降低浓香型白酒中乳酸乙酯含量的研究进展

王爱军

（山东沂蒙老区酒业有限公司，山东临沂276700）

降低浓香型白酒中乳酸乙酯含量的研究进展

王爱军

（山东沂蒙老区酒业有限公司，山东临沂276700）

乳酸乙酯是浓香型白酒的四大酯类之一，目前我国白酒行业，浓香型白酒普遍存在乳酸乙酯含量过高的现象，严重影响白酒的品质。对浓香型白酒中乳酸乙酯形成途径及其在白酒中的变化规律作了简单介绍，并综述了降低白酒中乳酸乙酯的方法途径，对提高白酒品质提供参考。

乳酸乙酯； 乳酸； 浓香型白酒； 进展

“酒逢知己千杯少”，酒早已成为我国民间表达友情的一种经典方式。在我国，酒文化源远流长，从有记载至今已有几千年的历史。在各种酒类中，白酒除了日常的适量饮用可振奋情绪、促进血液循环外，它在医学上还有杀菌、去腥、防腐作用。统计数据显示，2013年，我国白酒行业实现产量1226万千升，同比增长7.05%，实现收入5000亿元人民币，同比增长12.35%[1]。在各种香型白酒中，浓香型白酒产销量最大，约占全国白酒的70%，深受广大消费者的喜爱[2]。

浓香型白酒中四大酯（己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯）、四大酸（己酸、乳酸、乙酸、丁酸）占酒体中酯、酸类物质的98%以上，对浓香白酒品质贡献最大[3]。其中己酸乙酯与乳酸乙酯的比值多在1∶（0.5～0.8）之间。该理化指标被业内人士和各厂家所公认，并作为一项内控质量指标沿用至今[4]。但是，目前我国白酒行业，浓香型白酒普遍存在乳酸乙酯含量过高，甚至超过主体香成分数倍，比例严重失调的问题。乳酸乙酯含量过高主要表现在出酒率低、口感不爽、放香不足、后味涩杂等方面[5]，严重影响白酒的品质。因此降低酒体中乳酸乙酯的含量，合理调整其乳、己比，已成为白酒生产企业、科研单位共同关心并欲攻克的技术难题[6]。

本文从浓香型白酒中乳酸乙酯的形成途径、发酵过程中乳酸乙酯的变化规律以及降低乳酸乙酯的方法途径3个方面综述了白酒行业降低乳酸乙酯含量的研究进展，为今后生产实践中控制乳酸乙酯含量、提高白酒品质起到一定的指导作用。

1 乳酸乙酯的形成途径

乳酸乙酯分子式为C5H10O3或CH3CHOHCOOC2H5，分子量118.14，相对密度1.03～1.04，沸点154.5℃，阈值14 mg/L，可溶于水，又易溶于乙醇。它有左旋和右旋两种异构体[7]。在浓香型白酒的酿造过程中，乳酸乙酯的产生是多种微生物共同代谢作用的结果，它分别由微生物代谢产生的乳酸和酵母菌代谢产生的乙醇来提供酯化的前体，然后在丁酸菌等微生物提供的酯化酶作用下酯化生成[8]。

作为乳酸乙酯的前体物质，掌握乳酸的合成途径尤为重要。由于分解糖类产生乳酸对于生物来说，是一种获得能量的最原始手段之一，因而自然界中可产生乳酸的微生物很多，然而产酸能力强，能够引起工业生产重视的只有细菌中的乳酸菌类。乳酸菌不是分类学上的名称，而是指能以糖质原料(葡萄糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖、蔗糖以及戊糖)为营养发酵产乳酸的一类细菌。凡发酵产物中只有乳酸的，称为同型发酵；凡发酵产物中除乳酸外，还有乙酸等和二氧化碳者，称异型发酵。酿酒工业中常见的乳酸菌属异型发酵型。乳酸菌包括球状菌和杆状菌，微好氧，生长的适宜温度为28～32℃，pH5.5时生长良好，乳酸菌在生长繁殖过程中，消耗大量的糖，通过磷酸己糖途径发酵而产生乳酸，乳酸与乙醇在酯化酶的作用下形成乳酸乙酯[6]。

