Application of Active Dry Yeast with High-Yield of Acetate Esters in the Production of Xiaoqu Baijiu by Solid-State Fermentation

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GUO Kaikai1, XIAO Nan1 and XIAO Dongguang2 (1.Tianjin Niangyuan Biotechnology Co. Ltd., Tianjin 300457; 2.College of Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China) Abstract: Alcohol active dry yeast (AADY) with high-yield of acetate esters can produce both alcohol and esters during the fermentation process with high liquor yield and esters yield. In this paper, the application of AADY in the production of Xiaoqu Baijiu was studied. The result showed that the addition of 0.03 % AADY during the fermentation process of Xiaoqu Baijiu could increase ethyl acetate content by 61.1 %, increase isoamyl acetate content by 4.87 %, increase total esters content by 38.7 %, and reduce fusel oil content by 16.5 %. Besides, the ratio of ethyl acetate to ethyl lactate increased from 1.38 to 2.17, and the ratio of total acetate to higher alcohols increased from 1.04 to 1.68. Key words: AADY with high- yield of acetate esters; Xiaoqu Baijiu by solid- state fermentation; Baijiu; the ratio of total acetate to higher alcohols

小曲白酒是中国白酒主要的酒种之一,固态法小曲白酒是以高粱、玉米、大米等为原料,采用整粒原料蒸煮、箱式固态培菌糖化、配糟发酵和固态蒸馏等工艺酿制而成,广泛分布在四川、云南、贵州、湖北、湖南等地,尤以四川小曲白酒为代表,因此固态

[1]法小曲白酒又称为川法小曲酒 。固态法小曲白酒生产工艺具有用曲量小、发酵周期短、出酒率高、生 产设备简易、成本低廉、适合于机械化生产等特点;同时其酒质醇香柔和、回甜纯净,是清香型白酒的代表

[2]之一,也是生产传统的药酒、保健酒的优良基酒 。但是由于小曲白酒生产通常采用纯种根霉和酵母,容易造成酒体口感单一、香气不足的缺点,与大曲酒比较,其缺乏市场竞争力,由于价格便宜通常为就地生

[3]产、就地销售,企业发展和规模扩大受到限制 。

酯类作为呈香物质,在白酒的香气形成中具有极其重要的作用。乙酸乙酯是小曲白酒中重要的风味化合物,是其特征香味主要成分之一,乙酸乙酯的含量高低很大程度上决定着小曲白酒的品质。通过提高小曲原酒中乙酸乙酯的含量,有利于

[4]提高小曲白酒质量,从而提升产品竞争力 。

高产酯酿酒酵母在白酒发酵过程中具有同步产酒生香的特点,所生成的香味物质主要为乙酸酯类,适合于固态法小曲白酒的生产。在固态法小曲白酒发酵中使用该酵母,可进一步提高发酵效率,增酯降醇,提升小曲酒质量。本文对高产酯酿酒活性干酵母在固态法小曲白酒生产中的应用进行了研究。

1 材料与方法

1.1 材料材料:整粒高粱,取自四川某酒厂,淀粉含量60 %(W);根霉曲、普通酿酒酵母曲(麸皮酵母曲),取自四川某酒厂;高产酯酿酒活性干酵母,天津酿源生物科技发展有限公司。仪器和设备:安捷伦7820B型气相色谱仪,12 L陶坛,发酵池等。1.2 工艺流程本研究采取的工艺流程见图1。 图1 固态法小曲白酒生产工艺 操作要点: ( 1)原料:使用整粒高粱,无霉变,无虫蛀。( 2)泡粮:用60~80 ℃热水浸泡20~24 h。( 3)蒸粮:初蒸时间15~20 min,趁粮粒未大量破皮时焖水,敞盖焖水50~55 min,然后放掉焖粮水,再复蒸60~70 min。( 4)下曲:待蒸熟的物料冷却至30 ℃左右接入0.5 %根霉曲,麸皮酵母曲0.1 %,同时拌入2%的稻壳,并混合均匀。( 5)发酵:培菌糖化24 h后拌入原料量3倍的新鲜酒糟,混合均匀后发酵6d。 1.3 检测方法1.3.1 酒精度[5]酒精计法 。1.3.2 主要风味物质分析LZP-气相色谱仪: Agilent 7890C;色谱柱: 930 μm)柱( 50 m × 0.32 mm×1.00 200 ℃;检测器: FID检测器;载气:高纯氮,流速2.5 mL/min;检测条件: 50 ℃保持 8.0 min,5 ℃ /min 升温至 150 ℃保持μL; 15.0 min;进样量: 1.0 分流比为10∶1。

