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乳酸菌在黃酒生產(chǎn)中作用淺談
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http://m.china-zesir.com 發(fā)稿日期:2010-10-25
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乳酸菌具有促進(jìn)釀酒的發(fā)酵，維持與保持釀酒微生態(tài)環(huán)境的作用；乳酸菌代謝產(chǎn)物具有多樣性，其主要代謝產(chǎn)物乳酸與其他有機(jī)酸具有調(diào)整發(fā)酵醪PH值、抑制雜菌生產(chǎn)、維護(hù)正常發(fā)酵，提高出酒率的作用。同時(shí)，乳酸菌是形成乳酸乙酯及其他香味成分的重要基礎(chǔ)物質(zhì)，具有矯正香氣和口味、增加濃厚感、穩(wěn)定香氣、柔和酒體和提高黃酒質(zhì)量的作用。
2010-2012年中國(guó)有機(jī)食品行業(yè)深度評(píng)估及投資前景 【出版日期】 2010年10月 【報(bào)告頁(yè)碼】 350頁(yè) 【圖表數(shù)量】 150個(gè) 【2010-2015年中國(guó)糕點(diǎn)、面包產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā) 【出版日期】 2010年10月 【報(bào)告頁(yè)碼】 350頁(yè) 【圖表數(shù)量】 150個(gè)2010-2015年中國(guó)果膠產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn)狀 【出版日期】 2010年10月 【報(bào)告頁(yè)碼】 350頁(yè) 【圖表數(shù)量】 150個(gè)2010-2015年中國(guó)果膠酶產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn) 【出版日期】 2010年10月 【報(bào)告頁(yè)碼】 350頁(yè) 【圖表數(shù)量】 150個(gè)
乳酸菌以代謝產(chǎn)物命名，是利用碳水化合物（主要指葡萄糖）發(fā)酵成乳酸的一類菌群的統(tǒng)稱，主要有霉菌類（根霉、毛霉、芽枝霉菌）、酵母菌類、細(xì)菌類（球菌與桿菌）。其中，以細(xì)菌較為常見(jiàn)。目前，已發(fā)現(xiàn)的乳酸細(xì)菌有50種。
乳酸菌發(fā)酵分為兩類：一類是同型發(fā)酵，其發(fā)酵過(guò)程中只產(chǎn)生乳酸，進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵的菌群類有鏈桿菌、鏈球菌、德氏桿菌、保加利亞桿菌、酪乳桿菌等；另一類為異型發(fā)酵，異型乳酸發(fā)酵的微生物有腸膜狀明珠菌、短乳桿菌、番茄乳桿菌、甘露乳桿菌、真菌中的根霉和毛霉等，這類乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中除了產(chǎn)生乳酸外，還能生成微量乙酸、琥珀酸、富馬酸、丙酮酸等有機(jī)酸以及乙醇、二氧化碳等。
1 乳酸菌與黃酒釀造的關(guān)系
釀造黃酒離不開(kāi)乳酸菌參與生化反應(yīng)，在一定程度上由乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸與酵母發(fā)酵生成的酒精反應(yīng)生成乳酸乙酯的含量，決定了黃酒的風(fēng)味。因此，要釀制名優(yōu)黃酒就必需先了解米漿水和發(fā)酵中的乳酸菌體系，掌握乳酸菌的體系和作用有助于控制工藝條件，促進(jìn)釀酒有益菌生長(zhǎng)，提高黃酒產(chǎn)品質(zhì)量。
1.1 黃酒米漿水中分離乳酸菌的選育和研究。
