CN113322205B - 一种提高浓香型原酒品质的功能菌液及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高浓香型原酒品质的功能菌液及其应用，属于酿造微生物技术领域。本发明方法中制备功能菌液的过程中，发酵过程稳定，可通过半连续补料操作实现规模化的连续生产运行，生产效能显著优于分批次的发酵方式。利用本发明方法所制备的功能菌液，己酸产量较高，丁酸产量较低，并且发酵过程中不产生4‑甲基苯酚和苯酚等异嗅组分。本发明方法中功能菌液在酿造生产中，无需改变浓香型白酒酿造工序，仅通过浓香型白酒发酵菌群调控装置或简易式不锈钢管道工具，在窖池酒醅主发酵结束后，向窖池内上层酒醅加入所制备的功能菌液可提升浓香型原酒己酸乙酯的含量以及其他有益风味物质含量，对浓香型原酒品质提升和优级品率提升具有重要意义。

Description

一种提高浓香型原酒品质的功能菌液及其应用

技术领域

本发明涉及一种提高浓香型原酒品质的功能菌液及其应用，属于酿造微生物技术领域。

背景技术

浓香型原酒优级酒品率低，一般仅有20％-30％；优质原酒仅在与窖泥接触层的酒醅中产生；而与窖池距离远的上层酒醅，由于与窖泥距离较远，受窖泥菌群的影响较小，所产生的风味物质种类和含量远远低于底层酒醅，导致上层酒醅蒸馏的原酒(也称面糟酒)风味物质含量(尤其是己酸乙酯含量)显著低于底层酒醅蒸馏的原酒。这也往往造成上层酒醅蒸馏的原酒己酸乙酯和乳酸乙酯倒挂、比例不协调的问题，破坏了白酒的典型风格，严重降低了原酒的品质。

为提升上层酒醅的风味物质含量，以往有文献报道通过采用夹泥操作方式培养，如采用人工窖泥袋方式等，虽然大幅度提高了己酸乙酯的含量，但是生产操作费时力，且容易引入窖泥中的异味物质进入原酒中，难以大规模推广使用。因此，如何提高浓香型白酒窖池上层酒醅蒸馏原酒的己酸乙酯含量、以及戊酸乙酯、辛酸乙酯、正丁醇、正己醇等微量风味物质的含量，成为亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术当中存在的上层酒醅蒸馏的原酒己酸乙酯和乳酸乙酯倒挂、比例不协调及浓香型白酒窖池上层酒醅蒸馏原酒的己酸乙酯、以及戊酸乙酯、辛酸乙酯、正丁醇、正己醇等微量风味物质含量低等问题，本发明提供了一种功能菌液的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)制备Oscillospiraceae sp.LBM10036种子液；

所述Oscillospiraceae sp.LBM10036保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：61202，保藏日期为2020年09月21日；

(2)将制备得到的种子液接种至白酒黄水当中，发酵培养，制备得到功能菌液。

在本发明的一种实施方式中，所述黄水为浓香型白酒发酵过程中产生的副产物，主要含有乙醇、乳酸以及其他一些微量风味物质组分，所述黄水具体指标如表1所示：

表1 黄水的理化分析数据

(备注：各组分含量单位为mg/L)

在本发明的一种实施方式中，所述颤螺旋菌(Oscillospiraceae sp.)筛选自浓香型白酒酿造体系窖泥，具有利用多种底物能力，以葡萄糖、麦芽糖、淀粉和乳酸高效合成己酸，所述颤螺旋菌(Oscillospiraceae sp.)是利用葡萄糖特异性富集培养基(改良梭菌生长培养基)，从浓香型白酒酿造体系窖泥中分离得到，经16S rRNA基因测序，将该菌种鉴定颤螺旋菌科微生物，并将其命名为颤螺旋菌Oscillospiraceae sp.LBM10036。

所述颤螺旋菌Oscillospiraceae sp.在改良梭菌生长固体培养基上的形态如下：白色圆形菌落，表面光滑，边缘整齐，不透明。电镜形态为两端钝圆，短杆状。

在本发明的一种实施方式中，制备功能菌液的步骤如下：

(1)在种子罐中制备得到Oscillospiraceae sp.LBM10036种子液。

(2)黄水的处理：将黄水静置至少30min，并按照30％～60％(v/v)的比例添加水进行稀释，将稀释后的黄水添加至发酵罐中，调节稀释后的黄水pH为5.0～6.0，密封并充氮气脱氧20min。

(3)将种子罐中的种子液通过补充N₂，提高种子罐压从而将种子液输送至含有黄水的发酵罐中，进行厌氧培养；培养条件为：30℃～37℃厌氧半连续补料培养。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中采用NaOH、KOH或Na₂CO₃调解黄水的pH。

