專利名稱：人工窖泥培養(yǎng)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種人工窖泥老熟的工藝方法，確切說是涉及釀制大曲酒，短期培養(yǎng)優(yōu)質人工窖泥老熟的一種工藝方法。
濃香型大曲酒生產的重要特點是泥窖發(fā)酵。窖泥是產酯生香，產酸呈味等微生物的載體及繁衍的營養(yǎng)庫。窖泥質量與曲酒灑質和酒體風格關系甚密，所以窖泥質量是濃香型曲酒生產的關鍵，無不受到廠家的高度重視。
新窯投產，老化窖池的整改都需要新的窖泥。特別是像沱牌這樣一個正在擴展壯大的國家名酒廠，對新窖泥的需要量和窖泥質量的要求都是非常高的。傳統(tǒng)的“百年老窖出好酒”的生產狀況，無疑是沒法滿足現(xiàn)代化生產的需要。如何確定好優(yōu)質窖泥的標準，如何依據(jù)這一標準來選擇配方和工藝，在短期內培養(yǎng)出優(yōu)質老熟窖泥，這是釀酒行業(yè)長期以來一直沒有解決的難題。
為了解決這個問題，沱牌曲酒廠設立了專項科研課題，用4個月時間，對其三個車間的567個窖池進行檢測摸底，并依據(jù)各個窖池年度平均酒質情況，進行窖池等級劃分和分類統(tǒng)計，找出了體現(xiàn)優(yōu)質窖泥的可靠物質基礎，并據(jù)此制定出了先進科學的窖泥質量鑒定標準。在生產實際中，根據(jù)這個標準選擇的配方和工藝所培養(yǎng)出的窖泥使用后，第3輪就能有較穩(wěn)定的優(yōu)質產品率，絕大多數(shù)在14％，有高達20％，并且各批次窖泥投產前按標準判定和投產后的實績是非常吻合的。沱牌曲酒廠全面應用此項成果，取得了滿意效果，較以往傳統(tǒng)培養(yǎng)窖泥老熟所需3-5年時間大為縮短。
窖泥是影響酒質的一個重要因素，這是因為只有窖泥才能提供豐富的生酸產酯的微生物(如丙酸菌、己酸菌、丁酸菌等)。而傳統(tǒng)的窖泥培養(yǎng)是全憑經驗生產的，科學性極差，所以只能依靠窖泥在長時間的母糟接觸環(huán)境下，自然地、緩慢地生成有益功能微生物，從而達到所謂的“老熟”。一個窖是否達到“老熟”程度，主要是由其物質基礎決定的，如果能確保窖泥培養(yǎng)有較豐富的微生物類群及營養(yǎng)源，在配方上提供保證在操作上嚴格控制是能達到人工窖泥老熟的目的的。
沱牌曲酒廠制定的窖泥質量等級判定標準如下窖泥質量等級判定標準由兩部分組成，一是彈性標準，即感官鑒定打分標準；二是剛性標準，即理化微生物評分標準。以感官鑒定為主，理化數(shù)據(jù)作為基本要求，實行鼓勵性加分和防止性扣分。
1)感官鑒定評分標準依據(jù)統(tǒng)計，結合傳統(tǒng)的窖泥感官鑒定方法，將其分為3個項目色澤，氣味，手感。并按各因素所體現(xiàn)窖泥質量的重要程度而分別給予權重分，色澤15分，氣味55分，手感30分，各項目又分為3種不同等級給分，見表2。
2)理化微生物評分標準(見表3)評分原則及理由評分原則符合基本要求的給0分，優(yōu)于基本要求的考慮該指標的重要程度和技術難易程度給正分，低于基本要求的，主要考慮指標的重要程度而扣分。
(1)水分控制在38％-42％是為便于掛窖使用，只作基本要求，不合要求扣分。
