技术领域
本发明属于酿酒技术领域，涉及一种利用复合微生物菌群的发酵改善白酒辛辣口感、提高白酒风味、缩短白酒陈酿周期的方法。
背景技术
中国白酒历史悠久，其工艺精湛、风味独特，具有良好的投资回报和发展空间。而传统方式生产的酒例如白酒因粮耗高、周期长等原因，严重阻碍了酒例如白酒企业乃至行业的发展。在酒例如白酒酿造的各个环节中，陈酿是决定酒例如白酒生产周期长短的主要因素。酒例如白酒陈酿又称酒例如白酒的“老熟”，由于酒例如白酒的风味优劣主要取决于酒中所含的醇、酮、醛、酸、酯等各类呈香物质的组成及配比，刚蒸馏出的酒例如白酒多存在口感辛辣、风味不协调等问题，为改善口感，就要将酒例如白酒进行长时间的贮存和陈酿。通过陈酿，酒体中的各类呈香物质发生一系列的物理、化学反应，使老熟后的酒例如白酒口味更为醇和绵长。通过陈酿虽可改善酒例如白酒风味，但会延长酒例如白酒的酿造周期(正常陈酿时间为6-12个月)，从而增加酿酒成本。因此，如何有效改良酒例如白酒风味、缩短陈酿周期，是当前酒例如白酒生产中亟待解决的问题。
现如今，一些不法商贩为追求利润，将蒸馏后的新酒不经过陈酿而直接勾调，在勾调时违规添加过量的糖精钠、安赛蜜等化工产品，以制造“老酒”的假象。这种做法是不可取的，它不仅危害了消费者的身体健康，而且严重影响了酒例如白酒行业的健康发展。在代微生物发酵技术中，由于微生物不仅参与了酒例如白酒酿造的整个过程，且在每个环节中都起着至关重要的作用，故采用现代微生物发酵技术，能从根本上解决上述问题。
当前，国内通过微生物发酵改良酒例如白酒风味的技术，采用菌株大都不能耐受高浓度的酒精，这就导致微生物所产酶的种类及活力有限，虽可缩短陈酿周期，但对风味和口感改善效果有限；采用微生物菌群提升酒例如白酒风味的技术又主要集中于酒例如白酒的酿造阶段，这虽显著提升了酒例如白酒的风味和口感，但对于缩短陈酿期和降低成本收效甚微。
发明内容
为克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种能够耐高度酒精的复合微生物菌群制剂，利用该制剂发酵酒例如白酒以改善其辛辣口感、提高酒例如白酒风味、缩短酒 例如白酒陈酿期的方法。
本发明的原理是：利用特定种类的微生物即产香酵母和植物乳杆菌经扩大培养和复配形成复合微生物菌群制剂，将该制剂与酒例如白酒例如刚刚蒸馏后得到的新酒进行混合，微生物发酵过程中可产生大量有机酸，这些有机酸不仅可通过和醛、酮等物质发生反应，以去除它们给酒体带来的杂味，另一方面也可和醇发生酯化反应以形成香味物质；同时，微生物自身代谢所产的各类酶可加速酯化反应，从而生成大量香型物质，并缩短了陈酿周期，本发明不仅突破了酒例如白酒陈酿周期过长的技术难题，大幅度降低了酒例如白酒的生产陈本，而且也保证了酒体的风味和品质。
本发明在第一方面提供了一种制备酒例如白酒陈酿用复合微生物菌群制剂的方法，所述方法包括：
(1)以果汁(为产香酵母(Candida inconspicua)和植物乳杆菌(Latobacillus plantarum)的发酵培养基，分别培养产香酵母和植物乳杆菌，以获得第一产香酵母和第一植物乳杆菌的菌种培养物；
(2)利用所述第一产香酵母菌种和第一植物乳杆菌菌种通过扩大培养，获得第二产香酵母悬液和第二植物乳杆菌悬液；
(3)将所述第二产香酵母悬液和第二植物乳杆菌悬液混合，制得酒例如白酒陈酿用复合微生物菌群制剂。
本发明在第二方面提供了由本发明第一方面所述的方法制得的酒例如白酒陈酿用复合微生物菌群制剂。
