淺談乳酸菌在黃酒生產中的作用

1、淺談乳酸菌在黃酒生產中的作用乳 酸 菌 具 有促進釀酒的發(fā)酵，維持與保持釀酒微生態(tài)環(huán)境的作用；乳酸菌代謝產物具有多樣性，其主要代謝產物乳酸與其他有機酸具有調整發(fā)酵醪 PH 值、抑制雜菌1 / 49生產、維護正常發(fā)酵，提高出酒率的作用。同時，乳酸菌是形成乳酸乙酯及其他香味成分的重要基礎物質，具有矯正香氣和口味、增加濃厚感、穩(wěn)定香氣、柔和酒體和提高黃酒質量的作用。乳 酸 菌 以 代謝產物命名，是利用碳2 / 49水化合物發(fā)酵成乳酸的一類菌群的統(tǒng)稱，主要有霉菌類、酵母菌類、細菌類。其中，以細菌較為常見。目前，已發(fā)現的乳酸細菌有50 種。乳 酸 菌 發(fā) 酵分為兩類：一類是同型發(fā)酵，其發(fā)酵過程中只3 /

2、 49產生乳酸，進行同型乳酸發(fā)酵的菌群類有鏈桿菌、鏈球菌、德氏桿菌、保加利亞桿菌、酪乳桿菌等；另一類為異型發(fā)酵，異型乳酸發(fā)酵的微生物有腸膜狀明珠菌、短乳桿菌、番茄乳桿菌、甘露乳桿菌、真菌中的根霉和毛霉等，這類乳酸菌在發(fā)酵4 / 49過程中除了產生乳酸外，還能生成微量乙酸、琥珀酸、富馬酸、丙酮酸等有機酸以及乙醇、二氧化碳等。1 乳酸菌與黃酒釀造的關系釀 造 黃 酒 離不開乳酸菌參與生化5 / 49反應，在一定程度上由乳酸菌代謝產生的乳酸與酵母發(fā)酵生成的酒精反應生成乳酸乙酯的含量，決定了黃酒的風味。因此，要釀制名優(yōu)黃酒就必需先了解米漿水和發(fā)酵中的乳酸菌體系，掌握乳酸菌的體系和作用有助于控制工藝條件

3、，促進6 / 49釀酒有益菌生長，提高黃酒產品質量。1.1 黃酒米漿水中分離乳酸菌的選育和研究。黃 酒 工 藝 中的浸米不僅便于蒸煮，而且在浸米過程中產生的乳酸存在于米漿7 / 49水中，應用于黃酒釀造具有現實的作用。由于傳統(tǒng)浸米過程時間較長，米的淀粉損失多。通過厭氣培養(yǎng)，從米漿水中分離出乳酸菌在浸米時將所選育出的乳酸菌按 2%3%，接入到浸米水中，浸米時間為 9 天，使乳酸菌量上升到 1 億/l 以上，酸度8 / 49為 13.8g/l，基本達到要求。經 生 產 試 驗結果看，符合紹興加飯黃酒標準，并且風味比傳統(tǒng)原樣加飯酒略有提高。1.2 乳酸菌在黃酒發(fā)酵過程中的作9 / 49用。傳 統(tǒng) 高

4、 濃 液態(tài)法黃酒是開放式與半開放式和抑制式的生產。通過漿水、曲、淋飯酒母、釀造用水等進入酒醪中。由于麥曲、漿水、淋飯酒母、釀造用水及發(fā)酵容器內微生物群落存在差10 / 49異，其物質代謝、能量代謝的方面不同，導致黃酒特征風味的差異。乳酸菌不僅是黃酒釀造中主要微生物，也是漿水中重要功能菌。1.2.1 乳酸菌能調整酒醪 PH 值，抑制雜菌生長繁殖，起到以酸制酸作用。11 / 49乳 酸 菌 群 與酵母菌、曲霉菌共同參與黃酒發(fā)酵，俗稱三邊發(fā)酵。毛青鐘在黃酒發(fā)酵過程中乳酸桿菌的功與過一文中認為，乳酸桿菌能耐低 PH 值，發(fā)酵糖產生大量乳酸。在黃酒發(fā)酵過程中，降低和維持低12 / 49PH 值，形成黃酒

5、中有效成分乳酸。黃酒為開放式發(fā)酵，而乳酸桿菌的大量生長，能夠產生并累積乳桿菌素以及維持低 PH 值，抑制其他細菌的生長繁殖，而對酵母無抑制作用。為 適 應 發(fā) 酵醪液的環(huán)境，酵母菌自13 / 49身進行特定的染色體適度重排，酵母菌種本身能夠適應在低 PH 或有乳酸桿菌等黃酒發(fā)酵醪液的環(huán)境。1.2.2 為黃酒發(fā)酵微生物提供營養(yǎng)物質，促進釀酒微生物的生長繁殖。14 / 49乳 酸 菌 群 在黃酒釀造生產過程中正常發(fā)揮代謝活性，能直接為其他微生物提供生長繁殖可利用的必需氨基酸和各種維生素，還能提高礦物元素的生物學活性。1.2.3 促進黃酒釀造中酶系的糖化15 / 49與發(fā)酵，有些乳酸菌能夠自溶產生活

