微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的發(fā)展方向

1、第 36卷 第 3期 2009年 5月釀 酒 LIQUORMAKINGVol.36. .3may. , 2009 微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的發(fā)展方向許德富 1, 張宿義 2, 稅梁揚 2(1. 瀘州聚香林酒業(yè)有限責(zé)任公司, 四川 瀘州市646000; 2. 瀘州老窖股份有限公司, 四川 瀘州市646000摘 要:在回顧微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的應(yīng)用情況基礎(chǔ)上, 通過對酒體質(zhì)量及其影響因子的剖析, 推論提 出了充分利用白酒釀造優(yōu)勢區(qū)域的釀酒資源是微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的發(fā)展方向, 同時展示了利用前沿 性技術(shù)開發(fā)釀酒資源對濃香型白酒業(yè) “ 提質(zhì)控耗 ” 的推動作用 。關(guān)鍵詞:微生物技術(shù) ; 濃香

2、型白酒 ; 釀酒資源 ; 生態(tài)調(diào)節(jié)劑 ; 提質(zhì)控耗 ; 發(fā)展方向 中圖分類號:TS262.31; TS201.2; TS261.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:BDevelopmental Direction of Microbial Technology in the Luzhou-flavorLiquor IndustryXU De-fu; ZHANG Su-yi; SHUI Liang-yangAbstract:Based on the reviewing of the application of the microbiological technology in Luzhou-flavor liquo

3、r industry, the developmental direction of making full use of regional advantages in liquor making was proposed via the analysis of liquor quality and its impact factor. In the meanwhile, the promotion effect of quality improvement and consumption control was exhibited through exploiting the brewing

4、 resources using cutting-edge technology.Key words:microbial technology, Luzhou-flavor liquor, brewing resources, ecological regulator, quality improvement and consumption control, developmental direction收稿日期 :2009-03-18作者簡介:許德富 (1968- , 男, 釀酒高級技師, 高級品酒師 。 畢業(yè)于四 川理工學(xué)院發(fā)酵工程專業(yè), 工學(xué)學(xué)士, 于 1991年 7月分配到瀘州老 窖工

5、作, 現(xiàn)任瀘州聚香林酒業(yè)有限責(zé)任公司總經(jīng)理, 瀘州市釀酒協(xié)會 專家, 瀘州市中級職稱評審專家, 瀘州市酒城講壇講師, 瀘州市優(yōu)秀 青年, 瀘州市杰出青年創(chuàng)新帶頭人, 瀘州市第九批拔尖人才, 四川省 講比科技標(biāo)兵, 先后完成二十余項科研成果, 分別榮獲省部級科技進 步一 、 二 、 三等獎勵, 創(chuàng)建七大白酒產(chǎn)業(yè)理論, 發(fā)表科研論文近 50篇 。濃香型白酒, 是指以糧谷為原料, 以大曲為產(chǎn)酒 、 生香 劑, 以泥窖為發(fā)酵容器, 采用續(xù)糟配料, 混蒸混燒工藝蒸餾取 酒蒸糧, 原酒陳釀老熟, 精心勾兌成型的一大類白酒 。 濃香型 白酒以瀘州老窖特曲酒為典型代表, 亦譽為 “ 瀘型酒 ” , 目前 占據(jù)

6、中國白酒市場 70%以上的份額, 作為四川特色亮點的川 酒六朵金花除郎酒外, 其余的五朵都?xì)w屬于濃香型白酒 。 因 此, 研究微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的發(fā)展方向, 對促進濃 香型白酒業(yè)的 “ 提質(zhì)控耗 ” 系統(tǒng)工程具有十分現(xiàn)實的意義 。 1微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的應(yīng)用回顧1.1傳統(tǒng)微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的應(yīng)用濃香型白酒釀造, 由于是以糧谷為原料和開放式生產(chǎn)操作, 造就了環(huán)境中的微生物自然網(wǎng)羅接種, 并在控制條件下進 行制曲和釀酒 。 在制曲過程中, 微生物在曲坯體系中彼消此長 地生長繁殖和進行物質(zhì)代謝, 曲坯表現(xiàn)出自然積溫 、 自然風(fēng)干 的發(fā)酵態(tài)勢, 在成品曲塊中積淀了大量的微量香味物質(zhì)

