機(jī)械化黃酒速釀酒母的發(fā)酵過程及酸敗機(jī)理

根據(jù)黃酒發(fā)酵母、有益乳酸桿菌（細(xì)菌）等微生物的特點(diǎn)，速酒母的制備是根據(jù)一定的環(huán)境和養(yǎng)分條件，逐步培養(yǎng)和篩選優(yōu)良的發(fā)酵母和有益的乳酸桿菌（細(xì)菌），以及機(jī)械黃巖賬戶的發(fā)酵，制定優(yōu)良的發(fā)芽劑。機(jī)械化黃酒速釀酒母制備是開放式進(jìn)行的,是在沒有滅菌的狀態(tài)下制備的,外界的許多微生物都有可能有機(jī)會(huì)接入其中。機(jī)械化黃酒速釀酒母是糖化和以高密度酵母與乳酸桿菌(細(xì)菌)協(xié)同作用的混合發(fā)酵并行的過程[即:邊糖化與邊酵母發(fā)酵、邊乳酸桿菌(細(xì)菌)發(fā)酵同時(shí)協(xié)同進(jìn)行的三邊發(fā)酵]。速釀酒母中存在著多種微生物,如高密度的酵母和有益乳酸桿菌(細(xì)菌),它們之間有互生、共生,互相促進(jìn)的關(guān)系,也有互相對(duì)抗、互相抑制的關(guān)系;正常情況下,它們之間互生、共生,互相促進(jìn)的協(xié)同發(fā)酵;因此,只有在一定的異常條件下,當(dāng)外界接入的和速釀酒母醪中的乳酸菌(細(xì)菌)和有害菌的大量生長繁殖,產(chǎn)生過量的乳酸和其他有機(jī)酸,致使速釀酒母的酸度上升,抑制正常酵母繁殖、發(fā)酵產(chǎn)酒精,當(dāng)總酸度超過4.6g/L以上,速釀酒母的香味和口味就變壞,稱為酸敗。1干型、半干型不同發(fā)酵的聚乳酸菌感染引起速釀酒母監(jiān)黃酒速釀酒母醪酸敗機(jī)理:速釀酒母是糖化和以酵母與乳酸桿菌(細(xì)菌)協(xié)同作用的混合發(fā)酵并行的過程[即:邊糖化與邊酵母發(fā)酵、邊乳酸桿菌(細(xì)菌)發(fā)酵同時(shí)協(xié)同進(jìn)行的三邊發(fā)酵]。經(jīng)研究表明:在機(jī)械化黃酒的速釀酒母醪和機(jī)械化生產(chǎn)干型、半干型黃酒發(fā)酵醪中有主要從生麥曲中接入兩種左右的正常有益乳酸桿菌,以植物乳桿菌為主;而在傳統(tǒng)淋飯酒母和傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)干型、半干型黃酒發(fā)酵醪中有主要從酒藥、生麥曲、稻草中接入4~5種左右的正常有益乳酸桿菌,以植物乳桿菌為主。乳酸桿菌產(chǎn)生的乳酸、乳桿菌素等代謝產(chǎn)物,降低和維持pH4.0以下,甚至3.8以下,酵母快速增殖,并產(chǎn)生和累積的酒精,它們的共同作用,抑制其它細(xì)菌、霉菌的生長,阻止外界細(xì)菌、霉菌(有害微生物)的侵入,及抑制速釀酒母醪內(nèi)自身乳酸桿菌(細(xì)菌)的發(fā)酵產(chǎn)酸量。這個(gè)過程在正常的速釀酒母醪中是平衡的,是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡;而且乳酸桿菌(細(xì)菌)抑制霉菌生長、繁殖也有種的特異性。