李俊輝，劉英杰，隋麗娜，楊平平，王 燕*

（齊魯工業(yè)大學(xué) 生物工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250300）

中國白酒是世界六大蒸餾酒之一，釀造歷史源遠(yuǎn)流長，工藝獨(dú)樹一幟[1]。在眾多的白酒類型中，濃香型白酒因其具有獨(dú)特的色、香、味、格，深受廣大消費(fèi)者的喜愛[2]。

己酸乙酯和乳酸乙酯在濃香型白酒中的含量是濃香型白酒品質(zhì)的關(guān)鍵。將其比例控制在1∶（0.5～0.8）之間，是業(yè)內(nèi)人士和白酒企業(yè)所公認(rèn)的[3]。然而，在白酒的生產(chǎn)過程中，乳酸菌的數(shù)量往往會(huì)過高，產(chǎn)生過多的乳酸，進(jìn)而生成過量的乳酸乙酯。使己酸乙酯和乳酸乙酯的比例的嚴(yán)重失調(diào)，使酒的香味受抑制，帶有酸澀味，悶甜感，導(dǎo)致濃香型白酒的品質(zhì)嚴(yán)重下降。因此，在白酒生產(chǎn)過程中，增己降乳、控制合理的己乳比，是當(dāng)前穩(wěn)定并提高濃香型白酒品質(zhì)的重要課題。

在查閱大量資料后，通過工廠調(diào)研和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，本文對濃香型白酒生產(chǎn)過程中乳酸菌數(shù)量升高的原因做出分析，進(jìn)而重點(diǎn)論述當(dāng)前增加己酸乙酯降低乳酸乙酯的措施，以期為提高濃香型白酒的品質(zhì)提供理論指導(dǎo)和參考。

1 己酸菌和乳酸菌的形態(tài)特征和生理特性

濃香型白酒中的己酸乙酯和乳酸乙酯特定的比例，決定了其獨(dú)特的風(fēng)格。而己酸乙酯和乳酸乙酯的形成，離不開兩種重要的菌株—己酸菌和乳酸菌。

1.1 己酸菌

己酸菌是一類生活在土壤中，能夠利用乙酸和乙醇生成己酸的[3]，革蘭氏陽性，厭氧或兼性厭氧[4]的棒狀芽孢桿菌。適宜生活在35℃、pH6.0～6.5的中性偏酸的環(huán)境中[5-8]。其代謝產(chǎn)生的己酸和酵母發(fā)酵產(chǎn)生的酒精生成己酸乙酯，是濃香型白酒的主體香成分[9]。近年來，從窖泥中篩選出的己酸菌的品種中多是嚴(yán)格厭氧的梭狀芽孢桿菌。彭兵等[10]從優(yōu)質(zhì)窖泥中分離獲得高產(chǎn)己酸菌株，革蘭氏陽性，嚴(yán)格厭氧菌。經(jīng)鑒定，屬于克氏梭菌（Clostridium kluyveri）。有學(xué)者[11]從瀘州老窖180年窖池中篩選到1株高產(chǎn)己酸菌株，經(jīng)鑒定為梭菌屬（Clostridium）中的Clostridium celerecrescens菌株，也是嚴(yán)格厭氧菌。因此，在白酒釀造過程中，提供良好的厭氧條件是保證己酸菌數(shù)量，提高濃香型白酒中己酸乙酯含量的有效措施之一。

1.2 乳酸菌

乳酸菌一般指能夠發(fā)酵糖分產(chǎn)生乳酸的非芽孢細(xì)菌，包括球菌和桿菌，多數(shù)偏兼性厭氧[12]。乳酸菌也是濃香型白酒產(chǎn)香菌中的重要一種，由其代謝產(chǎn)生的乳酸與酵母發(fā)酵生成的酒精，再合成乳酸乙酯，其含量對濃香型大曲酒的品質(zhì)有重要的影響[13]。LIU L M等[14]從窖池壁樣中分離到乳酸菌新種，將其鑒定為乳酸片球菌，并提出白酒香氣形成與該菌的代謝產(chǎn)物存在相關(guān)性。趙輝等[15]將分離篩選乳酸菌進(jìn)行鑒定，確定分別是乳酸片球菌、戊糖乳桿菌、玉米乳桿菌，并分析這3種乳酸菌的產(chǎn)酸特性，得到最佳發(fā)酵條件：最適溫度37℃、最適時(shí)間72 h、最適pH值為5.0。