此外，毛霉、根霉等也能产生乳酸。

2 发酵过程中乳酸乙酯的变化趋势

由于乳酸乙酯是由乙醇和乳酸在酯化酶的作用下反应生成的，因此了解白酒发酵中乙醇和乳酸的变化趋势可以更好地分析乳酸乙酯的变化规律。

酒精是酒醅发酵的主要产物，其生产量的大小是鉴定出窖酒醅质量的主要指标，也是判断发酵是否正常的重要数据。对浓香窖池多排次跟踪研究发现：发酵初期酒醅中含有一定量的氧气，窖内营养丰富，酵母菌大量增殖，酒精含量缓慢增长；随着氧气的消耗，窖池逐渐成为厌氧环境，酵母菌代谢旺盛，酒醅中酒精含量大幅增长；主发酵结束时，窖内各层酒醅中的酒精含量都达到顶峰；随着酒精发酵的进行，窖内酸度逐渐加大，部分酒精参与酯化反应，窖内环境变得恶劣，不适合酵母菌的生长，酒精发酵变得异常微弱，各层酒醅中的酒精含量基本不变，直至出窖[9]。

在传统固态发酵工艺中，采用的原粮配醅操作方法使配入的糟醅从发酵开始就带入了上一轮发酵产生的较高含量的乳酸，由于发酵前期主要是酯分解代谢，因此乳酸含量逐渐增加，在发酵一周后达到最高值。随着发酵的进行，乳酸菌逐渐增多，同时代谢反应从以酯分解为主逐步过渡到以酯合成为主，因此乳酸呈现出波动式的缓慢增长趋势。

乳酸乙酯作为乳酸和乙醇的合成产物，在发酵第一周含量便下降，随后逐渐增加，直到发酵5周后才上升到最高值。乳酸乙酯含量入窖时较高，由于微生物代谢需要，发酵起始后因为分解代谢而含量下降，在一周时达到最低点。随着发酵的进行，乳酸菌迅速成为优势菌，乳酸的含量也一直维持在极高水平，特别是第2周、第3周开始，糟醅中乙醇浓度上升，为乙酯类物质的生成提供了充足的原料准备，高浓度乳酸压力的存在，促进了乳酸乙酯的产生并呈上升趋势，使之在发酵中后期得以维持在较高水平，发酵中期达到最高峰后，又有一定量的下降[10]。

3 降低白酒中乳酸乙酯的方法

根据乳酸乙酯的生成途径可知，控制白酒中的乳酸乙酯含量需从控制乳酸菌的生成以及降解已生成的乳酸或乳酸乙酯几个方面入手。要想控制乳酸乙酯的含量，可能的途径有以下几种：（1）控制乳酸菌的生长繁殖，使其在酒醅中的数量减少；（2）从乳酸发酵形成的生化途径上或前后添加某种物质，阻碍其正常进行，从而减少乳酸的生成量；（3）根据自然界中所有的有机物都被相应的微生物分解的这一特点，利用以乳酸为碳源的微生物来降解乳酸；（4）乳酸乙酯虽然是一个比较稳定的物质，不易被分解，但可以通过蒸馏等手段，尽可能地从酒醅中提取出来，降低其在酒中的含量；（5）采用增加己酸乙酯生成量的措施，使乳酸乙酯含量相对减少[6]。以下是几种降低白酒中乳酸乙酯含量的措施。

3.1 利用抑制剂或辅酶降低酒中乳酸乙酯含量

(1)富马酸。富马酸又名延胡索酸、反丁烯二酸，无臭、无毒，具有特殊酸味，是三羧酸循环（TCA循环）的中间产物，它能抑制乳酸菌生长，从而达到控制乳酸的目的。龚士选[11]在西凤酒入池的酒醅中分别加入富马酸进行发酵试验，其效果明显，乳酸乙酯含量从150 mg/100 mL左右降至50～80 mg/100 mL。同时，该酒窖的酸度均有下降，而出酒率都普遍有所提高，酒质柔和平淡，无异常。

