白酒技术创新实践,从研究到应用(上)
    白酒在中国虽然有两千多年的历史,但对于白酒微生物的研究却起源于上个世纪。中国当时的最高学府国立中央大学本着发展学术的立场,克服多重困难,出现了第一代现代微生物专家,在发酵科学研究方面也取得了进展。
    经过多年的探索,人们逐渐发现,白酒风味被约1%-2%的微量成分主导,这些成分也决定着白酒品质的好坏。其中,酯类物质又占这些微量成分的60%-90%。
白酒风味被约1%-2%的微量成分主导
    酯类物质是中国白酒重要的风味物质,白酒的芳香主要由它们贡献。提高酒中酯香物质的含量可以增进白酒风味,改善白酒品质。白酒中酯类物质研究一直是行业关注的核心方向之一。

    天津科技大学肖冬光教授长期研究食品发酵与酿造,在用现代生物技术改造传统酿造工艺的研究方面有精深研究,具国际先进水平。

    在历届的酿酒微生物应用技术论坛暨论文大赛上,肖教授分享了系列研究成果。其中,对酯类物质的研究是一大亮点。

酿酒微生物应用技术论坛

    研究白酒发酵过程中酯类物质形成机理:酸酯含量高是中国白酒区别于外国蒸馏酒的主要特征。在白酒发酵过程中,酯类物质的形成非常复杂:乙酸酯主要由酵母菌在发酵期间代谢生成;己酸乙酯、丁酸乙酯主要由大曲中的酯化酶通过醇酸催化酯化合成;乳酸乙酯主要由化学反应合成。

    白酒发酵过程中,三种途径的酯合成与分解交织在一起,相互补充且相互制约,不同的发酵条件改变了酯的合成方向和风味物质的量比关系。另外,大曲酯化酶催化不同酯合成的最适pH不相同。适当调节发酵体系的酸度,可调节酯的合成量和不同酯之间的比例,从而形成不同风格的白酒。
天津科技大学

    肖冬光教授团队全面解析了白酒发酵过程中酯类物质形成特征与机理,酸度如何影响大曲酯化酶活力等,在论坛上提出的高产酯酿酒酵母菌种改造、高级醇方面的研究成果也成了现场的吸睛点。

关于高产酯酿酒酵母

    酿酒酵母是白酒生产中最主要的产酒微生物,一般酿酒酵母的产酯能力有限。在白酒酿造过程中,负责产酯主要是一些非酿酒酵母,统称生香酵母。生香酵母参与酒精发酵,所产风味物质主要是乙酸乙酯,需在有氧环境下生长代谢,发酵中、后期,由于缺氧大多死亡;而酿酒酵母耐酒又耐酸,适宜在厌氧环境下生长代谢;随着发酵进程,酒醅中酿酒酵母的比例会渐增。

    从生产角度考虑,直接添加生香酵母对酯类物质的提高不明显,另外不同酵母菌种之间的拮抗作用也使得应用效果可能出现不稳定的现象。肖冬光教授团队经代谢改造的高产酯酿酒酵母,不但保持了高产酒特性,同时也可以生成较高的乙酸酯,适合于各种使用方法。

改造的高产酯酿酒酵母

高级醇代谢关联影响及调控

    高级醇是酿酒酵母氨基酸代谢的副产物,对酒味形成及保持酒体的风味特征发挥重要作用。那发酵体系中α-氨基氮浓度对酿酒酵母代谢高级醇有何影响呢?

酿酒酵母代谢高级醇

    肖冬光教授指出,由于在不同的α-氨基氮水平下酵母菌高级醇的主要代谢途径有所不同,其相应的调控策略也有所不同。酿酒酵母对氨基酸的利用存在顺序差异,在高氮情况下,偏好性氮源较易转化成相应的高级醇。另外,一些醛类物质、丙酮酸、谷氨酸等代谢是影响酵母高级醇代谢的关键途径。
    肖冬光教授的系列研究,为提高酿酒酵母酯类合成及降低高级醇的研究提供了思路和参考;对研究获得高产乙酸乙酯的菌株应用于白酒生产,提高白酒风味和质量,同样意义重大。
第四届酿酒微生物制剂应用技术论文大赛
    第四届酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛已经圆满结束,肖教授再次出席并带来团队最新研究成果,持续关注,我们将陆续整理公布各大专家研究成果,敬请期待!



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