2 结果与分析

2.1 高产酯酿酒酵母发酵试验按照1.2的发酵方法,以实际接入酵母数为准,用高产酯酿酒活性干酵母替代原工艺所用麸皮酵母曲,在12 L陶坛中进行发酵试验,试验结果见表1。从表1可看出,与原工艺发酵结果相比,使用高产酯酿酒酵母代替普通酿酒酵母发酵,产酒情况变化不大,乙酸乙酯含量提高约 10.0 倍,总酯含量提高约 2.3 倍,总高级醇含量下降约14 %,酯醇比由0.78提高至2.94。

虽然完全使用高产酯酿酒酵母可以达到明显的“提酯降醇”的效果,但与对照组相比,乙乳比由0.29提高至3.81,由于乙酸乙酯过高,乳酸乙酯相对较低,其风味物质比例已明显失调。可见,用高产酯酿酒酵母完全代替普通酿酒酵母,易造成乙酸酯含量过高的现象,使酒体风味物质失去平衡。后续将在保持原工艺用曲不变的基础上,适量添加高产酯酿酒酵母与原根霉酒曲协同发酵,以达到适量增加乙酸酯含量和提高酒质的目的。2.2 高产酯酿酒酵母添加量的确定

按照 1.2的试验方法,在原工艺基础上添加不同量的高产酯酿酒酵母,与原酵母一起接入蒸熟的高粱培菌糖化,并在12 L陶坛中进行试验,结果见表2。从表2可知,随着高产酯酿酒酵母添加量的增大,产酒基本不变,乙酸乙酯和总酯含量都逐渐增大,高级醇含量逐渐减少,乳酸乙酯在高产酯酿酒活性干酵母添加量达0.1 %时明显下降,说明接入过多的高产酯酿酒酵母会抑制发酵醅中乳酸菌的生长或代谢,最终导致乳酸乙酯含量下降和乙乳比失调。当高产酯酿酒活性干酵母添加量为0.05 %时,与对照组相比,乳酸乙酯含量基本不变,乙乳比由0.31提高至1.48,所获基酒清香纯正。当高产酯酿酒活性干酵母添加量为0.10 %时,与对照组相比,乙乳比由 0.31提高至2.59,乙酸乙酯提高幅度偏大。可见,高产酯酿酒活性干酵母添加量在0.01 %~0.05 %之间即可。2.3 生产试验

按照1.2的发酵方法,发酵容器为6 m3发酵池,室温23 ℃,培菌入箱温度25 ℃,培菌24 h后配糟,入池温度24 ℃,发酵6 d,试验结果见表3,其中对照组为生产车间同期小曲酒的平均数据。由表3可以看出,在保持原用曲量不变的情况下,加入原料量0.01 %~0.05 %的高产酯酿酒活性干酵母,原料出酒率和基酒中乳酸乙酯含量无明显变化;基酒中乙酸乙酯和乙酸异戊酯的含量随高产酯酿酒活 性干酵母用量的增加而增加,而杂醇油含量有所下降,与对照相比酒质明显提高。当用量为 0.03 %时,加入高产酯酿酒活性干酵母生产的基酒,与同车间小曲基酒相比,乙酸乙酯含量提高约 61.1 %,乙酸异戊酯提高4.87 倍,总酯含量提高约 38.7 %,杂醇油含量下降 16.5 %,乙乳比由 1.38 提高至2.17,酯醇比由1.04提高至1.68;经专业品酒人员感官品评,主体香突出,绵柔醇厚,回味悠长,具有固态法小曲清香型白酒原酒典型风格。

3 结论

( 1)高产酯酿酒酵母具有发酵产酒同时生香的特性,应用于固态法小曲白酒的生产,可在不改变原工艺、不影响原酒出酒率的前提下,使原酒乙酸乙酯和总酯含量得到明显提高,同时适当降低高级醇,清香风格更加突出,酒质得到明显提升。

( 2)虽然高产酯酿酒酵母的产酒和生香能力都很强,但不能用高产酯酿酒酵母完全代替原来酒曲中的酿酒酵母菌,也不可使用量过多。如使用过量,会使成品酒中的乙酸酯含量过高,乳酸酯含量相对较低,致使酒体香味物质失去平衡。固态法小曲清香型白酒原酒的乙乳比控制在1.5~2.5 范围内为宜,对于总酯含量和乙乳比较高的原酒可作为调味酒使用。

( 3)从本试验的结果看,在保持原酒曲(各种小

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