如果原料、工藝條件、操作手法等的改變,改變速釀酒母醪液內(nèi)酵母、乳酸桿菌(細(xì)菌)的種類和比例等,投料后醪液pH不能快速下降到4.0,甚至3.8以下,破壞上述平衡,就無法抑制其它細(xì)菌、霉菌的生長,無法阻止外界細(xì)菌、霉菌(有害微生物)的侵入,及無法抑制速釀酒母醪內(nèi)自身乳酸桿菌(細(xì)菌)的發(fā)酵產(chǎn)酸量,而使速釀酒母醪液酸敗。引起速釀酒母醪酸敗的菌種主要有自身乳酸桿菌(細(xì)菌)、其它種類的乳酸桿菌(專性異型乳酸桿菌等)、會(huì)運(yùn)動(dòng)的細(xì)長型桿菌(未檢定)、醋酸菌、對(duì)生芽孢桿菌(未檢定)、乳酸球菌等。引起機(jī)械化黃酒速釀酒母醪酸敗的原因較多,主要有以下幾種:1.1母菌種的生長不好1.1.1因素三:速釀酒母誹發(fā)酵液接入液,優(yōu)化水質(zhì)條件,影響酵母生長酵母增殖慢,糖液培養(yǎng)過程酵母數(shù)量少,培養(yǎng)液酸度偏高;鏡檢:酵母形態(tài)正常,但酵母數(shù)量很少;這樣的培養(yǎng)液接入速釀酒母醪進(jìn)行擴(kuò)培,這將導(dǎo)致酵母增殖緩慢,酒精上升慢,對(duì)細(xì)菌及其產(chǎn)酸的抑制能力降低,營養(yǎng)成分偏高,給有害細(xì)菌的大量增殖提供機(jī)會(huì),速釀酒母醪中酵母和有益乳酸桿菌(有益細(xì)菌)協(xié)同發(fā)酵作用破壞,失去平衡,造成酸度升高幅度大,酒精含量上升緩慢,則酸度上升就快。1.1.2主發(fā)酵期為主這樣的酵母接入速釀酒母醪,表現(xiàn)出升溫稍慢,開耙稍遲;或者表現(xiàn)為主發(fā)酵期,升溫和開耙正常;其抑制乳酸桿菌(細(xì)菌)自身產(chǎn)酸能力降低,到速釀酒母培養(yǎng)后期,酒精上升緩慢,酸度上升較快,而超酸。1.2生小麥和成熟小麥的質(zhì)量很差1.2.1酵母自身產(chǎn)酸結(jié)果慢勻,有黑心、黑圈、黃心、紅心、爛心等現(xiàn)象,曲塊表面菌絲少,有干皮現(xiàn)象。a)引起曲的酶系改變,其液化力低,飯液化慢,使酵母繁殖、生長慢,增殖速度緩慢,產(chǎn)酒精慢,累積酒精慢,酵母與乳酸桿菌(細(xì)菌)協(xié)同作用不平衡,抑制有益乳酸桿菌(細(xì)菌)自身產(chǎn)酸作用小或無,使醪液酸度升高快,而酸敗;b)引起曲的菌系改變,有益乳酸桿菌(細(xì)菌)少或無,有害細(xì)菌大大增加,提供給速釀酒母醪中酵母和有益乳酸桿菌生長的營養(yǎng)有所改變,使得速釀酒母醪中正常菌減少,有害菌大大增加,有害菌的發(fā)酵產(chǎn)酸,速釀酒母醪中酸度上升快。1.2.2速釀酒母誹養(yǎng)過老,污染其它霉菌,熟麥曲的液化酶等酶系發(fā)生改變,使得速釀酒母醪升溫慢,酵母生長、繁殖慢,累積酒精慢,酵母與有益乳酸桿菌(細(xì)菌)協(xié)同作用不平衡,抑制有益乳酸桿菌(細(xì)菌)自身產(chǎn)酸作用小或無,發(fā)酵不正常,速釀酒母醪酸度上升快。