(2)FAD。FAD即黄素腺嘌呤二核苷酸，为维生素B2的衍生物，琥珀酸脱氢酶的辅基，在TCA循环中是一种正效应子，能催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸，因而可以加速TCA循环的进行，抑制乳酸生成反应，使酒醅中乳酸浓度降低，减少乳酸乙酯酯化的底物浓度，进而起到降低乳酸乙酯的作用。西安酒厂的白希智、仇新印[12]在不改变原工艺的情况下，将事先按一定比例加有FAD的大曲加入活醅中，入池发酵40 d。结果显示成品酒中乳酸乙酯含量比对照窖降低27.26%，己酸乙酯含量略有增加，乳己比例协调，口感明显优于对照窖。

3.2 利用降乳菌降解乳酸

乳酸乙酯性质稳定，不易被分解，只有降低乳酸乙酯的前驱物——乳酸，才能降低白酒中的乳酸乙酯含量[13]。自然界里能够利用乳酸作为碳源的细菌很多，醋杆菌属、固氮菌属、韦荣氏球菌属、脱硫弧菌属、链球菌属、真杆菌属、丙酸菌属等属中的某些菌株都能很好地氧化或发酵乳酸，所以筛选降解乳酸细菌从而降低乳酸乙酯的范围是很广的。丙酸菌是白酒生产中分解乳酸的常用菌，部分酒厂联合有关科研单位也筛选出了除丙酸菌之外的其他类型的降乳菌。

（1）丙酸菌。丙酸菌为革兰氏阳性、兼性厌氧杆菌，不产芽孢，不运动，接触酶阳性，菌种在穿刺条件下生长良好。菌落呈红色、褐红色、白色或土黄色，边缘整齐。在无氧条件下，呈链状球菌，在有氧条件下偶见原始分支的杆状[14]。在白酒发酵中主要来自窖泥，其中上层为19.98%、中层为26.67%、下层为53.35%，可进行液态深层培养和发酵，该菌的培养基以葡萄糖、乳酸钠或高粱糖化液为碳源，液态深层培养期为7～14 d，培养温度在30～32℃之间，在pH4.5～7.0范围内能生长良好和发酵。

该菌在厌氧条件下，可利用乳酸、葡萄糖等生成丙酸及乙酸，副产物为二氧化碳、琥珀酸等（图1）。在乳酸及糖类共存时，先利用乳酸，而对糖的利用率较低。丙酸菌利用乳糖和葡萄糖发酵的总反应式为：

图1 丙酸菌利用乳酸的代谢图

丙酸菌对浓香型大曲酒芳香成分的形成起重要作用。由于该菌株对培养条件要求不高，故便于在生产中应用，能较大幅度地降低酒中的乳酸及其酯含量，使己酸乙酯与乳酸乙酯的比例适当，因而有利于酒质的提高。但在生产中应用时，必须与窖泥的其他功能菌、产酯酵母，以及相应的工艺配套，方能全面的提高浓香型大曲酒的质量和名优酒比率。

张付旺、田以清等[15]针对宋河酒厂白酒乳酸乙酯含量高的现状，将扩大培养后的丙酸菌以雾状均匀喷洒到窖池中，每池喷洒种子液5000～8000 mL，结果显示，喷洒丙酸菌的窖池比对照窖乳酸乙酯降低了7.64%，确实达到了“增己降乳”的目的。

吴生文、辛秀明等[16]将从四特酒有限责任公司的老窖泥中分离到的丙酸菌加入酒醅中，结果表明，当丙酸菌浓度增加6.7×105个/g糟醅时，与空白样对照，基酒中乳酸含量降低了3.67 g/L，乳酸乙酯含量降低了0.806 g/L，且风格突出，口感较好。同时通过试验得出了丙酸菌的添加对特型酒风格的影响为：丙酸和乙酸的含量随着丙酸菌浓度的增加而上升，菌浓度增加6.7×105个/g糟醅时，丙酸和乙酸含量达到最高，但丙酸菌浓度进一步增大，丙酸菌生长将受到抑制，丙酸和乙酸含量有所下降。乳酸可以作为碳源，被丙酸菌利用，所以其含量则呈下降趋势，对于己酸，其含量变化波动较小；丙酸乙酯和乙酸乙酯的含量随着丙酸菌浓度的增加均出现明显上升的趋势，乳酸乙酯含量呈下降趋势，而己酸乙酯含量变化较小；丙酸菌浓度的变化，对于醇类的生成基本无影响；基酒中醛类的生成随丙酸菌的数量表现出有增有减，并没有明显的规律性联系，白酒发酵中醛类的合成途径主要有醇的氧化、酮酸脱羧、氨基酸脱氨、氨基酸脱羧等，与丙酸菌并没有直接性的联系。

