一种通氧发酵对酱香白酒堆积发酵过程影响的试验方法

摘要

本发明公开了一种通氧发酵对酱香白酒堆积发酵过程影响的试验方法，包括如下操作步骤：将堆积发酵的糟醅，使用取样袋取样后迅速抽真空，并迅速转移至厌氧工作平台中使其保持无氧状态，将糟醅混匀后按每15kg分装到6个可充氧密闭发酵罐中，进行编号；观察记录菌落的颜色、状态和数量，完成微生物的分离和计数；再进行风味分析。本发明可以分析出酒率随充入的空气量的变化趋势，进行基酒的香气及口感特征分析：从基酒的整体香气轮廓分析；为酿酒生产提供工艺参数。

说明书

技术领域

本发明涉及酱香白酒发酵工艺，尤其是一种通氧发酵对酱香白酒堆积发酵过程影响的试验方法。

背景技术

发酵工艺是决定白酒产量和质量的决定性因素，在酱香型白酒生产堆积发酵过程经常发生温度达不到下窖要求的情况，这较大的影响了出酒率和基酒质量，现阶段普遍认为是在堆积发酵过程中氧气供应不足导致的微生物数量到不到要求，从而导致后续发酵升温较慢或而达不到下窖温度，现阶段是通过翻堆增大与空气的接触面积然后重新堆积来解决升温问题，但是翻堆浪费大量人力物力，延长了生产周期，是一种较传统落后的手段，而通过引入通氧发酵方法，可以有效的节约人力资源，还可以通过调节通入氧气的量以缩短自然堆积的时间，是酱香白酒生产堆积发酵有效的技术革新手段。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明旨在研究酱香白酒堆积发酵中充入空气对微生物生长情况、糟醅的温度、基酒的感官指标分析，为企业生产提供酿酒工艺参数。

一种通氧发酵对酱香白酒堆积过发酵程影响的试验方法，包括如下操作步骤：1)选择实验材料

将堆积发酵的糟醅，使用取样袋取样后迅速抽真空，并迅速转移至厌氧工作平台中使其保持无氧状态，将糟醅混匀后按每15kg分装到6个可充氧密闭发酵罐中，6个发酵设备按照0mL/h、2mL/h、4mL/h、6mL/h、8mL/h、10mL/h充入空气让其连续发酵，并在发酵0h、24h、48h、72h、96h、120h分别取样分析，将充入0mL/h、2mL/h、4mL/h、6mL/h、8mL/h、10mL/h的空气的样品及所得基酒分别编号为：H-0、H-2、H-4、H-6、H-8、H-10，将传统翻堆工艺后自然发酵作为对照组编号为H-Y；

2)选择实验试剂

选用PD A琼脂培养基，孟加拉红琼脂培养基，W L营养琼脂培养基；

3)准备仪器与设备准备：川宏仪器YQX-II，超净工作台：苏净安泰SW-CJ-1BU，蒸馏斧：泰斯特蒸馏水器水蒸气冷凝不锈钢20LDZ TT；

4)微生物的计数、分离

将上述样品用研磨粉碎，取1.0g粉碎样品于无菌三角瓶中，加入100mL无菌生理盐水和玻璃珠，放入摇床160r/min震荡30min使其充分混匀，采用稀释涂布法涂布于不同培养基上连续培养，观察记录菌落的颜色、状态和数量，完成微生物的分离和计数；

5)风味分析

从本实验室选取20名嗅觉灵敏的师生参与品评实验，品酒员采用三杯二品法筛选得到：采用52％vol的酒精水溶液模拟蒸馏酒酒基，采用乙酸乙酯作为果香评定物质，苯乙醛作为花香评定物质，乙醛作为草香评定物质，糠醛作为焦香评定物质，参照国标GB/T10345-2007对所得酒样进行感官品评，对酒样的醇香，果香，草香，醇甜，烘培香，酸味，烂蔬菜味，草本/青生、泥土味气味的感官强度进行分析。

采用上述方法，发现糟醅的发酵温度与发酵时间和充入的空气含量均呈正相关，充入的空气量越大其糟醅升温速度越快；酵母的增殖与充入空气的量和糟醅温度相关，在完全不充入空气时酵母进行无氧发酵使得起增殖缓慢，其数量在120h的发酵过程中仅增长约200％，而当充入的空气量为6mL/h时酵母由于有充足的氧气迅速出芽繁殖使其数量急剧增多，酵母数量增长约2700％，在充入空气量达到8mL/h，发酵达到96h以后由于糟醅温度逐渐升高超过40℃以后已经超过酵母最适生长温度，使得酵母数量有所下降；细菌在整个通氧发酵阶段其数量均有明显增长，并与充入空气的量呈正相关。

