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华夏酒报:浅谈百年老窖的形成及养护

编辑:华夏酒报 2010.07.16
标签导航:窖泥 . 百年老窖 . 养护 . 腐殖质 . 微生物 . 配方 . 老化 . 酒醅 . 水分 . Ph . .

  优质百年老窖的形成,是在窖泥微生物生命活动推动下的一个缓慢的、渐进式的物理化学变化过程,即窖池氧化还原电位,由弱度还原或中度还原向强度还原推进的过程,以及由此引发的一系列在窖泥微生物参与下的化学变化过程。而窖泥老化,则是这一过程中在中度还原阶段的一个小插曲。窖泥老化是一个缓慢的、渐进式的过程,但并不一定是老窖形成过程中必然经历的阶段。只要人为提供恰当的营养和环境条件,推动窖泥微生物的代谢活动,即加速氧化还原电位下降速度,便可以跨越这一阶段。

  1  百年老窖的形成措施

  典型老熟窖泥的物理化学特征是:pH较高,一般在pH7左右。氧化还原电位较低,处于强度还原状态。颜色为乌黑色,标志FeS大量生成,窖泥中活性铁含量低。在形成过程中要注重以下几点:

  1.1注重营养均衡

  窖泥配方不求营养成分高,而是注重窖内发酵中窖泥的营养变化,使其逐渐趋于合理。窖泥功能菌的碳源丰富,酒醅中淀粉水解成葡萄糖。而葡萄糖进一步发酵代谢产生的乙醇、乙酸等,都可以作为微生物的营养和能源。酒醅中高粱的蛋白质不易被利用,氮源主要来自制曲用小麦。因大曲蛋白酶活力低,因此窖泥必须采用无机、有机氮源结合方式供给,以便保证长期需要。磷、钾一般在窖内发酵中,从酒醅中得到补充,达到微生物适宜的浓度即可,不必过量储备。为适应环境添加的黄水、酒糟等副产物不宜过多。因为微生物的代谢产物对微生物的生长繁殖多为不利,而且会抑制代谢产物的进一步产生。

  1.2重视腐殖质的作用

  富含氮源的有机物,在微生物酶的作用下,形成简单的有机化合物和微生物代谢产物合成物,最终转化为CO2、H2S和多元酚、氨基酸、多肽和糖类,最后多元酚氧化为醌,并与氨基酸合成腐殖质。腐殖质的质化过程主要是在嫌气条件或好气与嫌气条件交替作用下进行的。但只能在水、热均匀时,其积累的趋势才大于分解趋势。水热变化越激烈,越不易形成与积累腐殖质。一般来说,窖泥使用的时间越长,腐殖质积累的就越多。窖泥黑色的深浅与腐殖质含量呈正比。

  腐殖质的含量非常重要。它可以为微生物提供充足的水分和养分,所含有的微量四氢叶酸可刺激己酸菌的生长,所含的生物素可促进丁酸梭状芽孢杆菌的生长和繁殖。此外,它还可以缓解乳酸钙、乳酸铁的生成,避免窖泥的板结退化。

  1.3注重微生物数量

  成熟窖泥的微生物除了对己酸生成有一定作用外,还可以调节pH值。窖泥退化的原因多半是数量和比例不合理。因此要保证足够的数量,而且比例合理,才能使窖泥的pH值保持在适宜于己酸菌生长、繁殖和代谢的范围内。

  2  人工窖泥的配方设计

  为华 夏 酒 报中国酒业风向标了使人工窖泥实现向百年老窖的快速转化,许多名优酒厂都在研究自己的人工窖泥配方,在原有“北斗”工艺的基础上从自己的优质窖池分离纯化窖泥功能菌,然后扩大培养。目前人工窖泥的配方设计及制作过程如下:

  以黄土(大田土)、窖皮泥为基础,添加大曲粉、酒糟、酒尾、豆饼及营养盐、己酸菌液、沼气培养液作为营养基质和菌种来源,然后将以上材料混匀、堆积、封闭发酵,保温30℃,发酵1个月以上。

  其所产的优质窖泥的标准为:水分(%):35—45,pH:5.5—6.5 ,有效N(mg/100g)250—350,有效P(ppm):1000—1800 ,有效K(%):0.4—1.0,腐植酸(%):5—10,己酸菌数(*10000个):>500,放线菌(*10000个):50—100。

  新的人工窖泥配方与以往相比,不同之处在于:

  没有在黄泥中加入污泥。因为来自污泥的微生物大多是与酿酒发酵无关的细菌,这样培养的窖泥会带有异杂味。

  微生物种类比较丰富,如果只用己酸菌培养窖泥,会使产香成分单一,酒质不全面,从而影响质量。

  没有盲目添加窖泥微生物营养需要的水果、粮食原料等,而是加入黄水、尾酒等。

  没有像以前那样为使窖泥带有特殊的香味,添加有机酸酯或植物花草等。因为浓香型白酒香味物质的生成,主要靠微生物酶的作用,培养窖泥的实质是培养泥中的优质有益菌类,而不是提供窖泥做增香来源。

