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黄酒浸米浆水及其微生物变化和作用



全 文 :酿酒科技
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黄酒浸米浆水及其微生物变化和作用
毛青钟
(浙江绍兴东风酒厂,浙江 绍兴 895686)
摘 要: 在浸米过程中,浆水中微生物数量较多,发酵产物和自溶产物极其丰富,是形成绍兴酒风味复杂性的主要因
素之一,也是决定黄酒发酵能否顺利进行的关键因素之一。浆水中的有机酸主要是由乳酸杆菌发酵而产生的乳酸,乳
酸杆菌主要来源于周围环境微生物菌群。(丹妮)
关键词: 黄酒生产; 浆水; 作用; 微生物; 乳酸杆菌
中图分类号:1-5<5;7;1-5<9;7;1-5<5;9 文献标识码:= 文章编号:9669’>5?<(5667)68’66@8’67
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黄酒技术书和文献中,在介绍浸米浆水F以下简称浆水 O中微
生物的作用时,都提到:“浆水中的乳酸主要由乳酸链球菌F*#$’#
)$+,-$%#%#’O的发酵作用而产生”]9^8_。
笔者对糯米浸渍过程,浆水中的微生物进行观察,检测发现:
浆水中的有机酸F绝大部分是乳酸)主要是由乳酸杆菌 F*#$%&#’!.
!()O的发酵作用而产生,并产生大量的氨基酸和许多其他物质。在
不同温度条件下浸米,对浆水中的微生物进行观察和初步检测,与
大家共同探讨。
9 材料和方法
9;9 材料
9;9;9 实验用材料
浆水:选择正常的传统浸米池,在浸米池上、中、下 8 点取样
后,充分混合。实验室浸渍的浆水,直接取样。并在取样前,对环境
进行消毒,以防其他微生物污染。
培养基:A‘- 琼脂培养基,麦芽汁培养基。
试剂:8 aFX b XO双氧水,取 96 (3 86 a的双氧水,用新鲜制备的
蒸馏水定容至 966 (3,摇匀后装入深色瓶,在冰箱中储存备用。甲
基蓝:取 6;9 , 甲基蓝在三角瓶中,用 966 (3 蒸馏水溶解后即可。
米:粳糯,符合 c=98d7’9>?< 标准。
9;9;5 主要仪器:无菌操作室,超净工作台,培养箱,显微镜,Se 试
纸,d6 (3,966 (3容量瓶,9 (3,5 (3,d (3,96 (3 移液管若干。
9;5 方法
9;5;9 计数
样品用甲基蓝活体染色法直接计数细菌和酵母[7]。本计数是
确定哪一类菌占优势及作用。霉菌只有在浆水表面少量生长,不作
计数。
9;5;5 检测
根据浸米浆水中微生物的特殊性,用双氧水氧化酶法来区分
乳酸菌和醋酸菌,结合 A‘- 琼脂培养基选择性地检测乳酸菌。双
氧水氧化酶分析的原理是好气微生物能将双氧水分解并释放出氧
气的特性。滴一滴 8 a的双氧水在载玻片上,并植入一点新鲜的菌
落。如果有气体释放,则表明该菌含有氧化酶。由于很难直接观测
到气体的释放,因此,在 96 倍的显微境下观测。醋酸菌和酵母菌过
氧化氢酶为阳性反应,乳酸菌过氧化氢酶为阴性反应 ]7_。
5 结果与分析
5;9 不同气温下浸米浆水中微生物数量
在’5;6^d;6 f下浸米,浆水中微生物数量见表 9。在 d;6^9d;6
f下浸米,浆水中微生物数量见表 5。
5;5 实验室浸米试验,浆水中微生物检测结果
材料:粳糯,清洁水(符合酿造用水要求O。加水比例与生产上
相同。试验容器为 d666 (3 水桶,装料F水g米O@6 a,样品采集为水
桶底部取样。测定值为并行 8 个试验样品的平均值。