6、性成分。乳 酸 菌 本 身所產生的酸性代謝物質，維持和保證了釀酒發(fā)酵微酸性環(huán)境，有利于黃酒釀造酶系糖化與發(fā)酵的順利進行，提高原料利用率。16 / 491.2.4 有利于保持和改善黃酒釀造中的微生態(tài)環(huán)境。在 黃 酒 前 發(fā)酵與主發(fā)酵期間，主要是高溫乳酸菌生長、繁殖、發(fā)酵。而在釀酒發(fā)酵的后期，主要是低溫乳酸菌群的生長、繁殖、發(fā)酵。由于厭氧乳17 / 49酸菌的繁殖，代謝產生較多乳酸，使酒醪酸度上升，有效地抑制了其他的部分雜菌的代謝活動。同時在乳酸菌生長代謝過程中，會產生一些具有抗微生物活性的物質，如有機酸、過氧化氫、二氧化碳等。這些物質均在體外表現出抑菌活性，而且18 / 49很多乳酸菌都能產生細

7、菌素，如乳鏈菌素、噬酸菌素、乳酸桿菌素等，這些物質在保持和改善黃酒釀造微生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與協調中發(fā)揮著重要的調節(jié)作用。而且在后發(fā)酵中由于醪溫降低，形成部分高溫乳酸菌死亡、自溶，給酵母和低溫乳酸19 / 49菌發(fā)酵提供了豐富的營養(yǎng)物質。乳酸菌群與酵母菌、曲霉菌的協同作用。1.2.5 促進釀酒的香味物質及香味的前驅物質的生成。乳 酸 菌 在 黃酒發(fā)酵中主要產生乳20 / 49酸外，還產生少量乙酸、琥珀酸、富馬酸、甲酸、丙酸、二氧化碳及其他微量醇、醛、酸等。乳酸通過酯化生成乳酸乙酯等。在 不 同 條 件作用下，不同的乳酸菌種類產生乳酸與其它有機酸比例不同，同樣21 / 49生成 D 一乳酸、L 乳酸、

8、 DL 乳酸的數量不同。因此，以乳酸為前體物質可生成黃酒多種香味物質，提高了黃酒風味的復雜性和完美性。1.2.6 多種乳酸菌混合生長繁殖，有利于提高黃酒釀造中微生物的生物活性。22 / 49傳 統(tǒng) 黃 酒 釀造生產過程中多種微生物共存，各種釀酒微生物之間關系密切，多種乳酸菌混合生長與繁殖，厭氧的菌株與非嚴格厭氧菌株進行共同培養(yǎng)，可以提高黃酒在整個發(fā)酵期間特別是后期的厭氧菌的數23 / 49量和存活率，可延長黃酒發(fā)酵過程中微生物的存活時間，提高釀酒發(fā)酵微生物的活性。其中乳酸、琥珀酸就有促進醋酸菌生長的作同。2 乳酸菌代謝產物在黃酒中的華夏酒報 :郵發(fā)代號 23-189當地郵局可訂閱含量24 /

9、49與作用2.1 乳酸在有機酸中的地位和產生途徑。乳 酸 菌 在 黃酒發(fā)酵中除產生乳酸外，還能生成多種微量有機酸。以乳酸為底物，還可以生成丙酸、25 / 49丁酸等其它有機酸。而以上這些有機酸通過酯化反應生成相應的乙型酯，是黃酒的重要香味來源。黃酒中有機酸主要以乳酸為主，在紹興加飯酒中乳酸含量最高為 4642.8mg/l，最低為 2952.4mg/l，占紹興加飯酒 4 種有機酸含量為 40%60%。在以26 / 49前文獻報道中檸檬酸的含量一般并不高，但是在新的研究中，含量為1306.3mg/l3709.9mg/l，占 酒 樣 中 總 酸 的20.14%46.96%。乳 酸 在 黃 酒中產生途

10、徑主要是米飯搭窩培養(yǎng)制淋飯酒27 / 49母時，酒藥、毛霉作用生成乳酸為主和其他琥珀酸、反丁烯二酸，其余在清漿水和黃酒酒醪中由于乳酸桿菌、鏈球菌的作用生成乳酸等有機酸。2.2 乳酸是代表各種類型黃酒特征的有機酸。28 / 49在 各 類 型 黃酒中的主要酸類有乳酸，其次是磷酸、琥珀酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸等。在黃酒四大酸中，乳酸含量最高。在 干 型 上 海甲黃酒中乳酸占總酸量 83.52%70.71%，半29 / 49干型在花雕酒中乳酸含量占總酸量 76.55%，甜型封缸酒中乳酸含量占總酸量 73.47%，江蘇老酒中乳酸含量占總酸量 71.95%，長春玉米酒中乳酸含量占總酸量 67.97%。

