机械化黄酒速酿酒母的发酵过程及酸败机理

机械化黄酒速酿酒母的发酵过程及酸败机理

根据黄酒发酵母、有益乳酸杆菌（细菌）等微生物的特点，速酒母的制备是根据一定的环境和养分条件，逐步培养和筛选优良的发酵母和有益的乳酸杆菌（细菌），以及机械黄岩账户的发酵，制定优良的发芽剂。机械化黄酒速酿酒母制备是开放式进行的,是在没有灭菌的状态下制备的,外界的许多微生物都有可能有机会接入其中。机械化黄酒速酿酒母是糖化和以高密度酵母与乳酸杆菌(细菌)协同作用的混合发酵并行的过程[即:边糖化与边酵母发酵、边乳酸杆菌(细菌)发酵同时协同进行的三边发酵]。速酿酒母中存在着多种微生物,如高密度的酵母和有益乳酸杆菌(细菌),它们之间有互生、共生,互相促进的关系,也有互相对抗、互相抑制的关系;正常情况下,它们之间互生、共生,互相促进的协同发酵;因此,只有在一定的异常条件下,当外界接入的和速酿酒母醪中的乳酸菌(细菌)和有害菌的大量生长繁殖,产生过量的乳酸和其他有机酸,致使速酿酒母的酸度上升,抑制正常酵母繁殖、发酵产酒精,当总酸度超过4.6g/L以上,速酿酒母的香味和口味就变坏,称为酸败。1干型、半干型不同发酵的聚乳酸菌感染引起速酿酒母监黄酒速酿酒母醪酸败机理:速酿酒母是糖化和以酵母与乳酸杆菌(细菌)协同作用的混合发酵并行的过程[即:边糖化与边酵母发酵、边乳酸杆菌(细菌)发酵同时协同进行的三边发酵]。经研究表明:在机械化黄酒的速酿酒母醪和机械化生产干型、半干型黄酒发酵醪中有主要从生麦曲中接入两种左右的正常有益乳酸杆菌,以植物乳杆菌为主;而在传统淋饭酒母和传统工艺生产干型、半干型黄酒发酵醪中有主要从酒药、生麦曲、稻草中接入4~5种左右的正常有益乳酸杆菌,以植物乳杆菌为主。乳酸杆菌产生的乳酸、乳杆菌素等代谢产物,降低和维持pH4.0以下,甚至3.8以下,酵母快速增殖,并产生和累积的酒精,它们的共同作用,抑制其它细菌、霉菌的生长,阻止外界细菌、霉菌(有害微生物)的侵入,及抑制速酿酒母醪内自身乳酸杆菌(细菌)的发酵产酸量。这个过程在正常的速酿酒母醪中是平衡的,是一个动态平衡;而且乳酸杆菌(细菌)抑制霉菌生长、繁殖也有种的特异性。如果原料、工艺条件、操作手法等的改变,改变速酿酒母醪液内酵母、乳酸杆菌(细菌)的种类和比例等,投料后醪液pH不能快速下降到4.0,甚至3.8以下,破坏上述平衡,就无法抑制其它细菌、霉菌的生长,无法阻止外界细菌、霉菌(有害微生物)的侵入,及无法抑制速酿酒母醪内自身乳酸杆菌(细菌)的发酵产酸量,而使速酿酒母醪液酸败。引起速酿酒母醪酸败的菌种主要有自身乳酸杆菌(细菌)、其它种类的乳酸杆菌(专性异型乳酸杆菌等)、会运动的细长型杆菌(未检定)、醋酸菌、对生芽孢杆菌(未检定)、乳酸球菌等。引起机械化黄酒速酿酒母醪酸败的原因较多,主要有以下几种:1.1母菌种的生长不好1.1.1因素三:速酿酒母诽发酵液接入液,优化水质条件,影响酵母生长酵母增殖慢,糖液培养过程酵母数量少,培养液酸度偏高;镜检:酵母形态正常,但酵母数量很少;这样的培养液接入速酿酒母醪进行扩培,这将导致酵母增殖缓慢,酒精上升慢,对细菌及其产酸的抑制能力降低,营养成分偏高,给有害细菌的大量增殖提供机会,速酿酒母醪中酵母和有益乳酸杆菌(有益细菌)协同发酵作用破坏,失去平衡,造成酸度升高幅度大,酒精含量上升缓慢,则酸度上升就快。1.1.2主发酵期为主这样的酵母接入速酿酒母醪,表现出升温稍慢,开耙稍迟;或者表现为主发酵期,升温和开耙正常;其抑制乳酸杆菌(细菌)自身产酸能力降低,到速酿酒母培养后期,酒精上升缓慢,酸度上升较快,而超酸。