快速恢复人工老窖生物功能的有效途径
2007-10-13 14:34:09   来源：酿　　酒   评论：0 点击：

　　浓香型白酒的发酵窖池多数采用人工培养窖泥的方法进行建窖,以快速达到浓香型白酒的风格及当地白酒的风味特点。由于自然环境等多种因素的存在,使窖泥出现老化退化的现象,产品质量逐步下降,给企业的生产经营造成不良影响。为了寻求一种快速恢复人工老窖生物功能的有效途径,在专家及同仁们研究的基础上,我们根据多年的实践经验和当代生物工程发展进程,归纳出以下行之有效的方法,供业内同仁参考。

1　窖泥老化退化的原因
1·1　己酸菌生存、生长、繁殖条件
浓香型白酒发酵中产生己酸乙酯的功能性微生物是梭状芽孢杆菌,它的主要栖息载体是泥土,泥土中的微量成份
供它生存与繁殖。在白酒发酵过程中,糟醅向它提供营养,使己酸菌发挥代谢功能产生己酸,酸在酶促作用下与乙醇反应生产己酸乙酯,也就形成了浓香型白酒的主体香气。

　　以上是己酸菌的最佳生长与繁殖条件,在上述条件内,己酸菌可以旺盛的生长与繁殖,代谢产酸。如果不能满足上述条件,己酸菌将会受到抑制,窖泥出现老化、退化现象。
1.2　自然环境对己酸菌的影响
由于己酸菌适应温度在32~35℃,水分在35%以上的自然环境;所以,因地域自然环境不同,己酸菌的生长繁殖有很大的差异。如川东、南地区属亚热带暖湿气候,常年雨水丰富气候湿润、温度平均、土地水分高,适应各种微生物的生长。北方其它省域属亚热带和暖温带的交叉过渡区域,季风较多,雨水偏少,空气较干燥(或干燥)温差大,给微生物的生长造成不利的影响,在生产中如不严格执行技术措施养护窖泥,使窖泥经常干涸,己酸菌失去生存及生长条件,会造成窖池整体出现提前老化、退化。
1.3　生产条件的影响

在生产过程中,由于工艺管理环节不注意窖泥的养护,使窖壁四周上部80~100处的水分及营养成份随之下渗,得不到及时补充,造成上部窖泥干涸,营养缺乏失调,微生物生长繁殖受到抑制,失去生物功能,造成窖泥的上部老化及退化。
1.4　微生物代谢的影响