己酸菌和乳酸菌在對生長條件的需求方面有很多共同點(diǎn)，適宜己酸菌生長繁殖的環(huán)境往往也為乳酸菌提供了優(yōu)良的生長條件。為形成濃香型白酒獨(dú)特得風(fēng)味品質(zhì)，發(fā)酵過程中需要適量的乳酸菌，為其提供乳酸及其酯類。但乳酸過量，會(huì)嚴(yán)重影響酒質(zhì)和出酒率。在當(dāng)前的白酒生產(chǎn)中，出現(xiàn)的情況往往是乳酸過量，尤其是濃香型白酒。因此，找到其原因并解決，是提高濃香型白酒品質(zhì)的關(guān)鍵。

2 白酒生產(chǎn)中乳酸乙酯含量過高原因

2.1 來源廣，數(shù)量多

在濃香型白酒生產(chǎn)的全過程中，乳酸菌的來源很廣，如酒曲、黃水、窖泥、窖池、料醅（入窖）、酒醅（出窖）等多種渠道。有關(guān)測試乳酸菌含量的數(shù)據(jù)顯示，每克大曲（干）約有720萬個(gè)；每1 mL黃水約有22萬個(gè)；在不同窖齡的窖泥中，每克窖泥（干）中分別為：新窖池有37萬多個(gè)，中齡窖池有410萬多個(gè)，老窖池有570萬多個(gè)[16]。熊亞等[17]利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳（polymerase chain reactiondenaturing gradient gel electrophoresis，PCR-DGGE）技術(shù)對瀘州老窖不同窖齡窖泥中的乳酸菌的多樣性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)乳桿菌屬（Lacto bacillus）、片球菌屬（Pediococcus）、魏斯氏菌屬（Weissella）、腸球菌屬（Enterococcus）、微小桿菌屬（Exiguobacterium）、桿菌屬（Bacillus）等，其中乳桿菌屬（Lactobacillus）和耐酸乳桿菌（L.acetotolerans）為窖泥中乳酸菌的優(yōu)勢種群。潘勤春等[18]研究了汾酒大曲中的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行測序和序列相似性分析，發(fā)現(xiàn)乳酸菌屬（Lactobacillus）和芽孢桿菌屬（Bacillus）在群落中占絕對優(yōu)勢。侯小歌等[19]對宋河中溫酒曲中的乳酸菌進(jìn)行分離鑒定，得到了4個(gè)屬8個(gè)種的16株乳酸菌，其中的優(yōu)勢菌為微球菌和片球菌。

2.2 繁殖快

在發(fā)酵過程中，窖醅中的乳酸菌會(huì)與己酸菌在內(nèi)的眾多微生物爭奪葡萄糖等糖類物質(zhì)作為發(fā)酵原料，進(jìn)而生成乳酸。當(dāng)窖醅發(fā)酵進(jìn)入中后期時(shí)，在眾多的微生物群體中，乳酸菌往往會(huì)處于主導(dǎo)地位。廖建民等[20]發(fā)現(xiàn)，在入窖樣中乳桿菌屬細(xì)菌數(shù)量并不多，但發(fā)酵一周后，其數(shù)量會(huì)上升為絕對優(yōu)勢，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢菌群是耐酸乳桿菌。喬宗偉等[21]利用構(gòu)建濃香型白酒糟醅原核微生的16S rRNA基因系統(tǒng)發(fā)育解析的方法，檢出以Lac.acetotolerans菌株為代表的乳桿菌屬細(xì)菌是糟醅發(fā)酵過程中的絕對優(yōu)勢細(xì)菌。姚惟琦等[22]從濃香型糟醅中分離得到21株產(chǎn)乳酸菌株，將其中6株產(chǎn)酸菌進(jìn)行模擬固態(tài)發(fā)酵，結(jié)果顯示所有的乳酸菌都不同程度的抑制了己酸、己酸乙酯以及乳酸乙酯的產(chǎn)量，其中有3株產(chǎn)乳酸菌嚴(yán)重抑制了己酸、乙醇和己酸乙酯的生成量。乳酸菌的大量繁殖不僅會(huì)帶來過量的乳酸乙酯，還將影響己酸菌的生長繁殖，造成濃香型白酒中己酸乙酯含量過低，嚴(yán)重影響酒的品質(zhì)。