7、、 微生 物酶和以休眠體狀態(tài)保存的菌體, 得以成為原酒釀造的產(chǎn)酒 、 生香劑 。 在釀酒過程中, 曲藥微生物 、 窖泥微生物和環(huán)境網(wǎng)羅 的微生物一并進入母糟體系,在密閉的母糟體系中彼消此長 地生長繁殖和進行物質(zhì)代謝,前期利用母糟體系中殘留的氧 氣成分,微生物進行有氧呼吸并消耗母糟體系中殘留的氧氣 成分, 菌體復(fù)活大量生長繁殖并完成酒精發(fā)酵, 同時母糟體系 內(nèi)溫度呈現(xiàn) “ 前緩 、 中挺 、 后緩落 ” 的態(tài)勢轉(zhuǎn)入漫長的生香發(fā) 酵, 一般發(fā)酵期都在 45d 以上 (尤以瀘州老窖將發(fā)酵期控制在 90d 左右 , 濃香型白酒主體香己酸乙酯等窖泥功能菌代謝香 味物質(zhì)及其前體物質(zhì)得以足量的生成積累,進而

8、通過蒸餾取 酒, 彰顯濃香型白酒的典型風(fēng)格 。數(shù)百年來, 先后經(jīng)歷了制曲之父郭懷玉發(fā)明 “ 甘醇曲 ” 技 藝, 釀酒技師施敬章改良曲藥含苦澀 、 糙辣成分, 并發(fā)明了 “ 窖 藏 ” 釀酒技藝, 歷代釀酒先輩們不斷地對傳統(tǒng)釀造技藝進行不!"!"! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! "! ! ! ! ! ! ! "·綜 述 ·本欄目由獨家協(xié)辦文章編號 :1002-8110(2009 03-0009-03

9、·9·斷地摸索 、 優(yōu)化與傳承, 其結(jié)果仍然是連續(xù)用于釀酒三十年以 上的窖池才能稱其為 “ 老窖 ” , 才能夠產(chǎn)得好酒, 且優(yōu)質(zhì)比率也 僅能夠維持在 20%左右 。1.2現(xiàn)代微生物技術(shù)對濃香型白酒業(yè)的推動作用1949年新中國成立后, 由于國家工業(yè)底子薄弱, 且正執(zhí) 國家百廢待興的大背景下, 國家優(yōu)先重視了民族工業(yè)的發(fā)展, 早在 1952年就組織了首屆國家名酒的評選活動, 瀘州老窖特 曲酒 、 貴州茅臺酒 、 山西汾酒 、 陜西西鳳酒成為首屆中國四大 名白酒 。 這就成為五十年代開始的國家組織專家組分別蹲點 瀘州老窖 、 茅臺 、 汾酒等進行工藝的查定總結(jié), 首開中國白酒

10、科學(xué)化先河奠定的充足理由 。1.2.1人工培養(yǎng)窖泥技術(shù)通過對瀘州老窖的老窖泥微生物進行分離與鑒定,確立了己 酸菌 、 丁酸菌等梭狀芽孢桿菌是窖泥功能菌的主體微生物; 在 此基礎(chǔ)上又對老窖泥的成分進行分析, 確立了腐植質(zhì) 、 碳源 、 氮源 、 磷源 、 鉀源等是老窖泥的重要組成成分 。 為此, 以純粘性 黃泥為基質(zhì), 充分利用釀酒生產(chǎn)過程中的原輔料, 仿效老窖泥 成分作為營養(yǎng)源,接種純種培養(yǎng)的己酸菌或老窖泥復(fù)合菌發(fā) 酵培菌, 發(fā)明了人工培養(yǎng)老窖泥技術(shù), 大大縮短了窖泥老熟時 間,并為濃香型白酒在神州大地遍地開花奠定了窖泥培養(yǎng)的 技術(shù)基礎(chǔ) 。1.2.2窖泥功能菌液回窖發(fā)酵技術(shù)充分利用釀酒生產(chǎn)過程