在本发明的一种实施方式中，在培养过程中，通过监控发酵罐料液pH的变化和产物生成情况，进行料液补充：当料液的pH上升至6.5-7.5之间，或产物己酸含量达到8g/L以上时，或底物乳酸含量已消耗至10g/L以下时，则可进行补料操作；

所述补料操作方法如下：将料液通过内置管道打入主发酵罐，将主发酵罐的压力控制在0.02～0.05Mpa，温度控制在30～37℃之间，产酸发酵过程为pH上升的发酵过程，后续补料根据pH上升情况判断是否需要补料；所述料液为：按照步骤(2)的方法制备得到的经过处理的黄水。

在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中，培养过程中厌氧微生物会产生气体，通过电磁阀排出气体，控制发酵罐压力为0.02～0.05Mpa。发酵罐在接种功能菌液后，己酸产量将逐渐上升并达到8g/L以上。

在本发明的一种实施方式中，所述Oscillospiraceae sp.LBM10036种子液的制备方法如下：

(1)将颤螺旋菌Oscillospiraceae sp.LBM10036接种至种子培养基中，在30～37℃培养至OD600为1.5～2.0，然后以5～15％(v/v)的接种量转接入种子培养基，培养24～48h，得到一级种子液；

(2)将制备得到的一级种子液以5～15％的接种量接种至新的种子培养基中，在30～37℃条件下，培养24h～48h至OD600为1.5～2.0，得到种子液。

在本发明的一种实施方式中，所述种子培养基成分(g/L)为：葡萄糖10.0-20.0，乳酸10.0-20.0，酵母粉5.0-10.0，蛋白胨5.0-10.0，磷酸氢二钾1.0，磷酸二氢钾0.5，硫酸铵2.0，硫酸镁0.1，微量元素营养液：0.15-1.0mL/L。

微量元素营养液包括：10g/L的氯化钙，10g/L的氯化钴，10g/L的硫酸锌，10g/L的硫酸锰和15g/L的七水合硫酸亚铁。培养基的pH为5.5-6.5，115℃灭菌30min。

在本发明的一种实施方式中，采用本发明的方法，可实现功能菌液的连续生产。主要监控指标：料液的己酸含量大于8g/L，丁酸含量小于2g/L。

本发明还提供了一种采用上述方法制备得到的功能菌液。

本发明还提供了一种用于浓香型白酒发酵过程菌群调控或风味物质调控的列管式组合装置，包括主管、若干支管、斜支管和储液罐，斜支管的一端与主管相连，若干支管的一端与主管相连，斜支管的另一端具有接口一，接口一上具有密封盖，支管下部具有若干支管孔，当需要加料时，取下密封盖，将接口一与储液罐相连，加料后，断开接口一与储液罐的连接，密封盖复位。

在本发明的一种实施方式中，所述若干支管平行分布。

在本发明的一种实施方式中，还包括阀管，斜支管与阀管的一端相连，密封盖位于阀管的另一端，阀管上具有阀一。

在本发明的一种实施方式中，所述斜支管和储液罐通过软管连接，软管两端具有接口。

在本发明的一种实施方式中，所述储液罐包括壳体、接口三，接口三位于壳体下部。

在本发明的一种实施方式中，所述储液罐还包括接口二、气体入口管和气体出口管，接口二、气体入口管和气体出口管分别位于壳体上部，气体入口管下端伸入壳体底部，气体入口管和气体出口管上分别具有截止阀。

在本发明的一种实施方式中，所述接口二上具有阀二、接口三上具有阀三。

在本发明的一种实施方式中，各所述接口间通过快装卡箍固定。

在本发明的一种实施方式中，所述主管、支管、斜支管、软管、壳体、快装卡箍均为不锈钢材质。

在本发明的一种实施方式中，所述阀一、阀二、阀三均为球阀。

本发明还提供了上述功能菌液在浓香型白酒酿造体系中的应用，其特征在于，将所述功能菌液添加至主发酵期结束后的窖池当中，所述主发酵期结束是指：糟醅入窖发酵20d～25d。

在本发明的一种实施方式中，所述白酒酿造包括以下步骤：原辅料清蒸，原料润料，蒸馏取酒，原料蒸煮，摊凉，拌曲，糟醅入窖发酵60d～90d，将所述功能菌液添加至主发酵期结束后的窖池当中，所述主发酵期结束是指：酒醅的乙醇发酵阶段已经基本结束，一般在糟醅入窖发酵20天～25天。

在本发明的一种实施方式中，采用浓香型白酒发酵菌群调控装置，将功能菌液添加至主发酵期结束后的窖池当中。

在本发明的一种实施方式中，将上述浓香型白酒发酵菌群调控装置组装连接好，在糟醅入池时，将装置放置于覆盖糟和粮糟之间，首先将不锈钢列管主管道和支路管道通过不锈钢快装卡箍固定装置组装连接好，然后将不锈钢列管式工具在入池操作工序中即放置于覆盖糟和粮糟之间，窖池密封后，不锈钢主管道的上端部分高出于窖池约10cm-20cm，通过管道阀门和密闭接头盖密封好不锈钢管道。待糟醅发酵20-25d后，打开接头盖，从不锈钢管道处加入所制备的功能菌液。菌液加入后，再次密封好管道。