3 增己降乳的措施

3.1 增加己酸乙酯含量

濃香型白酒的主體香味物質(zhì)是己酸乙酯，其含量的高低直接影響著濃香型白酒的質(zhì)量[23]。己酸乙酯的形成主要是以己酸菌為主的多菌系和多種酶的協(xié)同作用，將乙醇、乙酸結(jié)合成丁酸，并進(jìn)一步合成己酸，己酸與乙醇在酯化酶的作用下合成己酸乙酯[23-24]。為提高酒中己酸乙酯的含量，提高己酸菌產(chǎn)己酸的能力，是有效措施之一。

3.1.1 己酸菌與其他菌種混合培養(yǎng)

己酸菌在生長和代謝過程中會(huì)產(chǎn)生對自身有毒害作用的H2和CO2[25]，甲烷菌則可以利用H2作能源，CO2作碳源，具有消除己酸菌代謝反饋抑制的作用。在人工老窖泥中，通過添加一定量的并具有良好共生作用的甲烷菌，可促進(jìn)己酸菌的生長繁殖[26]。此外，郭威等[27]將篩選到的放線菌與己酸菌混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)對己酸的產(chǎn)量有很好促進(jìn)作用。嵇翔等[9]將產(chǎn)己酸菌株與釀酒酵母進(jìn)行了混合培養(yǎng)，結(jié)果表明，產(chǎn)酸提高了12.5%，且最大產(chǎn)酸的周期縮短了約48 h。陳翔等[28]將酵母菌、細(xì)菌、霉菌與己酸菌進(jìn)行混合培養(yǎng)，制成混合己酸菌液。將其應(yīng)用于窖泥制作中，使出酒率達(dá)35%、優(yōu)酒率達(dá)15%。這為人工窖泥的優(yōu)化和復(fù)合功能菌液制備提供了重要的指導(dǎo)方向[29]。

3.1.2 優(yōu)化發(fā)酵條件

前文已述，己酸菌的生長對厭氧條件的要求相對較高，發(fā)酵過程中提供良好的厭氧環(huán)境，有助于己酸菌的生長。采用軟泥封窖不僅可以隔絕空氣，保溫、保濕，同時(shí)可以防止雜菌感染，增加發(fā)酵過程中的糟醅與泥中有益微生物的接觸界面[30]。

此外，窖池是釀酒基礎(chǔ)條件，是酒醅發(fā)酵的容器[31]。窖池老化，其表面會(huì)起堿，板結(jié)發(fā)硬，析出大量的乳酸鐵和乳酸鈣等結(jié)晶物。實(shí)踐證明：乳酸鈣和乳酸鐵對己酸菌等窖泥功能菌有明顯的毒害作用。當(dāng)乳酸鐵、乳酸鈣含量在0.5%時(shí)，己酸菌數(shù)量會(huì)明顯下降。因此，防止窖池退化，為微生物的發(fā)酵提供良好的條件，是維持并提高發(fā)酵過程中己酸菌數(shù)量，提高白酒中己酸乙酯含量的關(guān)鍵。為防止窖池退化，可采用以下措施[1]：①黃漿水、尾酒、曲粉混合物噴灑養(yǎng)護(hù)；②己酸菌培養(yǎng)液養(yǎng)護(hù)；③酯化液、己酸液養(yǎng)護(hù)；④營養(yǎng)物質(zhì)加窖池綜合培養(yǎng)液養(yǎng)護(hù)。

最后，根據(jù)不同季節(jié)、不同地區(qū)，調(diào)整好入池條件（如入池淀粉、水分、溫度、酸度等）。因地制宜，提供適宜的發(fā)酵條件，以促進(jìn)己酸菌生長繁殖代謝，增加白酒中己酸乙酯的含量，提高濃香型白酒品質(zhì)。

