乳酸菌具有促進釀酒的發(fā)酵,維持與保持釀酒微生態(tài)環(huán)境的作用;乳酸菌代謝產(chǎn)物具有多樣性,其主要代謝產(chǎn)物乳酸與其他有機酸具有調(diào)整發(fā)酵醪PH值、抑制雜菌生產(chǎn)、維護正常發(fā)酵,提高出酒率的作用。同時,乳酸菌是形成乳酸乙酯及其他香味成分的重要基礎(chǔ)物質(zhì),具有矯正香氣和口味、增加濃厚感、穩(wěn)定香氣、柔和酒體和提高黃酒質(zhì)量的作用。
乳酸菌以代謝產(chǎn)物命名,是利用碳水化合物(主要指葡萄糖)發(fā)酵成乳酸的一類菌群的統(tǒng)稱,主要有霉菌類(根霉、毛霉、芽枝霉菌)、酵母菌類、細(xì)菌類(球菌與桿菌)。其中,以細(xì)菌較為常見。目前,已發(fā)現(xiàn)的乳酸細(xì)菌有50種。
乳酸菌發(fā)酵分為兩類:一類是同型發(fā)酵,其發(fā)酵過程中只產(chǎn)生乳酸,進行同型乳酸發(fā)酵的菌群類有鏈桿菌、鏈球菌、德氏桿菌、保加利亞桿菌、酪乳桿菌等;另一類為異型發(fā)酵,異型乳酸發(fā)酵的微生物有腸膜狀明珠菌、短乳桿菌、番茄乳桿菌、甘露乳桿菌、真菌中的根霉和毛霉等,這類乳酸菌在發(fā)酵過程中除了產(chǎn)生乳酸外,還能生成微量乙酸、琥珀酸、富馬酸、丙酮酸等有機酸以及乙醇、二氧化碳等。
1乳酸菌與黃酒釀造的關(guān)系
釀造黃酒離不開乳酸菌參與生化反應(yīng),在一定程度上由乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸與酵母發(fā)酵生成的酒精反應(yīng)生成乳酸乙酯的含量,決定了黃酒的風(fēng)味。因此,要釀制名優(yōu)黃酒就必需先了解米漿水和發(fā)酵中的乳酸菌體系,掌握乳酸菌的體系和作用有助于控制工藝條件,促進釀酒有益菌生長,提高黃酒產(chǎn)品質(zhì)量。
1.1黃酒米漿水中分離乳酸菌的選育和研究。
黃酒工藝中的浸米不僅便于蒸煮,而且在浸米過程中產(chǎn)生的乳酸存在于米漿水中,應(yīng)用于黃酒釀造具有現(xiàn)實的作用。由于傳統(tǒng)浸米過程時間較長,米的淀粉損失多。通過厭氣培養(yǎng),從米漿水中分離出乳酸菌在浸米時將所選育出的乳酸菌按2%-3%,接入到浸米水中,浸米時間為9天,使乳酸菌量上升到1億/l以上,酸度為13.8g/l,基本達到要求。
經(jīng)生產(chǎn)試驗結(jié)果看,符合紹興加飯黃酒標(biāo)準(zhǔn),并且風(fēng)味比傳統(tǒng)原樣加飯酒略有提高。
1.2乳酸菌在黃酒發(fā)酵過程中的作用。
傳統(tǒng)高濃液態(tài)法黃酒是開放式與半開放式和抑制式的生產(chǎn)。通過漿水、曲、淋飯酒母、釀造用水等進入酒醪中。由于麥曲、漿水、淋飯酒母、釀造用水及發(fā)酵容器內(nèi)微生物群落存在差異,其物質(zhì)代謝、能量代謝的方面不同,導(dǎo)致黃酒特征風(fēng)味的差異。乳酸菌不僅是黃酒釀造中主要微生物,也是漿水中重要功能菌。
1.2.1乳酸菌能調(diào)整酒醪PH值,抑制雜菌生長繁殖,起到以酸制酸作用。
