CN105385644B - 降解乳酸合成己酸的功能微生物菌剂及其在窖泥养护中的应用 - Google Patents

降解乳酸合成己酸的功能微生物菌剂及其在窖泥养护中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有降解乳酸合成己酸作用的微生物混合菌剂，该菌剂包括酪丁酸梭菌、生孢梭菌、克氏梭菌的活菌，可用于白酒窖池中窖泥的养护。本发明的混合菌群可以用于窖泥养护，能降低窖泥中乳酸积累，避免窖泥板结，还能提高白酒中重要风味物质己酸和己酸乙酯含量，生产优质的白酒。

Description

降解乳酸合成己酸的功能微生物菌剂及其在窖泥养护中的 应用
技术领域
本发明属于酿酒技术领域，具体涉及一种具有降解乳酸合成己酸作用的功能微生物菌剂，及应用该微生物菌剂养护窖池，延缓窖池老化、提高出酒品质的方法。
背景技术
泥窖发酵是浓香型白酒生产的重要工艺特色，窖泥中栖息着丰富的酿造功能微生物，主要为梭状芽孢杆菌(如己酸菌、丁酸菌)、紫单胞菌、互营单胞菌、甲烷八叠球菌和甲烷菌，正是由于这些功能微生物的大量生长、繁殖、代谢以及相互协同作用，才形成了以己酸乙酯、丁酸乙酯为主体香的浓香型白酒的典型风格。因此窖泥质量很大程度上决定了白酒的品质，是影响浓香型白酒质量的关键因素。
“老窖出好酒”，就是因为窖池在连续的发酵过程中不断驯化、富集酿造功能微生物，即为窖池老熟。但是在实际生产过程中，也存在着窖池老化问题，主要表现为窖泥持水力下降，干枯板结，表面出现白色、绿色和红色等针状或颗粒状结晶，严重影响了白酒的质量。造成窖池退化的主要原因是：一、入窖粮糟含水率不够、起窖后裸露时间过长造成水分挥发，引起窖泥含水率下降。二、酒醅酸度过大，造成乳酸积累，乳酸与黄泥中的Ca，Fe离子结合形成乳酸钙、乳酸铁沉淀，这些沉淀在窖泥中积累，造成窖泥板结。三、窖泥板结和水分不足影响了粮糟营养物质在固态窖泥中的传递，致使窖泥中营养成分的枯竭，严重影响微生物生长繁殖及代谢活性，致使功能微生物减少，不利于窖泥中微生物的产物积累，加速窖池老化衰败。优质窖池是白酒企业的宝贵财富和核心竞争力，因此建立一个完善的窖池养护方法，达到避免窖池老化，加速窖池老熟的目的，成为白酒企业重要的任务。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能增加窖泥中己酸含量、降低乳酸含量的功能微生物菌剂。
本发明降解乳酸合成己酸的功能微生物菌剂，包括酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌，并且酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌的活菌数量比为0.8～1.2:1:1.2～1.5。
其中，上述功能微生物菌剂为液体菌剂，其中细菌的浓度为106～1010CFU/mL。
其中，上述功能微生物菌剂为将酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌分别接种于半合成黄水培养基中进行厌氧培养后得到的培养液混合得到的菌剂。其中，上述功能微生物菌剂中的半合成黄水培养基的配方为：乙酸钠4～6g/L、硫酸铵0.2～0.8g/L、磷酸氢二钾0.2～0.6g/L、硫酸镁0.1～0.3g/L、酵母膏0.5～1.5g/L、半胱氨酸盐酸盐0.3～0.7g/L，水与黄水按体积比各占一半，调pH值为5.5～6.5，灭菌即得。
其中，上述功能微生物菌剂中所述酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌分别接种的接种量5～10％；所述厌氧发酵的温度33～37℃，厌氧培养5～7天。培养液的混合一般按等比例混合。
本发明还提供了上述的功能微生物菌剂在白酒酿造窖泥的养护中的应用。
此外本发明还提供了一种利用上述的能微生物菌剂养护白酒酿造窖泥的方法。该方法包括以下步骤：
a、将上述的功能微生物菌、pH 4.0～6.0的黄水稀释液和大曲粉混合制成糊状窖泥养护剂；
b、酒窖起窖后，把糊状窖泥养护剂均匀地敷在窖壁和窖底表面，下一批次粮糟正常入窖发酵。
其中，上述方法a步骤中加入的黄水稀释液为黄水与水按1：1配制的等体积混合液。
其中，上述方法a步骤中功能微生物菌群、pH 4.0～6.0的黄水稀释液、大曲粉的质量比为1︰0.8～1.2︰1.5～2.0。
其中，上述方法b步骤中窖泥养护剂涂抹厚度在0.5～1.5cm。
本发明的有益效果在于：本发明具有降解乳酸合成己酸作用的微生物混合菌群用于窖泥养护，可以显著降低窖泥中乳酸含量，明显提升次轮发酵出酒品质。本发明使用的酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌等各菌种间没有明显的拮抗作用，能够很好的配合发挥作用。使用本发明方法养护窖池，可以显著降低窖泥中乳酸的积累，增加己酸含量，避免窖池老化。本发明为窖池养护提供了一种新的选择，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围中。
本发明降解乳酸合成己酸的功能微生物菌剂，包括酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌，并且酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌的活菌数量比为0.8～1.2:1:1.2～1.5。上述功能微生物菌剂可以制备成固体或者为液体菌剂，当产品形式为液体菌剂时，其中细菌的浓度为106～1010CFU/mL。