本发明在第三方面提供了一种制备陈酿酒例如白酒的方法，所述方法包括使用本发明第二方面所述的复合微生物菌群制剂来发酵酒例如白酒的步骤。
本发明在第四方面提供了由本发明第三方面所述的方法制得的陈酿酒例如白酒。
本发明的优点在于：
(1)本发明制备能够耐受高酒精度酒例如白酒的复合微生物菌群制剂，将该菌群制剂与酒例如白酒合理复配，从而在发酵过程中形成新的生态系统。在新的生态系统中，由于微生物彼此之间、以及微生物与酿酒环境均存在着相互作用，这种作用一定程度上促进了微生物、微生物产生的酶系和发酵力等方面的改良。
(2)本发明显著地缩短了陈酿周期、降低酿酒成本。微生物菌群在发酵过程中分泌大量生物酶，如脂肪酶、酯合成酶、磷酸酯酶等，加速酯化反应，生成大量香型物质，同时，也极大缩短了酒例如白酒陈酿时间，使酿酒成本大幅度降低。
(3)本发明改良了酒体风味。微生物菌群在发酵过程中产生乳酸、醋酸、丙酸等有机酸， 它们不仅有利于去除酒例如白酒中的杂味，还可在酶的作用下与醇、醛、酮等发生反应，以进一步改善酒例如白酒口味；
(4)本发明改善了酒体口感，健康无害。通过微生物发酵作用，快速产生大量的乙酸乙酯、乳酸乙酯等香型物质，既可以满足当前酒例如白酒市场对于酒例如白酒香味、口感的需求，又可避免各种酒例如白酒添加剂的添加。
(5)本发明所制得的酒例如白酒在色、香、味及健康因子等各方面都更加和谐、更加完美。
(6)本发明的适用对象广泛，可用于各种度数、各种酿造工艺、各种香型的酒例如白酒的改良。
具体实施方式
本发明可以应用于例如白酒或者果酒等类型的酒，如果没有特别说明，下文以白酒为例进行说明，但是不应理解为本发明只适用于白酒。
如上所述，本发明在第一方面提供了一种制备白酒陈酿用复合微生物菌群制剂的方法，所述方法包括：
(1)以果汁(优选为鲜榨果汁)为产香酵母(Candida inconspicua)和植物乳杆菌(Latobacillus plantarum)的发酵培养基，分别培养产香酵母和植物乳杆菌，以获得第一产香酵母和第一植物乳杆菌的菌种培养物；
(2)利用所述第一产香酵母菌种和第一植物乳杆菌菌种通过扩大培养，获得第二产香酵母悬液和第二植物乳杆菌悬液；
(3)将所述第二产香酵母悬液和第二植物乳杆菌悬液混合，制得白酒陈酿用复合微生物菌群制剂。
本发明使用的产香酵母(Candida inconspicua)和植物乳杆菌(Latobacillus plantarum)例如可以从陕西省科学院微生物研究所购买获得。
产香酵母(Candida inconspicua)又为产酯酵母，是白酒酿造中酯香的主要产生菌，它不仅可以发酵产乙醇，还能以糖、醛、各种有机酸为养料，在酯酶的作用下发生酯化反应，将其用于各种白酒的生产，可有效增香，除杂，协调酒体。一般认为产香酵母耐受酒精度低，因此一般不再白酒陈酿时使用。但是，本发明人发现与适当的其他微生物例如植物乳杆菌结合使用时可以耐受高浓度的酒精。
植物乳杆菌(Latobacillus plantarum)是一种益生菌，被广泛用于发酵食品的制备，在发酵过程中，它可将糖转化为乳酸、乙酸等多种有机酸，并通过苹果酸-乳酸发酵将苹果酸降解 为乳酸，从而降低果汁酸度，圆润口感，使酒体的香气和稳定性增加。通常，植物乳杆菌并不能耐受过高浓度的酒精，因此一般不用于白酒的陈酿。但是，本发明人发现，当将植物乳杆菌与产香酵母使用时，其可以耐受高度酒精。
产香酵母(Candida inconspicua)一般用麦芽汁培养基培养，植物乳杆菌(Latobacillus plantarum)一般采用MRS培养基来培养。
本申请所用菌种均为已知菌种，可通过常规筛选、商业手段或其它途径获得。