11、2.3 乳酸乙酯在黃酒芳香酯中的含30 / 49量與地位。黃 酒 中 部 分乳酸乙酯是由乳酸在酵母酯化作用下生成乳酸乙酯：CH3CHOHCOOHC2H5OHC2H4OHCOO C2H5 H2O ， 即 每 100mg 乳酸乙酯折合乳酸 76.18mg。黃酒中31 / 49乳 酸 乙 酯 含 量 為341.29mg/l917.50mg/l，折 合 乳 酸 為 260mg/l698.9mg/l 。 因此，有一定數量的乳酸在酵母脂化作用下生成乳酸乙酯；并且黃酒經陳釀后乳酸和乳酸乙酯含量都有所增加。乳 酸 乙 酯 的32 / 49含量在黃酒酯類物質中的具有重要地位，其含 量 占 總 酯 的83.18%

12、70.73%；正是由于乳酸乙酯在黃酒特征的香味成分含量的不同比重，才形成了多種類型黃酒的濃郁香氣。3 乳酸菌代謝33 / 49產物在黃酒風味中的功能與作用3.1 乳酸在黃酒風味中的作用與地位。3.1.1 乳酸的性能與特征。乳 酸 菌 的 主34 / 49要代謝產物為乳酸，又羥基丙酸，含有一個羥基和一個羧基。發(fā)酵的乳酸多是 L 型，熔點 16.8 ， 沸 點 高 達122，相對密度 1.249。乳酸達高濃度時縮合成酯，成平衡狀態(tài)。由兩分子乳酸縮合而成的酯稱為乳酰乳酸，再脫水則成丙交酯。35 / 49乳 酸 風 味 特征在0.007g/100ml0.016g/10 0ml 時，呈柔和有濃厚感，過量

13、發(fā)澀。3.1.2 乳酸能減輕黃酒的活性感，增加酒體的醇和度。36 / 49乳 酸 雖 然 分子量小，含有羥基和羧基，很容易與水分子、乙醇分子形成氫鍵。正是由于乳酸在酒中具有較強的附著力，意味著與口腔的味覺器官作用時間長。同時乳酸可以通過氫鍵與酒體中的易揮發(fā)的小分子結合，在小分子與大分37 / 49子之間充當橋梁與紐帶作用，使酒體中的大分子，小分子及微量元素更易形成膠體，加上乳酸本身口味的微酸、微澀、柔和，有濃厚感等特點。3.1.3 乳酸能調和口味，柔和酒體，穩(wěn)定香氣。38 / 49由 于 黃 酒 中的乳酸含量多，使酒質柔和濃醇，給黃酒帶來良好的風味。同時與其他有機酸相互融合和恰當含量就顯的比較

14、柔和順滑，對酒的口味起到緩沖平衡作用，使酒質調和，減少辛辣味。而且乳酸具有黏度39 / 49大、沸點高、易凝固的特點，所以能改變酒中氣味分子的揮發(fā)速度，起到調和體系口味，穩(wěn)定酒質香氣的功能。3.1.4 乳酸是黃酒新酒老熟的有效催化劑和穩(wěn)定劑。長期以來，對40 / 49于新黃酒催陳老熟的問題，黃酒行業(yè)中使用了多種方法，但效果并不明顯。其 實 黃 酒 中的有機酸本身就是很好的老熟催化劑，而乳酸更特別，從乳酸的分子結構來看，其水溶性、醇溶性、酯溶性更41 / 49好，在酒體中與酒中的香與味成分的紐帶和連接劑，形成膠體，能有效地緩解酒中的酯類水解，促進酒體穩(wěn)定，同時也有利于新酒的老熟，改善酒體中各風味

15、物質的融合程度，增加酒體香氣的復合性，顯出乳酸的穩(wěn)定老熟劑的作用。42 / 493.2 乳酸乙酯在黃酒風味中的作用與地位。3.2.1 乳酸乙酯的性狀與特征。乳 酸 乙 酯 為無色揮發(fā)性液體，具有特殊的朗姆酒，水果和43 / 49奶油香氣。沸點 154，閃點 46?；烊苡谒⒋碱?、酮類、醚類和油脂。3.2.2 增加黃酒的醇甜感。乳 酸 乙 酯 的風味特征是香味弱、味微甜，適量的乳酸乙酯44 / 49有醇厚感。黃 酒 中 含 有較高的乳酸乙酯，可以增加酒體的協調性和醇甜感，同時，還可以增加黃酒酒體的醇和度。3.2.3 延長黃酒余味，豐富味感。45 / 49乳 酸 乙 酯 由于它的分子構成，與乙醇、酯類、水都