于博文 方煊宇 王寧寧 金舒寧 田雪健

(山西大學 山西太原 030006)

“酶”是一種具有特殊性的蛋白質(zhì),是由活性的細胞所衍生的,極具專注性、被控制性以及高效能的催化性功能。其高效能的催化性功能所適用的環(huán)境條件非常地柔和,可適用于常態(tài)溫度下、常態(tài)壓力下施行。同時,又可以根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié)控制。人們將酶大量運用在日常生活的多個領域中,逐漸形成了“酶工程技術”。

1 酶工程技術的概要

“酶工程技術”是現(xiàn)代人類在生物化科技研究中最重要的一次突破,也是最重要的組成結構?！懊腹こ碳夹g”是指:通過適用合理環(huán)境下的生物變化反應器皿內(nèi),將生物活性酶當作催化劑,使某些既定的物質(zhì)按照規(guī)定要求進行轉(zhuǎn)化的技術流程。所以,人們又將“酶工程技術”稱之為酶特定反應工藝技術?！懊腹こ碳夹g”包括如下幾個范圍:酶的研究制造及大量生產(chǎn)、固定化技術在酶和活性細胞或者細胞器皿中的應用、改造和調(diào)整酶的分子結構以及生物傳感器皿等等?！懊腹こ碳夹g”已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)方面、醫(yī)療制藥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化學研究分析、環(huán)境治理、重要能源開發(fā)利用及生存生命科學理論化研究等諸多方面。其跨越行業(yè)之多、運用范圍之廣,讓人為之贊嘆,特別是近些年在酒業(yè)發(fā)展釀造工藝中的應用研究,更使人們不斷地認識到“酶工程技術”對白酒在傳統(tǒng)工藝基礎上,提高其香醇質(zhì)量中發(fā)揮出更大的作用及能量。

2 酶工程技術在提高白酒質(zhì)量中的運用研究

近些年,中外行業(yè)領域的專家,對酶進行了大量的分析研究,全世界范圍內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)酶的數(shù)量多達幾千種,酶工程技術的產(chǎn)業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展。因此,人們開始嘗試在現(xiàn)代酒業(yè)發(fā)展中運用“酶”,特別是在白酒配制工藝中對其進行運用與實踐,取得了意想不到的優(yōu)質(zhì)效果。在白酒工業(yè)中,運用酶的種類主要包括:蛋白質(zhì)酶、纖維素化酶、酯化性酶、糖化性酶、α-淀粉化酶等多種酶的類型。具體應用的白酒釀造階段包括:白酒的制曲階段、白酒的發(fā)酵階段、白酒的蒸糧及蒸酒階段、白酒的勾兌階段、白酒的丟糟及使用等多個釀造階段。通過對上述白酒的釀造階段的多種酶的應用研究表明,酶工程技術對白酒釀造的品質(zhì)口感、加強配制白酒濃香型的主體成份、拉升白酒的產(chǎn)出率等發(fā)揮了重要的作用。下面將分別介紹不同酶的種類在提高白酒醇香質(zhì)量中的運用。

2.1 酸性質(zhì)的蛋白酶工程技術的運用分析

所謂的酸性蛋白酶是在特定的酸性環(huán)境下,用于催化水解的動物、植物蛋白質(zhì)成份的酶性制劑。在白酒的實際生產(chǎn)中添加該酶,可以增加配制液體中的α- 氨基酸,以改善白酒的獨特風味、提高白酒的產(chǎn)出率、降低發(fā)酵過程中的雜醇油的含量。在釀酒的配料中,往往液態(tài)化型的淀粉性酶被配料中的淀粉所吸附,致使淀粉酶失去了其液化的功能,從而降低了白酒的產(chǎn)出率。此時,酸性質(zhì)的蛋白酶運用,被吸附的淀粉酶從禁錮中被釋放出來,重新開始發(fā)揮作用。酸性質(zhì)蛋白酶及淀粉酶充分融合后,最終達到提高白酒產(chǎn)出率的目的。經(jīng)過專家的實踐證明,在白酒釀造過程中,以各種糧食(如大米、玉米或高粱等)含有大量淀粉成份的主原料中,運用酸性質(zhì)蛋白酶后,會使白酒的出酒產(chǎn)出率提高近3個百分點,同時也會大大增強生產(chǎn)設備的利用效率,從而降低白酒經(jīng)釀造過程中產(chǎn)生的雜醇油的含量,最終提高白酒的質(zhì)地與醇度。