本发明还提供了一种利用上述功能菌液发酵制备浓香型白酒的方法，所述方法包括以下步骤：原辅料清蒸，原料润料，蒸馏取酒，原料蒸煮，摊凉，拌曲，糟醅入窖发酵60d～90d，将所述功能菌液添加至主发酵期结束后的窖池当中，所述主发酵期结束是指：酒醅的乙醇发酵阶段已经基本结束，一般在糟醅入窖发酵20天～25天。采用简易式不锈钢管道工具将功能菌液添加至主发酵期结束后的窖池当中，所述简易式不锈钢管道工具为长为80cm的中空不锈钢管，管道下端呈45度坡口，管道中下部管壁上分布一定数量的孔。管道上端设计横杆把手(如图5所示)。

在窖池酒醅发酵20-25d后，将该阶段的窖池封土(泥封)去除后，从窖池上部4个位点依次插入简易式不锈钢管道工具，通过简易式不锈钢管道工具将适量的功能菌液加入窖池。菌液加入后，再次密封好窖池，其他操作同白酒酿造工序。

已有文献表明，窖泥微生物代谢产生的己酸、丁酸等对酵母菌具有强烈的抑制效应。在实际生产中，当酒醅中的己酸、丁酸含量超出了一定的范围，势必抑制酒醅中酵母菌正常的生长、代谢，影响正常乙醇发酵的进行，从而造成原酒产量质量的严重下降。因此，本发明方法充分考虑到这一影响因素，在乙醇发酵结束后(20-25d)，通过罐窖方式均匀加入功能菌液，因而不影响酒醅发酵初期的乙醇产生，且不对发酵初期的菌群结构和其他代谢产物造成任何影响(参考文献：Gao,J.,Liu,G.,Li,A.,Liang,C.,Ren,C.,&Xu,Y.(2020).Domination of pit mud microbes in the formation of diverse flavour compoundsduring Chinese strong aroma-type Baijiu fermentation.LWT.汤有宏,穆文斌.己酸等有机酸对酒醅发酵影响的研究[J].酿酒科技，2007(2))。

本发明还提供了上述功能菌液在人工窖泥，或保养窖池工艺中的应用。

有益效果

(1)本发明方法中制备功能菌液的过程中，发酵启动快速，且发酵过程稳定，可通过半连续补料操作实现规模化的连续生产运行。本发明仅需制备种子液一次，即可实现长期运行，生产效能显著优于分批次的发酵方式。

(2)本发明提供的连续生产制备功能菌液的方法，采用生料发酵方式，无需灭菌，降低能耗。原料为浓香型白酒酿造的黄水，生产运行中仅需对黄水进行稀释和调节pH，无需其他辅助原料，操作方式简单方便。且稀释用水采用普通酿造用水即可，原料无需灭菌或蒸煮，从而节约大量运行成本，节约能源，降低操作难度。

(3)利用本发明方法所制备的功能菌液，己酸产量较高，可达到8g/L以上，丁酸产量较低，为2g/L以下；发酵过程中不产生4-甲基苯酚和苯酚等异嗅组分。

由于原料为黄水，制备的功能菌液同时含有黄水自身的众多微量有益风味物质前体物质，如乙酸、戊酸、辛酸、庚酸、丁醇、己醇、异戊醇等；这些物质在进入酒醅后，进一步在大曲酯酶的酶促反应下发生酯化反应，合成戊酸乙酯、辛酸乙酯、辛酸丁酯、己酸丁酯等风味物质，因而促进了原酒中这些风味物质含量的显著提升。

(4)采用该法得到的功能菌液亦可用于人工窖泥的培养过程中，也可用于日常的维护保养窖池工艺中，以增加窖池中的产己酸的主体功能菌群，促进窖泥老熟，防止窖泥老化、板结。

(5)本发明方法中功能菌液在浓香型白酒酿造生产中的应用策略，无需改变浓香型白酒酿造工序，仅通过浓香型白酒发酵菌群调控装置或简易式不锈钢管道工具，在窖池酒醅主发酵结束后，向窖池内上层酒醅加入所制备的功能菌液。该项应用策略显著提升了浓香型原酒己酸乙酯的含量以及其他有益风味物质含量，对浓香型原酒品质提升和优级品率提升具有重要意义。

生物材料保藏

一株颤螺旋菌Oscillospiraceae sp.LBM10036，分类学命名为Oscillospiraceaesp.，于2020年09月21日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：61202，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，广东省微生物研究所。