3.1.3 其他措施

近年來，各生產(chǎn)廠家采用多種技術(shù)措施，如夾泥發(fā)酵、回酒發(fā)酵、雙輪底發(fā)酵、延長發(fā)酵期等，以達(dá)到“增己”的目的。付小慶等[32]通過夾泥發(fā)酵法進(jìn)行濃香型白酒生產(chǎn)，該法增大糟醅與窖泥的接觸面積；提高糟醅中香味物質(zhì)的含量，其中己酸乙酯的含量比對照糟醅增加了近3倍；且不影響出酒率；明顯提高酒的質(zhì)量。宋瑞濱等[33]優(yōu)化夾泥發(fā)酵，將窖泥中加入不銹鋼泥盤，分多層平鋪放置在窖池內(nèi)的酒醅中，形成多個(gè)窖底，可將濃香型白酒中的優(yōu)級率提高近35%。孫志新等[34]在濃香型大曲酒生產(chǎn)中采用“雙輪回酒”發(fā)酵。該法可使酯化底物增加，為后期酯化創(chuàng)造良好條件，提高了白酒中己酸乙酯的含量，提升了濃香型白酒的品質(zhì)。馬玉磊等[35]以濃香型白酒的人工窖泥為對象，分析在培養(yǎng)過程中己酸、己酸乙酯等主要酸、酯的變化，發(fā)現(xiàn)人工窖泥中己酸在培養(yǎng)的前21 d迅速增加，到第49天時(shí)達(dá)到最大值；提出通過延長發(fā)酵期，可提高白酒中己酸乙酯的含量。

3.2 降低乳酸乙酯含量

乳酸乙酯是我國白酒中四大酯類之一，不具有揮發(fā)性，其異羥基及羧基基能與各類有機(jī)成分親和，對酒的回味起到緩沖平衡作用[36]。但含量過高的會(huì)導(dǎo)致白酒主體香差，后味苦澀帶雜，影響白酒的品質(zhì)。

3.2.1 利用以乳酸為碳源的微生物來降解乳酸

乳酸是白酒發(fā)酵過程中的中間產(chǎn)物，在微生物和酶的作用下最終形成乳酸乙酯。乳酸乙酯性質(zhì)較穩(wěn)定，不易被分解，然而乳酸乙酯的前驅(qū)物——乳酸，卻可以被分解利用[37]。

發(fā)酵過程中，在窖泥里添加適當(dāng)?shù)谋峋蓪⑷樗徂D(zhuǎn)化為丙酸、乙酸、二氧化碳和水，從而減少乳酸乙酯的形成。張付旺等[38]將丙酸菌均勻噴灑到窖池中，結(jié)果顯示，噴灑丙酸菌的窖池比對照窖乳酸乙酯有明顯降低。吳生文等[39-40]將從窖泥中分離得到高產(chǎn)丙酸的菌株，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。結(jié)果顯示，當(dāng)丙酸菌濃度增加至6×105個(gè)/g糟醅時(shí)，對照空白樣，發(fā)現(xiàn)特型酒中乳酸乙酯含量降低了0.8 g/L。

此外，其他研究報(bào)道發(fā)現(xiàn)，不只丙酸菌可以降解乳酸，其他一些乳酸降解菌株，在應(yīng)用到白酒生產(chǎn)中，也都收到了一定的降低乳酸效果。宋克偉等[41]從大曲中分離篩選出1株可降解乳酸的枯草芽孢桿菌，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該菌可使白酒中乳酸乙酯的含量下降20%，有效降低了白酒中乳酸乙酯的含量。鎮(zhèn)達(dá)等[42]從枝江大曲窖泥、出窖糟醅、黃水及大曲中篩選到16株乳酸利用菌。通過模擬固體發(fā)酵，證明部分菌株在厭氧固體發(fā)酵條件下有降低乳酸作用。楊望軍等[43]以大曲和酒醅為篩選源，采用選擇性培養(yǎng)基篩選出1株解淀粉芽孢桿菌和1株枯草芽孢桿菌，2株菌株都具有較強(qiáng)的降乳酸能力。在模擬發(fā)酵情況下，降乳酸率分別達(dá)到25.97%和38.54%。