1.3浸米漿水酸度不同,導(dǎo)致速釀酒母蚤受浸米浸米漿水是調(diào)節(jié)速釀酒母醪的pH,使速釀酒母醪在微酸性環(huán)境下,抑制有害細(xì)菌的生長,確保酵母安全生長、發(fā)酵,選擇有益細(xì)菌的數(shù)量和種類,使酵母和有益乳酸桿菌(細(xì)菌)協(xié)調(diào)作用;并提供營養(yǎng),如各種營養(yǎng)物質(zhì)和生長因子:氨基酸、核酸、維生素等,促進(jìn)酵母的快速生長和發(fā)酵,產(chǎn)生酒精,增加酵母密度,累積和提高速釀酒母醪液的酒精含量,又抑制有害細(xì)菌的生長。浸米漿水酸度不符合要求,使速釀酒母醪酸敗有下列幾種情況(以小浸米池浸米漿水為例,漿水取樣位置不同,漿水酸度差別大):a)浸米漿水酸度太低,浸米池底部漿水酸度在5.0g/L以下,無法抑制有害細(xì)菌的生長,使有害細(xì)菌快速生長,醪液中會(huì)運(yùn)動(dòng)的桿菌很多,以醋酸桿菌的酸敗為主,發(fā)酵液揮發(fā)酸含量高,乙酸氣很明顯,這樣的速釀酒母一天或頭耙開出就酸敗,以后酸度快速增長,甚至發(fā)臭。b)浸米漿水酸度低,浸米池底部漿水酸度在5.0~7.5g/L,不符合要求,非有益乳桿菌數(shù)量多,異型乳酸桿菌多,發(fā)酵一天酸度低,異型乳酸桿菌發(fā)酵產(chǎn)生較多的乙酸,抑制酵母的正常發(fā)酵,二天,酸度增加幅度大而酸敗。c)浸米漿水酸度稍低,浸米池底部漿水酸度在7.5~12.5g/L,這樣的漿水酸度有二種情況,若其它工藝條件(曲質(zhì)量、蒸飯、投料、酵母質(zhì)量等)都控制得好,培養(yǎng)能正常進(jìn)行;若其它工藝條件也有缺陷,則培養(yǎng)可能無法正常進(jìn)行,異型乳酸桿菌數(shù)量很多,有益乳酸桿菌少,酸度上升快,使速釀酒母醪酸敗。d)浸米漿水酸度過高,浸米池底部漿水酸度在20.0~22.0g/L,則蒸飯困難,生米增加,也容易使速釀酒母醪酸度過快升高;若蒸飯正常,飯質(zhì)量好,對(duì)發(fā)酵影響不大。e)浸米漿水酸度太高,浸米池底部漿水酸度在22.0g/L以上,蒸飯更加困難,其乳酸桿菌的種類發(fā)生改變,使速釀酒母醪中的乳酸桿菌(細(xì)菌)種類也發(fā)生改變,抑制酵母的增殖,酸度上升快。1.4水質(zhì)差1.4.1水質(zhì)差：提取物粘稠，難以烹飪。有很多量的生大米，很容易先中毒，然后喝得太多1.4.2選擇慢力強(qiáng)、生長快的母激勵(lì)機(jī)制,通過提高發(fā)酵能力、開植開掃溫度和開掃溫度,選擇好酒發(fā)酵母酒發(fā)酵時(shí)間,即讓速釀酒母前酸敗,速釀酒母前酸敗,產(chǎn)酸量大,增加酒酸量,公車好,以氧漂、發(fā)酵浸米后,大都成為碎米,蒸飯后成為餅狀,投料后成糊狀,不能很好地形成醪蓋,升溫慢,或不能升到開耙要求的溫度,有益乳酸桿菌(細(xì)菌)繁殖慢,數(shù)量少,酵母增殖慢和累積酒精量少,有害細(xì)菌增殖就快,產(chǎn)酸量大,使速釀酒母醪酸敗。1.4.3壓水浸米時(shí)間和溫度軟質(zhì)米漿水酸度易浸出,浸米時(shí)間和溫度可短一些和低一點(diǎn)。硬質(zhì)米漿水酸度浸出困難,米質(zhì)越好,漿水酸度浸出越困難,浸米時(shí)間和溫度需延長和提高。由于米質(zhì)變化頻繁,又不能很好區(qū)分軟質(zhì)米和硬質(zhì)米,浸米條件控制不恰當(dāng),要么漿水酸度過頭,使蒸飯困難,生米多,速釀酒母醪易酸敗;要么漿水酸度不足,而使速釀酒母醪易酸敗。