　　发酵过程中,酒醅是多种微生物共生共栖的载体,由于多种微生物存在,特别是乳酸菌的繁殖,生长适应性比己酸菌强,在发酵中它占有一定的生长优势,长期以来,乳酸菌代谢产物与微量元素作用形成了乳酸亚铁及乳酸钙,这两种元素达到0.1%以上时对己酸菌生长有阻碍作用,在己酸菌的生育繁殖上只要有微量的乳酸亚铁及乳酸钙存在即有明显的阻碍作用,[2]乳酸亚铁及乳酸钙的长期积累是窖泥老化的主要原因。
1.5　生物化学反应造成的影响
在发酵过程中,由于微生物功能作用,微生物把有效的氮、磷、钾等营养元素耗用,代谢产生的酸类与窖泥中的铵、钙元素作用,产生多余的铵盐及钙盐,使窖泥的pH值升高,同时使窖泥中的营养元素缺乏、失调,己酸菌不能正常的生存、生长与繁殖,造成窖泥老化。
1.6　己酸菌种选育造成的影响
己酸菌种的选育是一个较为复杂的过程,菌种需要经常的进行复壮、筛选和提纯。对菌株的健壮情况、繁殖能力、产酸能力及环境适应力都需要严格的复壮、提纯和筛选。有些菌株在长期使用中得不到复壮筛选,出现菌株活力不强,产酸能力低等变异现象;这样的菌株如在生产中应用将会产生不良效果。所以菌种的选育是培养人工老窖的关键因素。
2　窖泥复壮方案
根据己酸菌生长的条件及造成窖泥老化的不同原因,我们经过多区域多厂家的精心试验,均得到了理想的效果。具体方法是窖泥复壮、香醅袋夹层发酵,薄层串香、窖池养护三步法。
2.1　窖泥培养液配方原则
复壮前首先要对窖泥的老化情况进行详细分析,根据分析结果确定,窖泥复壮的具体方案,采用科学的数学模式根据缺啥补啥的原则进行窖泥培养液配方的组合,力争准确。
2.2　使用原辅材料的来源、种类及质量
2.2.1　来源及种类:使用的原辅材料是做窖泥培养液的又一关键,我们在各地的应用主要材料是超浓缩己酸菌液,强化己酸菌发酵液,酯化红曲等,这些是由武汉佳成生物制品有限公司生产。其它辅材料由各企业按标准自备。
2.2.2　主材料质量要求
2.2.2.1　超浓缩复合己酸菌液
2.2.2.1·1　色泽形态:灰黄色、褐黄色悬浮液,有沉淀。
2.2.2.1.2　气味:香气纯正、浓郁持久,具有己酸乙酯特有气味,有老窖泥的复合香气。
2.2.2.1.3　(厌气芽孢杆菌数):≥4.5×108个/mL
2.2.2.1.4　酸度(以己酸计):≥0.4g×/100mL
2.2.2.2　强化己酸菌发酵液质量要求
2.2.2.2.1　感官形态:黄褐色悬浮液,有沉淀,气味具有浓郁的己酸乙酯香气。
2.2.2.2.2　理化指标
总酸7~8g/L ,总酯15 g/L以上;己酸乙酯含量20 g/L以上,活菌数≥1×107
2.2.2.3　酯化红曲质量要求
2.2.2.3.1　感官指标:灰黄色间有红色粉粒状;具有发酵品特殊的香和味。粒度为40目。
2.2.2.3.2　理化指标:水分%≤12　酯化力,mg/g≥35
2.3　窖泥培养液的配方与培养
2.3.1　窖泥培养液的配方(100kg)
超浓缩复合己酸菌液　　　　25kg
200酒尾10kg
优质窖底泥10kg
大　　曲6kg
香　　醅5kg
磷酸氢二钾50g
乙酸钠130g
洗糟水23kg
磷酸铵50g
生香酵母300g
pH值6
酯化红曲470g
黄　　土20kg
2.3.2　窖泥培养液的配制培养
将2.3.1的原料拌和成糊状,pH值用氨水调整,培养温度32℃~35℃,第二天搅拌一次,密封培养5~7d备用。
2.4　窖池复壮方法
将窖壁、窖底、残糟清扫干净,铲除老化窖泥和窖壁受杂菌感染的窖泥,在窖壁上300打孔,孔径为8~10mm,孔距70~80mm,深度30~50mm;打孔后把培养好的窖泥培养液搅拌均匀成糊状从上往下灌淋,把每孔内全部灌满,灌后抹平窖壁。窖底撒曲粉10~15kg ,翻窖底15?左右,泼上窖泥培养液,翻匀踩柔,平整好窖底,全窖撒大曲粉8~10kg,准备入窖。窖泥培养液的用量,每平方米窖壁约3~5kg为宜。为了使复壮后的窖泥功能稳定,每排在入窖前,每平方米窖壁应用1~2kg的窖泥培养液进行养护,以保证窖池水分、营养始终保持良好的状态,使窖池中的微生物始终保持旺盛的生长、繁殖状态。
2.5　香醅袋夹层发酵及薄层串香
复壮后的窖池,不可能短时间内就能达到理想效果。其原因是己酸菌在新的环境中仍需要有一个繁殖的增殖过程,在窖泥中逐步的形成富集己酸菌生物群体,在糟醅入窖后,由窖壁四周的微生物群向糟醅中渗透转移,形成生物代谢的正常功能。在浓香型酒的建窖生产中,两个过程是非常重的,其一就是开始是以糟养窖,糟醅中的营养成份向窖泥中渗透,给窖泥中微生物提供营养及水分。同时由糟醅中(大曲提供的)各种微生物向窖泥中转移,在窖泥中形成微生物积累富集群体,这就是以糟养窖的原理。其二是以窖养糟,也就是窖泥经长期使用后,窖中的微生物群得到积累和富集达到极其旺盛的时期,需要向营养丰富新的空间转移,当糟醅入窖后,老窖泥中微生物,迅速的向糟醅中转移,获得新营养和发挥功能作用。使酒醅中的微生物得到里应外合的增长,形成旺盛的生物代谢功能。这就是以窖养糟的过程,所以以糟养窖和以窖养糟是浓香型白酒发酵与窖泥间相互作用的科学原理。