乳酸菌群與酵母菌、曲霉菌共同參與黃酒發(fā)酵,俗稱“三邊發(fā)酵”.毛青鐘在《黃酒發(fā)酵過程中乳酸桿菌的功與過》一文中認(rèn)為,乳酸桿菌能耐低PH值(PH值為3.3-3.5),發(fā)酵糖產(chǎn)生大量乳酸。在黃酒發(fā)酵過程中,降低和維持低PH值,形成黃酒中有效成分乳酸。黃酒為開放式發(fā)酵,而乳酸桿菌的大量生長,能夠產(chǎn)生并累積乳桿菌素以及維持低PH值,抑制其他細(xì)菌的生長繁殖,而對酵母無抑制作用。
為適應(yīng)發(fā)酵醪液的環(huán)境,酵母菌自身進行特定的染色體適度重排,酵母菌種本身能夠適應(yīng)在低PH或有乳酸桿菌等黃酒發(fā)酵醪液的環(huán)境。
1.2.2為黃酒發(fā)酵微生物提供營養(yǎng)物質(zhì),促進釀酒微生物的生長繁殖。
乳酸菌群在黃酒釀造生產(chǎn)過程中正常發(fā)揮代謝活性,能直接為其他微生物提供生長繁殖可利用的必需氨基酸(如賴氨酸、蛋氨酸等)和各種維生素,還能提高礦物元素的生物學(xué)活性。
1.2.3促進黃酒釀造中酶系的糖化與發(fā)酵,有些乳酸菌能夠自溶產(chǎn)生活性成分。
乳酸菌本身所產(chǎn)生的酸性代謝物質(zhì),維持和保證了釀酒發(fā)酵微酸性環(huán)境,有利于黃酒釀造酶系糖化與發(fā)酵的順利進行,提高原料利用率。
1.2.4有利于保持和改善黃酒釀造中的微生態(tài)環(huán)境。
在黃酒前發(fā)酵與主發(fā)酵期間,主要是高溫乳酸菌生長、繁殖、發(fā)酵。而在釀酒發(fā)酵的后期,主要是低溫乳酸菌群的生長、繁殖、發(fā)酵。由于厭氧乳酸菌的繁殖,代謝產(chǎn)生較多乳酸,使酒醪酸度上升,有效地抑制了其他的部分雜菌的代謝活動。同時在乳酸菌生長代謝過程中,會產(chǎn)生一些具有抗微生物活性的物質(zhì),如有機酸、過氧化氫、二氧化碳等。這些物質(zhì)均在體外表現(xiàn)出抑菌活性,而且很多乳酸菌都能產(chǎn)生細(xì)菌素,如乳鏈菌素、噬酸菌素、乳酸桿菌素等,這些物質(zhì)在保持和改善黃酒釀造微生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與協(xié)調(diào)中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。而且在后發(fā)酵中由于醪溫降低,形成部分高溫乳酸菌死亡、自溶,給酵母和低溫乳酸菌發(fā)酵提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。乳酸菌群與酵母菌、曲霉菌的協(xié)同作用。
1.2.5促進釀酒的香味物質(zhì)及香味的前驅(qū)物質(zhì)的生成。
乳酸菌在黃酒發(fā)酵中主要產(chǎn)生乳酸外,還產(chǎn)生少量乙酸、琥珀酸、富馬酸、甲酸、丙酸、二氧化碳及其他微量醇、醛、酸等。乳酸通過酯化生成乳酸乙酯等。
在不同條件作用下,不同的乳酸菌種類產(chǎn)生乳酸與其它有機酸比例不同,同樣生成D一乳酸、L-乳酸、DL-乳酸的數(shù)量不同。因此,以乳酸為前體物質(zhì)可生成黃酒多種香味物質(zhì),提高了黃酒風(fēng)味的復(fù)雜性和完美性。