5;5;9 在 ?;d^96;6 f下浸米,浆水中微生物数量见表 8。
5;5;5 在 9d;6^56;6 f下浸米,浆水中微生物数量见表 7。
5;5;8 89 f恒温培养箱内浸米,浆水中微生物数量见表 d。
5;8 分析
5;8;9 检测结果的分析
从表 9 至表 d 的检测数量已发现,当浸米浆水的 Se 值小于
7;d 时,球菌的数量已很少,很难检测到。以后浆水酸度升高,浸米
过程以杆菌的作用为主,此时,用过氧化氢酶分析法、A‘- 培养基
等进行检测,乳酸杆菌占总杆菌数的 ?d a以上,越到浸米后期,乳
酸杆菌所占比例越大。而此时FSe7;d 时O,浆水的酸度只占结束浆
收稿日期:5668’6>’55
作者简介:毛青钟(9>@8
DOI:10.13746/j.njkj.2004.03.030
酿酒科技
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水酸度的四分之一以下,浸米温度越低,所占比例越小。而且,在浸
米初期,温度在’5;6<=;6 >时,浸米第 7 天,杆菌数已大大超过球
菌数。当浸米温度提高到 9= >,浸米 9 ? 后,杆菌数就超过球菌
数。但到浸米结束,仅有极少量的乳酸球菌@对生和四链生A存在,
乳酸球菌存在于浸米的整个过程,只是数量非常少,只起到很小的
作用。另外,尚有少量的芽孢乳杆菌属@!#$#%&’(#)&’*%%+,A和产乳酸
的芽孢杆菌如凝结芽孢杆菌 @-&’*%%+,%&./#%&’(*’+,A、左旋乳酸芽孢
杆菌 @-&’*%%+,%&./#%&’(*’+,A、消旋乳酸芽孢杆菌 @-&’*%%+,$&’.0*%&’(*1
’+,A等存在于浸米的整个过程,但数量非常少,对浆水升酸作用很
少B=浸米初期,浆水 EF 值在 =;7 以上,尚有少量的果胶杆菌@2.’(*1
3&(+,A存在,数量在 6;99=<6;98 亿个 G (3 不等,果胶杆菌运动方式
很特殊,幼小时,作“H”状快速运动,长大后像蛇一样快速运动。当
浆水 EF 值小于 =;7 和乳杆菌素的增加,果胶杆菌的生长受到严重
抑制,数量迅速减少,以后就没有检测到。果胶杆菌发酵产丙酸 BID。
浸米前期,浆水表面主要是醋酸杆菌、乳酸杆菌,数量巨大,形
成一层半透明状的膜,有些类似于椰子纳塔@+)J)ABKD。镜检观察有 K
类菌:@9A不运动的单生短杆菌,此菌数量最多。@5A不运动的单生、
对生的长杆菌,此菌数量次之。@8A单生的球菌,不运动,此菌数量
少。@7A细长形直杆菌,直线运动,单生,此菌数量少。@=A棒杆形杆
菌,运动,单生、对生,此菌数量较多。@CA短杆菌,单生、对生,此菌
数量较多。@IA超长的细长形杆菌,一一对生,运动,数量很少。@KA粗
杆形杆菌,单生、运动,数量很少。上述几类菌互相编织成膜状,随
着浸米时间的延长,膜加厚,当 EF 值下降到 7;6 后,此膜又逐渐减
少或消失。随后,有些浸米池表面又会形成泡沫花状的白色膜,此
膜厚,镜检观察,以产膜酵母、裂殖酵母和白地霉组成,这类微生物
对浸米有害;浸米温度越高,此膜出现的比例越大。
醋酸杆菌为好氧菌,主要存在于浆水表面,在浆水内部缺氧情
况下,很少存在,对浆水的作用小。
浆水内的酵母以巨大酵母 @圆形、椭圆形,多端芽殖 A、假丝酵
母和极少量的酿酒酵母等为主,数量少,对浸米浆水的产酸作用很
小,而对浆水中产生的风味成分有一定作用。
总之,整个浸米过程,以糯米本身所含少量糖分、少量淀粉酶、
蛋白酶的分解作用作为起步;以乳酸杆菌的分解作用和发酵作用
为主导,越到浸米后期,乳酸杆菌所占比例越大,因此,浸米浆水的
有机酸(乳酸)主要是由乳酸杆菌发酵产生,而球菌、果胶杆菌、醋
