摘要:微生物用於食品加工是人類利用微生物的最早、最重要的一個方面,在我國已有數千年歷史。人們在長期的實踐中積累了豐富的經驗,利用微生物製造了種類繁多、營養豐富、風味獨特的食品。隨著經濟的快速發展,人們的生活變得越來越好,酒逐漸成為人們生活中必不可少的一部分。酒行業也發展的越來迅速,各種類型的酒相繼出現,利用微生物釀酒的技術也越來越顯得重要。所以,本文側重探討的是微生物在釀酒中的應用。
1各種微生物在釀酒中的應用
1. 1 麴黴菌在釀酒中的應用
紅麴黴在釀酒過程中的應用:白酒香型的風格主要是由其中的酯類、高級醇、有機酸等微量成分及其比例關係和其協調性來定,尤其是酯類。由於某些紅麴黴具有較強的酯化己酸與乙醇為己酸乙酯能力,所以其在濃香型白酒中研究更多,應用也更為廣泛,其利用方式有很多種。可以用作酯化大曲、酯化液、粗酶製劑等。
米麴黴在釀酒過程中的應用:米麴黴具有較強的蛋白質分解能力,同時也具有糖化活力。米麴黴繁殖和產酶的同時,產生葡萄糖、胺基酸、維生素等成分,為酵母提供營養來源,並生成有機酸、高級醇及酯類等成分;再者米麴黴產生的曲香及輔料的成分,作為酒的前體物質賦予酒以獨特的風味。
黃麴黴在釀酒過程中的應用:黃麴黴產液化型澱粉酶的能力強,蛋白質分解能力僅次於米麴黴,並且它能分鬃DNA產力強,蛋白質分解能力僅次於米麴黴,並且它能分解DNA產生核苷酸。
1.2 枯草芽孢桿菌在釀酒中的應用
酯類是具有芳香性氣味的揮發性化合物,白酒中酯類主要以乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯為主。枯草芽孢桿菌生產出的白酒中己酸乙酯的含量顯著降低。因此應用時需考慮到其負面作用,搭配使用其他功能曲,例如:堆積發酵後添加酯化酶活力較高的大曲再入池發酵。枯草芽孢桿菌生產出的酒樣中乙醇含量降低。對出酒率也有負面影響,應用時需要注意其用量。高級醇包括正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇、仲戊醇、己醇和庚醇等,這些醇類物質有強烈的氣味。這些醇的分子量比乙醇的分子量大。又稱為雜醇油。高級醇是白酒中醇甜和助香劑的主要物質,也是形成香味物質的前體物質。高級醇在人體內氧化速度較乙醇慢,停留時間長,使人體神經系統充血,弓l起頭痛。過多的高級醇不僅對人體有毒害作用,而且麻醉力也比乙醇強。高級醇同時也是造成白酒出現白色渾濁的原因之一,因此其含量必須控制在一定範圍內。如果白酒中沒有高級醇或其含量過少,酒味將會十分淡薄,但如果含量偏高,其氣味強度就高,就會使酒產生苦味或澀味,影響酒的口感。枯草芽孢桿菌生產出的白酒中高級醇的含量顯著降低,如果生產的白酒中高級醇含量過高,可以考慮在發酵過程中添加枯草芽孢桿菌。
1.3 酵母菌在釀酒中應用
早在四千年前的殷商時代,我國勞動人民就用酵母菌釀酒。
啤酒酵母是酵母菌屬中的典型菌種,廣泛應用於啤酒、白酒、果酒的釀造。啤酒酵母根據細胞長與寬的比例可分為三組。第一組的細胞多為圓形、短卵形或卵形,長寬比為12,主要應用與啤酒、白酒、酒精發酵。第二組的細胞多為卵形或長卵形,長寬比通常為2,主要應用與葡萄酒和果酒的釀造。第三組的細胞多為長圓形,長寬比大於2,這組酵母比較耐高滲透壓,用甘蔗、糖蜜做原料時可供酒精發酵。