附图说明

图1：发酵罐运行过程中pH变化(箭头表示补料时间点)。

图2：发酵罐运行过程中乳酸含量变化。

图3：发酵罐运行过程中主要代谢产物变化。

图4：发酵罐运行过程中微生物属水平菌群结构变化。

图5：简易式不锈钢管道工具。

图6：不锈钢列管式装置示意图。

图7：不锈钢软管示意图。

图8：不锈钢厌氧功能菌液存储运输罐示意图。

图9：不锈钢普通料液存储运输罐示意图。

图10：不锈钢厌氧功能菌液存储运输罐组合体示意图。

图11：不锈钢列管装置放入窖池示意图。

图6～图11中，1-主管；2-斜支管；3-阀一；4-密封盖；5-支管；6-支管孔；7-软管；8-壳体；9-阀二；10-接口二；11-阀三；12-接口三；13-气体入口管；14-气体出口管；15-粮糟；16-覆盖糟。

具体实施方式

下述实施例当中所涉及的检测方法如下：

发酵液己酸、丁酸及乙酸含量的快速检测方法：

使用气相色谱仪Agilent GC-7890B进行测定。样品处理方法：取1mL发酵液12000r/min离心5min，取200μL上清液，加入50μL内标溶液(12.5g/L叔戊酸，pH 2.5)，震荡混匀，取200μL进行检测。色谱柱为Alltech Econo Cap-Wax色谱柱(30m×0.25μm×0.25μm，或其他极性色谱柱)。气相色谱条件：进样量1μL，分流比30:1；进样器温度220℃，检测器温度250℃；空气流量400mL/min，载气流量2mL/min，氢气流量40mL/min。

酒样、发酵液微量香气成分检测方法：

使用气相色谱仪Agilent GC-7890B进行测定。酒样样品处理方法：取5mL酒样，加入50μL三内标混合液(叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸)，涡旋混合后进样分析；发酵液前处理方法：发酵液12000r/min离心5min，取5ml上清液，加入5ml无水乙醇，涡旋混合后可观测到沉淀产生，12000r/min离心5min，将上清液过膜(0.22um)，取5mL过膜后的上清液，加入50μL三内标混合液(叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸)，涡旋混合后进样分析。气相色谱条件：色谱柱为CP-wax色谱柱(50m×0.25μm×0.2μm)。进样量1μL，分流比，30:1；进样器温度230℃，检测器温度230℃；空气流量300mL/min，载气流量1mL/min，氢气流量30mL/min。

发酵液乳酸及乙醇含量的检测方法：

使用高效液相色谱仪Agilent 1260进行测定。样品处理方法：取1mL发酵液12000r/min离心5min后使用0.22μm的滤膜过滤发酵液。色谱柱为Aminex HPX-87H(300×7.8mm)。液相色谱条件：进样量10μL，柱温箱60℃，流速0.6ml/min，使用示差检测器。

发酵液挥发性酚类物质的检测方法：

采用HS-SPME-GC-MS顶空固相微萃取-气相色谱-质谱方法测试酚类物质含量。发酵液前处理方法：通过稀释法调整发酵液的酒精度为10％(v/v)，取8mL稀释酒样和2，6-二甲基苯酚内标液置于20mL顶空瓶中。顶空固相微萃取条件、气相色谱方法和质谱方法详见发明专利“201510324311.8一种定量检测固态发酵产物中酚类化合物的方法”。

实施例1：颤螺旋菌Oscillospiraceae sp.LBM10036的获得

一、颤螺旋菌Oscillospiraceae sp.LBM10036的分离纯化

具体步骤如下：

1.窖泥的富集培养

将3g窖泥接种于80mL富集培养基中，37℃下厌氧培养4天，4天后以5％-10％(v/v)的接种量转接至新鲜的富集培养基中，37℃下厌氧培养4天，重复此富集步骤3-4次，获得具有高丰度己酸菌的富集培养发酵液，所述富集培养基即改良梭菌生长培养基。

所述富集培养基组分：(按g/L计)，葡萄糖20.0，酵母粉10.0，蛋白胨10.0，磷酸氢二钾1.0，磷酸二氢钾0.5，硫酸铵2.0，硫酸镁0.1，辅底物5.0，微量元素营养液：0.15-1.0mL/L；辅底物为乙酸盐、丁酸盐中的一种或两种。

微量元素营养液包括：10g/L的氯化钙，10g/L的氯化钴，10g/L的硫酸锌，10g/L的硫酸锰和15g/L的七水合硫酸亚铁。

培养基的pH为5.5-6.0，115℃灭菌30min。

2.菌株分离纯化

将富集得到的己酸菌的发酵液进行梯度(10^-1，10^-2，10^-3)稀释，将上述梯度稀释液各取100μL涂布于添加了2％琼脂的改良梭菌生长培养基上，37℃厌氧培养7d，挑取单菌落进行发酵，使用气相色谱法对发酵液中的己酸含量进行检测，最终挑选到一株高产己酸的菌株，并将其命名为LBM10036。