（2）其他菌株：

宋克伟、周森等[17]从牛栏山酒厂清香型大曲中分离筛选出1株可降解乳酸的细菌，编号为B001，通过PCR鉴定，确定为枯草芽孢杆菌。同时，将B001进行中试试验，结果显示，加入了B001的酒醅其曲酒中乳酸乙酯降低了25%，乙酸乙酯提高了14.6%，达到了“增乙降乳”的目的，解决了乙乳比例失调的技术难题，有效改善了清香型白酒因乙乳比例失调导致的酒体不协调的问题。

杨望军、曹健等[13]以大曲和酒醅为筛选源，采用Lu-Ye选择性培养基筛选出2株降乳酸能力较强的菌株，其在液体静置发酵和模拟发酵情况下，降乳率分别为87.58%、25.97%和98.51%、38.54%。同时采用16S rRNA序列测定和生理生化测定，初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。

镇达、郭艺山等[18]采用乳酸盐为碳源从枝江大曲（浓香型）窖泥、出窖糟醅、黄水及大曲中分离纯化了16株乳酸利用菌，其乳酸利用率为20%～100%，通过鉴定，大部分乳酸利用菌为芽孢杆菌属细菌。其中，从黄水和大曲中分离到多种降乳菌。通过发酵产物分析，黄水中的3株菌可将乳酸转化为乙醇，大曲中的多数降乳菌可转化乳酸为异丁酸、己酸、异戊酸、乙醇等风味成分，这些有机酸沸点较高，存在于大曲中对酒体风味持久性影响很大。

张国政、谭五丰等[19]从白酒酒醅等中分离出2株降乳菌Z2和Z4，其降乳率达到60%，然后以Z2和Z4作为出发菌株，经紫外线诱变处理，获得了Z2-3和Z4-5两株降乳菌。经14 d发酵，其降乳率均达到100%。

刘复今、肖敏等[20]从白酒酒醅中分离并经激光诱变选育出1株降解乳酸的细菌703G4。利用该菌株加入酒醅中进行白酒发酵，可以降低大米查中乳酸乙酯含量26.67%。

3.3 采用工艺措施降低乳酸乙酯

（1）保证大曲质量，使用陈曲发酵。

大曲是酿酒过程中乳酸菌的主要来源，保持制曲环境卫生，减少杂菌污染的机会，提高大曲质量，并且使用陈曲发酵，可以有效地降低酒醅中乳酸菌数量。大曲经过一段时间(3～6个月)的贮存，不仅可以淘汰大量包括乳酸菌在内的生酸杂菌，而且大曲由于酶活力有所降低，从而使糖化发酵可以缓慢协调进行。近年来由于白酒产量的增大，很多酒厂制曲库房紧张，大曲的贮存期缩短，甚至新曲投入生产，给酒醅中带入了较多的乳酸菌数量，亦是造成乳酸乙酯增高的原因之一。

（2）减少辅料用量，注意适当踩窖。

辅料用量大不仅会给酒中带来邪杂味，而且使酒醅中含氧量增大，给乳酸菌生长创造了条件，而限制酒醅及窖泥中本身所含降乳菌的生长繁殖。适当踩窖，也是为了减少酒醅中的含氧量。

（3）使用优质人工窖泥。

窖泥是己酸菌和其他有益的厌氧和兼性菌的栖息地，发酵过程酒醅与窖泥接触面积大的地方，酒醅中己酸乙酯的含量就高，制好人工窖泥，保持营养源和适宜的水分，使有益微生物占优势。场所使用优质人工窖泥可提高浓香型酒中己酸乙酯含量，从而使乳酸乙酯含量相对降低。因为有很多质量差的酒，主体香成分含量太低，而显得乳酸乙酯含量较高，比例失调，对于这些酒，增己比降乳更重要。