1.2生小麦和成熟小麦的质量很差1.2.1酵母自身产酸结果慢匀,有黑心、黑圈、黄心、红心、烂心等现象,曲块表面菌丝少,有干皮现象。a)引起曲的酶系改变,其液化力低,饭液化慢,使酵母繁殖、生长慢,增殖速度缓慢,产酒精慢,累积酒精慢,酵母与乳酸杆菌(细菌)协同作用不平衡,抑制有益乳酸杆菌(细菌)自身产酸作用小或无,使醪液酸度升高快,而酸败;b)引起曲的菌系改变,有益乳酸杆菌(细菌)少或无,有害细菌大大增加,提供给速酿酒母醪中酵母和有益乳酸杆菌生长的营养有所改变,使得速酿酒母醪中正常菌减少,有害菌大大增加,有害菌的发酵产酸,速酿酒母醪中酸度上升快。1.2.2速酿酒母诽养过老,污染其它霉菌,熟麦曲的液化酶等酶系发生改变,使得速酿酒母醪升温慢,酵母生长、繁殖慢,累积酒精慢,酵母与有益乳酸杆菌(细菌)协同作用不平衡,抑制有益乳酸杆菌(细菌)自身产酸作用小或无,发酵不正常,速酿酒母醪酸度上升快。1.3浸米浆水酸度不同,导致速酿酒母蚤受浸米浸米浆水是调节速酿酒母醪的pH,使速酿酒母醪在微酸性环境下,抑制有害细菌的生长,确保酵母安全生长、发酵,选择有益细菌的数量和种类,使酵母和有益乳酸杆菌(细菌)协调作用;并提供营养,如各种营养物质和生长因子:氨基酸、核酸、维生素等,促进酵母的快速生长和发酵,产生酒精,增加酵母密度,累积和提高速酿酒母醪液的酒精含量,又抑制有害细菌的生长。浸米浆水酸度不符合要求,使速酿酒母醪酸败有下列几种情况(以小浸米池浸米浆水为例,浆水取样位置不同,浆水酸度差别大):a)浸米浆水酸度太低,浸米池底部浆水酸度在5.0g/L以下,无法抑制有害细菌的生长,使有害细菌快速生长,醪液中会运动的杆菌很多,以醋酸杆菌的酸败为主,发酵液挥发酸含量高,乙酸气很明显,这样的速酿酒母一天或头耙开出就酸败,以后酸度快速增长,甚至发臭。b)浸米浆水酸度低,浸米池底部浆水酸度在5.0~7.5g/L,不符合要求,非有益乳杆菌数量多,异型乳酸杆菌多,发酵一天酸度低,异型乳酸杆菌发酵产生较多的乙酸,抑制酵母的正常发酵,二天,酸度增加幅度大而酸败。c)浸米浆水酸度稍低,浸米池底部浆水酸度在7.5~12.5g/L,这样的浆水酸度有二种情况,若其它工艺条件(曲质量、蒸饭、投料、酵母质量等)都控制得好,培养能正常进行;若其它工艺条件也有缺陷,则培养可能无法正常进行,异型乳酸杆菌数量很多,有益乳酸杆菌少,酸度上升快,使速酿酒母醪酸败。d)浸米浆水酸度过高,浸米池底部浆水酸度在20.0~22.0g/L,则蒸饭困难,生米增加,也容易使速酿酒母醪酸度过快升高;若蒸饭正常,饭质量好,对发酵影响不大。e)浸米浆水酸度太高,浸米池底部浆水酸度在22.0g/L以上,蒸饭更加困难,其乳酸杆菌的种类发生改变,使速酿酒母醪中的乳酸杆菌(细菌)种类也发生改变,抑制酵母的增殖,酸度上升快。1.4水质差1.4.1水质差：提取物粘稠，难以烹饪。有很多量的生大米，很容易先中毒，然后喝得太多1.4.2选择慢力强、生长快的母激励机制,通过提高发酵能力、开植开扫温度和开扫温度,选择好酒发酵母酒发酵时间,即让速酿酒母前酸败,速酿酒母前酸败,产酸量大,增加酒酸量,公车好,以氧漂、发酵浸米后,大都成为碎米,蒸饭后成为饼状,投料后成糊状,不能很好地形成醪盖,升温慢,或不能升到开耙要求的温度,有益乳酸杆菌(细菌)繁殖慢,数量少,酵母增殖慢和累积酒精量少,有害细菌增殖就快,产酸量大,使速酿酒母醪酸败。1.4.3压水浸米时间和温度软质米浆水酸度易浸出,浸米时间和温度可短一些和低一点。硬质米浆水酸度浸出困难,米质越好,浆水酸度浸出越困难,浸米时间和温度需延长和提高。