在一个实施方式中，可通过商业途径获得本文所述的菌种，例如产香酵母可以是产香酵母(Candida inconspicua)，可选择地，可从西安紫瑞生物科技有限公司(地址：陕西省眉县滨河新区眉坞大道东段，邮编：722300)获得上述菌株。
在一个实施方式中，可通过商业途径获得本文所述的菌种，例如植物乳杆菌可以是植物乳杆菌(Latobacillus plantarum)，可选择地，可从西安紫瑞生物科技有限公司(地址：陕西省眉县滨河新区眉坞大道东段，邮编：722300)获得上述菌株。在一些优选的实施方式中，所述果汁优选为来自新鲜水果的果汁。在一些实施方式中，所述新鲜水果来自由苹果和梨组成的组。采用新鲜水果的果汁为培养基更利于酵母的生长，果汁中的大量有机酸可利于酯化反应的进行，使产香酵母在发酵过程中产生的更多的香味物质。因此本发明采用来自新鲜水果的果汁作为培养基。这种做法可提高发酵效率，缩短陈酿时间，增强后熟效果。
在一些实施方式中，所述扩大培养为可以以1:8至1:12(例如1:8、1:9、1:10、1:11或者1:12)的比例进行逐级扩大培养，直至扩大培养悬液中的产香酵母和/或植物乳酸菌的有效活菌数大于或者等于108CFU/mL(例如大于或者等于1X108CFU/mL、5X108CFU/mL、1X109CFU/mL、5X109CFU/mL、1X1010CFU/mL或者5X1010CFU/mL)。
在一些实施方式中，所述产香酵母在25℃的培养温度依次采用试管培养、摇瓶培养和种子罐培养的方式分别培养60小时至90小时(例如60、72、90小时)，并且在试管培养、摇瓶培养和种子罐培养的过程中保持持续通氧。通氧量可以为例如L/分钟)。
在一些实施方式中，所述植物乳杆菌为液体静置厌氧培养，培养温度为35℃，培养时间24小时至48h(例如24小时、36小时或者48小时)，整个培养过程需要严格厌氧(例如完全密封培养容器)。
在一些实施方式中，所述第二产香酵母悬液和第二植物乳杆菌悬液的混合体积比为可以为3:1至5:1，例如为3:1、4:1或者5:1)。本发明人发现，产香酵母主要是酯化产香，植物乳杆菌的作用主要是产生各种有机酸，由于酵母在代谢过程中也可以产生各种有机酸，再加上果汁中的大量果酸。因此，产香酵母的需求量大于植物乳杆菌，故所述第二产香酵母悬液和第二植物乳杆菌悬液的体积比优选为3:1至5:1。
本发明在第二方面提供了由本发明第一方面所述的方法制得的白酒陈酿用复合微生物菌群制剂。当然，这样的制剂例如可以为液体形式、固体形式。也可以是产香酵母制剂和植物乳酸菌制剂分开包装的形式。
本发明在第三方面提供了一种制备陈酿白酒的方法，所述方法包括使用本发明第二方面所述的复合微生物菌群制剂来发酵白酒的步骤。
在本发明中，用于陈酿发酵的所述白酒为未经老熟的白酒或需要或者可以进行进一步陈酿的白酒。在一些优选实施方式中，所述用于陈酿发酵的白酒是新酿白酒，例如刚蒸馏得到的白酒。在一些更优选的实施方式中，所述白酒为原酒或者原浆酒。本发明对用于陈酿发酵的白酒的酒精度没有限制，但是一般情况下其酒精度应当高于陈酿发酵后的陈酿白酒的目标酒精度，例如高15度、10度、8度或5度。
在一些实施方式中，复合微生物菌群制剂的用量根据下列公式计算：
Wq×Mcqb＝Wh×(Mcqb+Mcm)
公式中，Wq表示陈酿前白酒质量分数；Mcqb表示陈酿前白酒质量；Wh表示陈酿后白酒质量分数；Mcqb表示陈酿前白酒质量；Mcm表示复合微生物菌悬液质量。如果不按照该公式进行计算，复合微生物菌群制剂的用量可以过多或者不足。例如，若不按照公式计算而使得添加菌量过大，则会影响酒精度，添加菌量不足则会导致产香不足，延长陈酿时间。
