釀酒中的微生物

釀酒中的微生物釀酒技術(shù)學(xué)生：陳浩然導(dǎo)師：沈暉摘要微生物用于食品加工是人類(lèi)對(duì)微生物技術(shù)的最早的實(shí)踐,在漫長(zhǎng)的生產(chǎn)過(guò)程中，人類(lèi)通過(guò)大量的生產(chǎn)實(shí)踐，生產(chǎn)出了各種風(fēng)味獨(dú)特的食物。隨著釀酒工業(yè)的不斷發(fā)展，各類(lèi)葡萄酒紛紛問(wèn)世，而采用微生物釀造葡萄酒的工藝也日益受到人們的重視。因此，本文主要對(duì)用于釀酒的微生物進(jìn)行了研究，并詳細(xì)分析了其應(yīng)用，希望對(duì)讀者加深對(duì)釀酒工業(yè)的理解。關(guān)鍵詞：曲霉菌;枯草芽孢桿菌;酵母菌;釀造1酵母菌在釀酒中應(yīng)用酵母菌是一類(lèi)單細(xì)胞真菌，廣泛存在于自然界中，特別是在富含糖分的環(huán)境中。它們通過(guò)厭氧呼吸作用，將糖類(lèi)轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，這一特性使得酵母菌在釀酒過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。以下是酵母菌在不同酒類(lèi)釀造中的具體應(yīng)用。1.1酵母菌在白酒釀造過(guò)程中的應(yīng)用白酒，作為中國(guó)獨(dú)特的蒸餾酒類(lèi)，其釀造過(guò)程依賴(lài)于特定的酵母菌。在白酒的發(fā)酵階段，酵母菌將糧食中的淀粉轉(zhuǎn)化為酒精。這個(gè)過(guò)程需要選用適應(yīng)高溫、高酒精度環(huán)境的酵母菌種，以確保發(fā)酵的順利進(jìn)行和酒精的高效產(chǎn)出。白酒的風(fēng)味和香氣也與酵母菌的種類(lèi)和發(fā)酵條件密切相關(guān)。1.2酵母菌在啤酒釀造過(guò)程中的應(yīng)用啤酒釀造中，酵母菌的作用同樣不可或缺。在麥芽汁的發(fā)酵過(guò)程中，酵母菌將麥芽糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，賦予啤酒其特有的酒精含量和碳酸氣泡。不同類(lèi)型的啤酒，如艾爾和拉格，使用不同的酵母菌種，從而產(chǎn)生不同的風(fēng)味特性。1.3酵母菌在葡萄酒釀造過(guò)程中的應(yīng)用在釀造過(guò)程中，啤酒酵母也扮演著不可替代的角色。在釀酒過(guò)程中，由于釀酒葡萄品種、壓榨方法和工藝等諸多影響，使得釀酒過(guò)程更為復(fù)雜。由于其自身的生理特性，使得其在釀造葡萄酒時(shí)可以有效地調(diào)節(jié)葡萄的質(zhì)量，并且在釀造時(shí)會(huì)產(chǎn)生特定的香味成分，從而賦予葡萄酒特有的風(fēng)味。大部分的制酒師都無(wú)法預(yù)料到天然發(fā)酵過(guò)程中所帶來(lái)的香氣變化，尤其是那些沒(méi)有用過(guò)啤酒的酵母，它們會(huì)使酒變得很差。這也是為什么大多數(shù)酒商都會(huì)選擇商業(yè)釀造的啤酒，因?yàn)樯虡I(yè)釀造的啤酒具有更高的酒精和高溫耐受性，在限制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的條件下，能夠更好地保證葡萄酒的口感。然而，有些葡萄酒的傳統(tǒng)產(chǎn)地的釀造商，常常會(huì)將地理位置、氣候條件、葡萄品種、栽培情況、釀造工藝條件、衛(wèi)生狀況等多方面的考慮，在合適的環(huán)境下進(jìn)行葡萄汁的自然發(fā)酵，這樣既可以發(fā)揮無(wú)菌的優(yōu)勢(shì)，又可以與釀酒酵母形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，釀造出風(fēng)味復(fù)雜、風(fēng)格獨(dú)特的葡萄酒。1.4酵母菌在黃酒釀造過(guò)程中的應(yīng)用黃酒，作為中國(guó)的傳統(tǒng)發(fā)酵酒，其釀造過(guò)程中酵母菌的作用至關(guān)重要。在黃酒的發(fā)酵階段，酵母菌與曲霉協(xié)同作用，將米中的淀粉轉(zhuǎn)化為酒精和其他風(fēng)味物質(zhì)。黃酒的獨(dú)特風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與酵母菌的種類(lèi)和發(fā)酵工藝密切相關(guān)。