CN115505473A - 一种浓香白酒的生产方法与发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及白酒酿造技术领域,具体涉及一种浓香白酒的生产方法与发酵装置,包括酿酒生物反应发酵罐、发酵罐盖、黄水收集罐以及黄水发酵罐;所述酿酒生物反应发酵罐一侧设有第一控温循环装置;所述发酵罐盖上设有滴淋装置;所述黄水发酵罐一侧设有第二控温循环装置,所述酿酒生物反应发酵罐、发酵罐盖、黄水收集罐以及黄水发酵罐通过不锈钢管道连接;一种浓香白酒的生产方法,包括窖泥功能微生物组菌液富集培养;窖泥功能微生物组菌液驯化制备;黄水制备;黄水发酵液制备;糟醅的发酵以及浓香型白酒制备,该方法无需利用窖泥发酵,操作简单,通过向糟醅中间歇滴淋和侧壁浸润黄水发酵液,可产生更多酯类风味物质,提高原酒的品质。
Description
技术领域
本发明涉及白酒酿造技术领域,具体涉及一种浓香白酒的生产方法与发酵装置。
背景技术
浓香型白酒主要通过窖池固态发酵工艺生产,窖池的好坏则直接关系到浓香型白酒品质的优劣。这是因为窖池四周与底部的窖泥中栖息着大量厌氧微生物,可利用糟醅发酵产生的醇、酸等初级代谢产物,产生独特风味物质及其前体物等次级代谢产物,为白酒增加独特的窖香风味。通常白酒的品质与窖池的“年龄”成正相关性,即“老窖产好酒”,也就是只有“老熟”的窖泥才能产出高品质的酒。传统工艺中,窖泥的“老熟”通常需10年甚至更长时间。这是由于窖泥的制备主要是以黄土为基质,辅以老窖泥、黄水及相应的营养成份,堆积发酵一定时间(2-6个月)后涂覆于窖池四周。随后,窖泥中的微生物在连续不间断的周期性生产中,会逐级演替,形成一种适合产生浓香型风味物质的厌氧微生物生态结构。
但是,由于黄土中存在大量不利于浓香型白酒风味物质形成的土著微生物,如变形菌门类微生物和放线菌,即使经过窖泥预培养后仍占据相当大的比例。此外,在窖池发酵过程中,固态发酵又导致糟醅与窖泥间营养及代谢物质传导缓慢,因此窖泥的微生态的演替比较缓慢,通常要经数十年才能“老熟”,形成较优质的窖泥,此外,传统窖池通常为地面下挖掘的泥窖,占地面积大,不利于集约化生产,且发酵温度无法控制,出酒品质易受季节温差变化的影响而出现较大波动。
因此,泥窖池已成为限制优质白酒的生产及企业的扩产的瓶颈,亟需针对传统发酵工艺的革新,以及发酵装置的优化与升级。
在中国发明专利CN201810600494.5公开了一种无窖泥浓香型白酒的生产工艺,主要利用底锅水滤液培养克氏梭菌菌株,然后与窖泥一起培养制备成窖泥功能菌液,再从带保温装置的不锈钢发酵罐顶部加入糟醅,在30-35℃发酵后蒸馏获得浓香型白酒。但该工艺中,窖泥功能菌液制备中需要加入窖泥,并非真正的无窖泥发酵,且其实施例中最终获得的白酒中也未提及浓香型白酒的主体香己酸乙酯这个指标。
发明内容
基于此,本发明公开了本发明公开了一种浓香白酒的生产方法与发酵装置,该方法无需利用窖泥发酵,操作简单,可以生产高质量的浓香型白酒。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
一种浓香白酒的发酵装置,包括酿酒生物反应发酵罐、发酵罐盖、黄水收集罐以及黄水发酵罐;所述酿酒生物反应发酵罐一侧设有第一控温循环装置;所述发酵罐盖上设有滴淋装置;所述黄水发酵罐一侧设有第二控温循环装置,顶部设有气体流量计与加料口,所述酿酒生物反应发酵罐、发酵罐盖、黄水收集罐以及黄水发酵罐通过管道连接。
具体的,所述酿酒生物反应发酵罐包括不锈钢保温循环外层、不锈钢内层及不锈钢网层。
具体的,所述酿酒生物反应发酵罐底部设有用于过滤黄水的过滤网及黄水收集槽。
具体的,所述第一控温循环装置通过管道与酿酒生物反应发酵罐连通;所述第二控温循环装置通过管道与黄水发酵罐连通。
具体的,所述滴淋装置还包括滴淋管及连接管;所述连接管穿过发酵罐盖,其部分与发酵罐盖焊接,一端高于发酵罐盖通过管道与黄水发酵罐连通,另一端低于发酵罐盖与滴淋管连通。
