微生物技术在粮食基质浓香型白酒增香方面的应用

隋 明，张凤英，张崇军，周 文，李俊儒

(1.四川工商职业技术学院，四川 都江堰 611830； 2.四川大学 轻纺与食品学院，四川 成都 610065)

中国白酒闻名于世界，起源可以追溯到夏朝时期，距今已有4000多年的历史[1]。白酒用粮食酿造，香气浓郁，口感回甜。很多学者使用现代生化、微生物等技术对白酒工艺进行了研究，发现酿造过程中的微生物对于白酒品质有最直接的影响[2-3]。中国几千年的传统生产工艺，造就了闻名世界的二锅头、茅台、五粮液等不同口感香型的白酒。发展到今天，很多小众香型也开始崛起，如：芝麻香、凤香型、豉香型、药香型、米香型等[4-5]。白酒香型种类很多，其中浓香型尤为出众。浓香型白酒窖香浓郁、绵甜爽洌、香味协调、尾净余长，以乙酸乙酯为主体香，深受大众喜爱，尤以泸州特曲、五粮液最为出众[6]。除了乙酸乙酯外，含量较多的酯还有乳酸乙酯和丁酸乙酯[7]。本文主要介绍微生物在提高浓香型白酒品质(尤其是增加香味物质)方面的作用。

1 酯化酶技术

酯化酶是白酒酿造中重要的酶种之一。酯化酶只是别名，在学术上称解酯酶[8]。白酒酿造过程中，在窖池底部会积累很多微生物的代谢产物，其中黄水是最主要的物质，而酯化酶技术则主要应用于黄水处理。尽管黄水是浓香型大曲白酒发酵过程中的副产物，但很多学者通过研究发现，黄水对于白酒的增香也有很大的作用，具有很大的潜在价值[9-10]。朱开宪等[11]利用酿造过程中产生的黄水废液，通过复杂的配比制成调味液，改善了白酒的风味，提高了白酒的品质。

酯化酶技术是中国白酒工业发展过程中的一项创新技术，酯化酶在白酒酿造过程中对四大酯类的合成效果较好。任道群等[12]对白酒大曲中的真菌微生物进行了研究，发现其对乳酸、乙酸等单一酸和不同单一酸混合酸的酯化效果较好。结果表明，红曲霉的酯化能力很强，可有效促进各种酸类的酯化作用，大曲生成的酯类物质都是己酸乙酯。唐玉明等[13]在对红曲酯化菌21-3的特性研究中发现，四大酸的合成物质为己酸乙酯，而四大酸和乙醇则生成了相对应的乙酯。

目前，大部分酒企使用固态法酿酒。固态法对于运输的要求很高，不利于保存，因此在很大程度上限制了它的使用。酯化酶是一种重要酶类，酶量和存活量对于白酒的香味有着很大的影响，也是白酒质量的保证。在生产中要合理利用多种方法，以提高白酒的品质和出酒率。

2 强化大曲技术

中国有一句老话，“曲乃酒之骨，好曲产好酒”，说明大曲对于白酒的品质具有重要影响，要想提高白酒出酒率及成品酒质量，就需要对大曲进行改良并强化。强化大曲是从本来所存在的大曲中分离出不属于强化菌系的其他霉菌，如：在制作过程中以适当的方式和比例添加红曲霉等功能菌种制成的高温大曲。

吴秋霞等[14]使用两种细菌对大曲进行了强化，分析发现，大曲申吡嗪类、4-乙基愈创木酚的含量增加，大曲的酯化力、糖化力提高。在制作高温大曲的流程中，要注意强化的关键点：首先，种曲混合要控制好接种量，随着时间的变化而变化，冬多夏少[15]；其次，培菌管理要注意保温、保湿培养，及时观察品温变化和上霉情况[16]；最后，库存的时候，要确保室温适宜，切不可太高或太低。

目前，在强化大曲方面已经通过微生物技术及数学方法进行了比较深入的研究，同时一些企业已经开始运用强化大曲技术提高成品酒质量[17]。强化大曲的应用前期投入较大，并不能很快地收回成本。

3 香醅制备技术

一般制备香醅有普通酒醅延长发酵时间[18]、回窖发酵[19]及扔槽串蒸[20]这几种方法，其中香醅质量最好的是以下这种制备方法。将大曲酒丢入槽内，加入部分粮食蒸煮后摊凉、加入糖化酶和生香酵母，同时采用回槽发酵及灌入菌液，用人工老窖发酵一个月。另外，还可以根据客户的口味，添加一些芳香植物或者中草药。很多酒厂都有自己的研究人员发明的一套独特的香醅技术，在生物酶的作用下，提高优质品率，使自身品牌在行业中占有一席之地。现代发酵香醅技术并不是简单的组合，而是利用现代科技更合理、更有效地控制时间以及各种物料的用量，通过蒸馏工艺将酒精发酵为主体的酒醅与窖外的香醅进行结合，可有效缩短发酵期，并且保证白酒的品质。

4 人工老窖技术

老窖中存在着许多微生物，在漫长的发酵环境的培养下，各种微生物存在的比例是非常和谐并且合理的一种状态。年份较久的酒窖产出好酒的概率很大，例如泸州老窖集团的1573系列。百年窖池的微生物群落更丰富，酒体香味物质更加纯浓，这就是“老窖产好酒”的原因。

付彤彤等[21]使用微生物16SrRNA技术对李渡酒窖进行微生物群落分析。通过对老窖泥中理化成分的分析以及功能微生物的研究，利用培养微生物的方法，使有益功能菌迅速繁殖成优势菌群。将己酸菌扩大培养，培养出的窖泥很好，基酒窖香浓郁、令人陶醉。对老窖中的微生物进行筛选，将有益的微生物经过一系列的培养扩大后加到人工窖泥中，不仅可以加快窖泥老熟，还可以用于产酒。江苏洋河酒厂使用从老窖泥中分离出的优良产酸菌改进人工窖泥配方，对于菌种的培养进行研究并应用于生产中。曾丽云等[22]研究了窖泥微生物群落和基酒中挥发性组分之间的关系，对于人工窖泥配方的改进与优化提供了技术路线。覃荣周等[23]使用目前先进的高通量测序技术更加准确地分析了酒窖窖泥的微生物群落的多样性，发现窖龄相似的酒窖微生物种类也基本一致。何翠容等[24]发现，白酒酒窖的窖龄是影响白酒品质的重要因素，而且微生物群落也随着时间的不同而存在差异。为了让人工老窖有更好的效果，人为通过技术的改善弥补人工窖泥的一些缺陷，对提高白酒品质具有重要意义。对于模拟人工老窖的研究已经进行了十几年，相关生物技术也越来越成熟。

人工模拟百年老窖的技术需要人工老窖既保持有益菌种的繁殖，又减少腐败菌的增长。要将人工老窖技术应用于生产必须防止菌种衰退，确保微生物群落结构合理，这需要综合多方面的因素才能得以实施。

5 结语

近年来，我国对于浓香型白酒增香方面进行了多项研究，在将微生物技术应用于人工新窖池的研究方面投入了大量的资金和人力，填补了微生物强化技术方面的空白。很多酒厂及研究机构也进行了大量的实验，并且应用到实际生产中，获得了较好的效果。目前，我们需要抓住影响白酒出酒率及成品酒品质的最主要因素——微生物群落，以此为切入点，不断创新，通过各种手段提高窖池丰度，从而提高浓香型白酒的出产率和质量。