二、己酸菌LBM10036的鉴定及保藏

1.形态鉴定对菌株LBM10036的形态进行观察，LBM10036生长在添加了2％琼脂的改良梭菌生长培养基上的形态如下：白色圆形菌落，表面光滑，边缘整齐，不透明。电镜形态为两端钝圆，短杆状。16s rRNA基因全长测序鉴定为颤螺旋菌科(Oscillospiraceae)微生物。

2.菌株保藏

将菌株LBM10036命名为颤螺旋菌Oscillospiraceae sp.LBM10036，并于2020年09月21日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：61202。

实施例2 功能菌液制备方法

具体步骤如下：

1、在20L种子罐中制备Oscillospiraceae sp.LBM10036种子液；

种子培养基：(按g/L计)，葡萄糖15.0，乳酸10.0，酵母粉8.0，蛋白胨8.0，磷酸氢二钾1.0，磷酸二氢钾0.5，硫酸铵2.0，硫酸镁0.1，微量元素营养液：0.15-1.0mL/L；

微量元素营养液包括：10g/L的氯化钙，10g/L的氯化钴，10g/L的硫酸锌，10g/L的硫酸锰和15g/L的七水合硫酸亚铁。培养基的pH为5.5-6.0，115℃灭菌30min。

(1)取出颤螺旋菌Oscillospiraceae sp.LBM10036，接入种子培养基中37℃活化培养12-24h，然后以5％(v/v)接种量转接入新鲜的种子培养基，培养24-48h后得到一级种子液；

(2)将制备得到的种子液以5％(v/v)接种量接入100mL种子培养基中，在37℃厌氧培养条件下，培养24h-48h，得到二级种子液；

(3)将制备得到的二级种子液以5％(v/v)接种量转接入1L种子培养基中进行发酵，在37℃厌氧培养条件下，培养24h-48h，得到三级种子液；

(4)将制备得到的三级种子液以5％(v/v)接种量转接入不锈钢发酵系统的20L种子罐中，于15L种子培养基中进行发酵，在37℃厌氧培养条件下，培养24h-48h，得到四级种子液。

2、功能菌液的制备：

以下以200L发酵罐运行为例阐述具体步骤：

(1)黄水的处理：将黄水静置至少30min，并按照30％～60％(v/v)的比例添加水进行稀释，将稀释后的黄水添加至200L发酵罐中，采用NaOH调节稀释后的黄水pH为5.0～6.0，密封并充氮气脱氧20min。

所述黄水为浓香型白酒发酵过程中产生的副产物，主要含有乙醇、乳酸以及其他一些微量风味物质组分，所述黄水具体指标如表1所示。

(2)将20L种子罐培养的四级种子液通过补充N₂，提高种子罐压从而将种子液输送至步骤(1)中得到的含有黄水的发酵罐中，进行厌氧培养；培养条件为：30℃～37℃厌氧半连续补料培养。培养过程中厌氧微生物会产生气体，通过电磁阀排出气体，控制发酵罐压力为0.02Mpa。发酵罐在接种种子液后，己酸产量将逐渐上升并达到8g/L以上。

(3)通过监控发酵罐料液pH的变化和产物生成情况，进行料液补充。当料液的pH上升至6.5-7.5之间，或产物己酸含量达到8g/L以上时，则可进行补料操作(如图1～2所示)。所述补料操作方法如下：将料液脱氧后，通过内置管道从20L种子罐打入200L发酵罐，将主发酵罐的压力控制在0.02～0.05Mpa，温度控制在35～38℃之间，产酸发酵过程为pH上升的发酵过程，后续补料根据pH上升情况判断是否需要补料(如图1所示)；

所述料液为：按照步骤(1)的方法制备得到的经过处理的黄水。

(4)通过对发酵过程的微生物菌群进行测试，结果表明在连续发酵运行过程中，主要由己酸菌(Caproiciproducens)、乳杆菌(Lactobacillus)、乳球菌(Lactococcus)三个属的微生物组成(图4)，其中己酸菌属的相对丰度占到60％以上。发酵体系中的乳酸菌可利用黄水原料的葡萄糖、淀粉等物质代谢产生乳酸，其代谢产生的乳酸又可以被己酸菌属的微生物利用，两类微生物之间形成代谢生成己酸的协同互作模式，菌群结构较为稳定。此外，乳酸菌不产生异嗅物质，乳酸菌还可以抑制其他杂菌，比如假单胞菌、大肠杆菌等，避免发酵体系受到外源杂菌的干扰。

本方法可实现功能菌液的连续生产，其中，主要监控指标：料液的己酸含量大于8g/L，丁酸含量小于2g/L，异嗅物质4-甲基苯酚和苯酚小于3.0mg/L(如图3所示)。