黃酒工藝中的浸米不僅便于蒸煮，而且在浸米過(guò)程中產(chǎn)生的乳酸存在于米漿水中，應(yīng)用于黃酒釀造具有現(xiàn)實(shí)的作用。由于傳統(tǒng)浸米過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，米的淀粉損失多。通過(guò)厭氣培養(yǎng)，從米漿水中分離出乳酸菌在浸米時(shí)將所選育出的乳酸菌按2%―3%，接入到浸米水中，浸米時(shí)間為9天，使乳酸菌量上升到1億/l以上，酸度為13.8g/l，基本達(dá)到要求。
經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果看，符合紹興加飯黃酒標(biāo)準(zhǔn)，并且風(fēng)味比傳統(tǒng)原樣加飯酒略有提高。
1.2 乳酸菌在黃酒發(fā)酵過(guò)程中的作用。
傳統(tǒng)高濃液態(tài)法黃酒是開(kāi)放式與半開(kāi)放式和抑制式的生產(chǎn)。通過(guò)漿水、曲、淋飯酒母、釀造用水等進(jìn)入酒醪中。由于麥曲、漿水、淋飯酒母、釀造用水及發(fā)酵容器內(nèi)微生物群落存在差異，其物質(zhì)代謝、能量代謝的方面不同，導(dǎo)致黃酒特征風(fēng)味的差異。乳酸菌不僅是黃酒釀造中主要微生物，也是漿水中重要功能菌。
1.2.1乳酸菌能調(diào)整酒醪PH值，抑制雜菌生長(zhǎng)繁殖，起到以酸制酸作用。
乳酸菌群與酵母菌、曲霉菌共同參與黃酒發(fā)酵，俗稱“三邊發(fā)酵”。毛青鐘在《黃酒發(fā)酵過(guò)程中乳酸桿菌的功與過(guò)》一文中認(rèn)為，乳酸桿菌能耐低PH值（PH值為3.3―3.5），發(fā)酵糖產(chǎn)生大量乳酸。在黃酒發(fā)酵過(guò)程中，降低和維持低PH值，形成黃酒中有效成分乳酸。黃酒為開(kāi)放式發(fā)酵，而乳酸桿菌的大量生長(zhǎng)，能夠產(chǎn)生并累積乳桿菌素以及維持低PH值，抑制其他細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，而對(duì)酵母無(wú)抑制作用。
為適應(yīng)發(fā)酵醪液的環(huán)境，酵母菌自身進(jìn)行特定的染色體適度重排，酵母菌種本身能夠適應(yīng)在低PH或有乳酸桿菌等黃酒發(fā)酵醪液的環(huán)境。
1.2.2為黃酒發(fā)酵微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)釀酒微生物的生長(zhǎng)繁殖。
乳酸菌群在黃酒釀造生產(chǎn)過(guò)程中正常發(fā)揮代謝活性，能直接為其他微生物提供生長(zhǎng)繁殖可利用的必需氨基酸（如賴氨酸、蛋氨酸等）和各種維生素，還能提高礦物元素的生物學(xué)活性。
1.2.3促進(jìn)黃酒釀造中酶系的糖化與發(fā)酵，有些乳酸菌能夠自溶產(chǎn)生活性成分。
乳酸菌本身所產(chǎn)生的酸性代謝物質(zhì)，維持和保證了釀酒發(fā)酵微酸性環(huán)境，有利于黃酒釀造酶系糖化與發(fā)酵的順利進(jìn)行，提高原料利用率。
1.2.4有利于保持和改善黃酒釀造中的微生態(tài)環(huán)境。
在黃酒前發(fā)酵與主發(fā)酵期間，主要是高溫乳酸菌生長(zhǎng)、繁殖、發(fā)酵。而在釀酒發(fā)酵的后期，主要是低溫乳酸菌群的生長(zhǎng)、繁殖、發(fā)酵。由于厭氧乳酸菌的繁殖，代謝產(chǎn)生較多乳酸，使酒醪酸度上升，有效地抑制了其他的部分雜菌的代謝活動(dòng)。同時(shí)在乳酸菌生長(zhǎng)代謝過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一些具有抗微生物活性的物質(zhì)，如有機(jī)酸、過(guò)氧化氫、二氧化碳等。這些物質(zhì)均在體外表現(xiàn)出抑菌活性，而且很多乳酸菌都能產(chǎn)生細(xì)菌素，如乳鏈菌素、噬酸菌素、乳酸桿菌素等，這些物質(zhì)在保持和改善黃酒釀造微生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與協(xié)調(diào)中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。而且在后發(fā)酵中由于醪溫降低，形成部分高溫乳酸菌死亡、自溶，給酵母和低溫乳酸菌發(fā)酵提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。乳酸菌群與酵母菌、曲霉菌的協(xié)同作用。
