中国清香型汾酒风味物质剖析技术体系及关键风味物质研究

运用最新的研究技术在提高汾酒微量组分分析体系水平的基础上,首次建立以风味化学理论为基础的中国清香型代表—汾酒的特征风味剖析技术体系,确定汾酒中关键风味化合物、重要风味化合物与特征风味化合物,为发展清香型白酒的酿造理论,推动技术创新奠定基础。

汾酒发酵过程中的微生物菌群变化

研究采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,qPCR),对发酵过程中的大茬、二茬发酵0、7、15、28 d酒醅样品进行总细菌、总真菌、耐酸乳杆菌、芽孢杆菌和酵母菌的定量分析。分析结果表明汾酒发酵过程中耐酸乳杆菌和酵母为酒醅中的主体微生物,占总细菌和总真菌总和的80%以上。大茬、二茬发酵中,功能微生物在发酵前期(0~7 d)演替规律相似,二茬发酵中后期菌群呈现显著衰亡趋势,且大茬发酵期间各菌群生物量均高于二茬发酵。大茬发酵期间总细菌、耐酸乳杆菌和芽孢杆菌的生物量整体呈上升趋势,分别于28、15、7 d达到最大值(5.53×10^(16)、1.40×10^(13)、1.21×10^(6) copies/g酒醅DNA)。在大茬和二茬发酵中总真菌和酵母的生物量在发酵0~7 d差异不大,呈快速增长趋势,大茬发酵在15 d后至发酵结束逐渐上升至最高值(1.07×10^(15)、1.56×10^(14) copies/g酒醅DNA)。二茬发酵中总真菌和酵母生物量在第7天达到最大值(3.03×10^(14)、1.43×10^(14) copies/g酒醅DNA)。

低酸环境对汾酒酿造的影响

实验分析了酒醅不同初始pH值对发酵过程中pH值、酵母菌、好氧细菌及产酒量的影响。结果表明,初始pH值分别为4.0、5.0和6.0的酒醅在发酵过程中,0~4d的发酵初期pH值快速下降至4.0左右,直到发酵结束,大体保持在3.8~4.0的范围内,与对照相差不大。pH值为4.0的酒醅能明显促进酵母菌的生长,使酵母菌在发酵初期(乙酸处理酒醅4d,乳酸处理酒醅7d)明显大于其他初始pH值的酒醅。pH值的降低明显抑制了好氧细菌的生长繁殖,乙酸处理的酒醅中好氧细菌在4d^10d中表现出明显下降,15d时与对照样相似;乳酸处理的酒醅则抑菌效果略差。虽然初始pH值为4.0的酒醅有利于酵母菌的生长,却不利于酒精的形成与积累,而初始pH值为5.0的酒醅既有利于酵母菌生长又利于酒精的产生,是对发酵过程调控的一种有效手段。

汾酒发酵过程中色谱骨架成分变化及原因分析

对汾酒发酵过程中不同发酵期的酒醅进行酵母菌数量分析,同时对各酒醅用三次液体蒸馏法处理后气相色谱分析其骨架成分。结果发现酯类物质的种类多,数量差别较大,但其合成规律却大体相似,乙酸乙酯、乙酸异戊酯、棕榈酸乙酯、油酯乙酯和亚油酯乙酯等均是在0 d～10 d范围内呈上升的合成趋势,在10 d～15 d略有低幅下降后,与酵母菌的生长状况类似。乙酸乙酯的合成在前期靠酵母菌胞内酯化作用,后期可能靠胞外酶的酯化作用。乳酸乙酯的合成虽有波动但总体呈增加趋势。醇类物质主要在前期合成,高级醇的控制可通过前期过程控制或酵母菌菌株筛选完成,而对白酒中赋予醇甜、丰满感的多元醇或芳香醇强化时,最好不在发酵的前期。醛类物质中,乙醛和乙缩醛的形成与糖酵解有关,异戊醛的形成与氨基酸代谢有关,醛类物质的控制可从这些方面考虑。汾酒发酵中占主要地位的乙酸及丙酸、异丁酸等,在发酵前期有波动但变化不大,在15 d到出缸的发酵后期仍处于明显增加的趋势,因而酿造后期的控酸仍然很重要,需要采取合理措施。