由于米质变化频繁,又不能很好区分软质米和硬质米,浸米条件控制不恰当,要么浆水酸度过头,使蒸饭困难,生米多,速酿酒母醪易酸败;要么浆水酸度不足,而使速酿酒母醪易酸败。1.5生淀粉纳米细菌由于饭蒸得不熟,有生米,或饭中有夹生,且数量较多;有些细菌能利用生淀粉进行代谢,能利用生淀粉进行代谢的细菌则增加。一般第一天尚正常,酵母繁殖旺盛,不见异常,但到第二天,能利用生淀粉进行代谢的细菌则迅速繁殖,有害细菌的快速生长繁殖,而且会抑制酵母的生长、繁殖,酸度上升较快。因米质不同,饭粘稠,冷却困难,饭温太高,投料温度太高(这种情况很少见,不应该发生),超过酵母的适宜繁殖和发酵温度,酵母繁殖被抑制,耐高温细菌的繁殖就加快,细菌产酸,醪液酸度上升非常快,而酸败。1.6乳酸杆菌回用机械黄酒速酿酒母生产的配方是经过生产上实践检验,不断完善而成,不是随意可调整的。配方的随意调整,要破坏“边糖化与边酵母发酵、边乳酸杆菌(细菌)发酵同时进行的三边发酵的平衡”,无法抑制正常乳酸杆菌(细菌)的发酵产酸量或外界有害微生物的侵入,在速酿酒母醪中大量繁殖而酸败。投料过程,各种物料称量不正确,也即配方不正确:如麦曲加多了,糖化快了,麦曲中细菌加入就多了,细菌繁殖就快,酸度上升快;饭量少了,相应的麦曲、水就多了,投料初始pH提高,糖化快了,麦曲中细菌加入就多了,就更容易酸败。其他投料量不正确也如此。1.7速酿酒母酸败的筛选投料时pH控制过高,在4.6以上,甚至更高,则饭排起后,pH不能很快下降到3.8以下,无法抑制有害菌群的大量增殖,而使速酿酒母酸败;投料时pH控制过低,在3.8以下,则虽能抑制有害细菌的增殖,但其起始酸度已达到4.6g/L左右,已经超标了,而且也抑制有益乳酸菌(细菌)的增殖,对大罐发酵不利。1.8可靠性设备的温度控制不当1.8.1速酿酒母诽头耙温度控制偏高,冷却不及时或过快,培养酵母增殖速度减慢,曲中接入的非培养酵母增殖快,抑制有害细菌的能力降低,引起有害细菌快速繁殖,速酿酒母醪酸度却随即上升。检查发现,速酿酒母醪还原糖含量高,味甜带酸涩;镜检:酵母死亡率增加,细胞个体变小,酵母形态不正常的多;细菌数量大大增加。1.8.2速酿酒母吾酸度高培养酵母增殖速度减慢,抑制有害细菌的能力降低,引起有害细菌快速繁殖,速酿酒母醪酸度却随即上升。检查发现,速酿酒母醪还原糖含量高,味甜带酸涩;镜检:酵母数量很少,细胞个体变小;细菌数量大大增加。1.9制约速酿酒母诽菌的生长发酵容器、工具的卫生工作做得不好,在发酵容器、工具中有大量的微生物繁殖生长,这样的发酵容器、工具,必然会把有害菌大量带入速酿酒母醪内,使得速酿酒母醪的正常菌系发生改变,有害菌会快速生长,使酵母和有益细菌协调发酵作用破坏,速酿酒母醪的酸度上升快。1.10设置密集式水、自然水、添加方法对即食酸酸的影响加入的原料不清洁如不清洁的水,水中含有大量的有害菌如有大量的对生芽孢杆菌等,对生芽孢杆菌发酵产乙酸和乳酸,产乙酸量大,对酵母和有益乳酸杆菌(细菌)有严重的抑制作用,若用这样的水作为投料水;米浆水酸度浸不出,浆水中对生芽孢杆菌数量多,浆水中的乳杆菌素和生长因子等无法满足发酵过程的需要;在速酿酒母醪中对生芽孢杆菌数量多,产多量的乙酸等,抑制乳酸杆菌(细菌)和酵母的正常繁殖、生长,那么速酿酒母醪中酒精上升慢,而酸度上升快。除上述因素外,操作不当、气温升高,冷冻设备能力不足,无法冷却等,使有害菌大量繁殖,也会造成酸败。机械化黄酒速酿酒母醪酸败往往不一定是某一种因素引起的,有可能是综合因素造成的,有时还比较复杂,因此,我们要经常检查醪液的情况。