采用上述方法制备得到了功能菌液，其性能的表征如表2所示：

表2：功能菌液的性能的表征

由表2可知，采用本发明方法可维持稳定的己酸产量，且发酵过程中不产生异嗅类风味物质。整个发酵罐运行过程中，发酵过程稳定，通过持续补料操作实现了规模化的连续长期稳定的生产运行。

实施例3：用于浓香型白酒发酵过程菌群调控或风味物质调控的列管式组合装置

如图6-11所示，一种用于浓香型白酒发酵过程菌群调控或风味物质调控的列管式组合装置，包括主管1、若干支管5、斜支管2和储液罐，斜支管2的一端与主管1相连，若干支管5的一端与主管1相连，斜支管2的另一端具有接口一，接口一与阀管的一端相连，密封盖4位于阀管的另一端，阀管上具有阀一(3)。密封盖4通过不锈钢快装卡箍固定在阀管上。

支管5下部具有若干支管孔6，当需要加料时，取下密封盖4，将接口一与储液罐相连，加料后，断开接口一与储液罐的连接，密封盖4复位。所述若干支管5平行分布。所述进料管2上具有阀一3。主管1直径

大于支管5直径

主管1含6个支管接口和1个斜支管2接口。主管1间隔一定距离焊接支管接口，支管5通过不锈钢快装卡箍固定在支管接口上。主管1水平放置，斜支管2与主管1呈150度夹角。主管1和斜支管2直径相同，均为

斜支管2与主管1的连接处位于主管1中部。支管5下部具有两列小孔，两列小孔上的相邻小孔相互错开一定距离，小孔孔径为6-8mm，两列小孔分别位于支管5底部两侧。

如图7所示，斜支管2和储液罐通过不锈钢软管7连接，不锈钢软管7两端具有接口，不锈钢软管7与主管1直径相同，不锈钢软管7的接口可通过不锈钢快装卡箍固定装置分别与斜支管2和储液罐密封连接。

储液罐可以是厌氧储液罐(图8)或普通储液罐(图9)，厌氧储液罐包括壳体8、接口三12，接口三12位于壳体8下部。所述储液罐还包括接口二10、气体入口管13和气体出口管14，接口二10、气体入口管13和气体出口管14分别位于壳体8上部，气体入口管13下端伸入壳体8底部，气体入口管13和气体出口管14上分别具有截止阀。所述接口二10上具有阀二9、接口三12上具有阀三11。各所述接口间通过快装卡箍固定。主管1、支管5、斜支管2、软管7、壳体8、快装卡箍均为不锈钢材质。阀一3、阀二9、阀三11均为不锈钢内螺纹球阀DN50。

普通储液罐的结构与厌氧储液罐类似。

如图10所示，也可以将2个或更多的储液罐组合成不锈钢厌氧功能菌液存储运输罐组合体，以方便实际生产应用。

不锈钢列管组合装置使用方法：

1)组装好由主管1、支管5和斜支管2组成的不锈钢列管式组合装置；

2)将不锈钢列管式组合装置放置在窖池的粮糟15上部和覆盖糟16下部之间，再覆盖池头泥或其他密封材料，使窖池进入厌氧密封发酵(图11)；

3)封窖结束后，立即将阀管与主管1通过不锈钢快装卡箍固定接头装置连接，再将密封盖4和阀管通过不锈钢快装卡箍固定装置连接，使阀一3呈关闭状态。

4)待窖池主发酵期结束，一般是在酒醅发酵20d后，取下密封盖4，通过软管7连接储液罐和阀管，打开阀一3和阀三11，将厌氧功能菌液或其他料液通过列管装置均匀加入到上层酒醅中。

5)上述菌液或料液添加结束后，及时关闭阀一3，并重新将密封盖4和阀管通过不锈钢快装装置连接，防止空气进入窖池，且防止灰尘进入阀管。

实施例4：采用列管式组合装置结合功能菌液制备浓香型白酒的方法

白酒酿造工序主要包括：原辅料清蒸，原料润料，蒸馏取酒，原料蒸煮，摊凉，拌曲，粮糟入窖发酵60d～90d(酿造方法参见《白酒生产技术全书》，中国轻工业出版社，沈怡方主编，2007年出版)。本发明不改变白酒酿造的原有工序，仅在所有粮糟入窖后，将组装好的列管式工具放置在粮糟上层，然后进行剩余的入窖工序操作，如将覆盖糟入窖，对窖池进行密封，一般为泥封或土封。

具体应用方法如下：

酿造过程中不锈钢列管组合装置使用和菌液添加过程主要包括：首先将不锈钢列管主管道和支路管道通过不锈钢快装卡箍固定装置组装连接好，然后将不锈钢列管式工具在入池操作工序中即放置于覆盖糟和粮糟之间，窖池密封后，不锈钢主管1的上端部分高出于窖池约10cm-20cm，通过管道阀门和密闭接头盖密封好不锈钢管道。待糟醅发酵20-25d后，打开接头盖，从不锈钢管道处加入所制备的功能菌液。菌液加入后，再次密封好管道。其他操作同白酒酿造工序。不锈钢列管组合装置具体使用操作步骤如下：