总体来看，堆积过程酒醅中的细菌呈现出增长趋势，增殖倍数在1.3～5.5倍之间，但增长幅度远低于酵母；出酒率随充入的空气量呈现先增大后减少的趋势，当充气量高于6mL/h时其出酒率达到最大，随后开始降低，可能是发酵代谢产生副产物造成；从基酒的香气及口感特征来看：通入空气量不同对基酒有着一定的影响，随着通入的空气量增加基酒的香气、回味、协调和香气强度有着一定的提升，但是其净爽、绵柔欠佳；从基酒的整体香气轮廓分析来看：通入空气对基酒的醇甜和酯香有一定的提升。

附图说明

图1为不同通氧量糟醅温度变化情况；

图2为不同通气量酵母的变化情况；

图3为不同通气量细菌的变化情况；

图4不同通气量的出酒率；

图5为酒体香气轮廓评定分析；

图6为酒体口感口味征评定分析。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

1材料与仪器

1.1实验材料

将堆积发酵的糟醅使用取样袋取样后迅速抽真空，并迅速转移至厌氧工作平台中使其保持无氧状态，将糟醅混匀后按每15kg分装到6个可充氧密闭发酵罐中，6个发酵设备按照0mL/h、2mL/h、4mL/h、6mL/h、8mL/h、10mL/h充入空气让其连续发酵，并在发酵0h、24h、48h、72h、96h、120h分别取样分析，将充入0mL/h、2mL/h、4mL/h、6mL/h、8mL/h、10mL/h的空气的样品及所得基酒分别编号为：H-0、H-2、H-4、H-6、H-8、H-10，将传统翻堆工艺后自然发酵作为对照组编号为H-Y；

1.2实验试剂

PD A琼脂培养基、孟加拉红琼脂培养基，W L营养琼脂培养基；

1.3仪器与设备

厌氧工作站：川宏仪器YQX-II，超净工作台：苏净安泰SW-CJ-1BU，蒸馏斧：泰斯特蒸馏水器水蒸气冷凝不锈钢20LDZ TT；

1.4微生物的计数、分离

将1.1样品用研磨粉碎，取1.0g粉碎样品于无菌三角瓶中，加入100mL无菌生理盐水和玻璃珠，放入摇床160r/min震荡30min使其充分混匀，采用稀释涂布法涂布于不同培养基上连续培养，观察记录菌落的颜色、状态和数量，完成微生物的分离和计数；

1.5风味分析方法

在蒸馏酒的风格特征研究中，风味感官分析是蒸馏酒分析的重要手段，是在分析酒体中风味物质种类及含量的基础上，从人的感知补充蒸馏酒的风格特征，对蒸馏酒的整体风格具有重要意义；酒体风格特征主要根据品评基础分值进行风味蜘蛛网分析；从本实验室选取20名嗅觉灵敏的师生参与品评实验；品酒员采用三杯二品法筛选得到：采用52％vol的酒精水溶液模拟蒸馏酒酒基，采用乙酸乙酯作为果香评定物质，苯乙醛作为花香评定物质，乙醛作为草香评定物质，糠醛作为焦香评定物质，以测试结果最靠近设计结果的20人作为实验品酒人员；并集中20名品酒员集中培训1个月，熟悉掌握蒸馏酒风格中各特征，如焦糊，果香，花香等；

参照国标GB/T10345-2007对所得酒样进行感官品评，对酒样的醇香，果香，草香，醇甜，烘培香，酸味，烂蔬菜味，草本/青生、泥土味等气味的感官强度进行分析，评定分数为0-5分，0分意味着没有闻到，5分则表示闻到的气味最强；将所得到的结果平均值做成蜘蛛网图，同时选取上述品酒人员，再随机选取50名具有3年以上消费酒龄的人员进行基酒整体感官品质的品评评定，感官品质指标分为香气特征：香气、香气强度、香气复合度、干净度；

口感口味指标：醇厚、细腻/协调、绵柔、回味、净爽；

基本感官指标：酸、甜、苦、咸、涩、口腔刺激、喉部刺激。

2结果与讨论

2.1不同通氧量糟醅温度变化情况

参考图1；在堆积发酵过程中，温度是衡量是否达到下窖的主要指标之一，糟醅在自然发酵过程中由于微生物的代谢作用释放热量，使得糟醅在堆积过程中温度持续上升，从而达到下窖温度，堆积温度从侧面反映了糟醅中微生物的生长情况，由上图中可以看出，糟醅的发酵温度与发酵时间和充入的空气含量均呈正相关，充入的空气量越大其糟醅升温速度越快，当充入的空气量大于10mL/h时，在发酵第三天就可以达到41.4℃，已经接近入窖温度要求，而充入空气量低于6mL/h在发酵结束起温度也无法超过37.2℃，达不到入窖要求，且当空气充入量为8mL/h最接近自然发酵时温度变化趋势，由于采用发酵罐发酵糟醅仅15kg，其温度也很难完全模拟自然发酵的升温情况，但是总的来说充入的空气量和糟醅的升温有直接关联，在实际生产过程中可以改变充入糟醅的空气量来调节发酵温度。