11、中的原輔料,以純種己酸菌或者 老窖泥復(fù)合菌種接種, 培養(yǎng)形成富含窖泥功能菌和己酸 、 丁酸 等有機酸成分的窖泥功能菌液, 待母糟酒精發(fā)酵基本結(jié)束后, 以翻沙方式將培養(yǎng)成熟的窖泥功能菌液回窖發(fā)酵, 蒸餾取酒, 顯著提高了濃香型白酒的優(yōu)質(zhì)比率 。 但這樣的方式對續(xù)糟配 料工藝的下排母糟風(fēng)格存在一定的影響 。1.2.3窖外發(fā)酵生香技術(shù)通過對相同條件下不同發(fā)酵周期的母糟蒸餾取酒監(jiān)測, 確立了母糟體系中己酸乙酯生成速率緩慢是導(dǎo)致濃香型白酒 優(yōu)質(zhì)比率低下的主要矛盾;在此基礎(chǔ)上又研究認(rèn)識到濃香型 白酒窖內(nèi)己酸乙酯的生成,是窖泥功能菌代謝的己酸滲透到 母糟體系中, 在母糟體系中酯化酶的催化作用下, 與母糟體系

12、 中的乙醇縮合 。 為此, 充分利用釀酒生產(chǎn)過程中的原輔材料, 分別生產(chǎn)以己酸為主要香味成分的窖泥功能菌發(fā)酵液 、 以酯 化酶為主體的復(fù)合微生態(tài)制品,并在人為控制較佳發(fā)酵條件 下, 生產(chǎn)窖外生香發(fā)酵醪, 對其進行渣汁分離, 渣子部分拌入 上甑糟, 汁液部分回升底鍋, 蒸餾取酒, 顯著提高了濃香型白 酒原酒優(yōu)質(zhì)比率,并為濃香型白酒在現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模條件下顯 著擴大產(chǎn)能提供了堅實的技術(shù)保障 。1.2.4其它微生物技術(shù)以單一的一株或者多株功能菌人為添加到曲坯中發(fā)酵制 成曲藥形成的強化菌曲技術(shù); 以糖化酶為糖化劑 、 以活性干酵 母為發(fā)酵劑,對紅糟或者丟糟進行強化發(fā)酵形成的糖化酶 -活性干酵母技術(shù);以純種

13、培養(yǎng)生香酵母菌用于翻沙發(fā)酵形成 的生香酵母技術(shù);以純種培養(yǎng)紅曲霉菌生產(chǎn)酯化酶用于翻沙 形成的紅曲酯化酶技術(shù) 。 它們都分別從某一方面對濃香 型白酒業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動作用 。2微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的發(fā)展方向從濃香型白酒酒體成分來看:酒體中乙醇和水占據(jù) 98% 99%的比例, 而呈香呈味物質(zhì)僅占據(jù) 1%2%的比例; 而且, 在呈香呈味物質(zhì)中, 含量大于 30mg/L的色譜骨架成分 (主要 是酸 、 酯 、 醇 、 醛 、 酮等 又占據(jù) 90%左右的比例, 含量小于 30mg/L的微量成分 (主要是窖香香氣 、 曲香香氣 、 糧香香氣 、 糟香香氣 、 陳香香氣 僅占據(jù) 10%左右的比例

14、。 就是這 1%2%的呈香呈味物質(zhì) 、 特別是微量成分決定了原酒酒體價值, 低則 每噸幾千元, 高則每噸數(shù)十萬元 。 因此, 研究微生物技術(shù)在濃 香型白酒業(yè)的發(fā)展方向,主要方向之一就是研究促進濃香型 白酒呈香呈味物質(zhì)的生成積累 。瀘州老窖創(chuàng)建的 “ 窖外發(fā)酵生香理論 ” 研究認(rèn)為, 濃香型 白酒優(yōu)質(zhì)比率低下的主要矛盾是主體香味物質(zhì)己酸乙酯的生 成速率緩慢 。 為此,提高濃香型白酒原酒優(yōu)質(zhì)比率的主要措 施, 基本上都是強化主體香味物質(zhì)己酸乙酯的生成速率, 通過 改變酒體色譜骨架成分的量比關(guān)系來得以實現(xiàn) 。 但事實上, 在 對原酒價值起決定性作用的品類繁多的呈香呈味物質(zhì)中, 酒 體微量成分始終左右