1)按照附图6所示，将不锈钢列管主管道(接头5)和6个支路管道(接头6)通过不锈钢快装卡箍固定装置连接，组装时将支路管道孔径朝向垂直下方两侧，即孔径8和9位于支路管道最底层的两侧位置。

2)将组装好的不锈钢列管装置放置于入池酒醅上部，覆盖糟下部，再覆盖池头泥或其他密封材料，使窖池进入厌氧密封发酵，具体如附图7所示。

3)封窖结束后，立即将不锈钢列管阀门管道接头11与主管道接头3通过不锈钢快装卡箍固定接头装置连接，再将接头实心盖14和球阀接头13通过不锈钢快装卡箍固定装置连接，使球阀12呈关闭状态。

4)待窖池主发酵期结束，一般在酒醅发酵20-25d后，将不锈钢存储运输罐出口阀门接头22和不锈钢软管接头14连接，该连接处也采用不锈钢快装装置进行连接；然后，卸掉不锈钢列管入口阀门处的实心盖14，将不锈钢软管接头16和入口阀门接头13通过不锈钢快装卡箍固定装置连通，最后打开阀门13和阀门21，将厌氧功能菌液或其他料液通过列管装置均匀加入到上层酒醅中。

上述菌液或料液添加结束后，及时关闭阀门13，并重新将入口阀门实心盖14和接头13通过不锈钢快装装置连接。进一步防止空气进入窖池，且防止灰尘进入阀门管道前部位置。此过程即完成功能菌液的添加，这种添加菌液的方式简单快捷，无需挖开窖池封土或封泥，不影响窖池的密封性，同时不影响窖池酒醅发酵初期的产乙醇发酵过程。

待发酵结束(60d)后，对比添加菌液窖池和未添加菌液窖池的上层酒醅蒸馏原酒指标，对浓香型白酒的表征结果如表3所示。

表3：采用列管式组合装置添加菌液的窖池和对照组窖池生产的原酒组分含量比较

添加菌液组的窖池上层酒醅蒸馏原酒中己酸乙酯含量提高了194.68％，显著高于空白对照组。此外，己酸、丁酸、乙酸、异丁酸、异戊酸、戊酸，相应的丁酸乙酯和乙酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、己酸丁酯、苯乙酸乙酯以及丁醇、戊醇、己醇、仲丁醇、2,3-丁二醇等有益风味组分含量均显著高于对照组。因此该应用策略能显著提升浓香型原酒的有益风味物质含量，从而提升原酒的品质。

实施例5 采用简易式不锈钢管道工具结合功能菌液制备浓香型白酒的方法

本发明还提供了将上述实施例2制备的功能菌液在白酒酿造体系中的另外一种简单便捷的应用方法，即提供了利用上述功能菌液的白酒酿造生产工艺方法。具体方法同实施例4，区别在于，该应用方法包括使用一套简易的不锈钢管道工具，具体应用方法如下：

1、不锈钢管道工具

为长为80cm的中空不锈钢管，管道下端呈45度坡口，管道中下部管壁上分布一定数量的孔。管道上端设计横杆把手(如图5所示)。

2、应用方法：

选定已发酵20-25d的窖池，此时窖池发酵温度已进入缓慢下降阶段，即酵母产乙醇阶段已结束。去除该阶段的窖池部分封土后，从窖池上部4个位点，通过上述简易式不锈钢管道工具(如图5)各加入功能菌液25kg。

功能菌液加入后，再次密封好窖池，其他操作同白酒酿造工序。待发酵结束(60d)后，测试添加功能菌液组窖池和对照组窖池的上层酒醅蒸馏原酒指标，结果见下表所示，表明应用该策略可显著提升浓香型原酒的有益风味物质含量，从而提升原酒的品质。这种方式具有灵活简便的特点，所用的工具设备造价低，无需提前放置到窖池中，可反复多次使用。结果如表4所示：

表4：采用不锈钢管道工具添加菌液的窖池和对照组窖池生产的原酒组分含量比较

从表4可知，添加功能菌液组窖池的上层酒醅蒸馏原酒中己酸乙酯含量提高了96.36％，显著高于空白对照组。此外，己酸、丁酸、乙酸、异丁酸、异戊酸、戊酸，相应的丁酸乙酯和乙酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、己酸丁酯、苯乙酸乙酯以及丁醇、戊醇、己醇、仲丁醇、2,3-丁二醇等有益风味组分含量均显著高于对照组。因此该应用策略能显著提升浓香型原酒的有益风味物质含量，从而提升原酒的品质。