基于zNose^(TM)电子鼻对不同品牌汾酒的快速识别

风味是鉴别汾酒品牌最重要的标准之一。针对传统品酒师品评的主观性及现阶段光谱仪、色谱仪等大型仪器检测汾酒的局限性,实验采用表面声波型电子鼻zNose^(TM)对6种不同品牌的汾酒酒样进行指纹图谱采集。通过比较指纹图谱差异,对酒样特征峰进行提取,利用主成分分析和判别因子分析对数据进行分析,并用贝叶斯判别函数验证其准确率,采用概率神经网络建立了识别模型。结果表明,主成分分析和判别因子分析都能对不同品牌汾酒进行区分,且判别因子分析法的区分效果优于主成分分析法,建立的概率神经网络模型其识别率达到100%。研究发现,表面声波型电子鼻zNose^(TM)对不同品牌汾酒具有较好的鉴别和分类能力。

汾酒地缸发酵系统热过程模式及数值模拟研究

了解白酒发酵系统的热过程特征与机理对发酵过程温度控制及发酵系统的机械化具有重要意义。通过比较不同季节汾酒发酵过程中酒醅及地缸周边土壤的温度分布,确认了汾酒地缸系统发酵过程生物热产生及扩散传递的方式,确定了地缸中酒醅温度的变化特征及发酵传热的主要机理(热传导),并且探讨了气温对发酵热过程的重要影响。根据研究结果认为发酵过程酒醅温度的变化模式符合白酒发酵的基本特征和要求,白酒的生产和研究应满足之。

电子鼻分析技术在白酒品质检定中的应用研究

通过应用德国AIRSENSE公司生产的电子鼻系统PEN3对4个不同质量等级的清香型大曲酒进行挥发物特征响应分析、PCA分析、LDA分析、LOADING分析,其中PCA主成分析区分贡献率可达99.986%,LDA分析第一、第二主成分总的区分贡献率达96.872%,可以较显著的区分酒样,其中10个传感器中贡献最大的两个是W5S与W1W。

1964年汾酒试点科研成就

全面总结了1964年由轻工业部牵头在汾酒厂进行的试点研究工作,主要有四方面成就:一是分析检验方法的建立,包括化学分析法、微生物实验法和汾酒品质尝评法;二是伏曲的生产写实,制定了完整的大曲生产工艺、进行了大曲微生物鉴定、确定了大曲贮存期、并对制曲工艺创新进行研究;三是汾酒的酿造写实,对取样及测量方法进行完善、确定了用曲方法、对酿酒工艺总结及改进、改进了蒸馏设备以及增香调味酒的研究;四是汾酒质量的研究,制定汾酒质量标准、解决生产实际问题。奠定了中国白酒科研的基础。

山西冬性大麦品种培曲性能研究

为了研究山西产地来源的冬性大麦品种作为清香型白酒制曲原料的可行性,本研究以山西冬性大麦品种为研究对象,通过对比分析山西冬性大麦品种与清香型白酒制曲大麦品种的理化指标、培曲过程中理化指标的变化规律以及出房大曲、投产大曲的质量,研究其制曲性能。结果表明:该山西冬性大麦品种淀粉含量为58.12%,蛋白质含量为15%,3 d发芽率为96%,5 d发芽率为99%,水敏感性为3.00%,属于淀粉含量较低、蛋白质含量较高、水敏感性较低的大麦品种;二者在培曲过程理化指标变化趋势无显著性差异,在培曲过程中,山西冬性大麦品种曲温稍高于清香型白酒现用品种大麦,酸度、糖化力与液化力稍低于清香型白酒现用品种大麦,可能与其理化特性有关;山西冬性大麦品种出房大曲上霉均匀,有典型的曲香味,优质曲率为83%,水分为21.2%±0.8%,酸度为0.9 mmol/10 g±0.1 mmol/10 g,糖化力为1356.97 mg葡萄糖/g∙h±125.2 mg葡萄糖/g∙h,液化力为2.67 g淀粉/g∙h±1.01 g淀粉/g∙h,达到清香型白酒出房大曲的质量要求;山西冬性大麦品种投产大曲水分为12.2%±0.6%,酸度为0.7 mmol/10 g±0.04 mmol/10 g,糖化力为1219.2 mg葡萄糖/g∙h±58 mg葡萄糖/g∙h,液化力为2.7 g淀粉/g∙h±0.43 g淀粉/g∙h,达到清香型白酒投产大曲的质量要求;在大曲贮存期三个月内,随着贮存时间的延长,大曲理化性质逐渐趋于稳定。研究结果表明,该山西冬性大麦品种可用于清香型白酒制曲。

