任道群，唐玉明，姚萬春，倪 斌，劉茂柯，劉向陽，田新惠

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所生物中心，四川 瀘州 646100；2.瀘州老窖股份有限公司，四川 瀘州 646000；3.瀘州市釀酒科學(xué)研究所，四川 瀘州 646000）

濃香型白酒獨(dú)特的傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，窖泥自然老熟，窖池要連續(xù)使用很多年才可能生產(chǎn)出好酒，隨著白酒行業(yè)的發(fā)展和釀酒生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，利用現(xiàn)代微生物技術(shù)進(jìn)行人工窖泥培養(yǎng)，可使新窖在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定窖齡的窖泥質(zhì)量水平，從而大大縮短窖池中窖泥的自然老熟時(shí)間[1-2]。由于在優(yōu)質(zhì)窖泥培養(yǎng)大生產(chǎn)過程中物料很難混勻，因此所取的分析樣品很難反映其真實(shí)性。為此，在實(shí)驗(yàn)室開展了優(yōu)質(zhì)窖泥培養(yǎng)技術(shù)的研究，并對(duì)優(yōu)質(zhì)窖泥培養(yǎng)過程中的微生物變化進(jìn)行跟蹤測(cè)定，為優(yōu)質(zhì)窖泥用于新建窖池，提高濃香型白酒的優(yōu)質(zhì)比率提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 窖泥培養(yǎng)材料

鮮黃泥、窖皮泥、魚塘泥、老窖泥、豆餅粉、麩皮、大曲粉、黃水、蘋果發(fā)酵液、復(fù)合功能菌液、老窖泥、已酸菌液、老窖泥培養(yǎng)液以及酒尾（尾水）。

1.2 優(yōu)質(zhì)窖泥試驗(yàn)配方

試驗(yàn)共設(shè)5 個(gè)處理，各處理窖泥配方見表1，每個(gè)處理培養(yǎng)窖泥約2.5kg。

1.3 窖泥的培養(yǎng)方法

按窖泥培養(yǎng)控制性處理加入所需原料，用酒尾和清水調(diào)整干濕度，將各處理窖泥混勻后裝入陶壇中密閉，放入34℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，跟蹤測(cè)定窖泥培養(yǎng)過程中微生物的變化。

表1 優(yōu)質(zhì)窖泥試驗(yàn)配方Table 1 Test formula of quality cellar mud

1.4 窖泥取樣方法

窖泥培養(yǎng)過程中窖泥取樣分別按培養(yǎng)0d、15d、30d、45d、75d時(shí)間點(diǎn)跟蹤取樣5次，每次5個(gè)樣品，共計(jì)25個(gè)樣品。

1.5 基礎(chǔ)泥（鮮黃泥、窖皮泥、魚塘泥）的成分分析方法[3-5]

水分：烘干法。pH值：電位法。腐殖質(zhì)：比色法。有機(jī)質(zhì)：重鉻酸鉀容量法——外加熱法。有效氮：擴(kuò)散皿吸收法。有效磷：0.5mol/L NaHCO3浸提——鉬銻抗比色法。速效鉀：1N 中性NH4.OAC 浸提——火焰光度法。全氮：半微量——?jiǎng)P氏法。全磷：硝酸—高氯酸消解—鉬銻抗分光光度法。全鉀：火焰光度法。微量元素：三酸消煮——原子吸收分光光度法。顆粒組分分析：比重法（顆粒分級(jí)和地質(zhì)命名—卡氏制）。微團(tuán)聚體：比重法。

1.6 測(cè)定微生物培養(yǎng)方法及培養(yǎng)基[6-8]

微生物測(cè)定：采用稀釋平板菌落分離計(jì)數(shù)法，培養(yǎng)溫度分別為細(xì)菌34℃～37℃、酵母28℃～30℃、霉菌30℃～32℃。

細(xì)菌培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。酵母培養(yǎng)基：YEPD培養(yǎng)基。霉菌培養(yǎng)基：合成培養(yǎng)基。

厭氧細(xì)菌和厭氧芽孢細(xì)菌的培養(yǎng)采用抽真空的方式，真空度0.08MPa。

2 結(jié)果與分析

2.1 基礎(chǔ)泥的化學(xué)成分差異

土壤中有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)、氮、磷以及鉀含量與微生物的生長、繁殖密切相關(guān)[9]。培養(yǎng)窖泥的基礎(chǔ)泥其化學(xué)成分差異見表2。由表2看出，窖皮泥的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)、全氮、全磷、有效氮、有效磷以及有效鉀含量均明顯高于魚塘泥和鮮黃泥，pH值以窖皮泥最高，其次是鮮黃泥，魚塘泥最低，3種基礎(chǔ)泥的全鉀含量接近。