实施例6 制备的功能菌液在窖泥养护过程中的应用

所获得的窖泥功能菌液可用于新窖池或退化窖池窖泥的维护保养过程，或者人工窖泥培养过程中。这里的新窖池指的是新建窖池，一般窖龄在10年以下的窖池。退化窖池主要表现在窖泥出现老化、板结状态，如产生白色结晶物的窖泥，在理化指标上表现为窖泥pH值仅为4.0左右，低于pH5.0，窖泥乳酸含量高，达到20g/kg以上。

在窖池酒醅全部出窖后，将采用本方法制备的功能菌液以每个窖池10kg的用量均匀喷洒至池底窖泥表层。然后撒一层曲粉于窖泥表层，后续进行酒醅入窖操作。

通过增加窖泥中的产己酸主体菌群，促进窖泥和酒醅中的乳酸转化为己酸，并生成其他有益风味物质，同时促进新窖泥老熟，防止窖泥老化、板结。

对于在池底窖泥表层添加菌液后的窖池和对照组分别进行原酒的生产(具体生产方法参见《白酒生产技术全书》)，添加菌液的实验组窖池和对照组窖池所产原酒的风味组分含量如表5所示。

表5：实验组窖池和对照组窖池所产原酒的风味组分含量比较

由表5可知，采用菌液养护窖泥生产的原酒中己酸乙酯含量提高了48.42％，显著高于对照组。此外，己酸、丁酸、异丁酸、异戊酸、戊酸，相应的丁酸乙酯和乙酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯以及丁醇、戊醇、己醇、仲丁醇等有益风味组分含量均显著高于对照组。因此该应用策略能显著提升浓香型原酒的有益风味物质含量，从而提升原酒的品质。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (16)

1.一种功能菌液的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)制备Oscillospiraceae sp.LBM10036种子液；

所述Oscillospiraceae sp.LBM10036保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：61202，保藏日期为2020年09月21日；

(2)将制备得到的种子液接种至白酒酿造的黄水中，发酵培养，制备得到功能菌液。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述黄水的处理方法：将黄水静置至少30min，并按照体积比为30％～60％的比例添加水进行稀释，调节稀释后的黄水pH为5.0～6.0后脱氧。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)的发酵培养条件为：在30℃～37℃厌氧半连续补料培养。

4.权利要求1～3任一所述的方法制备得到的功能菌液。

5.权利要求4所述的功能菌液在浓香型白酒酿造体系中的应用，其特征在于，将所述功能菌液添加至主发酵期结束后的窖池当中，所述主发酵期结束是指：糟醅入窖发酵20d～25d。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，采用浓香型白酒发酵菌群调控装置，或采用简易式不锈钢管道工具将功能菌液添加至主发酵期结束后的窖池当中；所述简易式不锈钢管道工具为：长为80cm的中空不锈钢管，管道下端呈45度坡口，管道中下部管壁上分布有孔，管道上端设计横杆把手，

所述浓香型白酒发酵菌群调控装置包括主管(1)、若干支管(5)、斜支管(2)和储液罐，斜支管(2)的一端与主管(1)相连，若干支管(5)的一端与主管(1)相连，斜支管(2)的另一端具有接口一，接口一上具有密封盖(4)，支管(5)下部具有若干支管孔(6)，当需要加料时，取下密封盖(4)，将接口一与储液罐相连，加料后，断开接口一与储液罐的连接，密封盖(4)复位。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述若干支管(5)平行分布。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述浓香型白酒发酵菌群调控装置还包括阀管，所述斜支管(2)与阀管的一端相连，所述密封盖(4)位于阀管的另一端，阀管上具有阀一(3)。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述斜支管(2)和储液罐通过软管(7)连接，软管(7)两端具有接口。

10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述储液罐包括壳体(8)、接口三(12)，接口三(12)位于壳体(8)下部。

11.如权利要求10所述的应用，其特征在于，所述储液罐还包括接口二(10)、气体入口管(13)和气体出口管(14)，接口二(10)、气体入口管(13)和气体出口管(14)分别位于壳体(8)上部，气体入口管(13)下端伸入壳体(8)底部，气体入口管(13)和气体出口管(14)上分别具有截止阀。

12.如权利要求11所述的应用，其特征在于，所述接口二(10)上具有阀二(9)、接口三(12)上具有阀三(11)。

13.如权利要求12所述的应用，其特征在于，各所述接口间通过快装卡箍固定。

14.如权利要求13所述的应用，其特征在于，所述主管(1)、支管(5)、斜支管(2)、软管(7)、壳体(8)、快装卡箍均为不锈钢材质。

15.如权利要求14所述的应用，其特征在于，所述阀一(3)、阀二(9)、阀三(11)均为球阀。

16.权利要求4所述的功能菌液在人工窖泥，或保养窖池中的应用。

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