  没有把过磷酸钙、尿素等与黄泥等堆积起来发酵。这样做会因为缺少老窖泥培养液,而致使发酵后的人工窖泥带氨臭味。

  3  窖泥老化的机理及过程

  在人工老窖泥的制作过程中,各种成分经接种发酵后,有益功能菌未能迅速繁殖形成优势菌群。加之在以后的使用过程中,未能营造适宜的环境条件,致使一些产酸菌,如乳酸菌大量繁殖产酸,降低了窖泥的pH值,使对窖泥微生物具有毒性作用的水溶性铁离子浓度增加,并出现乳酸亚铁的积累和结晶。此时的窖泥,因失去产香能力而老化。

  窖泥老化现象多出现在老窖形成之前的新投产窖池。因为窖池壁是新土筑成,氧化还原电位较高,会因为其氧化还原电位缓冲能力较弱,受淋浆渗透的影响而造成pH下降及或性铁含量大幅度上升,出现老化现象。

  在窖池发酵的厌氧条件下,当富含乳酸等有机酸的糟醅淋浆向窖壁泥渗透时,能加速窖泥中铁的还原与溶解,并生成具有一定溶解度的有机酸亚铁盐,这些乳酸亚铁盐可随着淋浆的溶解作用而流失。但在窖泥水分不足的情况下,乳酸亚铁的生成速度远大于淋溶速度,于是,便出现了乳酸亚铁的积累和结晶,并对窖泥微生物产生毒害作用。此时的窖泥成为老化窖泥。

  4  窖泥老化的特征及危害

  4.1 窖泥水分下降,窖泥极结

  微生物细胞的水分含量在70%—90%,而且在新陈代谢过程中也离不开水。水分不足,在40%以下,甚至更低,严重影响微生物的生理活动,营养物质摄取困难,微生物的生长繁殖受到阻碍。

  4.2老化窖泥pH偏低

   窖泥由于受酒醅中有机酸的浸渍,PH较成熟时偏低,老化窖泥一般PH在3.8—5.2之间,而己酸菌最适PH为5.5—6.0,PH偏低容易促进乳酸菌等耐酸菌的生长,而造成己酸菌的繁殖优势。

  4.3营养成分不协调

  窖泥中主要营养为氮、磷、钾、腐殖酸及其它无机盐。有效氮的来源主要是豆饼和氨水,微生物在窖泥发酵过程中能直接利用氨水,而豆饼属迟效性氮,水解成氨基酸经脱氨作用才能利用,豆饼的添加使H2S大量产生,有腐臭味,因此豆饼不宜多加,而氮源极易缺乏。

  腐殖物的成分极复杂,一般是指一些植物的残体及其分解产物的混合物,腐殖酸含量在8%—14%为适宜,但腐殖酸主要由污泥带入,因此其含量一般难以调节,在和泥进选择优质污泥就是了。钾可作为酶的激活剂,与细胞膜的通透性有关,窖泥中钾的含量要求较高,由于得不到及时补充,常会引起不足。磷是微生物细胞的组分,因此也是重要的营养物质,窖泥中由于酒醅中含磷1%—2%,得到足够补充,因此极少缺乏,但也要注意过高对微生物的危害。

  4.4活菌数明显下降

  老化窖泥中己酸菌在400万个/g以下,放线菌在35万个/g 以下,多者与旺盛窖泥相差近10倍,功能菌数量不足,比例不协调,势必影响粮食酒的质量。

  4.5表面析出白色结晶

  从老化窖泥中检出颗粒状混于窖泥中的白色结晶物,加水溶解后,加入氢氧化钠溶液,观察到先有灰绿色沉淀产生,即而变成红褐色,表明有Fe3+或  Fe2+存在。结晶物的存在,阻碍了己酸菌的生长繁殖,其体机理尚不清楚。

  5  窖泥老化的原因

  5.1窖泥培养过程中钙盐的混入,为窖泥老化提供了物质基础。在己酸菌扩大培养过程中,所用自来水中含有大量钙盐,另外,为中和培养过程中产生的酸加入碳酸钙,在接种时若不加以分离,最终就会进入窖泥中。

 文章来源:cnwinenews.com 5.2生产过程时铁的混入。在生产过程中,所用的铁锨,铁板小车经过摩擦,有一些铁质进入窖泥。黄土粉碎时,锤刀的磨损尤甚,铁屑夹杂于黄泥中进入窖泥中。红泥中铁含量较高,建池时应用黄泥筑窖为佳。

