g/L;发酵醪液中挥发性成分测定结果见表1-5。
实施例3、浓香型白酒的酿造方法
1、原料预处理同实施例1
2、发酵
(1)菌株活化同实施例1
(2)待发酵物料的制备
按照7:3比例称取扬凉的玉米和高粱,按生料质量添加10%浓香大曲,按照2%的比例添加S、按照1%的比例添加SC菌株纯菌液,再加入0.03%液化酶和0.45%糖化酶,按总料水比为1:3.0加入冷却蒸馏水,混合均匀得到待发酵物料。
(3)发酵程序同实施例1
液态法蒸馏白酒,截取50°及以上白酒,测定总酯含量为1.60g/L;发酵醪液中挥发性成分测定结果见表1-5。
对比例1、
原料预处理方法同实施例1。
按生料质量添加30%浓香大曲和3.5%安琪生香活性干酵母(安琪酵母股份有限公司),不添加S、SC菌株纯菌液和液化酶、糖化酶,按总料水比为1:3.0加入冷却蒸馏水,混合均匀得到待发酵物料。
发酵程序同实施例1。
液态法蒸馏白酒,截取50°及以上白酒,测定总酯含量为1.51g/L;发酵醪液中挥发性成分测定结果见表1-5。
对比例2、
原料预处理方法同实施例1。
按生料质量添加5%浓香大曲,按照2%的比例添加S、按照1%的比例添加SC菌株纯菌液,再加入0.04%液化酶和0.50%糖化酶,按总料水比为1:3.0加入冷却蒸馏水,混合均匀得到待发酵物料。
发酵程序同实施例1。
液态法蒸馏白酒,截取50°及以上白酒,测定总酯含量为1.2g/L,不符合国标,发酵失败。
对比例3、
原料预处理方法同实施例1。
按生料质量添加30%浓香大曲,按照3%的比例添加S,不添加SC菌株纯菌液,不添加液化酶和糖化酶,按总料水比为1:3.0加入冷却蒸馏水,混合均匀得到待发酵物料。
发酵程序同实施例1。
得到的总酯含量为0.97g/L,不符合国标,发酵失败。
对比例4、
原料预处理方法同实施例1。
按生料质量添加30%浓香大曲,不添加S,按照3%的比例添加SC菌株纯菌液,不添加液化酶和糖化酶,按总料水比为1:3.0加入冷却蒸馏水,混合均匀得到待发酵物料。
发酵程序同实施例1。
得到的总酯含量为0.88g/L,不符合国标,发酵失败。
本发明的相关检测结果:
表1本发明实施例1、2、3和对比例1发酵醪中醇类组分含量分析表
注:-表示未检出
醇类是白酒中必不可少的一类物质,其具有的令人愉快的香气可以使白酒口感更加醇厚香甜。丰富的乙醇含量是高品质白酒的重要条件。由表1可知,实施例1、2、3和对比例1均以乙醇为主,含量分别为639.88mg/L、718.14mg/L、632.50mg/L和543.71mg/L。异丁醇和异戊醇是醇甜和助香剂的主要物质来源,也是酯类的前体物质;2,3-丁二醇呈甜香,可增加白酒的绵甜感和醇厚感;苯乙醇主要呈玫瑰和蜂蜜味,其香气贡献值较大,是重要的呈味物质。实施例1、2、3中上述几种醇类的含量均高于对比例1,且检测到了多种对比例1没有检出的醇类,醇类物质的总含量相比对比例1分别提高了32.42%、61.13%和41.80%,说明采用该工艺发酵白酒可以有利于醇类物质的产生。
表2本发明实施例1、2、3和对比例1发酵醪中酯类组分含量分析表
注:-表示未检出
酯类是白酒风味中的主要呈味物质,在白酒挥发性成分中占有重要的地位。浓香型白酒中的主体香气是己酸乙酯与适量的乙酸乙酯和乳酸乙酯构成的复合香气。研究认为发酵醪中的乳酸乙酯含量和乙酸乙酯含量与己酸乙酯含量之比小于1时,白酒的品质较好。对比例1中的乳己比和乙己比均大于1,而实施例1、2、3中虽然己酸乙酯、乙酸乙酯和乳酸乙酯的含量略低于对比例1,但是乳己比和乙己比均小于1。实施例2中总酯含量可达对比例1的103.97%,且含有多种对比例1中未检出的酯类,说明采用该工艺可以在减少浓香大曲用量的基础上保证白酒的酯类含量,且产生了新的微量的香气成分。
