[发明专利]具有酯香酵母反应器的黄酒生产工艺

说明书

本发明公开了一种具有酯香酵母反应器的黄酒生产工艺，包括如下步骤：步骤一，酯香酵母反应器的配备；步骤二，酯香酵母及其固定化；步骤三，糖液的制备；步骤四，酯香酵母反应器的发酵；步骤五，主发酵罐的发酵；步骤六，后发酵罐的混合发酵。本发明的具有酯香酵母反应器的黄酒生产工艺，酯香酵母在生长和代谢过程中完全不会受到酿酒酵母对其的抑制，丰富了发酵液中挥发酯的种类与含量，且其固定化酵母颗粒可以重复使用多批次，大大简化了酯香酵母的扩培环节。

技术领域

本发明涉及黄酒发酵工程技术，尤其是一种具有酯香酵母反应器的黄酒生产工艺。

背景技术

酵母体内酯类物质的合成过程如图1所示。葡萄糖和果糖等碳水化合物在酵母细胞中经过糖酵解途径生成丙酮酸。在氧气限制的条件下，一部分丙酮酸由a通路生成乙醇(酒精发酵的主要产物)，另一部分由b通路进入三羧酸循环，再通过丙酮酸的氧化脱羧形成乙酰CoA(Saerens et al.2010)。乙酰CoA通过脂肪合成酶作用生成脂酰CoA，脂酰CoA与乙醇经过醇酰基转移酶的作用合成酯类，然后分泌到细胞外(Styger et al.2011)。

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)一直被认为是葡萄酒、黄酒等发酵酒酿造过程中的优势菌株，酒精转化率高、发酵彻底、过程易于控制，前期可以阻止其他杂菌的污染。但同时快速的发酵也存在香气缺失的问题。

非酿酒酵母主要存在于果园的土壤、果皮表面、天然麦曲，以及酿酒厂的发酵容器、储罐、管道等环境中，是一类与酒精发酵相关的天然酵母菌。早期非酿酒酵母被认为是影响酿酒过程的有害菌种，其代谢能力差，产酒精率低3-5％(vol)，耐SO₂能力差，不能独自完成酒精发酵。非酿酒酵母主要参与自然酒精发酵前期，含量相对较少(10³cfu/mL～10⁶cfu/mL)，但随着酒精含量的不断升高会逐渐被酿酒酵母所替代。研究发现，非酿酒酵母在发酵期间会产生乙酸、乙醛、乙偶姻等一些不好的香气物质，但与此同时也能通过自身代谢活动生成醇或酯，或者通过胞外酶的释放产生包括乙酯类、高级醇、甘油、琥珀酸、挥发性酚类、萜烯类、芳香酮等一系列对黄酒质量有益香气物质，增加酒类香气的复杂度和浓郁度。与酿酒酵母不同，非酿酒酵母的新陈代谢偏好有氧环境，当葡萄糖浓度超过10g/L时，非酿酒酵母在氧气作用下开始繁殖，将碳原子转化生成其他代谢物，降低乙醇的产生。

2003年Rojas等人发现，Hanseniaspora guilliermondii(有孢汉逊酵母)、P.anomala(异常毕赤酵母)与S.cerevisiae(酿酒酵母)的混合发酵获得的乙酸酯类化合物比单一酿酒酵母发酵产品有明显提高。2006年Jolly等人认为，Kloeckera apiculata(柠檬形克勒克酵母)和Candida pulchrerima(铁红假丝酵母)能提高挥发性酯类物质含量。2008年Moreira等人提出，H.uvarum与S.cerevisiae进行混合模拟自然发酵，结果是酯类含量增加，提高了香气复杂度。2009年Anfang等人发现，Pichia kluyveri(克鲁维毕赤酵母)与S.cerevisiae按照1:1接种混合发酵时，葡萄酒中硫醇类香气物质的含量有所提高；按9:1进行混菌发酵时，葡萄酒中乙酸-3-巯基己醇的浓度会增加。2016年王星晨等研究了胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)和酿酒酵母(S.cerevisiae)在葡萄汁中混合发酵，发现酿酒酵母的加入对胶红酵母的生长产生显著的抑制作用，混合发酵能起增香作用，显著提高了C6-化合物、乙酸酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸和苯乙基类挥发性成分的含量。2017年李婷、陶永胜从川南白酒窖池中分离出一株高产酯的非酿酒酵母，毕赤酵母(Pichia fermentans)在40℃、pH为5时最大酶活力可达12.68U/g，提前0-96h接种处理的混菌发酵葡萄酒中检出35种香气物质，总含量达70～194mg/L。