1.5生淀粉納米細(xì)菌由于飯蒸得不熟,有生米,或飯中有夾生,且數(shù)量較多;有些細(xì)菌能利用生淀粉進(jìn)行代謝,能利用生淀粉進(jìn)行代謝的細(xì)菌則增加。一般第一天尚正常,酵母繁殖旺盛,不見異常,但到第二天,能利用生淀粉進(jìn)行代謝的細(xì)菌則迅速繁殖,有害細(xì)菌的快速生長繁殖,而且會(huì)抑制酵母的生長、繁殖,酸度上升較快。因米質(zhì)不同,飯粘稠,冷卻困難,飯溫太高,投料溫度太高(這種情況很少見,不應(yīng)該發(fā)生),超過酵母的適宜繁殖和發(fā)酵溫度,酵母繁殖被抑制,耐高溫細(xì)菌的繁殖就加快,細(xì)菌產(chǎn)酸,醪液酸度上升非?？?而酸敗。1.6乳酸桿菌回用機(jī)械黃酒速釀酒母生產(chǎn)的配方是經(jīng)過生產(chǎn)上實(shí)踐檢驗(yàn),不斷完善而成,不是隨意可調(diào)整的。配方的隨意調(diào)整,要破壞“邊糖化與邊酵母發(fā)酵、邊乳酸桿菌(細(xì)菌)發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行的三邊發(fā)酵的平衡”,無法抑制正常乳酸桿菌(細(xì)菌)的發(fā)酵產(chǎn)酸量或外界有害微生物的侵入,在速釀酒母醪中大量繁殖而酸敗。投料過程,各種物料稱量不正確,也即配方不正確:如麥曲加多了,糖化快了,麥曲中細(xì)菌加入就多了,細(xì)菌繁殖就快,酸度上升快;飯量少了,相應(yīng)的麥曲、水就多了,投料初始pH提高,糖化快了,麥曲中細(xì)菌加入就多了,就更容易酸敗。其他投料量不正確也如此。1.7速釀酒母酸敗的篩選投料時(shí)pH控制過高,在4.6以上,甚至更高,則飯排起后,pH不能很快下降到3.8以下,無法抑制有害菌群的大量增殖,而使速釀酒母酸敗;投料時(shí)pH控制過低,在3.8以下,則雖能抑制有害細(xì)菌的增殖,但其起始酸度已達(dá)到4.6g/L左右,已經(jīng)超標(biāo)了,而且也抑制有益乳酸菌(細(xì)菌)的增殖,對(duì)大罐發(fā)酵不利。1.8可靠性設(shè)備的溫度控制不當(dāng)1.8.1速釀酒母誹頭耙溫度控制偏高,冷卻不及時(shí)或過快,培養(yǎng)酵母增殖速度減慢,曲中接入的非培養(yǎng)酵母增殖快,抑制有害細(xì)菌的能力降低,引起有害細(xì)菌快速繁殖,速釀酒母醪酸度卻隨即上升。檢查發(fā)現(xiàn),速釀酒母醪還原糖含量高,味甜帶酸澀;鏡檢:酵母死亡率增加,細(xì)胞個(gè)體變小,酵母形態(tài)不正常的多;細(xì)菌數(shù)量大大增加。1.8.2速釀酒母吾酸度高培養(yǎng)酵母增殖速度減慢,抑制有害細(xì)菌的能力降低,引起有害細(xì)菌快速繁殖,速釀酒母醪酸度卻隨即上升。檢查發(fā)現(xiàn),速釀酒母醪還原糖含量高,味甜帶酸澀;鏡檢:酵母數(shù)量很少,細(xì)胞個(gè)體變小;細(xì)菌數(shù)量大大增加。