酸杆菌、芽孢杆菌等的作用小。
5;8;5 营养成分的分析
5;8;5;9 对淀粉的分解作用
有些乳酸杆菌能对淀粉和糊精进行分解,或直接利用淀粉、糊
精发酵产酸。如嗜淀粉乳酸杆菌(45607%#8*%+,)能水解淀粉,巴氏
乳酸杆菌(45&,(#$*&3+,)能水解淀粉、糊精,产生胞外多糖和丝状
粘质,459*&,(&(*’%%, 能降解淀粉、糊精等,上述乳酸杆菌能分解淀
粉、糊精为糖 BLD,进而发酵;另外,产乳酸的芽孢杆菌属如左旋乳酸
芽孢杆菌(-&’*%%+, %&./#%&’(*#+,)和凝结芽孢杆菌 @-&’*%%+, ’#&:+1
%&3,A等能分解淀粉,而发酵产乳酸 B=MCD。浸米过程淀粉和糊精的分解
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主要由上述菌完成,提供给乳酸杆菌发酵产乳酸足够的糖分。
5;8;5;5 对蛋白质的分解作用
大部分乳酸杆菌能分泌少量的酸性蛋白酶,有微弱分解蛋白
质为月示、胨、多肽的能力,而绝大部分乳酸杆菌如干酪乳酸杆菌
(!#$%&’)、短乳酸杆菌(!()&*’%)、食品乳酸杆菌(!$+’,&-.$)’/%)、
植物乳酸杆菌(!0+$-.$)/,)等具有较强酸性内肽酶、氨肽酶、羧肽
酶、寡肽酶活力,能分解月示、胨、多肽为氨基酸等 <=>?@,提供给乳酸杆
菌生长所需营养,从而促进发酵产乳酸,并产生大量氨基酸。
5;8;5;8 浸米前期乳酸球菌、果胶杆菌、醋酸杆菌等的少量发酵产
物和自溶产物也提供给乳酸杆菌繁殖、生长所需的营养。
因此,浆水中乳酸杆菌繁殖、生长、发酵所需营养充足,能持续
发酵产乳酸。
5;8;8 浆水成分的分析
浸米结束,浆水成分的分析结果如表 ?。
对浆水成分分析可知,浆水中绝大部分有机酸为乳酸,其他酸
如醋酸、丙酸、琥珀酸等很少。
综上所述,浸米过程,浆水中的乳酸主要是以乳酸杆菌的分解
发酵作用而产生,不是以乳酸链球菌的发酵作用而产生。
8 浸米过程中微生物的来源
8;9 浸米原料中微生物的检测
新轧好糯米的细菌数在 968个 A , 以下,杆菌数更少,基本没有
检测到。但在运输和酒厂米仓库的堆积过程,尤其是堆积过程中,
糯米的细菌数大幅提高。清洁水中,由于缺乏乳酸杆菌生活所必需
的营养物质,所以不存在乳酸杆菌 <=@。
因此,浆水中的乳酸杆菌主要是从酒厂熟地 <99@环境上的微生
物菌群接入,即浸米池池壁、浸米池周围空气、周围场地、浸米工器
具、米仓库等的微生物菌群中所接入。
8;5 浆水微生物富集试验
每年下半年浸米开始有一个短暂的微生物(乳酸杆菌)富集过
程。笔者设计如下试验:浸米容器为缸、小浸米池、培养箱里水桶浸
米;在同样米、水、温度、浸米时间等条件下,每年冬酿开始在同一
器具的第一次浸米的酸度比在此器具的第二次浸米的酸度要低得
多。
试验条件如下:
米:粳糯;水:清洁水,符合酿造用水要求;加水比例按要求。缸
浸米温度为 55 B,浸米时间为 7 C。
小池浸米温度为 9D B,浸米时间为 8 C。
培养箱水桶浸米温度为 89 B,浸米时间为 8 C。
第一次是冬酿开始的首批浸米,第二次为同一器具、同样条件
下的第二次浸米,并使 5 次浸米的条件相同。试验结果见表 D。
第一次浸米把有利于产酸作用的乳酸杆菌富集,第二次浸米
时,从容器、空气等环境中的有益乳酸杆菌的接入量大大增加,浸
米酸度和效果就大幅提高。从富集试验也可以说明乳酸杆菌的来
源。
因此,浸米浆水中起主要作用的乳酸杆菌主要是由长期的酿
造场地即熟地上累积的、独特的、固有的、有益的微生物菌群中接
入。
7 浆水的作用