1.2.6多種乳酸菌混合生長繁殖,有利于提高黃酒釀造中微生物的生物活性。
傳統(tǒng)黃酒釀造生產(chǎn)過程中多種微生物共存,各種釀酒微生物之間關(guān)系密切,多種乳酸菌混合生長與繁殖,厭氧的菌株與非嚴(yán)格厭氧菌株進行共同培養(yǎng),可以提高黃酒在整個發(fā)酵期間特別是后期的厭氧菌的數(shù)量和存活率,可延長黃酒發(fā)酵過程中微生物的存活時間,提高釀酒發(fā)酵微生物的活性。其中乳酸、琥珀酸就有促進醋酸菌生長的作同。
2乳酸菌代謝產(chǎn)物在黃酒中的華夏酒報:郵發(fā)代號23-189當(dāng)?shù)剜]局可訂閱含量與作用
2.1乳酸在有機酸中的地位和產(chǎn)生途徑。
乳酸菌在黃酒發(fā)酵中除產(chǎn)生乳酸外,還能生成多種微量有機酸。以乳酸為底物,還可以生成丙酸、丁酸等其它有機酸。而以上這些有機酸(包括乳酸)通過酯化反應(yīng)生成相應(yīng)的乙型酯,是黃酒的重要香味來源。黃酒中有機酸主要以乳酸為主,在紹興加飯酒中乳酸含量最高為4642.8mg/l,最低為2952.4mg/l,占紹興加飯酒4種有機酸含量為40%-60%.在以前文獻報道中檸檬酸的含量一般并不高,但是在新的研究中,含量為1306.3mg/l-3709.9mg/l,占酒樣中總酸的20.14%-46.96%.
乳酸在黃酒中產(chǎn)生途徑主要是米飯搭窩培養(yǎng)制淋飯酒母時,酒藥、毛霉作用生成乳酸為主和其他琥珀酸、反丁烯二酸,其余在清漿水和黃酒酒醪中由于乳酸桿菌、鏈球菌的作用生成乳酸等有機酸。
2.2乳酸是代表各種類型黃酒特征的有機酸。
在各類型黃酒中的主要酸類有乳酸,其次是磷酸、琥珀酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸等。在黃酒四大酸(乳酸、磷酸、琥珀酸、檸檬酸)中,乳酸含量最高。
在干型上海甲黃酒中乳酸占總酸量83.52%-70.71%,半干型在花雕酒中乳酸含量占總酸量76.55%,甜型封缸酒中乳酸含量占總酸量73.47%,江蘇老酒中乳酸含量占總酸量71.95%,長春玉米酒中乳酸含量占總酸量67.97%.
2.3乳酸乙酯在黃酒芳香酯中的含量與地位。
黃酒中部分乳酸乙酯是由乳酸在酵母酯化作用下生成乳酸乙酯:CH3CHOHCOOH+C2H5OH--C2H4OHCOOC2H5+H2O,即每100mg乳酸乙酯折合乳酸76.18mg.黃酒中乳酸乙酯含量為341.29mg/l-917.50mg/l,折合乳酸為260mg/l-698.9mg/l.因此,有一定數(shù)量的乳酸在酵母脂化作用下生成乳酸乙酯;并且黃酒經(jīng)陳釀后乳酸和乳酸乙酯含量都有所增加。
乳酸乙酯的含量在黃酒酯類物質(zhì)中的具有重要地位,其含量占總酯的83.18%-70.73%;正是由于乳酸乙酯在黃酒特征的香味成分含量的不同比重,才形成了多種類型黃酒的濃郁香氣。
3乳酸菌代謝產(chǎn)物在黃酒風(fēng)味中的功能與作用
3.1乳酸在黃酒風(fēng)味中的作用與地位。
3.1.1乳酸的性能與特征。