2乳酸菌在釀酒中的應(yīng)用2.1乳酸菌在葡萄酒釀造中的應(yīng)用葡萄酒，這一古老而精致的飲品，其釀造過(guò)程既是一門(mén)科學(xué)，也是一門(mén)藝術(shù)。在這其中，乳酸菌發(fā)揮了不可忽視的作用。它們通過(guò)特定的生化反應(yīng)，對(duì)葡萄酒的風(fēng)味、酸度和穩(wěn)定性產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。乳酸菌主要通過(guò)蘋(píng)果酸-乳酸發(fā)酵，將葡萄酒中的蘋(píng)果酸轉(zhuǎn)化為乳酸，實(shí)現(xiàn)生物降酸。這一過(guò)程不僅降低了葡萄酒的總酸度，還減少了其酸澀感，使酒體更加柔和、平衡。降酸的幅度取決于葡萄酒中蘋(píng)果酸的含量及酒石酸的比例。經(jīng)過(guò)蘋(píng)果酸-乳酸發(fā)酵，葡萄酒的總酸度通常可降低1-2g/L。除了降酸作用，乳酸菌還能利用葡萄酒中的糖和檸檬酸產(chǎn)生一系列風(fēng)味物質(zhì)。其中，雙乙酰（2,3-丁二酮）及其衍生物乙偶姻（2,3-丁二醇）是檸檬酸發(fā)酵的主要產(chǎn)物。當(dāng)雙乙酰含量在其閾值內(nèi)時(shí)，它們能為葡萄酒增添一種令人愉悅的香氣，使其果香更加突出。同時(shí)，發(fā)酵過(guò)程中植物本身的生青味減少，水果風(fēng)味得以充分釋放。乳酸菌在葡萄酒釀造中的另一個(gè)重要作用是增加酒的微生物穩(wěn)定性。蘋(píng)果酸是一種生物代謝活躍物質(zhì)，容易被微生物分解利用。通過(guò)蘋(píng)果酸-乳酸發(fā)酵，乳酸菌將蘋(píng)果酸分解，從而降低了葡萄酒的生物活性，提高了其穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)抑菌、除菌處理后的葡萄酒，可以避免在儲(chǔ)存和裝瓶過(guò)程中可能發(fā)生的二次發(fā)酵，確保酒質(zhì)的穩(wěn)定和一致。總的來(lái)說(shuō)，乳酸菌在葡萄酒釀造中的應(yīng)用是多方面的。它們通過(guò)生物降酸、風(fēng)味改善和增加微生物穩(wěn)定性等途徑，為葡萄酒的品質(zhì)提升做出了重要貢獻(xiàn)。隨著現(xiàn)代釀酒技術(shù)的發(fā)展和對(duì)乳酸菌作用的深入研究，我們有理由相信，在未來(lái)的葡萄酒釀造中，乳酸菌的應(yīng)用將更加精準(zhǔn)和高效。2.2乳酸菌在啤酒釀造中的應(yīng)用在啤酒釀造中，乳酸菌的應(yīng)用主要集中在生物酸化技術(shù)上。選用的乳酸菌菌種需滿足一系列條件：易于分離、純化和培養(yǎng)，能夠在不含酒花的麥芽汁環(huán)境中良好生長(zhǎng)，且產(chǎn)乳酸量高。同時(shí)，這些乳酸菌不產(chǎn)生雙乙酰、胺類(lèi)物質(zhì)等可能對(duì)啤酒風(fēng)味造成不利影響的成分。在麥芽制造過(guò)程中，加入乳酸菌會(huì)產(chǎn)生大量乳酸，這不僅降低了環(huán)境的pH值和氧化還原電位，還創(chuàng)造了一個(gè)不利于有害菌生存的環(huán)境，從而改變了大麥周?chē)木航Y(jié)構(gòu)。此外，乳酸菌還會(huì)分泌少量其他化合物，如某種抗生素多肽類(lèi)物質(zhì)，進(jìn)一步抑制有害菌的生長(zhǎng)。這些乳酸菌自身含有能夠分解淀粉等物質(zhì)的酶系，并且對(duì)酒花苦味物質(zhì)極為敏感。一旦添加了酒花，它們就會(huì)死亡，確保在麥汁煮沸過(guò)程中可以被完全殺死，從而保證了啤酒的純凈性和穩(wěn)定性。2.3乳酸菌在白酒釀造中的應(yīng)用作為自然界中數(shù)量眾多的菌種之一，乳酸菌在大曲和酒醅中廣泛存在。它們的主要功能是發(fā)酵糖類(lèi)產(chǎn)生乳酸，這一過(guò)程在酒醅內(nèi)產(chǎn)生大量的乳酸。這些乳酸進(jìn)一步通過(guò)酯化反應(yīng)生成乳酸乙酯，這是白酒獨(dú)特香味的重要來(lái)源。適量的乳酸菌對(duì)白酒生產(chǎn)至關(guān)重要，因?yàn)槿樗嵋阴ベx予了白酒特有的香氣。然而，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸量需要精確控制。