具体的,所述滴淋管(120)上设有多个滴淋黄水发酵液的小孔。
一种浓香白酒的生产方法,包括以下步骤:
S1、窖泥功能微生物组菌液富集培养:将10-20年的优质窖泥按10-20%(W/V)比例接种到装有培养基的厌氧发酵瓶中,25-35℃厌氧培养2-3天,更换20%的新鲜黄水营养液继续培养,直至发酵液中己酸浓度>10g/L;
S2、窖泥功能微生物组菌液驯化制备:将富集培养后的发酵液按10%(W/V)比例接种到装有培养基的厌氧发酵瓶中,25-35℃厌氧培养2-3天,更换20%的新鲜黄水营养液继续培养,直至发酵液中己酸浓度>10g/L,重复进行9-10轮驯化,直至发酵液中微生物种群组成稳定无显著变化,得到具有窖泥功能微生物组菌液;
S3、黄水制备:取出酒糟滩凉后加入曲药混匀,加入酿酒发酵生物反应罐中,加盖发酵罐盖密封发酵,25-35℃度发酵20-25天,黄水从酿酒发酵生物反应罐底部通过滤网至黄水收集槽并流向黄水收集罐;
S4、黄水发酵液制备:按黄水(1-3份)、窖泥功能微生物组(1-2份)、水(6-8份)的体积比混合均匀至黄水发酵罐,调节pH至5.0-6.5,30-35℃发酵3-5天,己酸浓度达到10g/L停止发酵;
S5、糟醅的发酵:将步骤S4所得黄水发酵液泵入发酵罐中,通过滴淋装置和保温循环层浸润罐体内糟醅,每间隔3-5天重复一次;
S6、浓香型白酒制备:按步骤S5发酵结束后,取出糟醅,按传统工艺在出酒糟中加入适量的粮食、糠壳,混匀后蒸酒,既得浓香型白酒。
具体的,所述培养基成分包括:10-30%黄水,5-10g乳酸,1-5g酪蛋白胨,0.5-3g酵母粉,0.5-2gNaHCO3,0.3-1.0g半胱氨酸,0.01-0.05gK2HPO4,0.01-0.05gKH2PO4,0.5-2.0gNaCl,0.01g CaCl2,1-5mg氯化血红素,1-5mg生物素,1-5mg维生素B12,1-3mg对氨基苯甲酸,1-5mg叶酸和5-15mg维生素B6,1000ml蒸馏水;pH值为4.5-6.5。
具体的,所述窖泥功能微生物组菌液包括:己酸菌(Caproicibacterium、Caproiciproducens和Caproicibacter)丰度为45-65%,乳酸杆菌(Lactobacillus)丰度为10-20%,梭菌(Clostridium)丰度为8-13%,魏斯氏菌(Weissella)丰度为8-12%,甲烷短杆菌(Methanobrevibacter)丰度为5-10%;欧鲁森氏菌(Olsenella)丰度为2-4%。
基于上述技术方案,本发明可以产生如下技术效果:
1、通过黄水驯化优质窖泥,获得窖泥微生物组,可加快窖泥微生物组的演替进程;同时由于不使用黄土为基质,也避免了带入黄土中大量的土著杂菌,可以更快的获得稳定、优质的窖泥微生物组。
2、传统工艺中,窖泥微生物利用糟醅发酵过程中产生的初级代谢产物(乳酸、乙醇、乙酸等)产生浓香型白酒中的风味物质及为前体物,如酸类、醇类及酯类等。本方法用驯化好的窖泥微生物组发酵黄水(含大量糟醅发酵产生的初级代谢产物),可产生同样的物质;且通过间歇滴淋和侧壁浸润,可使这些物质与糟醅微生物及代谢产物更充分的接触,从而产生更多酯类风味物质,提高原酒的品质。
3、用窖泥微生物组发酵黄水代替传统窖泥,可解决传统工艺中新增产能(新窖池)生产的白酒杂味重、品质不高的难题,快速提高原酒的品质。
4、用黄水为原料培养窖泥微生物组,可实现发酵废水的循环利用,无需外加营养物质,节省成本。
5、本方法采用可控温的生物发酵反应装置代谢传统的泥窖泥,可以控制发酵温度,提高原酒发酵的稳定性,同时也可能节约占地,便于集约化生产。
6、本方法操作简单,用窖泥微生物组替代窖泥后,使发酵工艺较少受地域及气候的影响,便于易地复制生产。
附图说明:
图1是本发明发酵装置结构示意图;
图2是本发明酿酒生物反应发酵罐结构示意图;
图3是本发明喷淋装置结构示意图;