1.9制約速釀酒母誹菌的生長發(fā)酵容器、工具的衛(wèi)生工作做得不好,在發(fā)酵容器、工具中有大量的微生物繁殖生長,這樣的發(fā)酵容器、工具,必然會(huì)把有害菌大量帶入速釀酒母醪內(nèi),使得速釀酒母醪的正常菌系發(fā)生改變,有害菌會(huì)快速生長,使酵母和有益細(xì)菌協(xié)調(diào)發(fā)酵作用破壞,速釀酒母醪的酸度上升快。1.10設(shè)置密集式水、自然水、添加方法對(duì)即食酸酸的影響加入的原料不清潔如不清潔的水,水中含有大量的有害菌如有大量的對(duì)生芽孢桿菌等,對(duì)生芽孢桿菌發(fā)酵產(chǎn)乙酸和乳酸,產(chǎn)乙酸量大,對(duì)酵母和有益乳酸桿菌(細(xì)菌)有嚴(yán)重的抑制作用,若用這樣的水作為投料水;米漿水酸度浸不出,漿水中對(duì)生芽孢桿菌數(shù)量多,漿水中的乳桿菌素和生長因子等無法滿足發(fā)酵過程的需要;在速釀酒母醪中對(duì)生芽孢桿菌數(shù)量多,產(chǎn)多量的乙酸等,抑制乳酸桿菌(細(xì)菌)和酵母的正常繁殖、生長,那么速釀酒母醪中酒精上升慢,而酸度上升快。除上述因素外,操作不當(dāng)、氣溫升高,冷凍設(shè)備能力不足,無法冷卻等,使有害菌大量繁殖,也會(huì)造成酸敗。機(jī)械化黃酒速釀酒母醪酸敗往往不一定是某一種因素引起的,有可能是綜合因素造成的,有時(shí)還比較復(fù)雜,因此,我們要經(jīng)常檢查醪液的情況。2控制三邊發(fā)酵的正常進(jìn)行在機(jī)械化黃酒速釀酒母培養(yǎng)過程中,創(chuàng)造良好的工藝條件,確保酵母菌和乳酸桿菌(細(xì)菌)等有益菌系的正?；顒?dòng),確保邊糖化與邊酵母增殖和發(fā)酵、邊乳酸桿菌(細(xì)菌)發(fā)酵同時(shí)協(xié)同進(jìn)行的三邊發(fā)酵的平衡,保持酵母增殖和發(fā)酵的正常進(jìn)行。是抑制自身乳酸桿菌(細(xì)菌)產(chǎn)酸量和抑制有害菌的侵入污染繁殖而產(chǎn)酸的大幅增長,是防止速釀酒母酸敗的根本方法。解決速釀酒母酸敗問題,主要采取以下一些防止方法:2.1保持清潔工作發(fā)酵容器、工器具等必須每批清洗滅菌。酒母培養(yǎng)罐的滅菌消毒工作,可采用消毒劑和蒸汽并舉進(jìn)行滅菌,減少有害菌的污染;并做好環(huán)境衛(wèi)生工作。2.2控制好水生長量,提高生物酶系統(tǒng)和多樣性嚴(yán)格按照制生麥曲工藝操作,控制生麥曲厚度在7.5厘米左右,不能一味為了追求產(chǎn)量而制得太厚,使生麥曲發(fā)酵不正常,以保證生麥曲中正常有益微生物的生長繁殖,使生麥曲發(fā)酵中和其酶系正常,以提供給速釀酒母醪有足夠的營養(yǎng)物質(zhì),對(duì)生麥曲中的糖化力、液化力、蛋白酶活力進(jìn)行測(cè)定,確定指標(biāo),保證質(zhì)量,挑選優(yōu)良生麥曲作為制速釀酒母使用;減少生麥曲中有害菌的污染,提高正常、有益菌系(有益乳酸桿菌)的數(shù)量,保證接入速釀酒母醪正常、有益的細(xì)菌(有益乳酸桿菌)。