表2 基礎(chǔ)泥的化學(xué)成份差異Table 2 Difference in chemical compositions of basic mud

2.2 基礎(chǔ)泥的礦質(zhì)元素差異

基礎(chǔ)泥的礦質(zhì)元素差異見表3。由表3 看出，3 種基礎(chǔ)泥的銅含量以窖皮泥最高，較鮮黃泥和魚塘泥分別高15.82%和6.71%，鐵含量以魚塘泥最高，較鮮黃泥和窖皮泥分別高3.72%和27.92%；鎂含量以鮮黃泥最高，較魚塘泥和窖皮泥分別高20.99%和38.03%，3種基礎(chǔ)泥的錳、鋅以及鈣含量差異不大。

表3 基礎(chǔ)泥的礦質(zhì)元素差異Table 3 Difference in heavy metal of basic mud

2.3 基礎(chǔ)泥土壤顆粒及微團(tuán)聚體差異

培養(yǎng)窖泥的基礎(chǔ)泥顆粒和團(tuán)聚體組成直接影響到窖泥的某些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如窖泥土壤通透性、土壤養(yǎng)份含量、保水性能以及對(duì)微生物的生長繁殖和代謝[10]。培養(yǎng)窖泥的基礎(chǔ)泥土壤顆粒及微團(tuán)聚體差異見表4。由表4 看出，鮮黃泥屬粉質(zhì)重壤土，魚塘泥屬粘粉質(zhì)重壤土，窖皮泥屬砂質(zhì)重壤土，分散系數(shù)以鮮黃泥最高，較魚塘泥和窖皮泥分別高108.28%和22.63%；結(jié)構(gòu)系數(shù)以魚塘泥最高，較鮮黃泥和窖皮泥分別高8.00%和5.02%；團(tuán)聚度以魚塘泥最高，較鮮黃泥和窖皮泥分別高12.13%和24.01%。

表4 基礎(chǔ)泥土壤顆粒及微團(tuán)聚體差異Table 4 Difference in soil particles and micro-aggregates of basic mud

2.4 不同處理窖泥培養(yǎng)過程中微生物變化

2.4.1 好氧細(xì)菌數(shù)量變化

窖泥培養(yǎng)過程中好氧細(xì)菌數(shù)量變化見表5。由表5 看出，起始泥的好氧細(xì)菌數(shù)量以處理5 最多，其次是處理3，處理4 最少；在培養(yǎng)45d內(nèi)，5 個(gè)處理的好氧細(xì)菌數(shù)量均隨培養(yǎng)時(shí)間的延長呈逐漸下降趨勢(shì)，以后又隨培養(yǎng)時(shí)間的延長呈逐漸增加趨勢(shì)培養(yǎng)。由于處理5 的基礎(chǔ)泥僅有鮮黃泥，而鮮黃泥中好氧微生物豐富[11]，培養(yǎng)75d時(shí)，處理5的好氧細(xì)菌數(shù)量均較其余4 個(gè)處理多，其好氧細(xì)菌數(shù)量分別是處理1、處理2、處理3 和處理4 的5.39 倍、5.95 倍、6.30 倍和3.61 倍。

表5 不同處理窖泥培養(yǎng)過程中好氧細(xì)菌數(shù)量變化Table 5 Quantity change of aerobic bacteria in different processing cellar mud during cultivation

2.4.2 好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量變化

窖泥培養(yǎng)過程中好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量變化見表6。由表6 看出，起始泥的好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量以處理5 最多，其余4 個(gè)處理的好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量接近。在培養(yǎng)一個(gè)月內(nèi)，除處理1 的好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量呈逐漸降低趨勢(shì)外，其余4 個(gè)處理的好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量均呈先降后升的趨勢(shì)，以后又呈先降后升的趨勢(shì)；培養(yǎng)75d時(shí)好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量以處理4 最多，其次是處理2和處理5，處理1最少，處理4的好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量分別是處理1、處理2、處理3和處理5的4.63倍、1.11 倍、2.28 倍和1.23 倍。

表6 不同處理窖泥在培養(yǎng)過程中好氧芽孢細(xì)菌數(shù)量變化Table 6 Quantity change of aerobic spore-forming in different processing cellar mud during cultivation