图中:1、滴淋装置;110连接管;120、滴淋管;2、发酵罐盖;3、酿酒生物反应发酵罐;310、不锈钢网层;320、不锈钢内层;330、不锈钢保温循坏外层;4、过滤网;5、黄水收集槽;6、第一控温循环装置;7、循环泵;8、黄水收集罐;9、排污阀;10、过滤网;11气体流量计;12、加料口;13、第二控温循环装置;14、黄水发酵罐;15不锈钢管道;。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例进行说明:
实施例1窖泥功能菌液的富集与制备
将优质窖泥按10%(W/V)比例,接种到黄水富集培养基的厌氧发酵瓶中,25-35℃厌氧培养3d;
所述黄水富集培养基成分包括:10-30%黄水,5-10g乳酸,1-5g酪蛋白胨,0.5-3g酵母粉,0.5-2g NaHCO3,0.3-1.0g半胱氨酸,0.01-0.05g K2HPO4,0.01-0.05g KH2PO4,0.5-2.0gNaCl,0.01g CaCl2,1-5mg氯化血红素,1-5mg生物素,1-5mg维生素B12,1-3mg对氨基苯甲酸,1-5mg叶酸和5-15mg维生素B6,1000ml蒸馏水,pH 4.5-6.5;
将富集的发酵液按10%(W/V)比例,接入新鲜黄水富集培养基,间歇补充新鲜培养基,厌氧培养3d;重复上述操作传代10次,然后按上述转入新鲜黄水富集培养基,取11代培养液,提取DNA后进行16S高通量测序,分析11代样品中微生物种群组成与多样性结构稳定无显著变化时,获得稳定的“窖泥功能微生物组”。将所得的窖泥功能微生物组菌液制备成冻干粉,4℃保存。
在生产所需时,取出并活化窖泥功能微生物组冻干粉,按10%体积比例接入黄水富集培养基,25℃厌氧培养2天,OD600值达2.0,即窖泥功能菌液。
所述窖泥功能菌液包括如下优势种群:己酸杆菌(Caproicibacterium)丰度为45-65%,乳酸杆菌(Lactobacillus)丰度为10-20%,梭菌(Clostridium)丰度为8-13%,魏斯氏菌(Weissella)丰度为8-12%,甲烷短杆菌(Methanobrevibacter)丰度为5-10%;欧鲁森氏菌(Olsenella)丰度为2-4%。
实施例2利用窖泥功能菌液与发酵装置生产浓香型白酒
如图1-3所示,取出酒糟滩凉后加入曲药混匀,混合均匀后加入酿酒生物反应发酵罐(3)中,并盖上发酵罐盖(2)密封,通过第一控温循环装置(6)控制酿酒生物反应发酵罐(3)内温度在25-35℃度,密封发酵20-25天,发酵产生的黄水通过过滤网(4)至黄水收集槽(5)并流向黄水收集罐(8);主发酵期结束后,从黄水收集罐(8)中抽出黄水,通过循环泵(7)泵入黄水发酵罐(14)中,通过加料口(12)向黄水发酵罐(14)中按黄水(1份)、窖泥功能菌液(2份)、水(7份)的体积比加入原料并混合均匀,调节pH至5.0,通过第二控温循环装置(13)控制黄水发酵罐(14)内温度在30℃,密封发酵3天,检测己酸浓度约达10g/L左右停止发酵,得到黄水发酵液;将黄水发酵液通过循环泵(7)分别泵向滴淋装置(1)与酿酒生物反应发酵罐(3),黄水发酵液通过滴淋装置(1)的滴淋管(120)和酿酒生物反应发酵罐(3)的不锈钢网层(310)持续浸润酿酒生物反应发酵罐(3)内的糟醅,每间隔3天重复一次;发酵结束后,取出糟醅,按照传统工艺加入适量的粮食、糠壳,混匀后蒸酒,即得到浓香型白酒。
取所得浓香型白酒分析检测,检测结果如表1所示:
从表1可知,实验组(用窖泥功能微生物组发酵黄水后滴淋和浸润糟醅)原酒与对照组相比,己酸乙酯和己酸含量分别提高了39.48%和49.7%;此外,除乳酸乙酯含量下降外,乙酸乙酯、丁酸乙酯和乙酸含量也显著高于对照组,表明通过本方法可能显著提高原酒的品质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种浓香白酒的发酵装置,其特征在于:包括酿酒生物反应发酵罐(3)、发酵罐盖(2)、黄水收集罐(8)以及黄水发酵罐(14);所述酿酒生物反应发酵罐(3)一侧设有第一控温循环装置(6);所述发酵罐盖(2)上设有滴淋装置(1);所述黄水发酵罐(14)一侧设有第二控温循环装置(13),顶部设有气体流量计(11)与加料口(12),所述酿酒生物反应发酵罐(1)、发酵罐盖(2)、黄水收集罐(8)以及黄水发酵罐(14)通过管道(15)连接。