2.2 酯化酶工程技術的運用分析

所謂的酯化酶是指將酸與醇酶進行融合,最終形成酸酯。最初的理論原型是酶在有機融劑中發(fā)揮的作用,在合理的控制環(huán)境下,進行乙酯的綜合合成,形成己酸性乙酯、乙酸性乙酯、乳酸性乙酯、丁酸性乙酯等酯類物質(zhì)。對于釀造濃香型白酒,主要是各種促使香味形成的多種物質(zhì)含量,香味醇度是由己酸乙酯的含量及相關的酯類物質(zhì)的相互作用比例關系而決定的。因此,酯化酶的運用不僅能使各種合成酶發(fā)揮其組合作用,而且能夠在白酒發(fā)酵過程中提高香味,還能在白酒勾兌過程中串香。在黃漿性水酯化性液態(tài)及生物性合成酯化性液態(tài)的生產(chǎn)、大曲的生產(chǎn)等方面,酯化酶起到了不可替代的作用。而且酯化酶工程技術在白酒工業(yè)生產(chǎn)的技術運用,曾在上世紀八、九十年代被稱為現(xiàn)代生物工程化工程技術中最重要的工程技術項目。

2.3 酸性木聚糖酶工程技術的運用分析

酸性木聚糖酶工程技術的運用也是剛剛起步,最早在日本的清酒釀造中試用,并取得了成功,主要功能是用于提高白酒釀造的發(fā)酵率,加速白酒在釀造過程的發(fā)酵,最終達到白酒的高產(chǎn)出率、高品質(zhì)的口感及醇度。

3 酶工程技術在提高白酒質(zhì)量中的運用的發(fā)展趨勢

酶工程技術在釀酒工業(yè)發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的作用,業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)越來越關注到酶工程技術對提高白酒的醇品質(zhì)起到的決定性作用,但目前對酶工程技術的應用仍處于初級階段,雖然大大解決了傳統(tǒng)工藝中的高消耗、低產(chǎn)出的缺點,但成本隨之提升。因此,未來的發(fā)展方向?qū)膬蓚€方面開始。第一,復合酶的技術發(fā)展。可以實現(xiàn)酶的重復使用、進一步擴大酶的綜合作用。第二,白酒釀造中酵母的改良發(fā)展。通過現(xiàn)代工程技術改變酵母的發(fā)酵過程,可以擴大白酒的產(chǎn)出率及提高白酒的質(zhì)地與醇度。

4 結束語

酶工程技術的運用對白酒質(zhì)量的提高效果已經(jīng)有目共睹,并在不同種類的釀酒工藝流程中得到廣泛的應用。但是,目前國內(nèi)的酶工程技術水平與世界水平還存在一定的差距,未來酶工程技術在提高白酒質(zhì)量的運用方面的研究依然任重而道遠。

[1]張麗敏,武秀冬,穆麗璇,胡永鋼,張生萬.清香型白酒陳釀過程探微[J].山西大學學報(自然科學版).2002(03).

[2]仝建波,劉淑玲,蘆飛,李美萍,王東興,張生萬.乙醇-水締合體系光譜及其應用于白酒中乙醇含量測定方法的研究[J].釀酒科技.2004(01).

[3]杜海.中國白酒中一種土霉味物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)及其成因研究[D].江南大學 2009.