在一些实施方式中，将所述白酒和所述复合微生物菌群制剂混合得到陈酿发酵混合物以进行陈酿，发酵前24小时持续通氧，然后每天通氧3小时至4小时，直至陈酿发酵混合物的酒精度数降至预期值，从而制得所述陈酿白酒。
在一些实施方式中，所述方法还包括在酒精度达到预期值之后对所制得的陈酿白酒进行品质鉴定步骤。在一些实施方式中，所述鉴定步骤通过气相色谱技术测量陈酿白酒中的组分的方式来进行。额外地或者可选的是，所述品质鉴定可以通过邀请鉴酒师进行品酒打分的方式来进行。
本发明在第四方面提供了由本发明第三方面所述的方法制得的陈酿白酒。本发明对所制得的陈酿白酒没有特别限制，但是优选所制得的陈酿白酒的酒精度为例如30度至55度，例如可以为30、35、38、40、42、45、50、52或55度等。
本发明方法可以适合于处理适用于各种度数、各种酿造工艺、各种香型的白酒和果酒等。
实施例
下面将通过实施例的方式进一步对本发明进行说明，但是本发明不限于下文所提供的实施例。
实施例1：微生物发酵改良2000kg 65度白酒(该酒购于山西汾酒厂，为清香型白酒)
1、果汁发酵物的制备
购买新鲜水果，经清洗、去核和榨汁等处理，制备果汁发酵物，以作发酵培养基。
2、菌株的扩大培养
实施例中使用的产香酵母(Candida inconspicua)和植物乳杆菌(Latobacillus plantarum)从紫瑞生物科技有限公司购买获得。
将所述产香酵母(Candida inconspicua)和植物乳杆菌(Latobacillus plantarum)分别、依次以1:10的比例进行逐级扩大培养。产香酵母先后采用试管培养、摇瓶培养和种子罐培养的方式进行扩大培养，试管培养、摇瓶培养和种子罐培养的培养温度均为25℃，培养时间72小时，整个扩大培养过程均持续通氧(采用45W森森ACO-003电磁式空气泵充氧，充气量50L/min)，直至扩大培养所得到的产香酵母菌悬液的有效活菌数≥108CFU/mL；植物乳杆菌为液体静置厌氧培养，培养温度35℃，培养时间36小时，整个培养过程需严格厌氧，经逐级扩大，直至扩大培养所制得的植物乳杆菌菌悬液的有效活菌数≥108CFU/mL。
3、将所制得的产香酵母菌悬液和植物乳杆菌菌悬液以4:1的体积比例混合，制成发酵所需的复合微生物菌群菌悬液，即得到白酒陈酿用复合微生物菌群制剂。
4、通过所述复合微生物菌群制剂发酵白酒
根据下列公式计算得出需要添加的复合微生物菌群的量：
Wq×Mcqb＝Wh×(Mcqb+Mcm)
公式中，Wq表示陈酿前白酒质量分数；Mcqb表示陈酿前白酒质量；Wh表示陈酿后白酒质量分数；Mcqb表示陈酿前白酒质量；Mcm表示复合微生物菌悬液质量。按该公式计算，本次试验需要添加的复合微生物菌悬液为500kg，将500kg复合微生物菌悬液和2000kg的65度白酒混合得到陈酿发酵混合物，以用于陈酿发酵；陈酿发酵开始后前24小时持续通氧采用45W森森ACO-003电磁式空气泵充氧，充气量50L/min)，之后每天通氧4小时；期间，每天测量酒精度数。
5、发酵陈酿白酒的酒精度数及品质鉴定
当陈酿发酵混合物的酒精度数为52度时(此时从陈酿发酵开始计算供需要90天的时间)，终止发酵，制得2500kg 52度的陈酿白酒(即成品酒)。通过气相色谱法(浙江福立GC9790II N型气相色谱仪)测量陈酿发酵混合物(即陈酿白酒)中的各类产香成分，重复数n＝5。同时，还邀请10位鉴酒师对所制得的陈酿白酒进行品质鉴定，然后综合他们对陈酿白酒的总体评价得出全体鉴酒师都认可的评价结果。所得结果如表1和表2所示