进一步的，上述功能微生物菌剂为将酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌分别接种于半合成黄水培养基中进行厌氧培养后得到的培养液混合得到的菌液体剂。其中，上述功能微生物菌剂中的半合成黄水培养基的配方为：乙酸钠4～6g/L、硫酸铵0.2～0.8g/L、磷酸氢二钾0.2～0.6g/L、硫酸镁0.1～0.3g/L、酵母膏0.5～1.5g/L、半胱氨酸盐酸盐0.3～0.7g/L，水与黄水按体积比各占一半，调pH值为5.5～6.5，灭菌即得。优选的，上述半合成黄水培养基的配方为：乙酸钠5g/L、硫酸铵0.5g/L、磷酸氢二钾0.4g/L、硫酸镁0.2g/L、酵母膏1g/L、半胱氨酸盐酸盐0.5g/L，水与黄水按体积比各占一半，调pH值为6.0，灭菌即得。
其中，上述功能微生物菌剂中所述酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌分别接种的接种量5～10％；所述厌氧发酵的温度33～37℃，厌氧培养5～7天。培养液的混合一般按等比例混合。
本发明上述的功能微生物菌剂能够用于白酒酿造窖泥的养护中。聚义的窖泥养护方法包括以下步骤：
a、将上述的功能微生物菌剂量、pH5.0的黄水稀释液和大曲粉混合制成糊状窖泥养护剂；
b、酒窖起窖后，把糊状窖泥养护剂均匀地敷在窖壁和窖底表面，下一批次粮糟正常入窖发酵。
其中，上述方法a步骤中加入的黄水稀释液为黄水与水按1：1配制的等体积混合液。
其中，上述方法a步骤中功能微生物菌群、pH 4.0～6.0的黄水稀释液、大曲粉的质量比为1︰0.8～1.2︰1.5～2.0。黄水稀释液的pH值优选为5.0。b步骤中窖泥养护剂涂抹厚度在0.5～1.5cm较为适宜。
本发明提供的微生物混合菌剂中主要功能菌包括酪丁酸梭菌(Clostridiumtyrobutyricum)、生孢梭菌(Clostridium sporogenes)和克氏梭菌(Clostridiumkluyveri)三种细菌。丁酸梭菌和生孢梭菌能高效降解乳酸、克氏梭菌能利用乳酸产己酸。三者没有明显的拮抗作用，并且能够很好的配合发挥作用，在此基础上制得本发明菌剂。
以下实施例采用本发明方法制备具有降解乳酸合成己酸作用的功能微生物菌群的窖泥养护剂，并用于窖池的日常养护，以验证其效果。
实施例一、本发明菌剂的制备
取酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum，保藏号：ATCC 25755)、生孢梭菌(Clostridium sporogenes，保藏号：ATCC 11437)和克氏梭菌(Clostridium kluyveri，保藏号：ATCC 8527)在20L发酵罐中分别发酵，培养基为半合成黄水培养基，装液量10L，接种量10％，温度35℃，厌氧发酵7天。
酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum，保藏号：ATCC 25755)、生孢梭菌(Clostridium sporogenes，保藏号：ATCC 11437)和克氏梭菌(Clostridium kluyveri，保藏号：ATCC 8527)分别从冻存管中划线接种到半合成黄水琼脂培养基中(乙酸钠5g/L、硫酸铵0.5g/L、磷酸氢二钾0.4g/L、硫酸镁0.2g/L、酵母膏1g/L、半胱氨酸盐酸盐0.5g/L，琼脂粉20g/L，水与黄水按体积比各占一半，pH值为6.0)，在厌氧培养箱中35℃培养5天。然后挑取单菌落分别接种到1L半合成黄水培养基中(乙酸钠5g/L、硫酸铵0.5g/L、磷酸氢二钾0.4g/L、硫酸镁0.2g/L、酵母膏1g/L、半胱氨酸盐酸盐0.5g/L，水与黄水按体积比各占一半，pH值为6.0)，在厌氧培养箱中35℃培养5天，然后接种到20L发酵罐中分别发酵，培养基为半合成黄水培养基，装液量10L，接种量10％，温度35℃，厌氧发酵7天。平板计数结果为酪丁酸梭菌发酵液5.5×108CFU/ml，生孢梭菌发酵液4.3×108CFU/ml，克氏梭菌发酵液7.9×107CFU/ml。将三种发酵液按照体积比1：1：1.5混匀，即得功能微生物组发酵液。
实施例二使用本发明菌剂进行窖泥养护
取实施例1制得的功能微生物组发酵液、pH值5.0的黄水和水的1:1等体积混合液、大曲粉(泸州怀玉制曲有限责任公司，久香牌大曲)照质量比1：1：1.8的比例混合均匀，制成糊状窖泥养护剂115kg，含水率约60％。
起窖后，把糊状窖泥养护剂均匀地敷在窖壁和窖底，厚度约1cm。下一批次粮糟正常入窖进行发酵生产浓香型白酒。
结果表明，采用本发明方法养护的窖池与传统方法养护(撒曲粉、黄水和尾酒)的窖池相比，在同样原料和工艺生产条件下，生产浓香型白酒，比较白酒中主体香味物质含量，结果如表1所示。
表1 窖池出酒中主体香味物质含量(单位：g/L)
己酸乙酯 丁酸乙酯 乙酸乙酯 己酸 丁酸 乙酸
本发明方法 3.35 0.45 1.97 0.98 0.19 0.38
传统养窖方法 2.74 0.36 1.83 0.65 0.18 0.43
由表1可以看出，采用本发明养护的窖池酿造的浓香型白酒中主体香味物质中己酸乙酯、丁酸乙酯和己酸的含量高于传统方法养窖窖池的出酒，说明本发明能有效提升白酒的品质。
起窖后取窖泥，使用生物传感仪测定两口窖池窖泥中的乳酸根含量，结果如表2所示。
表2 窖泥中乳酸根含量(单位：mg/100g干泥)
本发明方法 传统养窖方法
乳酸根 674.0 763.5
由表2可以看出使用本发明养护的窖池发酵结束后窖泥中乳酸根含量低于传统养窖的窖泥，说明本发明中的功能微生物菌群能够降低窖泥中乳酸根的含量，有效避免窖泥板结、老化。