1.2.5促進(jìn)釀酒的香味物質(zhì)及香味的前驅(qū)物質(zhì)的生成。
乳酸菌在黃酒發(fā)酵中主要產(chǎn)生乳酸外，還產(chǎn)生少量乙酸、琥珀酸、富馬酸、甲酸、丙酸、二氧化碳及其他微量醇、醛、酸等。乳酸通過(guò)酯化生成乳酸乙酯等。
在不同條件作用下，不同的乳酸菌種類產(chǎn)生乳酸與其它有機(jī)酸比例不同，同樣生成D一乳酸、L―乳酸、DL―乳酸的數(shù)量不同。因此，以乳酸為前體物質(zhì)可生成黃酒多種香味物質(zhì)，提高了黃酒風(fēng)味的復(fù)雜性和完美性。
1.2.6多種乳酸菌混合生長(zhǎng)繁殖，有利于提高黃酒釀造中微生物的生物活性。
傳統(tǒng)黃酒釀造生產(chǎn)過(guò)程中多種微生物共存，各種釀酒微生物之間關(guān)系密切，多種乳酸菌混合生長(zhǎng)與繁殖，厭氧的菌株與非嚴(yán)格厭氧菌株進(jìn)行共同培養(yǎng)，可以提高黃酒在整個(gè)發(fā)酵期間特別是后期的厭氧菌的數(shù)量和存活率，可延長(zhǎng)黃酒發(fā)酵過(guò)程中微生物的存活時(shí)間，提高釀酒發(fā)酵微生物的活性。其中乳酸、琥珀酸就有促進(jìn)醋酸菌生長(zhǎng)的作同。
2乳酸菌代謝產(chǎn)物在黃酒中的含量與作用
2.1乳酸在有機(jī)酸中的地位和產(chǎn)生途徑。
乳酸菌在黃酒發(fā)酵中除產(chǎn)生乳酸外，還能生成多種微量有機(jī)酸。以乳酸為底物，還可以生成丙酸、丁酸等其它有機(jī)酸。而以上這些有機(jī)酸（包括乳酸）通過(guò)酯化反應(yīng)生成相應(yīng)的乙型酯，是黃酒的重要香味來(lái)源。黃酒中有機(jī)酸主要以乳酸為主，在紹興加飯酒中乳酸含量最高為4642.8mg/l，最低為2952.4mg/l，占紹興加飯酒4種有機(jī)酸含量為40%―60%。在以前文獻(xiàn)報(bào)道中檸檬酸的含量一般并不高，但是在新的研究中，含量為1306.3mg/l―3709.9mg/l，占酒樣中總酸的20.14%―46.96%。
乳酸在黃酒中產(chǎn)生途徑主要是米飯搭窩培養(yǎng)制淋飯酒母時(shí)，酒藥、毛霉作用生成乳酸為主和其他琥珀酸、反丁烯二酸，其余在清漿水和黃酒酒醪中由于乳酸桿菌、鏈球菌的作用生成乳酸等有機(jī)酸。
2.2乳酸是代表各種類型黃酒特征的有機(jī)酸。
在各類型黃酒中的主要酸類有乳酸，其次是磷酸、琥珀酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸等。在黃酒四大酸（乳酸、磷酸、琥珀酸、檸檬酸）中，乳酸含量最高。
在干型上海甲黃酒中乳酸占總酸量83.52%―70.71%，半干型在花雕酒中乳酸含量占總酸量76.55%，甜型封缸酒中乳酸含量占總酸量73.47%，江蘇老酒中乳酸含量占總酸量71.95%，長(zhǎng)春玉米酒中乳酸含量占總酸量67.97%。
2.3乳酸乙酯在黃酒芳香酯中的含量與地位。
黃酒中部分乳酸乙酯是由乳酸在酵母酯化作用下生成乳酸乙酯：CH3 CHOHCOOH＋C2H5 OH――C2 H4OHCOOC2 H5＋H2 O，即每100mg乳酸乙酯折合乳酸76.18mg。黃酒中乳酸乙酯含量為341.29mg/l―917.50mg/l，折合乳酸為260mg/l―698.9mg/l。因此，有一定數(shù)量的乳酸在酵母脂化作用下生成乳酸乙酯；并且黃酒經(jīng)陳釀后乳酸和乳酸乙酯含量都有所增加。
乳酸乙酯的含量在黃酒酯類物質(zhì)中的具有重要地位，其含量占總酯的83.18%―70.73%；正是由于乳酸乙酯在黃酒特征的香味成分含量的不同比重，才形成了多種類型黃酒的濃郁香氣。
3 乳酸菌代謝產(chǎn)物在黃酒風(fēng)味中的功能與作用