(2)氨態(tài)氮氮源是構成微生物細胞、蛋白質、核酸的主要元素，是己酸菌等生長的必需營養(yǎng)，從表1可以看出窖池好的氨態(tài)氮也較豐富些，但一般在140mg/100g干土含量就可滿足需要，太多益處不大，太少則不利，故加強扣分。
(3)腐植質既表征著經歷了大量微生物的興衰歷強，又為己酸菌等有益微生物提供豐富的營養(yǎng)物質，還能提供一個良好的保水環(huán)境。從表1可以看出級別高的窖池窖泥腐植質含量也高，不同級別的窖池窖泥腐植質含量差異很大。故腐植質是窖泥質量一個重要指標，升高它的技術難度較大，故加分和扣分都較明顯。
(4)有效磷磷是構成菌體細胞、核酸的基礎物質，一般優(yōu)質窖泥都含有相當?shù)挠行Я?，由于黃色粘土的有效磷含量本身就較豐富，故增加有效磷的技術難度不大，所以評分以扣分為主。
(5)細菌總數(shù)這個指標意義不大，因為一般剛培養(yǎng)好的窖泥，由于與空氣暴露較多，細菌總數(shù)較之掛窖使用一段時間的窖泥的細菌總數(shù)更豐富些。但一定數(shù)量的細菌也反映著窖泥營養(yǎng)狀況，故評分時給了一個基本要求，達不到基本要求則多半是營養(yǎng)不充分或培養(yǎng)不到位，加以扣分。
(6)芽孢菌數(shù)窖泥中有益功能菌絕大部分為芽孢桿菌，從表1可看出，窖泥質量越優(yōu)芽胞桿菌數(shù)越多，且級差明顯。
以上6個指標，以增加芽孢桿菌指標為難度最大，所以制訂標準時，既加強鼓勵給正分，又嚴格阻止不達標而嚴厲扣分。
3、判定標準判定一批窖泥的最終質量等級，由其感官得分和理化得分之和(綜合得分)作為判定依據(jù)，綜合得分≥80分為一等窖泥，65-80(不含80)分定為二等窖泥，綜合得分小于65分為等外品窖泥，不得使用。
本發(fā)明的目的在于根據(jù)上述制定的窖泥質量等級判定標準，為各曲酒廠家提供一種能在短期內培養(yǎng)出老熟的人工窖泥的工藝方法，以大大提高優(yōu)質窖泥的產量，滿足生產的需求。
本發(fā)明的目的是通過實施如下人工窖泥培養(yǎng)工藝方法來實現(xiàn)的人工窖泥的制作窖泥質量標準制定好了，如何組織原材料和控制生產過程，使生產出的窖泥達到一級窖泥標準。以下給出了不同窖齡窖泥成分分析數(shù)據(jù)及結論。
(一)不同窖齡的窖泥成分1、新老窖泥化學成分分析比較時間越久，接收發(fā)酵產物越多，窖泥中化學成分也越豐富，如表4所示。從分析結果可見，新老窖泥的各類有益成分均有顯著不同。由此使我們得到啟示即只有把新窖泥的組成成分培養(yǎng)成窖泥中主要的有益微生物生長的高佳基質，使人工培養(yǎng)的窖泥，在色澤、氣味、氨態(tài)氮、腐植質和有效磷等方面都逐步向老窖泥方面發(fā)展，就可達到老窖泥質量要求。這為培養(yǎng)老窖、新窖老熟創(chuàng)造了物質條件。
2、新老窖泥中的微生物數(shù)量新老窖泥中的微生物數(shù)量見表5。
由表5可見，厭氧菌，特別是芽孢桿菌是濃香型曲酒老窖中的優(yōu)勢微生物群落。通過對瀘州老窖和沱牌曲酒老窖泥的微生物分離鑒定，共分離出芽孢菌37株(其中鼓錘型桿菌17株，占45.9％，其它芽孢桿菌20株，占54.1％)。在分離的鼓錘形桿菌中，黑色的內層窖泥占64.3％，黃色表層窖泥占35.7％。相反，在其它芽孢桿菌中，黑色內層占34.3％，黃色表層為65.7％，鼓錘形梭狀芽孢桿菌是老窖泥中的優(yōu)勢微生物群落，并且主要棲息在黑色內層中。窖泥粘性與酶活性成負相關，與腐植質含量成正相關，腐植質與酶活性成正相關。
