張 超,田 鵬,徐秋碩,李俊薇,劉 艷,張寶玉,董孝元
(1.黃鶴樓酒業(yè)有限公司,湖北武漢 430050;2.武漢雅仕博科技有限公司,湖北武漢 430050)
傳統(tǒng)濃香型白酒生產(chǎn)主要是以窖池窖泥為基礎(chǔ),濃香型白酒發(fā)酵過程與環(huán)境中微生物菌群的變化交替密不可分,窖池中的龐大微生物區(qū)系在糟醅固、液、氣三相之間發(fā)生復(fù)雜的物質(zhì)能量代謝反應(yīng),最終形成濃香型白酒獨特成分構(gòu)成和風(fēng)味特征[1]。白酒洞穴貯存對酒體的快速老熟有著重要作用,而生態(tài)洞穴釀造對白酒基酒品質(zhì)的提高則具有開創(chuàng)性的意義。生態(tài)洞釀是黃鶴樓美酒莊園的獨特創(chuàng)舉,常年恒溫恒濕的洞穴內(nèi)富集多種微生物體系,對白酒的釀造起著至關(guān)重要的作用[2]。為準確地把握黃鶴樓濃香型白酒發(fā)酵過程中各階段主導(dǎo)微生物的演變規(guī)律,弄清楚窖池發(fā)酵過程中物質(zhì)變化趨勢與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系,為釀酒生產(chǎn)提供指導(dǎo)依據(jù)[3]。為此,我們在不同季節(jié)、不同發(fā)酵階段對黃鶴樓咸寧廠區(qū)濃香窖池糟醅微生物區(qū)系進行動態(tài)跟蹤監(jiān)測。在整個監(jiān)測過程中,采用平板計數(shù)法,對發(fā)酵過程中酵母菌、霉菌、好氧細菌及兼性厭氧細菌等各類微生物進行分離培養(yǎng)和統(tǒng)計。
YPD 培養(yǎng)基,虎紅培養(yǎng)基,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,無菌水。
DHP-9082 臺式電熱恒溫培養(yǎng)箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;7890A 氣相色譜儀,安捷倫科技(中國)有限公司;DZF-6050B 真空培養(yǎng)箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司。
1.3.1 取樣
取用黃鶴樓酒業(yè)咸寧基地窖池中糟醅,采用專用取樣器取樣,保證所取樣品包含窖池上中下3 層的糟醅,從入窖開始每隔7 d采樣,發(fā)酵時間為72 d,每次取樣后將糟醅用冰盒轉(zhuǎn)移至冰箱中保藏。
1.3.2 典型微生物培養(yǎng)計數(shù)[4]
稱取10 g 所取糟醅樣,置于含90 mL 無菌水三角瓶中,加入玻璃珠,常溫放于搖床上以20 r/min振蕩20 min,取濾液備用。
培養(yǎng)基:好氧細菌及兼性厭氧細菌用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,酵母菌用YPD 培養(yǎng)基,霉菌用虎紅培養(yǎng)基。
培養(yǎng)條件:好氧細菌及兼性厭氧細菌以35~37 ℃培養(yǎng)2~3 d;酵母菌以27~28 ℃培養(yǎng)2~3 d;霉菌以30 ℃培養(yǎng)5~7 d。
計數(shù)方法:采用稀釋涂布平板法,對兼性厭氧細菌進行培養(yǎng)。將培養(yǎng)皿置于真空培養(yǎng)箱內(nèi),排盡空氣后充入N2維持箱內(nèi)恒壓狀態(tài),36 ℃倒置培養(yǎng)36~48 h,觀察計數(shù)。
