这种热醋酸杆菌是严格厌氧菌,有芽孢,耐热性能强,100℃8h或120℃15min处理后仍能存活。但其最适生长温度为55℃~60℃,最高约65℃,最低约45℃,因酿酒发酵最高温度在35℃左右,所以并不会在发酵中大量生长繁殖。
2.2乙酸乙酯
2.2.1酵母菌在乙醇发酵过程的副产物
酵母菌是兼性好氧微生物,最适温度20℃~30℃,最适pH4.5~5.0,在有氧环境大量繁殖,无氧环境则将糖类转化成乙醇和乙酸。酵母菌产生乙酸乙酯的主要方式是在细胞内通过胞内酯化酶将乙醇与乙酸合成乙酸乙酯并获得能量,所以乙醇和乙酸不仅是合成酯的重要原料,还是酵母通过酯化作用获得能量的重要途经。对产酯酵母的代谢产物进行分析测定结果见表1:
周恒刚教授针对糟醅发酵前期乙酸乙酯的生成过程指出“发酵过程中乙酸乙酯是在酵母体内合成的,而不是在培养基中酯化生成的”。也就是说发酵前期乙酸乙酯的生成不是由乙酸和乙醇在糟醅中酯化合成的,而是由酵母菌在利用糖发酵成乙醇和乙酸获取能量的过程中,同时由酵母体内的胞内酶直接生成乙酸乙酯并分泌到细胞外的,并随着乙醇生成速度的减慢,乙酸乙酯的代谢速度也下降。因此,这就体现了浓香型白酒发酵过程中前缓的重要性。
山东轻工业学院王瑞明和山东诸城酒厂王治国等也在其试验中指出,“产酯酵母产酯是其生理特性决定的,它与基质中是否含有乙酸及乙酸盐没有直接对应关系……产酯酵母完全可以将碳水化合物降解,并转化为乙酸乙酯,与乙酸是否存在无关”,并进一步指出,根据阿姆斯特罗理论,有机酸的存在与相应的酯类生成有直接对应的关系,比如己酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯等(即它们大都是由相应的酸和乙醇利用胞外酶酯化作用合成的),但乙酸乙酯就没有这样的规律。
陈臣等在窖池糟醅中一共筛选得到249株酵母菌,通过产酯实验发现有两类产酯酵母产乙酸乙酯能力最强,并选取这两类产酯酵母与糟醅中乙酸乙酯含量变化进行分析,证明产酯酵母与乙酸乙酯偏高存在一定关系。姜新生等经酵母菌产酯基本条件试验发现,酵母菌产生乙酸乙酯与培养基中乙醇含量、酸含量及空气量有很大关系。
当培养基中不外加乙醇的条件下,产酯酵母依靠本身代谢所产生的乙醇合成乙酸乙酯,但合成速度较慢。如果在培养基中添加一定量的酒精,则合成速度大大提高。试验表明,当培养基中酒精分达到1%~4%,产生的乙酸乙酯含量最高,超过4%酯化作用受到抑制。
其次,培养基中的酸特别是乙酸不仅是酵母合成乙酸乙酯的原料,而且是酵母菌细胞生命活动所必需的。当用活性干酵母和酒曲混合发酵时,因酒曲中的醋酸菌等产酸菌能为酵母提供初始的乙酸,所以产生的乙酸乙酯,比单独用活性干酵母作为菌种发酵时产生的乙酸乙酯要高很多。
另外,酵母菌在代谢过程中合成乙酸乙酯时需要一定的空气量,当固体培养基界面多,空气充足,产生的乙酸乙酯就多。
所以说,糟醅中的乙酸乙酯主要是酵母菌发酵前期产生的,发酵前期酵母菌产生乙醇的高峰期也同样是产生乙酸乙酯的高峰期。
2.2.2乙酸和乙醇经生物酶酯化合成和其他微生物的代谢产物
在糟醅发酵中后期,发酵过程中产生的多量的乙酸在胞外酶的作用下和乙醇合成乙酸乙酯。另外其他微生物在发酵过程中也同样会产生少量的乙酸乙酯。但这些途径生成乙酸乙酯的量与前期酵母菌产生乙酸乙酯的量相比非常少。
3发酵过程中的微生物变化情况
通过对糟醅发酵过程不同阶段微生物进行分离发现,微生物在糟醅发酵过程中,数量呈规律性变化。发酵初期窖池中含有较多的氧气,有机酸含量较低,乙醇含量接近零,微生物在糟醅中迅速的繁殖并产生热量,使糟醅开始升温,此时霉菌、酵母菌的数量为最多,细菌的数量少于霉菌和酵母菌;入窖6天后糟醅中酵母菌最多,以后随着发酵天数的增加而逐渐减少,而且主要是产酯酵母和酒精酵母;随着发酵继续,窖池中的氧气逐渐用尽,好氧细菌和霉菌开始消亡,酵母菌开始进行无氧呼吸产生酒精,发酵后期窖池中的酒精浓度超过酵母菌的耐受值,酵母菌出现自溶死亡,酒精代谢减弱。霉菌在入窖18天后,数量逐渐下降;细菌从发酵开始到结束,数量变化不大,但随着发酵的持续,温度的升高和氧气的消耗,使原来的好氧细菌逐步被厌氧细菌或兼性厌氧细菌所代替,厌氧细菌或兼性厌氧细菌的数量增多,而好氧细菌的数量下降。其数量变化规律如表2:
4影响浓香型白酒乙酸乙酯含量偏高应用的分析及应对措施
4.1机械化酿酒设备的应用带来的影响
机械化酿酒设备的使用,符合清香型白酒生产要求洁净、不沾泥土,酒体清爽干净的特点,其主体香成分为乙酸乙酯,是白酒中含量最高的,而己酸乙酯含量甚微是严格控制的成份。所以酿酒机械化的应用在清香型酿酒企业迅速发展,并取得了非常好的效果。
而浓香型酿酒企业也面临着人工成本上升,工人年龄偏大,招工难、用工贵的困境,酿酒机械化可以降低劳动强度,提高劳动生产率,解决酿酒操作劳动力不足的问题,况且酿酒机械化也是酿酒工艺创新发展的大趋势,所以许多浓香型酿酒企业也在生产中大面积的应用了酿酒机械化设备。但酿酒机械化设备的使用,对比传统浓香型手工酿酒操作造成了以下几点变化:
4.1.1减少了糟醅与空气、土壤、酿造环境中微生物接触的时间和机会
因己酸菌等土壤微生物,大量存在于窖泥及酿酒操作环境中。传统酿酒工艺手工操作,一锅糟醅从出锅、摊凉、撒曲、翻拌、收堆、补浆水、最后入窖,最少都需要半个小时以上,工人在凉床或地面翻拌摊凉刚出甑的热糟醅,降温时间长,接触酿造场地和富积空气中的土壤微生物就非常多。而使用了机械化设备后,摊凉、拌曲、拌料等多个操作过程全在自动化凉床机上自动进行,不但接触不到地面,而且在空气中开放的时间也非常短,自然富积空气中的及接触场地环境的土壤微生物的数量就降低了。
声明:本文所用图片、文字来源《中国食品添加剂》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系删除
相关链接:芽孢杆菌,己酸乙酯,乳酸乙酯
文章版权声明:除非注明,否则均为本站原创文章,转载或复制请以超链接形式并注明出处