(二)窖泥的選擇、配方和培養(yǎng)方法1、梭狀芽孢桿菌生長與營養(yǎng)物質固態(tài)發(fā)酵法生產濃香型大曲酒，除經各種微生物代謝生成主要產品-大曲酒外，尚有許多發(fā)酵產物。如黃水、酒精和蒸餾后的尾水，而這些下腳料長期未被開發(fā)利用。其中富含窖泥中的各種化學成分，是鼓錘形梭狀芽孢桿菌不可缺少的營養(yǎng)物質。人工老窖就是用人工培養(yǎng)的窖泥來筑成的發(fā)酵窖，使新窖在較短時間內生產出優(yōu)質的濃香型曲酒，從而大大地縮短窖池自然老熟的過程。但要培養(yǎng)好人工老窖，關鍵是培養(yǎng)的窖泥中有足夠芽子包桿菌生長不可缺少的營養(yǎng)物質，足夠數(shù)量的己酸菌。要達此目的，就要為己酸菌的生長繁殖提供豐富的營養(yǎng)和創(chuàng)造適宜的溫度、PH等條件，方能加速其在窖泥中的生長繁殖，在較短時間內使窖池就能達到老熟程度。
一般認為，己酸菌在窖泥中生長繁殖所需的營養(yǎng)物質為腐植質、有效磷、氨態(tài)氮、乙酸、乙醇、生長素等。
(1)腐植質腐植質的成分很復雜。一般是指一些植物的殘體及其分解產物的混合物，如一些芳香族、氨態(tài)氮、環(huán)基的有機含氮物質等。這些都是土壤細菌的重要養(yǎng)料。在人工培養(yǎng)窖泥時，可選擇部分菜園肥土、大田土，因其腐植質和氨態(tài)氮都比較高，土質較疏松，有一定的顆粒界面，便于水中營養(yǎng)物質的流通。但是，也應注意不能因追求腐植質含量高而誤選帶有惡臭的泥質，更不能選取曾受污染的泥質，也有在人工培養(yǎng)泥中加入次等水果等來增加腐植質含量，并且，次等水果帶有一部分有機酸及酵母等所需微生物，這些微生物在泥中厭氧條件下死亡后，菌體自溶物與有機酸一起，可以作為己酸菌的營養(yǎng)。但應該注意加入次水果的質量和數(shù)量，避免腐臭味對酒質的影響。
(2)有效磷磷是構成菌體細胞、核酸及酸的組成物質，是己酸菌生長繁殖所必需的物質。所以，磷元素在窖泥培養(yǎng)中是很重要的，因此在選擇窖泥時，應以有機磷含量高的沃土為主，粘性大也有利于筑窖，如果泥質中的有機磷含量不足，可適當添加一些過磷酸鈣。但鈣鹽在發(fā)酵過程中，可能生成不溶性鈣化合物，造成窖泥的板結。
(3)氨態(tài)氮氮源是構成微生物細胞、蛋白質和核酸的主要元素。而蛋白質和核酸又是微生物原生質的主要組成部分，所以氮源是己酸菌生長繁殖所必須的營養(yǎng)。一般土中氨態(tài)氮含量比較高，土壤中含有的氨鹽、硝酸鹽及含氮有機物等，大部分微生物都能利用。在培養(yǎng)窖泥時，可根據(jù)土壤中含氮量多少，適當添加0.1％左右的硫酸銨或尿素來增加氮源。
(4)乙醇、乙酸乙醇和乙酸不僅是已酸菌合成丁酸和己酸的基質。同時也是其生長繁殖所需的底物。早在三十年代，巴克爾(Barker)就做過試驗，在沒有乙醇和乙酸的培養(yǎng)基中，己酸菌是不能生長的，其最大酸度等于零。因此在培養(yǎng)窖泥時，可加入酒精、酒尾、黃水來補充培養(yǎng)泥中乙醇和乙酸的含量，使之乙醇含量達到20％左右。而加入黃水的數(shù)量是調其酸度的大小，要求在加入黃水后，培養(yǎng)液的PH值不應低于6.0，否則將影響己酸菌的生長繁殖。