2.根据权利要求1所述一种浓香白酒的发酵装置,其特征在于:所述酿酒生物反应发酵罐(3)包括不锈钢保温循环外层(330)、不锈钢内层(320)及不锈钢网层(310)。
3.根据权利要求1所述一种浓香白酒的发酵装置,其特征在于:所述酿酒生物反应发酵罐(3)底部设有用于过滤黄水的过滤网(4)及黄水收集槽(5)。
4.根据权利要求1所述一种浓香白酒的发酵装置,其特征在于:所述第一控温循环装置(6)通过管道(15)与酿酒生物反应发酵罐(3)连通;所述第二控温循环装置(13)通过管道(15)与黄水发酵罐(14)连通。
5.根据权利要求1所述一种浓香白酒的发酵装置,其特征在于:所述滴淋装置(1)还包括滴淋管(120)及连接管(110);所述连接管(110)穿过发酵罐盖(2),其部分与发酵罐盖(2)焊接,一端高于发酵罐盖(2)通过管道(15)与黄水发酵罐(14)连通,另一端低于发酵罐盖(2)与滴淋管(120)连通。
6.根据权利要求5所述一种浓香白酒的发酵装置,其特征在于:所述滴淋管(120)上设有多个滴淋黄水发酵液的小孔。
7.一种浓香白酒的生产方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、窖泥功能微生物组菌液富集培养:将10-20年的优质窖泥按10-20%(W/V)比例接种到装有培养基的厌氧发酵瓶中,25-35℃厌氧培养2-3天,更换20%的新鲜黄水营养液继续培养,直至发酵液中己酸浓度>10g/L;
S2、窖泥功能微生物组菌液驯化制备:将富集培养后的发酵液按10%(W/V)比例接种到装有培养基的厌氧发酵瓶中,25-35℃厌氧培养2-3天,更换20%的新鲜黄水营养液继续培养,直至发酵液中己酸浓度>10g/L,重复进行9-10轮驯化,直至发酵液中微生物种群组成稳定无显著变化,得到具有窖泥功能微生物组菌液;
S3、黄水制备:取出酒糟滩凉后加入曲药混匀,加入酿酒发酵生物反应罐中,加盖发酵罐盖密封发酵,25-35℃度发酵20-25天,黄水从酿酒发酵生物反应罐底部通过滤网至黄水收集槽并流向黄水收集罐;
S4、黄水发酵液制备:按黄水(1-3份)、窖泥功能微生物组(1-2份)、水(6-8份)的体积比混合均匀至黄水发酵罐,调节pH至5.0-6.5,30-35℃发酵3-5天,己酸浓度达到10g/L停止发酵;
S5、糟醅的发酵:将步骤S4所得黄水发酵液泵入发酵罐中,通过滴淋装置和保温循环层浸润罐体内糟醅,每间隔3-5天重复一次;
S6、浓香型白酒制备:按步骤S5发酵结束后,取出糟醅,按传统工艺在出酒糟中加入适量的粮食、糠壳,混匀后蒸酒,既得浓香型白酒。
8.根据权利要求7所述一种浓香白酒的生产方法,其特征在于,所述培养基成分包括:10-30%黄水, 5-10g乳酸,1-5g酪蛋白胨,0.5-3g酵母粉,0.5-2gNaHCO3,0.3-1.0g半胱氨酸,0.01-0.05gK2HPO4,0.01-0.05gKH2PO4,0.5-2.0gNaCl,0.01g CaCl2,1-5 mg 氯化血红素,1-5 mg 生物素,1-5 mg 维生素B12,1-3 mg 对氨基苯甲酸,1-5 mg 叶酸和5-15 mg 维生素B6,1000ml蒸馏水; pH 值为4.5-6.5。
9.根据权利要求7所述一种浓香白酒的生产方法,其特征在于,所述窖泥功能微生物组菌液包括:己酸菌丰度为45-65%,乳酸杆菌丰度为10-20%,梭菌丰度为8-13%,魏斯氏菌丰度为8-12%,甲烷短杆菌丰度为5-10%;欧鲁森氏菌丰度为2-4%。
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