15、著酒體的口感和風(fēng)格 。 為此, 通過研究酒 體的微量成分及其生成機理,利用微生物技術(shù)的生態(tài)調(diào)節(jié)作 用來調(diào)控窖內(nèi)生香發(fā)酵,以改善酒體微量成分來提高濃香型 白酒原酒優(yōu)質(zhì)比率,將是濃香型白酒業(yè)微生物技術(shù)的重要發(fā) 展方向 。2.1微生物免培養(yǎng)技術(shù)的研究進展概況由四川省經(jīng)濟委員會資助, 瀘州老窖股份有限公司 、 四川 大學(xué) 、 四川省農(nóng)科院水稻高粱研究所 、 瀘州醫(yī)學(xué)院等單位合作 研究的 濃香經(jīng)典國窖 ·1573微生態(tài)研究 成果表明:在濃香 型白酒窖內(nèi)體系中進行呈香呈味物質(zhì)代謝的微生物種群, 可 以分為可培養(yǎng)微生物種群和不可培養(yǎng)微生物種群兩大類:傳 統(tǒng)常規(guī)技術(shù)認(rèn)識到的微生物種群, 稱為可培養(yǎng)微

16、生物種群; 傳 統(tǒng)常規(guī)技術(shù)不能認(rèn)識的微生物種群,稱為不可培養(yǎng)微生物種 群,這類微生物種群目前也只能通過免培養(yǎng)分子生物學(xué)進行 認(rèn)識 。 正是這些常規(guī)技術(shù)不可培養(yǎng)微生物種群, 在濃香型白酒 窖內(nèi)體系中扮演了目前尚鮮為人知的角色 。 應(yīng)用 16SrDNA 、 變性梯度凝膠電泳 (DGGE/TGGE 、 原位雜交等免培養(yǎng)方法對 濃香型白酒窖內(nèi)體系中微生物研究表明:由龐大的微生物種 群及其酶系共同構(gòu)成的窖內(nèi)微生態(tài)生香因子之間的不匹配, 導(dǎo)致了呈香呈味物質(zhì)發(fā)酵速率緩慢,最終表現(xiàn)為濃香型白酒 傳統(tǒng)釀造原酒的優(yōu)質(zhì)比率較低 。微生物免培養(yǎng)法主要是指不通過純培養(yǎng)而直接得到環(huán)境第三期 2009釀 酒·10

17、·方案 試驗 對照 1對照 2 輪次123123123乙酸乙酯1.3641.7781.8581.5501.8531.7641.3541.4231.564丁酸乙酯0.8270.6080.7050.4630.4340.6070.3430.3740.387乳酸乙酯2.7822.6042.7872.8912.3172.9102.5012.5172.610己酸乙酯4.8814.6924.7893.4783.3193.6912.6782.3192.891丙醇0.0510.0470.0590.0420.0420.0530.0390.0440.043仲丁醇0.0880.0660.08560.0630

18、.0520.0650.0330.0420.066丁醇0.0540.0470.0420.0470.0480.0480.0370.0390.043異戊醇0.4240.0490.4490.2980.0380.4360.2980.0310.426乙醛0.6800.5520.5990.7590.5690.5480.7190.6990.658乙縮醛0.7520.6640.8530.6530.5920.8490.6730.7620.642總酸1.281.381.231.221.211.130.930.950.93總酯 6.315.926.01 5.585.676.12 4.78 4.61 4.03許德富 ,

