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酱香型古贝元生产过程中微生物及温度变化规律分析(下)
来源:《华夏酒报》  2015-12-23 15:58 作者:范志勇

  摘 要:研究了酱香型酒醅堆积过程温度变化规律,并将温度变化与细菌和酵母数量变化结合分析,确定温度的变化同微生物发酵的阶段变化存在一定规律。微生物大量繁殖产生热量导致堆积醅温度的升高,所以酒醅温度的变化滞后于微生物数量的变化。堆积醅温度的升高在一定程度上有对微生物的生长起作用,堆上温度升高到一定温度后,微生物量会下降。酒醅入窖后,温度在前几天快速升高,随后温度缓慢下降,前期主要是酒精的主要产生阶段,中后期主要是微量成分的酯化合成阶段。

  关键词:酒醅,滞后;繁殖;堆积;富集

  2、结果与分析

  2.1.3堆下层温度及微生物量的变化

  酒醅堆积过程中堆下层温度变化见图7,堆下温度变化不大,最终温度和初始温度相比温度略有上升或基本持平。酒醅堆积过程堆下细菌数量变化见图8,酵母数量的变化见图9。底层细菌和酵母生长曲线相似,细菌和酵母生长较平稳,最后阶段细菌和酵母数量仍然很多,考虑可能是厌氧菌较多的原因。

  2.1.4堆边温度及微生物量的变化

  酒醅堆积过程中堆边温度变化见图10,堆边温度的初始温度在25~30℃之间,0~1d温度变化不大,温度持平或略有下降,1~2d温度缓慢升高,2d以后温度升高幅度较大,最终温度在45~50℃左右,升温幅度到达20℃以上。酒醅堆积过程堆下细菌数量变化见图11,酵母数量的变化见图12。堆积边细菌和酵母数量都明显多于堆上、堆中、堆下,细菌和酵母在第1d开始大量生长,第2d开始急剧增加,到发酵末期生物量仍然保持一个较大的数量。堆积边缘空气较充足,适合好氧细菌和酵母的大量富集,随着温度的升高,耐高温的细菌大量富集。

  2.1.4堆上、堆中、堆下、对边温度变化及微生物量对比分析

  通过对堆积过程中温度变化的分析,温度变化最明显的是堆上和堆边,两者温度变化的规律相似即0~1d温度变化不明显,1~2d温度缓慢升高,2d以后温度快速升高。堆下温度变化不大。堆中温度升高较为平缓,温度升高的幅度较堆边和堆上小,最高升高到37~38℃左右。通过生物量的分析,摊凉后堆积醅细菌和酵母量较少,空气中的菌和大曲中的菌接种到酒醅上需要一定时间的活化阶段,当微生物的量达到一定数量后,微生物将以级数增长。同一位置酵母的数量要多于细菌的数量,分析可能是酵母富集能力较强的原因。堆积最后阶段堆上和堆中微生物量将逐渐减少,堆下和堆边微生物保持一定的数量。细菌和酵母的大量繁殖会产生大量热量导致温度的升高,从图表中可以看出细菌的大量繁殖阶段要早于温度的上升阶段。通过温度的变化可以印证,温度升高应该是微生物生长繁殖产热造成,以好氧微生物繁殖产热为主,第1d是微生物活化期,由于数量相对较少,所以温度升幅不大。1d以后形成大量微生物个体,产热较多所以升温较迅速。从微生物数量上分析,堆积过程温度的变化很大程度上是由于堆积醅表层和中层细菌、霉菌、酵母的大量繁殖造成的,堆积过程中堆积醅表面形成一层白色霉菌,这层霉菌为入窖发酵提供大量糖化酶,保证淀粉类物质分解成小分子糖类。

  2.2 入窖后酒醅温度和微生物数量的变化

  入窖时,将堆积醅表层、堆中和堆下混匀后入窖,这样操作的目的,一方面保证入窖温度的均匀性,另一方面将表层霉菌分散开,便于霉菌产生的糖化酶在发酵过程中最大程度的发挥作用分解糖类物质,同时不同的微生物也可以分散在不同的层次。测定入窖后的温度,选择封泥下1m左右的位置,并尽量保证在相同的位置连续测量。酒醅入窖温度变化见图13。

  从温度变化图中我们可以看到入窖后温度温度基本稳定在35~36℃左右,开始阶段迅速上升,4~6d达后温度升高到最高值40℃左右,温度会缓慢下降最后温度降到28~30℃左右。

  入窖后细菌数量变化见图14,酵母数量的变化见图15,细菌和酵母数量总体呈下降趋势,由于糖类氧化产生二氧化碳和水以及在无氧条件下产生酒精的过程都会产生大量的热量,产酒精的主阶段温度也应该会升高,入窖温度的最高点应该是产热和散热达到平衡时。酱香生产入窖后在前期大量产生酒精,中后期产生酒精的量会相应减少,后期主要是微量成分合成和酯类物质进一步酯化过程,实际生产中缩短发酵周期可以提高酒的产量但口感质量降低在一定程度上可以印证以上说法。入窖后,细菌的数目比酵母多,这与堆积过程情况相反,通过图表我们可以看出在前10d微生物的量迅速减少,分析应该是氧气大量消耗导致好氧菌大量死亡的因素,存活下来的多数为兼性厌氧菌,所以在入窖发酵中后期,微生物的数量减少幅度较小或生物量较稳定。

  3、小结与讨论

  3.1 酱香古贝元在堆积过程中温度有较大幅度的上升,堆积结束时,堆积表层和堆上的温度可以达到50℃以上。堆下温度升幅较小,考虑堆下微生物生长量较小产热少,温度变化不大。堆上和堆中温度前期缓慢升高,后期温度迅速上升,考虑生物量生长过程,温度的变化滞后生物量的变化。堆上和对边的温度变化规律基本相似。入窖后温度在前6d内迅速上升至41~42℃,然后缓慢下降,经过30d发酵周期后温度下降至30℃左右。入窖前期温度升高主要是有氧分解和糖类物质分解产酒精的过程中产生热量的原因,中后期由于产热分解反应减弱,温度在热传导的作用下缓慢降低。

  3.2 堆积过程中酒醅中微生物数量增长较快,酵母富集能力要比细菌强,同一位置酵母数量一般多于细菌。堆积过程堆底微生物量较少且生长过程比较平稳,没有出现急速增加又快速减少的现象。堆上和堆边在第1d时微生物量开始大量生长,在第2d时微生物数量急剧增加,堆积的末期堆上微生物量出现快速减少的现象而对边减少的幅度相对较小,分析可能堆边富集了大量耐高温的细菌的原因。堆中微生物量增长过程较堆上和对边出现延后现象,可能是由于堆中氧气含量不如堆边和堆上多,所以限制了微生物的快速增殖,在细菌的含量上堆中明显少于堆上和堆边。入窖后,细菌的数量反而比酵母略多,在入窖发酵过程中细菌和酵母的数量都是在减少的,前10d微生物数量减少的幅度较大,10d以后减少幅度变小。分析入窖微生物的减少主要是因为氧气的消耗殆尽,好氧菌逐渐死亡,存活下来的主要是兼性厌氧菌。

  3.3 对酱香古贝元温度及生物量变化的分析使我们更清楚的了解酱香生产过程

  不同阶段的发酵情况,为研究微生物的作用及微量成分形成阶段提供了参考,对微量成分形成的阶段和机理需进一步研究。(您对本文有何见解,欢迎通过新浪微博@华夏酒报进行讨论。)

 

编辑:王丹
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