過(guò)多的乳酸會(huì)導(dǎo)致酒醅酸度過(guò)高，這不僅影響出酒率，還會(huì)對(duì)酒質(zhì)產(chǎn)生不良影響。同樣，如果酒中乳酸乙酯含量過(guò)多，會(huì)使酒體香味變差，口感變得悶且澀味重。2.4乳酸菌在黃酒釀造中的應(yīng)用乳酸菌在黃酒釀造中占據(jù)重要地位。黃酒發(fā)酵醪中大量存在的乳酸桿菌，在后發(fā)酵后期發(fā)揮著關(guān)鍵作用。當(dāng)其他酶活力因長(zhǎng)時(shí)間作用而降低時(shí)，某些乳酸桿菌能夠分解淀粉和糊精為糖，以及分解脈、胨、多肽為氨基酸，為酵母提供發(fā)酵所需的底物，從而持續(xù)推動(dòng)發(fā)酵過(guò)程。乳酸桿菌不僅能夠發(fā)酵糖產(chǎn)生乳酸，提高黃酒的酸度并降低其PH值，還能在自溶過(guò)程中分解為多肽、少量氨基酸和其他成分。這些物質(zhì)為黃酒增添了豐富的香氣和口感，使其口味更加豐滿和濃厚。3曲霉菌在白酒釀造中的應(yīng)用白酒，作為中國(guó)的傳統(tǒng)名酒，其釀造過(guò)程中曲霉菌的作用不可忽視。不同的曲霉菌種在白酒釀造中發(fā)揮著各自獨(dú)特的作用，為白酒帶來(lái)了豐富的香氣和口感。3.1紅曲霉在白酒釀造過(guò)程中的應(yīng)用紅曲霉是白酒釀造中的關(guān)鍵菌種之一，它主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生豐富的紅色素和多種酯類(lèi)物質(zhì)，這些物質(zhì)為白酒增添了獨(dú)特的顏色和香氣。紅曲霉在發(fā)酵過(guò)程中，還能產(chǎn)生多種有益健康的成分，如莫納可林，這些成分不僅提高了白酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，也為其增添了獨(dú)特的風(fēng)味。3.2米曲霉在釀酒過(guò)程中的應(yīng)用米曲霉在白酒釀造中同樣占據(jù)重要地位，它主要作用于酒曲的制備階段，通過(guò)分解大米中的淀粉，轉(zhuǎn)化為可被酵母利用的糖。米曲霉還能產(chǎn)生一系列的酶，這些酶在后續(xù)的發(fā)酵過(guò)程中起到關(guān)鍵作用，促進(jìn)酵母的發(fā)酵活動(dòng)，提高酒精的產(chǎn)量。3.3黃曲霉在白酒釀造過(guò)程中的應(yīng)用黃曲霉是另一種在白酒釀造中發(fā)揮重要作用的菌種，它主要產(chǎn)生黃色素和多種風(fēng)味物質(zhì)，為白酒增添了金黃色的色澤和特有的香氣。黃曲霉還能分泌一些特定的酶，這些酶能夠分解原料中的復(fù)雜有機(jī)物，為酵母提供更多的營(yíng)養(yǎng)，從而促進(jìn)發(fā)酵過(guò)程的進(jìn)行。4枯草芽孢桿菌在白酒釀造中的應(yīng)用枯草芽孢桿菌在白酒釀造中是一種重要的微生物，尤其在醬香型白酒的生產(chǎn)過(guò)程中，其作用尤為突出。這種革蘭氏陽(yáng)性嗜熱桿菌屬于芽孢桿菌科，具有較強(qiáng)的水解淀粉和蛋白質(zhì)的能力，為白酒釀造提供了豐富的前體物質(zhì)。在白酒的發(fā)酵過(guò)程中，枯草芽孢桿菌能夠產(chǎn)生蛋白酶和淀粉酶。這些酶能夠分解原料中的蛋白質(zhì)和淀粉，形成多種氨基酸和糖類(lèi)，為后續(xù)的發(fā)酵提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)。這些前體物質(zhì)在發(fā)酵過(guò)程中，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為白酒中的風(fēng)味物質(zhì)。此外，枯草芽孢桿菌還能產(chǎn)生乙偶姻、四甲基吡嗪和呋喃扭爾等化合物，這些化合物對(duì)白酒的風(fēng)味和香氣有重要貢獻(xiàn)。它們與其他微生物產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)相互作用，共同構(gòu)成了白酒獨(dú)特的口感和香氣。5總結(jié)研究得出，釀酒過(guò)程中的微生物作用至關(guān)重要。酵母菌能將糖類(lèi)轉(zhuǎn)化為酒精，為酒類(lèi)提供基本的酒精含量，并在不同釀造條件下產(chǎn)生多樣的