论中国白酒的标准化技术与发展

中国白酒标准化技术对于指导和规范生产、有效调节和监管市场、保护消费者权益等意义重大。随着中国白酒产品的个性化与多元化发展,中国白酒多香型酿造技艺的不断融合与创新以及中国白酒与国际接轨的需要,中国白酒标准体系的制修订工作迫在眉睫。就刚刚实施的中国白酒标准体系的实用性、可行性以及其在执行中所存在的问题进行了较为客观的评价,并对未来标准化技术的发展方向进行了阐述。

全面节能减排 保护汾酒环境

节能减排是基本国策,汾酒是中华名酒,汾酒的发展必须遵守国家相关的法律法规,正确处理好发展速度、效益和环境质量之间的关系。重点介绍了汾酒"三废"处理和节能环保取得的最新成果以及对提高汾酒质量所起的重要作用。

浅谈如何优化企业技术标准体系

结合实际工作经验,根据公司实际情况,通过三个方面来浅谈如何优化企业技术标准体系,为顺利开展这项工作提供一种思路和想法。

不同品种大麦表皮微生物研究

为明确不同品种大麦表皮微生物群落结构的差异,采用Illumina Miseq高通量测序技术解析不同品种大麦表皮细菌和真菌群落多样性。结果表明,甘啤6号大麦表皮细菌和真菌多样性显著高于汾麦30和大麦3018。在细菌属水平,甘啤6号相对丰度较高的依次是假单胞菌属(Pseudomonas)、马赛菌属(Massilia)、泛菌属(Pantoea)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、类芽孢菌属(Paenibacillus)等。汾麦30和大麦3018中,相对丰度较高的依次是Pantoea、Pseudomonas和一类未鉴定的菌属。在真菌属水平上,甘啤6号相对丰度较高的依次是类型孢子菌属(Tylospora)、横梗霉属(Lichtheimia)、维希尼克氏酵母菌属(Vishniacozyma)、线黑粉酵母属(Filobasidium)等。汾麦30中担子菌门(Basidiomycota)一类未鉴定的属为优势属;大麦3018中复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)为优势菌属。该研究揭示了不同品种大麦表皮微生物群落结构的差异,为清香型白酒制曲原料大麦的选择和质量把控提供了理论依据。

大健康背景下保健类酒产品发展思路浅析

大健康时代来临,保健类酒产品迎来极大的市场机遇,同时也面临着发展创新的挑战。综述了保健类酒产品行业现状分析和发展趋势,提出国际化发展的思路,为做好保健类酒产品的创新开发提供参考。

高通量测序法对清香大曲真菌群落结构的分析

利用微生物生态学方法客观分析清香大曲真菌群落结构有利于分析大曲功能,同时明确大曲功能菌。利用高通量测序法分析了冷季和热季清香白酒生产用曲真菌群落结构。结果表明,用不同的宏基因组DNA提供试剂盒,以及不同测序区域得到较为一致的结果,清香大曲在热季和冷季的主要真菌类群相同,主要的真菌类群有霉菌和酵母,霉菌有Rhizopus oryzae(米根霉)和Lichtheimia corymbifera(伞枝犁头霉),酵母有Pichia kudriavzevii(库德毕赤酵母)和Saccharomycopsis fibuligera(扣囊复膜酵母),2种霉菌含量明显高于酵母,而且冷季酵母比例较热季明显减少。通过本实验可以确认清香大曲主要真菌类群有米根霉、伞枝犁头霉,酵母菌则比较少,主要有扣囊复膜酵母和库氏毕赤酵母。