2、人工窖泥的主要原料及配方(1)主要用料及注意事項⑴窖皮泥 用窖皮泥是一種直接接種的方法，糊窖用的窖皮泥由于長期同母糟、窖池接觸，含有大量的丁酸菌、己酸菌及一定的酵母菌、甲烷菌等有益微生物。但在使用時，應特別注意選用優(yōu)質窖皮泥，以防止在接種時引入其它不良雜菌，影響窖泥有益菌的大量繁殖。
⑵老窖泥 因老窖年久引起窖壁泥碎，在起窖中帶有零星碎泥落入母糟內，在起糟時，帶出的窖底泥，要及時拾取，裝入壇內積存起來，然后按比例配入優(yōu)質泥中，使棱狀芽孢桿菌等微生物大量繁殖。
⑶曲藥粉 曲藥內含有酵母菌、霉菌、細菌，提供了釀酒所需要的多種微生物混合體系。曲藥配入優(yōu)質泥中，其作用還給土壤的細菌提供生長繁殖的營養(yǎng)物質。
⑷瘤胃區(qū)系微生物發(fā)酵液a、配方發(fā)酵糟擠壓液45-53％，瘤胃內容物液35-45％，酒尾1-3％，接種泥1-2％，曲藥粉1-2％，優(yōu)質黃泥漿1-3％，復合肥1-2％。混合液酒度不得高于8％，PH值為2-4。
b、制備方法依據(jù)配方先將老窖泥1-2％和黃泥漿1-3％，在容器中加入45-53％的發(fā)酵糟擠壓液制成泥漿，轉入發(fā)酵壇中，再在發(fā)酵壇中加入35-45％的瘤胃內容物液，1-2％曲藥粉，1-2％復合肥，溫度在85℃以上，攪拌均勻，控制本發(fā)酵液品溫在35-45℃，最后加入1-3％酒尾，攪拌后密封發(fā)酵5個月。
⑸菌種發(fā)酵液其配方與制備方法與瘤胃區(qū)系微生物發(fā)酵液相同，只是在配方中少一種瘤胃內容物液。
(2)配方、培養(yǎng)方法和條件初培(1)將收回的優(yōu)質窖皮泥平攤于地上，厚度控制在15-18厘米，然后將其粉細，顆粒直徑在1-3厘米間，同時應清除其中的異雜物，然后待用。
(2)按窖皮泥總量的1-2％加入曲藥粉，均勻地撒在窖皮泥上。
(3)將處理好的丟糟粉，按窖皮泥總量的10-15％均勻地撒在曲藥粉上。
(4)將上述備好的材料用鐵鋤翻挖碎細，最大顆粒不得大于3厘米，并使其中的曲藥粉、丟糟粉與窖皮泥充分拌勻。
(5)然后按混合料的40-46％加入瘤胃區(qū)系微生物發(fā)酵液。
(6)將加工完成的窖泥收堆成型，拍緊，密封發(fā)酵35天，即可轉入下一道工序。發(fā)酵過程中應將溫度控制在35-45℃之間。
第二培(1)將發(fā)酵好的初培窖泥取樣檢測其主要指標氨態(tài)氮、有效磷、腐植質、水份、PH值。如果達到規(guī)定的標準，則可進入下道工序，如未達標，則不準轉入下道工序，應返工重做。初培具體標準為水份36-45％，氨態(tài)氮≥80mg/100g干土，有效磷80-180mg/100g干土，PH4.5-6。
(2)將初培泥平攤于地面上，厚度控制在18-25厘米，結合檢測數(shù)據(jù)，按制定的原輔料配方(3％曲藥粉，1-2％丟糟粉)加入初培泥中，翻勻待用。
(3)將翻習的初培泥加入5-10％的菌種發(fā)酵液，收堆成型，密封發(fā)酵35天，過程控制溫度在35-45℃。