当新窖的建成使用或者是老窖的复壮后要想得到立竿见影的效果是不科学的,需要一个循续渐进的生物繁殖增殖过程;在这个过程中如何快速提高产品质量是各厂家非常观注的问题,对此我们采用香醅袋夹层发酵[3],薄层串香工艺使新窖老熟或复壮后当排见效的愿望得以实现。具体做法为
2.5.1　香醅袋的制作
窖池中部香糟　　　　200kg
强化己酸菌发酵液10kg
酯化红曲3kg
大　　曲6kg
60% V/V尾酒10kg
优质窖底泥10kg
把优质窖底泥用80℃杀菌10min,调成糊状,将上述原料混合翻拌均匀,分别装入8~10个麻袋。(麻袋用前灭菌处理)
2.5.2　香醅袋入窖发酵
首先窖池底部装入50~60cm粮醅踩实,放入一层(4~5个)香醅袋。再装入50~60cm粮醅踩实,放入第二层香醅袋,香醅袋四周距窖壁10~15cm;然后装满窖池、封好窖顶泥及塑料布封盖进行45~60d发酵。
2.5.3　薄层串香蒸馏
发酵成熟的酒醅,分层取出,单独配料。发酵成熟的香醅袋,单独堆放,不拌料。装甑时将酒糟装到甑下边约3/4处,将香醅袋香醅分两甑装到甑上层约占1/4容积。进行蒸馏,放出上甑残液,再接1kg左右的酒头。然后接酒40kg左右单独存放进行品评及理化分析,与常规工艺做对照相比己酸乙酯提高的数量。利用薄层串香工艺的优点是:香醅袋是集中了发酵过程中酒醅所产己酸乙酯,不掺入大量的酒醅之中,使之含量集中。覆盖于甑桶的上层,极易被蒸汽夹带出来;香味物质损失及残留极少。经工艺使用证明,每甑接40kg酒计算,己酸乙酯含量比对照酒样增加200mg/100mL以上,产品质量有显著的提高。
新建窖池或复壮窖池利用香醅袋夹层发酵,薄层串蒸工艺。经过两、三排的操作,使窖泥功能得到完全的恢复,产品质量同时得到了有效的保证;达到即建窖或复壮窖泥,又稳定的提高了产品质量,得到当排见效的良好效果。香醅袋夹层发酵,不但提高新窖老熟或复壮后当排见效的提高己酸乙酯含量。在正常的窖池发酵中也可起极其明显的作用。
3　窖泥的科学养护
如果说窖泥是生产浓香型白酒的基础,科学养护则是发挥窖泥生物功能,生产优质浓香型白酒的保证。窖泥做的再好,己酸菌的数量再多,经过一段的生长繁殖,窖池中的营养成份会被微生物耗用,水分下降或蒸发,窖泥干涸,钙质增加,pH值升高,给微生物的生存,生长及繁殖造成了极大的障碍,己酸菌失去了应有的生存环境,也就失去了窖泥中己酸菌的微生物功能作用。所以要经常的对窖泥进行科学的养护,以保证窖泥中的营养成份,水分达到己酸菌应适的范围之内。其养护方法为:
3.1　窖泥的定期检验
现在是一个科学时代,无论干什么工作都要以科学的数字为基础,在白酒的生产中早已提出以科学的分析数据来指导生产,无论是从原料、水质、生产工艺条件、白酒的微量成份分析、勾调等,都必须用科学的数据来指导、指挥生产。窖泥的定期检验在生产中尤为重要;每年定期检验为窖泥的科学养护提供有利的科学依据。根据化验结果分析,窖泥缺什么补什么,达到科学养窖的目的。
3.2　窖泥养护方法
3.2.1　窖泥培养液配制
窖泥培养液的配制方法按2.3.1进行。另外,根据分析结果,对微量成份进行增减,最终达到微量成份的平衡。
3.2.2　窖泥的养护方法
3.2.2.1　入窖前,将窖池内四壁的壁糟清扫干净,明显的杂菌进行彻底的清除,用培养好的窖泥培养液进行喷洒或涂抹。窖泥培养液的用量为每平方米1~2kg,达到喷洒均匀,窖池上部(1m以上)要重点养护。也可用优质黄水加窖泥培养液混合喷洒。
3.2.2.2　喷洒后的窖池若不马上装料,一定要用塑料布将
窖池封好,防止水分的蒸发及杂菌的侵入。
3.2.2.3　经养护的窖池,窖泥的水分要始终保持在40%左右。用手感检测,要柔软(尤其是上部)。在操作中要防止窖泥的创伤,始终保持窖池四壁及窖底平整光滑。
4　讨论
4.1　在窖泥复壮后,己酸菌数量比其它微生物数量要高出数百倍,基酒中的己酸乙酯含量增加幅度较大,与未复壮窖池出酒的风味相比稍有变化,这是己酸乙酯与其它酯类比值变化引起的原因;属正常现象可在勾调中得以解决。
4.2　在窖泥培养液配制时,使用的老窖泥要用本厂质量最好的窖底泥或用名优酒厂的老窖泥,使泥中的多种功能菌与新投入的己酸菌共同繁殖、生长、有机结合,能使酒的己酸乙酯增加,风味特点不变。
5　结论
利用上述三种方法并用,我们在湖北、湖南、江苏、安徽、河南、河北、山西、陕西、甘肃、江西、四川等多区域多厂家使用证明,确实能够快速的恢复人工老窖生物功能,并能起到当排见效的效果,使己酸乙酯含量增加200mg/mL以上,并能保持原有产品的风格特点不变,的确是快速恢复人工老窖生物功能的有效途径。