表3本发明实施例1、2、3和对比例1发酵醪中酸类和醛酮类组分含量分析表
注:-表示未检出
酸类物质在白酒中也是重要的呈味物质,可对白酒风味起缓冲作用。酸类在酯化期可以和醇类物质酯化形成酯类。由表3可知,乙酸、己酸是四组中共同物质。乙酸具有强烈酸味,是乙酸乙酯的前体物质;己酸呈奶酪臭味,是己酸乙酯的前体物质。实施例1、2中总酸含量高于对比例1,实施例3与对比例1相差不大。
醛酮类化合物具有绵柔的细腻香气,具有较强的呈香作用,但是在白酒中的含量一般较低。由表3可知,四组中酮类物质种类差异较大,仅有3-羟基-2-丁酮为共同物质,且实施例1、2、3中含量高于对比例1。3-羟基-2-丁酮具有强烈奶油香气,是2,3-丁二醇的前体物质,被还原后可生成醇甜的2,3-丁二醇。实施例2中含有微量的4-甲氧基苯甲醛二甲缩醛,可赋予白酒果香,减轻辛辣味。
表4本发明实施例1、2、3和对比例1发酵醪中芳香类组分含量分析表
注:-表示未检出
芳香族化合物主要来源于原料中单宁、木质素和蛋白质的降解生成,在白酒中含量低、阈值低、香味强度较大,作用突出。在实施例1、2、3和对比例1中主要的呈香共有物质有对乙烯基愈创木酚和2,4-二叔丁基苯酚。对乙烯基愈创木酚呈现甜酒香,水果香,对白酒有助香作用,使酒体更绵长。
表5本发明实施例1、2、3和对比例1发酵醪中挥发性成分分析表
由表5可知实施例1、2、3中检出的各挥发性物质的种类均高于对比例1。说明用该工艺提高了液态酿造浓香型白酒的香气。
Claims (2)
1.一种液态酿造浓香型白酒的工艺,包括以下步骤:用复合发酵剂在液态发酵体系中发酵原料,得到浓香型白酒;包括:
所述原料为将玉米和高粱粉碎得到玉米面和高粱碎生料,再经润料、蒸料和扬凉后得到的混合物,其中玉米与高粱的质量比为7:3;
所述复合发酵剂由扣囊覆膜孢酵母、酿酒酵母、糖化酶、液化酶和浓香大曲组成;
所述扣囊覆膜孢酵母的分类名称为Saccharomycopsis fibuligera;
所述酿酒酵母的分类名称为Saccharomyces cerevisiae;
所述液化酶是高温α-淀粉酶,酶活力≥3700U/g;
所述糖化酶的酶活力为10万U/g;
扣囊覆膜孢酵母以扣囊覆膜孢酵母种子液加入;
酿酒酵母以酿酒酵母种子液加入;
所述扣囊覆膜孢酵母/酿酒酵母种子液通过如下方法制备得到:
将扣囊覆膜孢酵母和酿酒酵母自斜面上分别接种到YPD液体培养基中,25-30℃振荡培养20-36h得种子液,调节种子液浓度为1×106-1×108CFU/mL;
所述浓香大曲为茅台镇传统高档块曲浓香型,是姜氏养生保健产品公司的产品;
所述的工艺,其特征在于:扣囊覆膜孢酵母种子液:酿酒酵母种子液:液化酶:糖化酶:浓香大曲:生料:水的重量比为:2:1:0.02:0.2:7:100:260、2:2:0.02:0.3:15:100:320或2:1:0.03:0.45:10:100:300;
所述发酵条件为:在25-37℃条件下发酵15-20天;温控程序为第1天28℃、第2天33-35℃、第3天30-33℃、第4-18天28℃,发酵18天,得发酵醪。
2.由权利要求1所述工艺制备得到的浓香型白酒。
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