第三培(1)將二培窖泥在發(fā)酵35天后取樣化驗各項理化指標，達到規(guī)定要求后加入2％曲藥粉，視水份大小加入3-5％的菌種發(fā)酵液，拌勻后裝入窖池繼續(xù)發(fā)酵。
(2)將裝入窖池的窖泥密封發(fā)酵35天后取樣化驗并結合感官鑒定。此時的窖泥應為黑色或深褐色，無投入原料本色，手感細膩，無刺手感，斷面泡氣，均勻無雜質，有一定的粘稠感，香氣純正，有濃郁的老窖泥氣味和酯香酒香。經檢測氨態(tài)氮為110-140mg/100g干土，有效磷為100-180mg/100g干土，腐植質為11-14％，水份為38-42％。達到此標準方可入庫，再保養(yǎng)2個月即能使用。
本發(fā)明的積極效果在于按一般傳統(tǒng)方法培養(yǎng)窖泥在自然老熟情況下，至少要3-5年才能產出優(yōu)質曲酒。而按照本發(fā)明提供的工人窖泥配方、培養(yǎng)方法及控制條件，認真執(zhí)行窖泥質量鑒定標準，產后大多數(shù)在二、三輪就能產出優(yōu)質曲酒。表6給出了沱牌曲酒廠培養(yǎng)出的人工窖泥同老窖泥及傳統(tǒng)方法培養(yǎng)出的窖泥，在生產中應用的實績比較表。本發(fā)明不僅解決了人工窖泥老熟時間長的難題，而且在窖泥生產上也達了年增值幾十萬元的實際效果。
本發(fā)明給出下列數(shù)據(jù)表格表1為三個車間567個窖池窖泥統(tǒng)計表；表2為窖泥感官質量評分標準；表3為窖泥理化微生物指標評分標準；表4為新老窖泥化學成分分析比較表；表5為新老窖泥中微生物數(shù)量分析表；表6為人工窖泥，老窖泥質量及應用比較表。
表1數(shù)據(jù)表明窖池指標差別明顯(特別是窖池質量較佳的二、三車間)，趨勢一致的是兩個指標腐植質和芽孢桿菌數(shù)，這是表征窖泥質量的兩大重要指標。對各車間各類窖泥進行感官鑒定，趨勢如下(1)一級窖池窖泥多為褐色或灰黑色，有純正酯香酒香及老窖泥香，濃且持久，手感柔熟細膩，質地均勻有粘稠感；(2)二級窖池窖泥，黑色或黃褐色，有酯香和酒香，手感較柔熟，有粘稠感；(3)三級窖池窖泥為灰色或黃色，酯香不明顯，較死板，有砂狀刺手感。
表5數(shù)據(jù)表明芽孢桿菌是濃香型曲酒老窖中的優(yōu)勢微生物群落。
表6數(shù)據(jù)表明使用本發(fā)明方法培養(yǎng)的人工窖泥在短時間內就達到了老窖的水平。
實施例沱牌曲酒廠經過幾年來培養(yǎng)窖泥的實踐，結合本廠原料資源和大量化驗數(shù)據(jù)以及微生物生長代謝規(guī)律，選出了諸如菌種發(fā)酵液，瘤胃區(qū)系微生物發(fā)酵液及優(yōu)質窖泥制備的配方和培養(yǎng)方法(同前，略)。
表1 各車間各類窖泥統(tǒng)計表 (1997年5月統(tǒng)計)
表2 窖泥感官質量評分標準
表3 窖泥理化生物指標評分標準表
表4
表5 表6 人工窖泥、老窖泥質量及應用比較 注表中數(shù)據(jù)全系統(tǒng)計平均值，單位同前，1998年5月統(tǒng)計。
權利要求