7;9 浆水作为绍兴酒的配料加入及通过饭的带入,提供给绍兴酒
丰富的风味前体物质和风味成分,如蛋白质、多肽、氨基酸、核酸、
乳酸、乙酸、丙酸、琥珀酸、双乙酰、酯类等物质,经发酵、贮存等过
程,是形成绍兴酒风味丰富性、复杂性的主要因素之一。
7;5 给发酵醪接入一定数量和品种的有益乳酸杆菌。
7;8 浆水调节发酵醪液的 EF 值,使发酵醪呈酸性,抑制有害细菌
的繁殖、生长。
7;7 浆水中的乳酸主要由乳酸杆菌发酵产生,浆水中有大量的乳
酸杆菌,乳酸杆菌在产酸的同时产生乳杆菌素(!$1.21’3’-)。一种
乳杆菌素对其他乳酸杆菌、乳酸球菌等有较强抑制作用,如 G/*H
3/&* 等(9I?9 年)报道了由发酵乳酸杆菌(!4&),&-./,)产生的乳
杆菌素对其他乳酸杆菌、片球菌J5&3’21211/%K、明串珠菌 J!&/12-2%6
.21K乳球菌J!$1.21211/%K、嗜酸链球菌J7.)&0.21211/% .8&),208’+/%K有
较强抑制作用;嗜热乳酸杆菌(!$1’3208’+/%)产生的乳杆菌素对沙
门氏菌 J7$+,2-&++$K、志贺氏菌(%8’9&++$)、假单胞菌(5%&/32,2-$%)
等致病菌有抑菌作用<=@。植物乳酸杆菌(!0+$-.$)/,)产生的乳杆菌
素是抗广谱革兰氏阳性菌的细菌素,尤其对酒类酒球菌(:&-21216
1/% 2&-’)旧称酒明串珠菌(!&/12-2%.21 2&-2%/,)有最大的抑制作
用<95>98@。绝大部分乳酸杆菌都能产生乳杆菌素。乳杆菌素在 966 B
处理 56 (+ 后有一定活性,即 966 B热稳定<98@。随着投料加入发酵
醪中,因此,有选择性地选择,有益于正常发酵的乳酸杆菌的繁殖、
生长、发酵,与酵母协同发酵作用,使发酵顺利进行。即,浆水中乳
酸杆菌的种类和比例同时也决定着发酵醪内乳酸杆菌的种类和比
例。
7;= 浆水中有丰富的营养物质和生长素。如多种氨基酸、核酸、糖
类、维生素、烟酸、泛酸、叶酸、吡哆醇等提供给发酵醪中酵母、乳酸
杆菌的快速生长、繁殖。上述物质是乳酸杆菌和其他微生物分解糯
米及其自溶(或受热自溶)分泌的产物,经浆水作配料加入和饭带
入发酵醪。
7;? 浆水中乳酸杆菌自溶(或受热自溶)产生活性成分。酸性多糖
磷壁(酸)质(1/.2%.).C),又称垣酸(1/.2%.).C),能促进饭的
溶解、液化。投料后,促进发酵醪的液化,从而促进发酵,提高原料
利用率。
总之,浆水的好坏是决定能否正常发酵和发酵能否顺利完成
的关键因素之一。
= 结论
=;9 浆水中的有机酸(绝大部分是乳酸)主要是由乳酸杆菌发酵
而产生,乳酸杆菌可分两类,一类是能分解淀粉和糊精的乳酸杆
菌,另一类是能高产乳酸的乳酸杆菌;不是以乳酸链球菌的发酵作
用而产生的。
=;5 浆水中的乳酸杆菌主要是从酒厂的熟地环境上的微生物菌
群接入,而且每年的冬酿开始,乳酸杆菌有一短暂富集过程。
D=
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<;8 浆水中的乳酸杆菌的种类和比例决定着发酵醪液中的乳酸
杆菌的种类和比例。随着配料加入浆水,浆水中的乳酸杆菌直接接
入发酵醪。浆水中的乳酸调节发酵醪液的低 => 值、酸性环境、随
配料加入和饭带入的乳杆菌素,有选择性地抑制其他乳酸杆菌和
有害细菌的繁殖生长,因此,在开放条件下,确保发酵正常和顺利
完成,即浆水是决定能否正常发酵和发酵能否顺利完成的关键因
素之一。
<;7 浸米过程,浆水中微生物数量巨大,发酵产物和自溶产物极
其丰富,随配料加入和饭带入发酵醪中,经发酵、贮存等过程是形
成绍兴酒风味丰富性和复杂性的主要因素之一。