2.2不同通气量酵母的变化情况

参考图2；受酱香型白酒高温制曲工艺的限制，大曲无法为窖内发酵过程供应充足的酵母资源，因此需要经过堆积过程来实现酵母的增殖和富集，也为后续发酵过程积累香味及前体物质。在发酵罐中充入不同量的空气使得酵母的增殖情况也不尽相同，酵母的增殖与充入空气的量和糟醅温度相关，当没有充入空气的时候，酵母在无氧状态下酵母主要进行无氧发酵，产生大量代谢产物乙醇，而酵母数量增长较为缓慢，其酵母数量在120h的发酵过程中仅增长约200％，而当充入的空气量为6mL/h时酵母由于有充足的氧气迅速出芽繁殖使其数量急剧增多，酵母数量在120h的发酵过程中增长约2700％，在充入空气流量达到8mL/h，发酵达到96h以后由于糟醅温度逐渐升高超过40℃已经超过酵母最适生长温度，使得酵母数量有所下降，因此，在堆积过程中充入不同量的空气能够调控酒醅中酵母的含量，显著减少由于大曲品质、环境温度、环境酵母的不同所造成的酵母含量差异，使不同轮次入窖酒醅中酵母的含量处于相对稳定的范围。

2.3不同通气量细菌的变化情况

参考图3，由图中可以看出，细菌在整个通氧发酵阶段起数量均有明显增长，并与充入空气的量呈正相关，但是其增殖速度相比酵母较低，是因为在发酵前期起发酵温度较低比较符合酵母生长使得细菌生长较缓慢，后期糟醅温度升高，酵母增殖变缓给细菌增殖空间，使得细菌得以快速增殖，但后续由于生长空间和物质制约，使细菌在发酵后期增殖放缓。但是总体来看，堆积过程酒醅中的细菌呈现出增长趋势，增殖倍数在1.9～5.8倍之间，增长幅度远低于酵母。虽然细菌在堆积过程中增殖较少，但是堆积过程对于细菌仍具有重要的意义。堆积酒醅中细菌的主要来源于高温大曲，高温大曲出库后含水量低且需经过一定时间的陈放才能用于制酒生产。长期的干燥环境会使得高温大曲中的细菌生物活性会受到一定的抑制。堆积过程中，酒醅含水量丰富，能够活化从高温大曲接入到酒醅中的细菌，有利于细菌发挥作用。

2.4不同通气量对基酒及其风格的影响

参考图4—图6，样品来源：将通氧发酵后的糟醅密封发酵30天后取出，采用蒸馏斧蒸馏，取其53％vol的基酒，以翻堆后发酵所得基酒作为对照组，出酒率是白酒生产中衡量生产的重要指标，由图中可以看出，由于在密封发酵前酵母数量的是与充入的空气量呈正相关，所以使得在0-6mL/h的充气量区间其白酒产量随充入的空气增加而增大，但是当充气量高于8mL/h时出酒率又有一个明显的下降趋势，这可能是因为在充入空气的量较大以后酵母和细菌数量增加导致高粱中的物质和反应生成的乙醇参与其他反应使得出酒率下降。

2.4.2不同用气量对酒质的影响

评分标准见表1，所得结果取平均值

从基酒的香气及口感特征来看：通入空气量对基酒有着一定的影响，随着通入的空气量增加基酒的香气、回味、协调和香气强度有着一定的提升，着可能和发酵后期微生物数量有着一定的关系，微生物生长到后期特别是进入稳定期后其代谢产物会更加丰富，这一部分代谢产物在后期发酵和蒸馏过程进入到基酒中，使得基酒的香气、回味和香气强度有所提升；同时由于物质含量更加丰富，物质含量更多使得基酒的净爽、绵柔欠佳；随着通入空气量的不同其基酒的醇厚、香气净度无明显规律。从基酒的整体香气轮廓分析来看：通入不同的空气对基酒的醇甜和酯香有一定的提升；对果香、草香、酯香、烘焙香、酸味、花香、发酵香、酱香、粮香、曲香无明显改善。