（4）适当控制入池淀粉的含量。

浓香型白酒旺季17%～18%，淡季14%～15%，尽量降低入池温度，控制用曲量，防止升温过猛，升酸太大，同时也可防止糖化与发酵不协调，造成残糖偏高，形成大量乳酸。

（5）入窖时添加产酯酵母。

入窖初期，适量增加酒醅中的酵母菌，特别是氧化型酵母，可起到抑制乳酸菌生长繁殖的目的，同时还有利于酒中乙酸乙酯的提高。在这一方面有关酒厂的试验结果表明，加入适量的产酯酵母，成品酒中乙酸乙酯的含量可提高10%～15%，而乳酸乙酯的含量可以降低17%左右[21]。

（6）回酒发酵，增己降乳。

分层回酒是提高浓香型白酒质量的有效措施，但应注意回酒量不宜过多，一般每甑回60%vol酒2～4 kg，入窖糟含酒量不宜超过2%，否则不利于发酵。分层回酒的技术措施是用本窖的香糟黄水酒加2倍左右的水稀释到酒度20%vol左右，每甑或隔甑泼入窖内，回酒时窖边要多泼。回酒发酵的作用有3点：入窖糟醅含有一定的酒精，可抑制乳酸菌等产酸菌的生长繁殖；己酸菌可利用酒精做碳源,特别是窖内壁泼入酒精有利于己酸菌的生长繁殖；有利于己酸乙酯的酯化[21]。

（7）以泥封窖，严防漏气。

泥封窖不仅可以隔绝空气，保温发酵，防止侵入杂菌及烧醅，还可以增大酒醅与土壤中有益微生物的接触界面，保护窖池内发酵酯化反应的顺利完成，增加白酒酯香。西凤酒厂试验发现，泥封窖所产酒的总酯含量高于用塑料布封窖的窖池酒1～2倍，而用塑料布封窖所产酒的最大害处是乳酸乙酯含量偏高。

（8）缓火蒸馏，量质接酒。

俗话说“生香靠发酵，提香靠蒸馏”，蒸馏作为固态法白酒生产的一项重要工艺操作，对乳酸乙酯的提取起着至关重要的作用。

A蒸馏时糟醅的含水量。

对于浓香型白酒糟醅含水量在51%左右有利于己酸乙酯的提取，若水分超过51%以上，己酸乙酯提取降低10%左右，而乳酸乙酯增加10%～20%。所以在蒸馏时应通过配醅大小来控制糟醅的含水量。

B缓慢装甑，缓火蒸馏。

蒸馏试验证明，缓火蒸馏的酒，酯含量高于大汽蒸馏酒的2%，且蒸馏效率也高于大汽蒸馏的10%左右。正常蒸20 min，酒中乳酸乙酯为150 mg/L，若大汽蒸馏10 min，乳酸乙酯升至300 mg/100 mL。

C摘酒浓度与乳酸乙酯的关系。

摘酒浓度高，乳酸乙酯含量低，相反，摘酒浓度低，则乳酸乙酯含量就高。摘酒浓度在69%vol，比63%vol的低20%左右。

（9）切实搞好环境卫生，做到文明生产。

固态法白酒酿造自始至终都是敞开式的，无时无刻不在和看不见摸不着的微生物打交道，卫生要求甚为严格，其酿造过程是捕捉有益微生物、控制有害微生物的过程，不注意卫生，就会杂菌丛生，给乳酸菌生长创造条件。因此文明生产，注重操作场地、设备工具的卫生，是控制乳酸乙酯上升的有效措施之一[6]。

4 展望

乳酸乙酯含量高是白酒行业普遍存在的现象，许多酒厂根据各自的情况制定了相应的对策。降乳菌的筛选是被各个酒厂使用最多的降低乳酸乙酯含量的方法，但是由于每个酒厂的酒醅、窖泥、黄水等环境都有其独特的特点，因此建议从本厂的实际出发去筛选相应的降乳菌，在应用降乳菌前建议先了解其代谢产物，以防止对发酵过程中窖池的微生态环境产生较大的影响，不利于提高白酒品质。同时酿酒环境的清洁卫生是合理控制乳酸乙酯的前提条件。除此之外，分子生物学手段有望成为降低乳酸乙酯的大趋势。

[1] 王承平.我国白酒行业质量调研报告[J].质量与标准化, 2015(2)：33-36.