1.一種優(yōu)質人工窖泥培養(yǎng)方法，依序由窖泥原料制備，窖泥配制及窖泥培養(yǎng)三種工藝過程組成，其特征在于窖泥按初培、第二培、第三培三個階段的工藝過程依序進行配制與培養(yǎng)，初培窖泥按如下配方優(yōu)質窖皮泥(取總量)、曲藥粉(用量為窖皮泥總量的1-2％)、丟糟粉(用量為窖皮泥總量的10-15％)、瘤胃區(qū)系微生物發(fā)酵液(用量為上述混合料總量的40-46％)配制成型后，進行密封發(fā)酵培養(yǎng)35天控制溫度在35-45℃之間，第二培窖泥將發(fā)酵好的初培窖泥取樣檢測其主要指標氨態(tài)氮，有效磷、腐植質、水份、PH值，當氨態(tài)氮≥80mg/100g干土，有效磷80-180mg/100g干土，水份36-45％，PH4.5-6指標后方可在初培窖泥中再加入3％曲藥粉，1-2％丟糟粉，5-10％的菌種發(fā)酵液，收堆成型再密封發(fā)酵35天控制溫度在35-45℃；第三培窖泥將發(fā)酵35天后的第二培窖泥取樣化驗各項理化指標，達標后，再加入2％曲藥粉，視水份大小加入3-5％的菌種發(fā)酵液，拌勻后裝入窖池繼續(xù)發(fā)酵35天，之后取樣化驗，當氨態(tài)氮已達到110-140mg/100g干土，有效磷100-180mg/100g干土，腐植質11-14％，水份38-42％時，而且感官鑒定色澤、氣味、手感三方面也達到感官鑒定一級標準，再入庫保養(yǎng)2個月。
2.按照權利要求1所述的人工窖泥培養(yǎng)方法，其特征在于窖泥原料中的瘤胃區(qū)系微生物發(fā)酵液按如下方法制備a、配方發(fā)酵糟擠壓液45-53％，瘤胃內容物液35-45％，酒尾1-3％，接種泥1-2％，曲藥粉1-2％，優(yōu)質黃泥漿1-3％，復合肥1-2％；混合液酒度不得高于8％，PH值為2-4；b、制備方法依據(jù)配方先將老窖泥1-2％和黃泥漿1-3％，在容器中加入45-53％的發(fā)酵糟擠壓液制成泥漿，轉入發(fā)酵壇中，再在發(fā)酵壇中加入35-45％的瘤胃內容物液，1-2％曲藥粉，1-2％復合肥，溫度在85℃以上，攪拌均勻，控制本發(fā)酵液品溫在35-45℃，最后加入1-3％酒尾，攪拌后密封發(fā)酵5個月。
3.按照權利要求1所述的人工窖泥培養(yǎng)方法，其特征在于窖泥原料中的菌種發(fā)酵液按如下配方制備發(fā)酵糟擠壓液45-53％，酒尾1-3％，接種泥1-2％，曲藥粉1-2％，優(yōu)質黃泥漿1-3％，復合肥1-2％。
全文摘要
本工藝特征是窖泥配制由初培、二培、三培工藝連續(xù)完成。初培由窖皮泥、曲藥粉(用量為窖皮泥1—2%)、丟糟粉(用量為窖皮泥10—15%),瘤胃區(qū)系微生物發(fā)酵液(用量為上述混合料40—46%)均勻混合收堆成型密封35天,控溫在35—45℃;二培:對初培檢測達標后,再添加曲藥粉3%,丟糟粉1—2%,收堆成型密封發(fā)酵35天,控溫35—45°C,三培:對二培取樣達標后加入2%曲藥粉,3—5%菌種發(fā)酵液,入窖繼續(xù)發(fā)酵35天,后取樣鑒定完全達到質量標準入庫再保養(yǎng)2個月方可使用。
文檔編號C12G3/00GK1296071SQ9911736
公開日2001年5月23日 申請日期1999年11月12日 優(yōu)先權日1999年11月12日
發(fā)明者李家明 申請人:四川沱牌曲酒股份有限公司