影响产土味素链霉菌生长及代谢的白酒酿造相关环境因素

产土味素(geosmin)的链霉菌对白酒酿造菌群及风味造成严重影响。该研究目的是发现白酒酿造中限制土味素生物合成的特征环境因子。针对白酒群体微生物固态酿造体系的特征,系统地研究了酿造环境因素(温度、水分、乙醇含量、pH等)对产土味素链霉菌生长及代谢的影响规律。研究发现土味素的产量与菌体的生物量和生长速率是呈正相关的关系。发现产土味素链霉菌最适生长温度为30℃,最适生长的基质含水量为50%。乙醇体积分数高于10%的酿造环境中,产土味素链霉菌菌体生长会受到完全抑制。菌体在中性偏碱性(pH7~8)的环境中可以大量繁殖。在酸性(pH3~5)环境中,产土味素链霉菌菌体生长受到抑制,并进而减少土味素的产生。研究结果对有效控制白酒中土霉异味提供了可靠的理论依据。

贮存过程中大曲原核微生物多样性及土味素含量变化规律

通过对不同贮存时期大曲的微生物群落结构的分析,进一步阐述了大曲的贮存过程的必要性。采用MiSeq高通量测序方法,鉴定出原核微生物119个属。其3种大曲相对丰度靠前的优势菌属主要为乳酸菌属、芽孢杆菌属、明串珠菌属、魏斯氏菌属、链霉菌属、短杆菌属等。随着贮存时间的推移,3种大曲的物种多样性都处于上升趋势。在各个阶段高温曲的物种丰度和多样性都高于清茬曲和红心曲,说明高温曲的制曲工艺使得微生物生长更活跃。分析3种大曲中链霉菌与土味素的含量变化趋势,在贮存3个月时,两者的含量相对较低。因此,从异味控制的角度来看,大曲贮存3个月左右的时间更利于白酒风味的形成。

清香型大曲白酒地缸发酵机理

典型清香型大曲白酒采用地缸作为发酵容器,研究表明,地缸在清香型大曲白酒发酵中,不仅提供发酵场所,同时对发酵中的酒醅起着导温、微导氧的作用。在同一地缸内的酒醅中,中心酒醅发酵温度比贴缸壁酒醅发酵温度高6--7℃;在13 h的监测过程中,缸中氧浓度从0升至500μg/L以上。进而影响了酒醅中微生物的繁殖和分布,最终影响白酒的品质。采用高通量测序法对地缸酒醅中不同点微生物进行分析,发现,在地缸中心位置,占据主导地位的为一些厌氧或兼性厌氧细菌,如Lactobacillaceae以及Streptococcaceae等,而地缸外壁附近的样品中的好氧细菌如Bacillaceae居多。

酒醅温度调控对清香型白酒发酵过程的影响

以传统发酵为对照,在实验室条件下模拟清香型白酒的发酵,并对发酵过程酒醅温度进行了控制。通过比较发酵过程酒醅理化性质的变化方式以及发酵所得原酒风味成分,发现酒醅温度及其变化模式对酒醅微生物群落的生长和代谢产生显著影响。通过检测发现实际生产中地缸内温度不均匀,存在温度场。测定地缸不同部位酒醅理化性质表明地缸中的温度场对白酒发酵产生了影响。由此认为,白酒发酵过程酒醅温度控制技术需以更深入的研究为基础。

基于zNose^(TM)电子鼻的新产原酒品质检测

新产原酒等级的准确评判是白酒分级储存的重要依据,也是白酒质量控制中至关重要一环。针对目前新产原酒等级评定依靠品酒师感官品评结合化学检测繁琐费时的缺点,采用z NoseTM电子鼻对3个等级新产原酒挥发性物质进行检测分析,从等级判定和总酸、总酯含量预测2方面对新产原酒品质预测方法进行研究。在等级判定中,采用主成分分析与费舍尔判别分析。结果表明,费舍尔判别分析效果优于主成分分析,判别正确率为85. 11%。在酸酯含量预测中,采用偏最小二乘法对变量进行提取,并建立偏最小二乘回归模型对总酸、总酯指标含量进行预测,预测集模型拟合决定系数R2分别为0. 8361、0. 8522。实验表明z NoseTM电子鼻在新产原酒等级鉴别与酸酯含量预测方面具有较好应用前景。