Claims (8)

1.降解乳酸合成己酸的功能微生物菌剂，其特征在于：包括酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌，并且酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌的活菌数量比为0.8～1.2:1:1.2～1.5；所述的功能微生物菌剂为将酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌分别接种于半合成黄水培养基中进行厌氧培养后得到的培养液混合得到的菌剂；所述酪丁酸梭菌(Clostridiumtyrobutyricum)保藏号为ATCC 25755；生孢梭菌(Clostridium sporogenes)保藏号为ATCC11437；克氏梭菌(Clostridium kluyveri)保藏号为ATCC 8527。
2.如权利要求1所述的功能微生物菌剂，其特征在于，所述的功能微生物菌剂为液体菌剂，其中细菌的浓度为106～1010CFU/mL。
3.根据权利要求1所述降解乳酸合成己酸的功能微生物菌剂，其特征在于：
所述半合成黄水培养基的配方为：乙酸钠4～6g/L、硫酸铵0.2～0.8g/L、磷酸氢二钾0.2～0.6g/L、硫酸镁0.1～0.3g/L、酵母膏0.5～1.5g/L、半胱氨酸盐酸盐0.3～0.7g/L，水与黄水按体积比各占一半，调pH值为5.5～6.5，灭菌即得。
4.根据权利要求1所述降解乳酸合成己酸的功能微生物菌剂，其特征在于：
所述酪丁酸梭菌、生孢梭菌和克氏梭菌分别接种的接种量5～10％；所述厌氧发酵的温度33～37℃，厌氧培养5～7天；培养液的混合按等比例混合。
5.权利要求1～4任一项所述的功能微生物菌剂在白酒酿造窖泥的养护中的应用。
6.养护白酒酿造窖泥的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将权利要求1～4任一项所述的功能微生物菌、pH 4.0～6.0的黄水稀释液和大曲粉混合制成糊状窖泥养护剂；
b、酒窖起窖后，把糊状窖泥养护剂均匀地敷在窖壁和窖底表面，下一批次粮糟正常入窖发酵。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于：a步骤中功能微生物菌剂、pH 4.0～6.0的黄水稀释液、大曲粉的质量比为1︰0.8～1.2︰1.5～2.0。
8.根据权利要求6所述方法，其特征在于：b步骤中窖泥养护剂涂抹厚度在0.5～1.5cm。
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