<;< 浸米开始,若带入浆水中细菌数量和种类太多、则浆水中微
生物太杂,对有益乳酸杆菌的繁殖生长有抑制作用,影响浸米质量
和效果,进一步影响发酵过程。因此,浸米用水须用清洁水(符合酿
造用水要求)。
? 讨论
?;9 浸米过程,尤其是低温,在 < @以下浸米,浆水中乳酸杆菌的
详细种类和生化性能有待于进一步研究。
?;5 浆水中的巨大酵母(比生产用正常酵母大 7A< 倍)的性能和
作用有待于进一步确定。
?;8 实验室浸米时间延长到米浆发臭时(浆水发臭试验),上层浆
水中用显微镜观察发现有会运动、会变形、圆形、如单细胞的个体,
个体直径在 9BA59!(,个体内有少许内容物,个体内组织像酵母,
但无核,边缘整齐,此个体可能是乳酸马克鲁维酵母产生的类似变
形虫的细胞C9?;7 机械化黄酒生产中,浸米时间短,温度高,微生物种类和数量
多,乳酸杆菌的种类、数量与低温浸米有较大的区别,而且酵母数
量多,浸米质量效果有一定的缺陷,一定程度上影响机械化黄酒的
风味。
?;< 分离出在浆水中有益的,起主要作用的几种乳酸杆菌,经扩
大培养后,接入浆水中,进行纯种浸米,并应用于机械化黄酒生产,
可取得较好效果。
?;? 浆水中乳酸杆菌品种丰富,可分离出能高产乳酸的乳酸杆菌
和多品种的乳酸杆菌,可应用于乳酸工业和其他行业。
?;B 浆水和曲的微生物主要是由熟地上微生物菌群所接入,发酵
醪中的酵母和乳酸杆菌部分由熟地上微生物菌群直接或间接接
入,为达到绍兴酒原产地域产品保护的目的,对熟地环境、生态(防
止空气污染、不随意变更酿造用厂房、场地、工器具、环境等)的保
护已刻不容缓。
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酒业包装创新论坛
“中国国粹杯酒业包装创新大奖暨中国酒业包装
创新论坛”在蓉城举行
本刊讯:由全国糖酒会会务领导小组办公室、《名酒世界》杂志社主办的“中国国粹杯酒业包装创新大奖暨中国酒业包装创新论坛”于 5667 年 8 月 9F
日在成都锦江宾馆鸿宾厅隆重举行。中国酒业包装设计的顶级专家、包装企业及酿酒企业聚集一堂,共商中国酒业包装大计。
中国食品工业协会、四川省人民政府相关部门、文化名人、中国食品工业协会副会长潘裕仁、中国糖业酒类集团公司高级经济师、全国糖酒会办公室
主任何继红、中国食协白酒专业委员会副会长张菊明、四川省食品工业协会会长张胜明、中国戏剧家协会副主席、著名作家魏明伦、四川省商务厅副厅长
李维民、成都商品交易会办公室副主任陈道文、《名酒世界》杂志社社长杨柳等出席了会议。
论坛采用对话形式召开。现场由主持人、嘉宾、代表以互动形式进行交流,著名设计师、文
化名人、高校教授就啤酒品牌本土化、中国文化·世界语、酒包装与市场、新时期企业与设计师
职能关系、酒文化与美酒赋 < 个话题进行了对话。
会上还颁发了“国粹杯中国酒业包装创新大奖”各项大奖,包括终身成就奖、最佳视觉效
果奖、最佳工艺创新奖、最佳创意奖、最佳技术创新奖、学术成果奖。黄永玉、水井坊酒、红花郎
酒等设计师和作品获得了大奖。
据悉,“中国酒国粹杯酒业包装创新大奖暨中国酒业包装创新论坛”是近年来规模最大、
档次最高的糖酒会主题活动之一。该论坛将极大地推动中国酒业向包装规模化、集团化、国际
化方向发展。论坛旨在面向业界呼吁,进一步深刻认识包装的重要性,使对酒包装的重视达成
共识。让酒包装有更大的市场空间、更广泛的社会认知度。
通过参赛及获奖作品,展示出了我国酒业包装近年来的长足发展。据组委会人士介绍,通
过本次活动,一批优秀的包装作品、设计员脱颖而出,对促进中国酒业包装的健康有序发展,
将起到积极作用。(单雨)
B?