2控制三边发酵的正常进行在机械化黄酒速酿酒母培养过程中,创造良好的工艺条件,确保酵母菌和乳酸杆菌(细菌)等有益菌系的正常活动,确保边糖化与边酵母增殖和发酵、边乳酸杆菌(细菌)发酵同时协同进行的三边发酵的平衡,保持酵母增殖和发酵的正常进行。是抑制自身乳酸杆菌(细菌)产酸量和抑制有害菌的侵入污染繁殖而产酸的大幅增长,是防止速酿酒母酸败的根本方法。解决速酿酒母酸败问题,主要采取以下一些防止方法:2.1保持清洁工作发酵容器、工器具等必须每批清洗灭菌。酒母培养罐的灭菌消毒工作,可采用消毒剂和蒸汽并举进行灭菌,减少有害菌的污染;并做好环境卫生工作。2.2控制好水生长量,提高生物酶系统和多样性严格按照制生麦曲工艺操作,控制生麦曲厚度在7.5厘米左右,不能一味为了追求产量而制得太厚,使生麦曲发酵不正常,以保证生麦曲中正常有益微生物的生长繁殖,使生麦曲发酵中和其酶系正常,以提供给速酿酒母醪有足够的营养物质,对生麦曲中的糖化力、液化力、蛋白酶活力进行测定,确定指标,保证质量,挑选优良生麦曲作为制速酿酒母使用;减少生麦曲中有害菌的污染,提高正常、有益菌系(有益乳酸杆菌)的数量,保证接入速酿酒母醪正常、有益的细菌(有益乳酸杆菌)。做好米曲霉菌的保存工作,适时进行分离、纯化、复壮,保证米曲霉菌的种的特性和产酶性能;重视种曲、帘子曲和熟麦曲的制备,严格控制种曲、帘子曲和熟麦曲制作工艺条件,保证熟麦曲的酶系丰富,防止其它微生物的污染。要求熟麦曲的糖化力、液化力、蛋白酶活力等酶活力适宜,并进行测定,确定指标,保证质量,挑选优良熟麦曲作为制速酿酒母使用。2.3速酿酒母诽菌的制备做好酵母菌的保存工作,适时进行分离、复壮、筛选,保证酵母的性能;重视糖液的制备和酵母的培养,糖液糖度控制在12°Bx,pH控制在4.2以上,但也不能太高,因为在实际操作中制酒母接种间的无菌程度达不到要求,保证培养液正常,提供给速酿酒母醪有足够的优良酵母,对培养液中的酒精度、酸度、酵母数量和形态、口味等进行定期测定,确定指标,保证质量,保证接入速酿酒母醪正常、优良的酵母菌。选择培养液总酸在3.58g/L以下,酵母形态正常,口味正常等。2.4控制浸米浆水酸度浸米是黄酒酿造的传统工艺,大米浸渍过程主要由乳酸杆菌产生乳酸等有机酸、营养物质、生长因子等,不但能改善速酿酒母的风味,而且能抑制大部分有害菌的污染,有利于酵母和有益细菌的增殖,浸米浆水也是保证速酿酒母能正常、顺利制备的关键因素之一,因此,要特别重视。浸米浆水酸度须控制在12.5g/L以上,并根据浆水取样位置不同,确定米浆水的酸度指标。浸米浆水酸度太高也不适合,一是米的损失大,二是蒸饭困难,易产生生米或米夹心。加水量大的速酿酒母醪,其浆水酸度须更加高。投料后速酿酒母的初始pH控制在4.0~4.6之间,浆水酸度不足,用乳酸调节,而且,投料后醪液的pH须在4~6h内快速下降到4.0以下,甚至3.8以下,保持整个速酿酒母制作过程pH在3.8以下。根据米质变化情况和气温的变化适时调整浸米温度和时间,保证浸米质量。浸米结束,把浸米池内的米翻匀,而且不能增加碎米量,而后,放浆水和适量淋水,并沥干浆水。2.5生淀粉微生物的增殖采购优质原料,不使用劣质原料。提高蒸饭质量使饭粒疏松不糊,熟而不烂,内无白心,均匀一致。抑制能利用生淀粉微生物的增殖。制速酿酒母要选用优质粳糯米,不能用其它糯米和其它米,否则就无法控制其酸度在4.6g/L以下,无法选择正常的有益乳酸杆菌(细菌)系。2.6发酵投料量的确定生产上要调整投料配方,须经过多次反复的试验,经实践检验可行,才可推广应用。投料时各种物料须称量正确,加料均匀,使生麦曲、熟麦曲