3.2.2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝

（1）陳曲發(fā)酵

大曲是釀酒過程中乳酸菌的主要來源之一，為降低酒醅中乳酸菌數(shù)量，可采用陳曲發(fā)酵。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，盡可能延長大曲的貯存時(shí)間，一般4～6個(gè)月為宜?？蓺⑺来罅堪ㄈ樗峋趦?nèi)的無芽孢的生酸雜菌。

（2）輔料用量適當(dāng)

輔料在釀酒過程中具有重要作用，有利用提升酒的產(chǎn)率及品質(zhì)。但用量過大，會(huì)帶來大量的乳酸菌，而且會(huì)給酒中帶來邪雜味。在輔料的使用過程中，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)適當(dāng)添加，不可盲目。

（3）注意適當(dāng)踩窖

酒醅中含氧量增大，會(huì)為乳酸菌的生長創(chuàng)造條件，而限制酒醅及窖泥中本身所含己酸菌和降乳菌的生長繁殖。適當(dāng)踩窖，減少酒醅中的含氧量，限制乳酸菌生長，以達(dá)到降乳的目的。

（4）氣封甑蒸餾

由于氣封甑具有如下兩個(gè)特點(diǎn)：一是密封性能好，杜絕酒蒸氣的外泄，也不會(huì)潽甑，不會(huì)造成己酸乙酯等香味成分的流失；二是使用了多孔的專用介質(zhì)，其對乳酸乙酯分子具有一定的吸附作用，可有效降低酒中乳酸乙酯含量。孫慶文等[44]在分析研究中提到：采用氣封甑蒸餾，可以使產(chǎn)酒率平均提高了5%，而且在提取香味成分方面具有明顯的降低乳酸功效。

（5）適當(dāng)增加醅層高度

由于較高甑位區(qū)的乙醇濃度較高，可以增加醇分散的作用程度，強(qiáng)化醇溶性酯的提取，從而降低白酒中水溶性酯及酸類的含量。趙揚(yáng)揚(yáng)等[45]通過研究試驗(yàn)，適當(dāng)增加醅層高度，有利于風(fēng)味物質(zhì)的提取，提高白酒品質(zhì)。在降乳的同時(shí)，還起到增己的作用。

（5）量質(zhì)摘酒

根據(jù)不同餾分微量成分含量的差異和酒精度的高低，量質(zhì)分段摘酒。摘酒濃度高，乳酸乙酯含量低、己酸乙酯含量高；而后段酒比前段酒中的乳酸乙酯要高幾倍，特別是酒尾中乳酸乙酯更高[31]。堅(jiān)持量質(zhì)分段摘酒，分級貯存，是獲得優(yōu)級酒的常用手段。

（6）膜分離技術(shù)處理酒尾

酒尾中的酒精及大部分酯類、醇類等含量都較低，而乳酸乙酯在內(nèi)的有機(jī)酸等含量相對較高。這往往會(huì)造成白酒的風(fēng)味雜、香氣悶、酸澀重等缺陷。大多數(shù)企業(yè)都是將其回底鍋復(fù)蒸，但此過程中會(huì)造成酒精及香味組分的損耗。周新虎等[46]采用優(yōu)先透醇膜分離技術(shù)處理酒尾，在滲透溫度45℃、70%的提取率條件下，可得65%vol左右凈化酒，可有效降低酒中的乳酸乙酯，實(shí)現(xiàn)尾酒的凈化，提升其附加值。

4 結(jié)論與展望

增己降乳是提高濃香型白酒質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，其的目的是要科學(xué)合理地增加己酸乙酯含量、降低乳酸乙酯含量，使酒體達(dá)到協(xié)調(diào)的量比關(guān)系。“增己降乳”二者之間是相互聯(lián)系、相互影響、相互制約的。在采取“增己降乳”的措施時(shí)，應(yīng)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，對其各種影響因素進(jìn)行綜合考慮，因地制宜，采取多種綜合措施，以期進(jìn)一步提高濃香型白酒品質(zhì)。