對於大多數葡萄酒釀造者來說,自然發酵對葡萄酒風味的影響一般是難以預測的,非釀酒酵母可能會產生不良的氣味和口感。因此很多釀酒師為了降低風險而更習慣於使用商用釀酒酵母,相比較而言,商用釀酒酵母耐高酒精、高溫,具有較強的競爭有限營養物的能力,而且使葡萄酒的風味更有保障。但是對於一些葡萄酒傳統產區的釀酒師來說,他們往往會綜合考慮地理位置、氣候條件、葡萄品種、栽培情況、釀造工藝條件、衛生狀況等因素,在適宜條件下進行葡萄汁自然發酵,他們能夠充分利用非釀酒酵母的優點及其與釀酒酵母間有益的相互作用,釀造出風味複雜、風格獨特的葡萄酒。
1.4 糖化菌在釀酒中應用
糖化菌可將澱粉質原料轉化成葡萄糖的菌類。糖化力強,繁殖速度快,熱穩定性良好,耐酸,耐酒精,不產或少產可降低甲醇生成量的果膠酶。菌落特徵:菌落為米黃色,茸狀,中間略突,邊緣菌絲緊貼培養基,易生長米黃色小顆粒菌核,背面為黃綠色,皺褶明顯,無氣味,無露滴;頂囊球形,單層小梗,分生孢子球形,具有足細胞。
1.5 乳酸菌在釀酒中的應用
葡萄酒的蘋果酸一乳酸發酵是酒精發酵後由乳酸菌引起的第二次發酵,將蘋果酸經脫羧作用轉化為乳酸和C02,從而起到降低酸度,改善口味和香氣,提高細菌學穩定性的作用。引起葡萄酒MLF的乳酸菌主要分屬於明串珠菌屬、片球菌屬、乳桿菌屬和鏈球菌屬,生產上應用最廣泛的多為明串珠菌屬細菌,該屬細菌能耐較高濃度的sOz和酒精度,在低pH條件下有較高的蘋果酸分解率。通常,用該屬細菌進行葡萄酒的蘋果酸一乳酸發酵後,葡萄酒變得柔和,香氣加濃。
2 微生物菌劑在釀酒廢水處理中的應用
釀酒廢水屬高濃度,高懸浮物的酸性廢水,固形物含量高,去渣後的高濃度有機廢水要以含可溶性有機汙染物為主,但同時也含有一定量的難降解物質,主要由底鍋水、冷卻水、衝洗水等組成,廢水溫度較高,達標處理有一定難度。釀酒廢水一般採用厭氧與好氧相結合的處理工藝進行處理。厭氧處理能耗低,處理負荷高,耐衝擊能力強,可大量降低有機汙染物,並可產生大量可利用的沼氣,同時把一部分難降解的大分子物質轉化為易生化的小分子物質,為後續的好氧達標處理創造條件。目前,厭氧處理最大的問題是由於厭氧菌生長緩慢,對環境條件要求高,厭氧汙泥馴化緩慢,導致反應器啟動時間長,甚至啟動失敗,但我認為採用微生物菌劑處理釀酒廢水可以解決以上問題。
3 釀酒中廢酵母的綜合利用
近年來,應用微生物技術生產酵母飼料發展迅速, 不僅提供了一種優質的飼料蛋白源·而且開發出特種功能的飼料添加劑。尤其是在利用工業和食品加工的廢渣廢液方面,化廢為寶,無論對環境保護還是對飼料養殖業都有積極的促進作用。啤酒酵母是一種可供食用的營養強化劑, 其精製品廣泛地應用於食品和肉類加工的添加劑。作為飼料, 啤酒酵母是優質飼料蛋白, 還作為氣味芳香的誘食劑和含未知生長因子、胺基酸、維生素、礦物質等營養探的飼料添加劑, 廣泛地應用於禽畜及魚蝦水產飼料。通常作為飼料的啤酒乾酵母粉, 是利用啤酒釀造過程中排出的廢酵母泥經脫水乾燥而成。然而, 目前許多啤酒廠卻未能加利用。主要原因是酵母泥的脫水乾燥工藝設備投資大, 耗能大, 成本高; 酵母作為副產品數量有限, 缺乏規模生產的效益。由於酵母泥不能保存, 會很快變質腐敗, 通常只能直接作排汙處理, 不僅加重了汙水處理的負荷, 還造成環境的汙染。因此, 對啤酒廢酵母的處理成為困擾問題。
4總結
現在微生物的應用技術越來越成熟,其微生物發酵在釀酒中具有獨特的作用。相信隨著分子生物學技術的發展,利用基因工程改造非釀酒酵母獲得具有新的理想特徵的各種酵母菌種,釀造具有複雜口感、風格獨特的美酒將會成為現代釀酒產業發展的重要方向。
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