表1通过气相色谱法测得的陈年白酒的理化指标测定
项目 改良前 改良后 总酸(以乙酸计，mg/mL) 31.4 182.1 乙酸乙酯(mg/mL) 5.89 27.5 己酸乙酯(mg/mL) 36.7 84.2 乳酸乙酯(mg/mL) 21.2 112.7 丁酸乙酯(mg/mL) 1.4 9.6
表2十位鉴酒师对陈酿白酒进行鉴定的品评结果
项目 改良前 改良后 风味 酒香浓烈，尾味寡淡 酱香协调，细腻丰满 色泽 无色透明 微黄透明 口感 入口辛辣、口感单薄 入口绵甜，酒感丰满
由表可看出，经复合微生物菌群改良后的白酒，其主体香各成分均有显著提高，并且因此根据10位鉴酒师的品质鉴定，酒体风格更加醇厚、丰满。
实施实例2：微生物发酵改良300kg 61度原酒(该酒购于四川五粮液酒厂，为浓香型白酒)
1、果汁发酵物的制备
采用与实施例1相同的方式进行。
2、菌株的扩大培养
采用与实施例1相同的方式进行。
3、复合微生物菌群制剂的制备
将所制得的产香酵母菌悬液和植物乳杆菌菌悬液以4:1的体积比例混合，制成发酵所需的复合微生物菌群菌悬液，即得到白酒陈酿用复合微生物菌群制剂。
4、通过所述复合微生物菌群制剂发酵白酒
根据下列公式计算得出需要添加的复合微生物菌群的量:
Wq×Mcqb＝Wh×(Mcqb+Mcm)
公式中，Wq表示陈酿前白酒质量分数；Mcqb表示陈酿前白酒质量；Wh表示陈酿后白酒质量分数；Mcqb表示陈酿前白酒质量；Mcm表示复合微生物菌悬液质量。按该公式计算，本次试验需要添加的复合微生物菌悬液为107kg，将107kg复合微生物菌悬液和300kg的61度白酒混合得到陈酿发酵混合物，以用于陈酿发酵；陈酿发酵开始后前24小时持续通氧(采用45W森森ACO-003电磁式空气泵充氧，充气量50L/min)，之后每天通氧4小时；期间，每天测量酒精度数。
5、发酵陈酿白酒的酒精度数及品质鉴定
当陈酿发酵混合物的酒精度数为45度时(此时从陈酿发酵开始计算供需要90天的时间)，制得407kg 45度的陈酿白酒(即成品酒)。通过气相色谱法(浙江福立GC9790II N型气相色谱仪)测量陈酿发酵混合物(即陈酿白酒)中的各类产香成分，重复数n＝5。同时，还邀请10位鉴酒师对所制得的陈酿白酒进行品质鉴定，然后综合他们对陈酿白酒的总体评价得出全体鉴酒师都认可的评价结果。所得结果如表3、表4所示。
表3通过气相色谱法测得的陈年白酒的理化指标测定
项目 改良前 改良后 总酸(以乙酸计，mg/mL) 41.1 189.4 乙酸乙酯(mg/mL) 45.3 191.5 己酸乙酯(mg/mL) 56.5 211.7 乳酸乙酯(mg/mL) 56.8 223.5 丁酸乙酯(mg/mL) 16.1 87.4
表4十位鉴酒师对陈酿白酒进行鉴定的品评结果
项目 改良前 改良后 风味 风格单调，尾味干净 芳香优雅、回味悠长 色泽 无色透明 微黄透明 口感 入口辛辣、单调 入口绵甜、醇厚
由表可看出，经复合微生物菌群改良后的白酒，其主体香各成分均有显著提高，并且因此根据10位鉴酒师的品质鉴定，酒体风格更加醇厚、丰满。
从上述结果中可以看出，利用本发明改良白酒，不仅可有效缩短白酒陈酿周期(常规方法由相同原料酒陈酿到这种程度估计需要6-12个月)，降低酿酒成本，气相色谱分析结果表明经发酵后白酒的总酸和总酯含量较之前有显著提高，同时，经品酒师鉴定，改良后的白酒香味浓郁、口感绵长，在缩短白酒酿造周期的同时也保证了酒的品质和风味。