  5.3黄土的pH值为8.4,呈现碱性,而发酵酒醅系酸性,有机酸在发酵过程中逐渐渗透至窖泥中,酸碱作用转化成一部分盐类,致使窖泥集结硬化。

  5.4培养人工窖泥质量不达标。窖泥材料配方不当,工艺不合理,使营养物质不全或比例不协调,培养中密封不严,混入生水,破坏了窖泥中适宜的生存环境。

  5.5提前搭窖或空窖时间过长。己酸菌是严格厌氧的,不能直接接触空气,空窖容易引起乳酸杆菌的生长,乳酸菌属兼性细菌,比己酸菌多了一个生长繁殖和栖息的机会,更容易成为窖内的优势菌群,乳酸代谢更为活跃,为乳酸铁和乳酸钙的结晶创造了条件。

  5.6酒醅出窖后,池壁打扫不干净。酒糟与老窖泥不能紧密接触,微生物和营养物质不能自动交换,起不到以糟养泥,以泥保糟的作用。

  5.7酒醅发酵的影响。酒醅的入池水分、酸度、是否双轮底发酵、黄水是否舀得干净、发酵期的长短,都关系着是否能创造一个适宜厌氧功能菌的栖息场所,保持窖泥的活力永存。

  6  百年老窖池的日常保养

  人工窖泥培养成熟以后,在窖泥中逐渐富集起有利于产香产酯的功能菌群,如何为这些微生物创造一个最适合环境,是窖泥保养的重点工作。对于窖泥的老化,应该防治结合,以防为主,尽量在初期就消灭掉,避免造成更大损失。

  6.1 水分的保持

  建池和合泥时,切勿使用沙性泥土,这种泥土保水性能较差。生产上开窖后,窖泥在空气中暴露3个小时左右,窖壁上的水分,尤其是上部挥发甚多,致使水分严重不足,窖泥产生板结,干燥。处理措施是入池前进行淋窖,用40℃热水加入酒尾,用喷壶进行淋浇,并用钢筋在池壁上打孔,加速水分的吸收,有条件可采用多次淋浇法,隔半小时淋浇一次,共3至4次,淋浇完毕后在壁上撒一层大曲粉。酒糟的入窖水份一般控制在53%—56%为适宜,入池水分小,己酸乙酯生成量高;入池水分大,己酸乙酯生成量小,若水分太大,虽有利于窖泥微生物生长,但己酸乙酯生成量也受到影响,致使酒味淡泊。

  6.2  pH的稳定

  酒糟中的有机酸电离,是影响pH的主要原因。入窖酸度低有利于降低窖泥pH,但己酸乙酯生成量也低,入窖酸度在1.8比入窖酸度在1.3左右可增加己酸乙酯含量30mg/100ml—50mg/100ml,入池酸度控制在1.7—1.9即可。在入池前用于淋窖的酒尾,含有乳酸等有机酸较多,喷淋时用曲酒代替或加温水稀释为佳。另外由于微生物自身代谢产酸,致使pH下降,使用碳酸钙中和酸,会残留钙盐,仅为权宜之计,可作为加入缓冲剂来稳定pH。

  6.3调整营养物质

  通过对窖泥的系列测定,根据缺什么补什么原则,将氮、磷、钾等营养物配成营养液。利用出池蒸馏空隙,向窖壁上喷洒,经几排调整后,测定窖泥达标即可。若不合适,再做微量调整。同样此法适合于己酸菌的提高上,将培养好的己酸菌液向池壁喷淋即可。

  6.4缩短空窖时间

   窖泥功能菌属专性厌氧菌,在有氧存在的情况下,当电子通过电子传递链时,由于此电子缺乏细胞色素氧化酶,不能使氧气还原成水,因此电子产生的氢离子传递from:cnwinenews.com给氧后形成有毒的H2O2 ,而在有氧气的情况下,专性厌氧菌还能形成一种强反应物质量——O2 -也是有毒物质。己酸菌缺乏分解H2O2和O2- 的接触酶和过氧化物歧化酶,因此当H2O2- 和 O2- 达到致死浓度时便大量死亡。

  6.5入池高出地面

  入窖时粮糟窖帽高出地面30cm—40cm,待塌窖后与粮糟还能平窖口。封窖时将窖泥铺出窖坎10cm以上,更利于保持窖壁的水分,利于窖泥的老熟。

  6.6加强窖泥管理

   蒸料入窖前,应将窖壁上的酒糟清扫掉,做到既不伤泥又不留大块酒糟。窖皮裂口,造有窖皮泥干燥或生长青霉,应清除掉腐烂部分,用新鲜窖皮泥抹缝。

  有些池壁上的窖泥由于原来涂池时较薄,平时挖池伤泥,有些甚至露出砖头或黄泥,应立即用新鲜窖泥抹平,蒸酒时要将黄水舀净,因为窖泥中钙离子可以溶入黄水而得以除掉。

  窖泥的保养是一项长期细致的工作,决不是一朝一夕的工作,窖泥保养工要与酿酒工紧紧配合,协调工作,为各种微生物创造最适生长环境,从而保证粮食酒的产量和质量。

作者:金刚 徐希望

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