19、 等:微生物技術(shù)在濃香型白酒業(yè)的發(fā)展方向第三期 2009中微生物的一些標(biāo)記分子,以此對環(huán)境中微生物種群進行分 析的一種方法 。 微生物免培養(yǎng)法研究認(rèn)為, 在自然界微生物種 群中, 不可培養(yǎng)微生物占據(jù)了 90%左右, 即便是得到了純培 養(yǎng), 其形態(tài)和生理也可能發(fā)生很多變化 。 制曲過程中曲坯溫度 長時間處于高達(dá) 4060 的環(huán)境中,而成品曲中仍然大量存 在純培養(yǎng)適宜的生長繁殖溫度在 30 左右的細(xì)菌 、 酵母菌和 霉菌; 己酸菌純種培養(yǎng)的 pH 以 7為最佳, 但老窖泥的 PH 值 卻僅有 6左右, 母糟的 pH 甚至是 34。 這些都可能是由大量 的可培養(yǎng)與不可培養(yǎng)微生物種群參與下構(gòu)成的種群微

20、生物的 特征 。2.2釀酒地域資源型產(chǎn)品的開發(fā)思路眾所周知, 中國酒城 瀘州是濃香型白酒釀造的發(fā)源地, 其獨特的水質(zhì) 、 土壤 、 氣候 、 空氣 、 生態(tài)鏈以及人類活動等因 素, 成就了瀘州釀酒的地域資源微生態(tài)優(yōu)勢 。 如何開發(fā)利用白 酒釀造優(yōu)勢區(qū)域得天獨厚的釀酒資源,并服務(wù)于中國白酒 業(yè) 整體提高原酒釀造的品質(zhì)?應(yīng)該是應(yīng)用微生物技術(shù)發(fā)展 濃香型白酒業(yè)的具體手段 。誠然,瀘州老窖早在 1996年就建成了當(dāng)初規(guī)模最大 、 專 業(yè)化 、 樓盤式的制曲生態(tài)園, 并將釀酒生產(chǎn)過程的中間產(chǎn)品 大曲藥這一地域資源微生態(tài)制品作為商品對外銷售,至今已 經(jīng)形成了涵蓋全國二十多個省 、 直轄市 、 自治區(qū)的廠家

21、使用網(wǎng) 絡(luò),從大曲藥品質(zhì)保障角度為中國白酒品質(zhì)的整體提高奠定 了原料基礎(chǔ) 。 但事實上, 由于濃香型白酒典型的開放式操作生 產(chǎn)特征, 使得在濃香型白酒的釀造體系中, 大曲藥的微生物種 群和呈香呈味物質(zhì),也僅僅是窖內(nèi)體系微生物種群和代謝呈 香呈味物質(zhì)的一個組成部分而已 。 為此, 要將濃香型白酒優(yōu)勢 區(qū)域的釀酒資源充分開發(fā)利用,從濃香型白酒釀造這一源頭 改善原酒品質(zhì),就得充分利用微生物免培養(yǎng)技術(shù)從資源型產(chǎn) 品開發(fā)角度著手, 不僅豐富產(chǎn)品的可培養(yǎng)微生物種群, 而且同 步豐富不可培養(yǎng)微生物種群,并富集品類繁多的地域資源型 微量呈香呈味物質(zhì), 以 “ 翻沙 ” 配料方式進入母糟發(fā)酵體系, 協(xié) 調(diào)窖內(nèi)發(fā)酵微生態(tài)生香因子,在提高窖內(nèi)主體香味物質(zhì)己酸 乙酯生成的同時, 同步豐富呈香呈味物質(zhì)的生成積累 。 2.3濃香型白酒生態(tài)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用試驗2.3.1試驗方案設(shè)計以 1.72m 3甑桶為例, 連續(xù)進行 3輪平行試驗, 并均采取 除頭截尾摘酒模式 。試驗方案:母糟發(fā)酵 25d 后, 每甑配料生態(tài)調(diào)節(jié)液 80kg 和生態(tài)調(diào)節(jié)酶 20kg , 對母糟進行翻沙發(fā)酵, 繼續(xù)再發(fā)酵 65d , 開窖蒸餾取酒 。 (生態(tài)調(diào)節(jié)液和生態(tài)調(diào)節(jié)酶合稱生態(tài)調(diào)節(jié)劑 。 對照方案 1:母糟發(fā)酵 25d 后, 每甑配料黃水 30kg 、 尾酒 或者次等級酒 30kg 、 曲藥 20kg , 對母糟進行翻