3.1乳酸在黃酒風(fēng)味中的作用與地位。
3.1.1乳酸的性能與特征。
乳酸菌的主要代謝產(chǎn)物為乳酸，又α―羥基丙酸，含有一個(gè)羥基和一個(gè)羧基。發(fā)酵的乳酸多是L型，熔點(diǎn)16.8℃，沸點(diǎn)高達(dá)122℃，相對(duì)密度1.249。乳酸達(dá)高濃度時(shí)縮合成酯，成平衡狀態(tài)。由兩分子乳酸縮合而成的酯稱為乳酰乳酸，再脫水則成丙交酯。
乳酸風(fēng)味特征在0.007g/100ml―0.016g/100ml時(shí)，呈柔和有濃厚感，過(guò)量發(fā)澀。
3.1.2乳酸能減輕黃酒的活性感，增加酒體的醇和度。
乳酸雖然分子量小，含有羥基和羧基，很容易與水分子、乙醇分子形成氫鍵。正是由于乳酸在酒中具有較強(qiáng)的附著力，意味著與口腔的味覺(jué)器官作用時(shí)間長(zhǎng)。同時(shí)乳酸可以通過(guò)氫鍵與酒體中的易揮發(fā)的小分子結(jié)合，在小分子與大分子之間充當(dāng)橋梁與紐帶作用，使酒體中的大分子，小分子及微量元素更易形成膠體，加上乳酸本身口味的微酸、微澀、柔和，有濃厚感等特點(diǎn)。
3.1.3乳酸能調(diào)和口味，柔和酒體，穩(wěn)定香氣。
由于黃酒中的乳酸含量多，使酒質(zhì)柔和濃醇，給黃酒帶來(lái)良好的風(fēng)味。同時(shí)與其他有機(jī)酸相互融合和恰當(dāng)含量就顯的比較柔和順滑，對(duì)酒的口味起到緩沖平衡作用，使酒質(zhì)調(diào)和，減少辛辣味。而且乳酸具有黏度大、沸點(diǎn)高、易凝固的特點(diǎn)，所以能改變酒中氣味分子的揮發(fā)速度，起到調(diào)和體系口味，穩(wěn)定酒質(zhì)香氣的功能。
3.1.4乳酸是黃酒新酒老熟的有效催化劑和穩(wěn)定劑。
長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于新黃酒催陳老熟的問(wèn)題，黃酒行業(yè)中使用了多種方法，但效果并不明顯。
其實(shí)黃酒中的有機(jī)酸本身就是很好的老熟催化劑，而乳酸更特別，從乳酸的分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，其水溶性、醇溶性、酯溶性更好，在酒體中與酒中的香與味成分的紐帶和連接劑，形成膠體，能有效地緩解酒中的酯類水解，促進(jìn)酒體穩(wěn)定，同時(shí)也有利于新酒的老熟，改善酒體中各風(fēng)味物質(zhì)的融合程度，增加酒體香氣的復(fù)合性，顯出乳酸的穩(wěn)定老熟劑的作用。
3.2乳酸乙酯在黃酒風(fēng)味中的作用與地位。
3.2.1 乳酸乙酯的性狀與特征�！ �
乳酸乙酯為無(wú)色揮發(fā)性液體，具有特殊的朗姆酒，水果和奶油香氣。沸點(diǎn)154℃，閃點(diǎn)46℃�；烊苡谒⒋碱�、酮類、醚類和油脂。
3.2.2 增加黃酒的醇甜感。
乳酸乙酯的風(fēng)味特征是香味弱、味微甜，適量的乳酸乙酯有醇厚感。
黃酒中含有較高的乳酸乙酯，可以增加酒體的協(xié)調(diào)性和醇甜感，同時(shí)，還可以增加黃酒酒體的醇和度。
3.2.3 延長(zhǎng)黃酒余味，豐富味感。
乳酸乙酯由于它的分子構(gòu)成，與乙醇、酯類、水都具有較好的互溶性，這一性狀決定了它是一種不揮發(fā)性酯類，其總酯規(guī)律是乳酸乙酯＞乙酸乙酯＞丁二酸二乙酯＞甲酸乙酯。
正是由于含量高及恰當(dāng)?shù)暮颗c比例，能延長(zhǎng)酒體豐富的味感，協(xié)調(diào)香氣增加余味。
3.2.4 增加黃酒的香氣和柔和溫潤(rùn)。
乳酸乙酯在酒體中與各成分的分子間形成膠體溶液，具有較柔和的味覺(jué)，其以適當(dāng)?shù)谋壤秃看嬖谟诰企w中，就能減輕酒體的刺激感，而且還能更好地體現(xiàn)黃酒的柔和溫潤(rùn)及香氣的醇和度。 - ■ 與【乳酸菌在黃酒生產(chǎn)中作用淺談】相關(guān)研究報(bào)告
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