[2] 李维青.试论浓香型白酒的流派[J].酿酒,2011(4)：3-9.

[3] 李家民.浓香型成品酒贮存过程中四大酸、四大酯的变化规律[J].酿酒,2008(2)：35-37.

[4] 于桥.对乳酸乙酯再认识[J].酿酒科技,2001(3)：19-20.

[5] 陶新功,孙国昌,朱瑞康,等.从四大酯类含量分析糟烧白酒[J].中国酿造,2013(9)：120-122.

[6] 张德才,刘兴照.试论固体法白酒中乳酸乙酯含量的降低[J].酿酒,1995(1)：7-11.

[7] 李维青.浓香型白酒与乳酸菌、乳酸、乳酸乙酯[J].酿酒, 2010(3)：90-93.

[8] 孟东,梁辉.浓香型白酒乳酸乙酯的产生及控制方法[J].江苏食品与发酵,2003(2)：21-22.

[9] 周新虎,陈翔,杨勇,等.浓香型白酒窖内参数变化规律及相关性研究(I):理化参数[J].酿酒科技,2012(4)：39-43.

[10] 舒代兰,张丽莺,张文学,等.浓香型白酒糟醅发酵过程中香气成分的变化趋势[J].食品科学,2007(6)：89-92.

[11] 龚士选.降低西凤酒中乳酸乙酯含量的做法[J].酿酒, 1992(2)：15-17.

[12]白希智,仇新印.运用FAD降低浓香型白酒中乳酸乙酯的研究[J].酿酒科技,1993(4)：34.

[13] 杨望军,曹健,王德良,等.乳酸利用菌的筛选、应用及鉴定[J].中国酿造,2012(3)：120-123.

[14] 赵紫华,仪宏,朱文众,等.丙酸发酵的研究进展[J].中国食品添加剂,2004(6)：14-18.

[15] 张付旺,田以清,翟公先,等.利用丙酸菌实现浓香型白酒增己降乳的研究[J].酿酒科技,1995(4)：24.

[16] 吴生文,辛秀明,邓丹雯,等.丙酸菌的分离鉴定及对特型酒风格风味的影响[J].中国食品添加剂,2011(4)：130-134.

[17] 宋克伟,周森,魏金旺,等.乳酸利用菌的筛选及应用[J].酿酒科技,2015(3)：74--76.

[18] 镇达,郭艺山,陈茂彬.浓香白酒生产中乳酸利用菌的分离鉴定及特性研究[J].酿酒科技,2009(8)：52-54.

[19] 张国政,谭五丰,郝晶心,等.乳酸降解菌的选育及其发酵特性的研究[J].酿酒科技,1998(5)：10-14.

[20] 刘复今,肖敏,邢晓晰,等.降解乳酸菌种的选育及其在固态白酒生产中的应用[J].食品与发酵工业,1992(4)：36-42.

[21] 施安辉,刘积和,曲维祺,等.当前浓香型白酒增己降乳的微生物学技术[J].中国酿造,2001(3)：8-10.

Research Progress in Reducing the Content of Ethyl Lactate in Nongxiang Baijiu

WANGAijun
（Yimeng Laoqu Distillery Co.Ltd.,Linyi,Shandong 276700,China）

Ethyl lactate is one of the four major esters in Nongxiang Baijiu.At present,the content of ethyl lactate in Nongxiang Baijiu is excessively high,which will seriously deteriorate liquor quality.In this paper,the formation paths of ethyl lactate in Nongxiang Baijiu and its change rules were introduced briefly.Besides,the methods of reducing ethyl lactate in Baijiu were summed up,which provided reference for improving liquor quality.

ethyl lactate;lactic acid;Nongxiang Baijiu;research progress

TS262.3；TS261.4

A

1001-9286（2017）05-0093-06

10.13746/j.njkj.2016369

2016-12-09

王爱军（1971-），男，大专，山东沂蒙老区酒业有限公司酿酒车间主任。

优先数字出版时间：2017-02-13；http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170213.1058.004.html。