2.4.3 厭氧細(xì)菌數(shù)量變化

窖泥培養(yǎng)過程中厭氧細(xì)菌數(shù)量變化見表7。由表7 看出，起始泥的厭氧細(xì)菌數(shù)量以處理1 最多，處理3 最少；在培養(yǎng)45d內(nèi)，處理1和處理2 的厭氧細(xì)菌數(shù)量隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長呈逐漸降低趨勢(shì)，其余3 個(gè)處理在培養(yǎng)1 個(gè)月內(nèi)厭氧細(xì)菌數(shù)量呈先降后升的趨勢(shì)，以后又呈先降后升的趨勢(shì)。培養(yǎng)75d時(shí)，其厭氧細(xì)菌數(shù)量以處理2 最多，處理2 的厭氧細(xì)菌數(shù)量分別是處理1、處理3、處理4、處理5的2.42 倍、3.73 倍、2.31 倍和1.70 倍。處理2 的厭氧細(xì)菌數(shù)量多，估計(jì)與處理2 加入的窖泥培養(yǎng)液較其它處理多有一定關(guān)系。

表7 不同處理窖泥在培養(yǎng)過程中厭氧細(xì)菌數(shù)量變化Table 7 Quantity change of anaerobic bacteria in different processing cellar mud during cultivation

2.4.4 厭氧芽孢細(xì)菌數(shù)量變化

窖泥培養(yǎng)過程中厭氧芽孢細(xì)菌數(shù)量變化見表8。由表8 看出，處理4 的厭氧芽孢細(xì)菌數(shù)量最多，處理1 和處理2 較少；在培養(yǎng)45 內(nèi)，除處理1 外，其余4 個(gè)處理的厭氧芽孢細(xì)菌數(shù)量均呈逐漸降低趨勢(shì)，以后又呈逐漸增加趨勢(shì)，培養(yǎng)75d時(shí)，厭氧芽孢細(xì)菌數(shù)量以處理4 最多，分別是處理1、處理2、處理3 和處理5 的6.07 倍、6.80 倍、9.37 倍和7.20 倍。這與處理4 加入的基本原料和菌液較其余處理豐富有緊密的聯(lián)系。

表8 不同處理窖泥培養(yǎng)過程中厭氧芽孢細(xì)菌數(shù)量變化Table 8 Quantity change of anaerobic spore-forming in different processing cellar mud during cultivation

2.4.5 霉菌和酵母菌數(shù)量變化

優(yōu)質(zhì)窖泥培養(yǎng)過程中霉菌和酵母數(shù)量變化見圖1、圖2。由圖1、圖2 看出，5 個(gè)處理起始泥均有一定數(shù)量的霉菌和酵母菌，窖泥培養(yǎng)前15d霉菌和酵母菌數(shù)量急劇下降，以后則隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，窖泥中氧氣逐漸被消耗、CO2逐漸積累以及pH值的降低[12-13]，霉菌和酵母菌數(shù)量則隨培養(yǎng)時(shí)間的延長呈逐漸降低趨勢(shì)。

圖1 不同處理窖泥在培養(yǎng)過程中霉菌數(shù)量變化Fig.1 Quantity change of molds in different processing cellar mud during cultivation

2.5 不同處理窖泥外觀檢測(cè)

不同處理窖泥培養(yǎng)75d的外觀檢測(cè)結(jié)果見表9。由表9 看出，從窖泥的顏色、氣味和手感三面評(píng)判。最后以處理4最好，其次是處理3，處理5最差。

3 小結(jié)與討論

3.1 培養(yǎng)窖泥所用的基礎(chǔ)泥不同，其化學(xué)成分、礦質(zhì)元素以及土壤結(jié)構(gòu)有較大差異，因此培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)窖泥應(yīng)合理搭配不同質(zhì)地土壤，盡量選擇有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)含量高、細(xì)膩的魚塘泥和香味純正、色澤深灰的優(yōu)質(zhì)窖皮泥以及無污染且粘性好的黃泥進(jìn)行合理搭配，以適宜微生物生長繁殖和建窖的要求為宜。

圖2 不同處理窖泥在培養(yǎng)過程中酵母菌數(shù)量變化Fig.2 Quantity change of yeasts in different processing cellar mud during cultivation

表9 不同處理窖泥的外觀檢測(cè)結(jié)果Table 9 Result of visual inspection for different processing mud of cellar

3.2 通過對(duì)5 個(gè)處理培養(yǎng)過程中微生物種群分析以及窖泥的顏色、氣味、手感綜合評(píng)定，最終確定處理4配方最佳，處理5配方最差。表明培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)窖泥除合理搭配不同質(zhì)地土壤外，還應(yīng)加入適合微生物生長繁殖的富含氮、磷、鉀原料以及窖泥復(fù)合功能菌液、老窖泥、已酸菌液、老窖泥培養(yǎng)液多菌株共同發(fā)酵，有利于窖泥的老熟，提升濃香型白酒品質(zhì)。

3.3 本試驗(yàn)僅對(duì)窖泥培養(yǎng)過程中微生物種群變化以及窖泥的顏色、氣味和手感進(jìn)行了一些探索，對(duì)不同處理釀造的出酒率和酒質(zhì)有待進(jìn)一步研究[14]。

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