乳酸菌的主要代謝產(chǎn)物為乳酸,又α-羥基丙酸,含有一個羥基和一個羧基。發(fā)酵的乳酸多是L型,熔點16.8℃,沸點高達122℃,相對密度1.249.乳酸達高濃度時縮合成酯,成平衡狀態(tài)。由兩分子乳酸縮合而成的酯稱為乳酰乳酸,再脫水則成丙交酯。
乳酸風(fēng)味特征在0.007g/100ml-0.016g/100ml時,呈柔和有濃厚感,過量發(fā)澀。
3.1.2乳酸能減輕黃酒的活性感,增加酒體的醇和度。
乳酸雖然分子量小,含有羥基和羧基,很容易與水分子、乙醇分子形成氫鍵。正是由于乳酸在酒中具有較強的附著力,意味著與口腔的味覺器官作用時間長。同時乳酸可以通過氫鍵與酒體中的易揮發(fā)的小分子結(jié)合,在小分子與大分子之間充當(dāng)橋梁與紐帶作用,使酒體中的大分子,小分子及微量元素更易形成膠體,加上乳酸本身口味的微酸、微澀、柔和,有濃厚感等特點。
3.1.3乳酸能調(diào)和口味,柔和酒體,穩(wěn)定香氣。
由于黃酒中的乳酸含量多,使酒質(zhì)柔和濃醇,給黃酒帶來良好的風(fēng)味。同時與其他有機酸相互融合和恰當(dāng)含量就顯的比較柔和順滑,對酒的口味起到緩沖平衡作用,使酒質(zhì)調(diào)和,減少辛辣味。而且乳酸具有黏度大、沸點高、易凝固的特點,所以能改變酒中氣味分子的揮發(fā)速度,起到調(diào)和體系口味,穩(wěn)定酒質(zhì)香氣的功能。
3.1.4乳酸是黃酒新酒老熟的有效催化劑和穩(wěn)定劑。
長期以來,對于新黃酒催陳老熟的問題,黃酒行業(yè)中使用了多種方法,但效果并不明顯。
其實黃酒中的有機酸本身就是很好的老熟催化劑,而乳酸更特別,從乳酸的分子結(jié)構(gòu)來看,其水溶性、醇溶性、酯溶性更好,在酒體中與酒中的香與味成分的紐帶和連接劑,形成膠體,能有效地緩解酒中的酯類水解,促進酒體穩(wěn)定,同時也有利于新酒的老熟,改善酒體中各風(fēng)味物質(zhì)的融合程度,增加酒體香氣的復(fù)合性,顯出乳酸的穩(wěn)定老熟劑的作用。
3.2乳酸乙酯在黃酒風(fēng)味中的作用與地位。
3.2.1乳酸乙酯的性狀與特征。
乳酸乙酯為無色揮發(fā)性液體,具有特殊的朗姆酒,水果和奶油香氣。沸點154℃,閃點46℃;烊苡谒、醇類、酮類、醚類和油脂。
3.2.2增加黃酒的醇甜感。
乳酸乙酯的風(fēng)味特征是香味弱、味微甜,適量的乳酸乙酯有醇厚感。
黃酒中含有較高的乳酸乙酯,可以增加酒體的協(xié)調(diào)性和醇甜感,同時,還可以增加黃酒酒體的醇和度。
3.2.3延長黃酒余味,豐富味感。
乳酸乙酯由于它的分子構(gòu)成,與乙醇、酯類、水都具有較好的互溶性,這一性狀決定了它是一種不揮發(fā)性酯類,其總酯規(guī)律是乳酸乙酯>乙酸乙酯>丁二酸二乙酯>甲酸乙酯。
正是由于含量高及恰當(dāng)?shù)暮颗c比例,能延長酒體豐富的味感,協(xié)調(diào)香氣,文章來源華夏酒報增加余味。
3.2.4增加黃酒的香氣和柔和溫潤。
乳酸乙酯在酒體中與各成分的分子間形成膠體溶液,具有較柔和的味覺,其以適當(dāng)?shù)谋壤秃看嬖谟诰企w中,就能減輕酒體的刺激感,而且還能更好地體現(xiàn)黃酒的柔和溫潤及香氣的醇和度。