做好米曲霉菌的保存工作,適時(shí)進(jìn)行分離、純化、復(fù)壯,保證米曲霉菌的種的特性和產(chǎn)酶性能;重視種曲、簾子曲和熟麥曲的制備,嚴(yán)格控制種曲、簾子曲和熟麥曲制作工藝條件,保證熟麥曲的酶系豐富,防止其它微生物的污染。要求熟麥曲的糖化力、液化力、蛋白酶活力等酶活力適宜,并進(jìn)行測(cè)定,確定指標(biāo),保證質(zhì)量,挑選優(yōu)良熟麥曲作為制速釀酒母使用。2.3速釀酒母誹菌的制備做好酵母菌的保存工作,適時(shí)進(jìn)行分離、復(fù)壯、篩選,保證酵母的性能;重視糖液的制備和酵母的培養(yǎng),糖液糖度控制在12°Bx,pH控制在4.2以上,但也不能太高,因?yàn)樵趯?shí)際操作中制酒母接種間的無菌程度達(dá)不到要求,保證培養(yǎng)液正常,提供給速釀酒母醪有足夠的優(yōu)良酵母,對(duì)培養(yǎng)液中的酒精度、酸度、酵母數(shù)量和形態(tài)、口味等進(jìn)行定期測(cè)定,確定指標(biāo),保證質(zhì)量,保證接入速釀酒母醪正常、優(yōu)良的酵母菌。選擇培養(yǎng)液總酸在3.58g/L以下,酵母形態(tài)正常,口味正常等。2.4控制浸米漿水酸度浸米是黃酒釀造的傳統(tǒng)工藝,大米浸漬過程主要由乳酸桿菌產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸、營養(yǎng)物質(zhì)、生長因子等,不但能改善速釀酒母的風(fēng)味,而且能抑制大部分有害菌的污染,有利于酵母和有益細(xì)菌的增殖,浸米漿水也是保證速釀酒母能正常、順利制備的關(guān)鍵因素之一,因此,要特別重視。浸米漿水酸度須控制在12.5g/L以上,并根據(jù)漿水取樣位置不同,確定米漿水的酸度指標(biāo)。浸米漿水酸度太高也不適合,一是米的損失大,二是蒸飯困難,易產(chǎn)生生米或米夾心。加水量大的速釀酒母醪,其漿水酸度須更加高。投料后速釀酒母的初始pH控制在4.0~4.6之間,漿水酸度不足,用乳酸調(diào)節(jié),而且,投料后醪液的pH須在4~6h內(nèi)快速下降到4.0以下,甚至3.8以下,保持整個(gè)速釀酒母制作過程pH在3.8以下。根據(jù)米質(zhì)變化情況和氣溫的變化適時(shí)調(diào)整浸米溫度和時(shí)間,保證浸米質(zhì)量。浸米結(jié)束,把浸米池內(nèi)的米翻勻,而且不能增加碎米量,而后,放漿水和適量淋水,并瀝干漿水。2.5生淀粉微生物的增殖采購優(yōu)質(zhì)原料,不使用劣質(zhì)原料。提高蒸飯質(zhì)量使飯粒疏松不糊,熟而不爛,內(nèi)無白心,均勻一致。抑制能利用生淀粉微生物的增殖。制速釀酒母要選用優(yōu)質(zhì)粳糯米,不能用其它糯米和其它米,否則就無法控制其酸度在4.6g/L以下,無法選擇正常的有益乳酸桿菌(細(xì)菌)系。2.6發(fā)酵投料量的確定生產(chǎn)上要調(diào)整投料配方,須經(jīng)過多次反復(fù)的試驗(yàn),經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)可行,才可推廣應(yīng)用。投料時(shí)各種物料須稱量正確,加料均勻,使生麥曲、熟麥曲