窖池糟醅中好氧細菌數(shù)量變化見圖1,在發(fā)酵前期(入窖到發(fā)酵3 周),好氧細菌數(shù)量呈現(xiàn)快速生長趨勢,隨著發(fā)酵時間的延長,糟醅中好氧細菌數(shù)量開始逐步下降,但是到第6 周至第7 周好氧細菌的數(shù)量出現(xiàn)反彈,推測應(yīng)該是兼性厭氧細菌開始大量繁殖。至出窖前糟醅中好氧細菌數(shù)量下降至104~105數(shù)量級。由圖1可知,春夏冬3個季度好氧細菌生長曲線均大體保持一致,其中夏季好氧菌數(shù)量較春冬兩季多[5-6]。
圖1 好氧細菌發(fā)酵動態(tài)
窖池糟醅中兼性厭氧菌數(shù)量變化見圖2,發(fā)酵前期,兼性厭氧菌數(shù)量在第2 周達到頂峰,窖池中乳酸菌、醋酸菌等生酸菌既可以在氧含量充足的發(fā)酵初期進行生長繁殖,也可以在發(fā)酵后期的無氧環(huán)境中生酸生酯[7-8]。同時由圖2 可知,在不同季節(jié)窖池內(nèi)部的兼性厭氧菌生長情況大致相同[9-10]。
圖2 兼性厭氧菌發(fā)酵動態(tài)
窖池糟醅中酵母菌數(shù)量變化見圖3,發(fā)酵第1周酵母菌數(shù)量即達到了107數(shù)量級,遠高于同期好氧細菌和兼性厭氧細菌的數(shù)量,說明糟醅環(huán)境更利于酵母菌生長,使其率先成為優(yōu)勢菌種。糟醅中的酵母菌在第2 周達到峰值后開始下降,到發(fā)酵后期趨近于零。如圖3 所示,在相同的生產(chǎn)工藝條件下,夏季窖池糟醅中酵母菌數(shù)量較春冬兩季多,但是酵母菌的生長曲線一致,由此可以得知,在生態(tài)洞釀窖池中,酵母菌在夏季可以正常生長繁殖[11]。
圖3 酵母菌發(fā)酵動態(tài)
窖池3 個季節(jié)霉菌變化情況見圖4,入窖時霉菌數(shù)量約為103數(shù)量級,第1 周到第2 周期間,霉菌數(shù)量急劇上升,之后急劇下降,第5 周之后變化平緩,后期無明顯變化。霉菌前期在有氧環(huán)境下大量繁殖,但是隨著氧氣耗盡,窖池中產(chǎn)生大量的酒精和有機酸抑制了霉菌的生長繁殖,3 個季節(jié)的霉菌生長情況無較大差異。綜上可知,在不同的季節(jié)環(huán)境下,窖池中的微生物生長情況基本一致[12]。
圖4 霉菌發(fā)酵動態(tài)
對3 個不同季節(jié)生產(chǎn)的基酒進行統(tǒng)計和分析,結(jié)果見表1。
表1 不同月份出窖糟醅理化數(shù)據(jù)以及基酒產(chǎn)質(zhì)量
由表1 數(shù)據(jù)可知,窖池在不同的季節(jié)出窖基酒產(chǎn)質(zhì)量情況基本相同。相對而言,夏季糟醅產(chǎn)酸較多,糟醅的出窖酸度較大,同時導(dǎo)致基酒的總酸較高。由于淀粉被更多消耗轉(zhuǎn)化成酸類物質(zhì)導(dǎo)致夏季連續(xù)生產(chǎn)的窖池出酒率略有下降,但是基酒的質(zhì)量相對于其余季節(jié)未見顯著差異。糟醅的生酸幅度也在可控范圍之內(nèi),通過合理的控酸不會對后續(xù)生產(chǎn)造成影響[13]。
本研究通過對黃鶴樓酒業(yè)濃香窖池糟醅中霉菌、酵母菌、好氧細菌及兼性厭氧菌在春、夏、冬3個季節(jié)數(shù)量變化的動態(tài)監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)3 個季節(jié)微生物消長變化并無明顯的差異,雖有夏季出窖糟酸度較冬季和春季略低、出酒率也稍有下降的現(xiàn)象[14-15],但總體而言夏季連續(xù)生產(chǎn)的基酒產(chǎn)質(zhì)量并未受到嚴重影響,這進一步證明了黃鶴樓酒業(yè)獨特的洞釀車間能夠為有益微生物提供適宜的生長環(huán)境,維持其正常代謝,保證不采用傳統(tǒng)的壓排工藝的條件下仍可在夏季連續(xù)生產(chǎn),且維持較高的出酒率,這是濃香型白酒在“安全度夏”方面的一大創(chuàng)舉。