2019-08-15 13:55 瀏覽量:24351 來(lái)源:中國(guó)食品網(wǎng)
中國(guó)食品網(wǎng)播報(bào) 7月19日,第二屆多菌種純種微生物應(yīng)用技術(shù)論壇在湖北宜昌舉行,作為白酒行業(yè)年度高層次會(huì)議,孫寶國(guó)院士、賴登燡高工、肖冬光教授、邱樹(shù)毅教授等一大批專家蒞臨并演講。本屆大會(huì)在多菌種純種微生物的應(yīng)用、白酒風(fēng)味發(fā)酵調(diào)控等方面取得了一系列豐碩成果。
近年來(lái),科學(xué)家們?cè)诎拙莆⑸镅芯款I(lǐng)域投入了巨大的精力,隨著研究的深入他們不斷取得重要的研究成果。在本次會(huì)議上研究成果首次發(fā)布:
1、研究構(gòu)建了白酒揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),并首次在白酒中發(fā)現(xiàn)了多肽及其保健功能,在濃香型白酒基酒中發(fā)現(xiàn)了泥臭味關(guān)鍵物質(zhì)3-甲基吲哚
在白酒化學(xué)研究中,科學(xué)家們研究構(gòu)建了白酒揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù):數(shù)據(jù)庫(kù)中已有1300種白酒揮發(fā)性物質(zhì);數(shù)據(jù)庫(kù)包括白酒中揮發(fā)性物質(zhì)的理化信息、質(zhì)譜--離子碎片圖、在“FFAP”色譜柱和“HP-5”色譜柱條件下白酒中揮發(fā)性成分的“保留指數(shù)”數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)品庫(kù)。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)首次在白酒中發(fā)現(xiàn)了乳酸丙酯,乳酸丙酯的香氣特征為酯香、似葡萄的清甜果香和奶香。
并首次在白酒中發(fā)現(xiàn)了多肽及其保健功能,Pro-His-Pro具有血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制作用和抗氧化活性,多肽Ala-Lys- Arg-Ala能顯著提高細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶的活性。首次在濃香型白酒基酒中發(fā)現(xiàn)了泥臭味關(guān)鍵物質(zhì)3-甲基吲哚,研究論文并作為封面文章發(fā)表在J. Agric. Food Chem.上。3-甲基吲哚在46%酒精中閾值為6.09 μg/L。在白酒中的 OAV值1-23。
1990-2017年,白酒中發(fā)現(xiàn)的有機(jī)化合物累計(jì)達(dá)到1874種,其中濃香型白酒861種、清香型白酒663種、醬香型白酒623種。2017年-2019年,白酒中新發(fā)現(xiàn)146種有機(jī)化合物,累計(jì)達(dá)到2020種。
2、將白酒發(fā)酵的黑箱變?yōu)榛蚁洌鸩降慕馕鑫⑸铮瑢?shí)現(xiàn)白酒微生物組特征解析與釀造功能重構(gòu)
通過(guò)分離微生物以利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法,對(duì)釀造核心功能微生物進(jìn)行了鑒定,發(fā)現(xiàn)里面存在偏利共生現(xiàn)象。基于風(fēng)味導(dǎo)向的釀酒微生物組學(xué)的研究,哪些微生物能夠產(chǎn)生好的風(fēng)味物質(zhì),哪些微生物能夠產(chǎn)生不好的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的研究,對(duì)它代謝產(chǎn)物進(jìn)行解析,最終目的還是確保提高原酒的品質(zhì),為我們后面的勾調(diào)環(huán)節(jié)提供更好的原酒,更多種類的調(diào)味酒。
現(xiàn)在可以通過(guò)組合發(fā)酵的方式復(fù)配多種微生物,提高人工發(fā)酵劑的發(fā)酵品質(zhì),在工業(yè)4.0時(shí)代,我們希望能通過(guò)多菌種發(fā)酵技術(shù)構(gòu)建多元的高品質(zhì)的釀造產(chǎn)品,在未來(lái)我們可以通過(guò)定制微生物去定制酒的風(fēng)味,最終實(shí)現(xiàn)微生物可控、代謝可控、風(fēng)味可控。這是未來(lái)一個(gè)遠(yuǎn)景期望,還需要不停的努力。
3、利用多菌種多維度為增己降乙難題提供了解決思路
中國(guó)白酒是從生態(tài)環(huán)境中利用多菌種自然發(fā)酵的產(chǎn)物,采用多菌種混合發(fā)酵是中國(guó)白酒最大的特點(diǎn)之一,目前濃香白酒在全國(guó)普遍出現(xiàn)了乙酸乙酯大于己酸乙酯的問(wèn)題,嚴(yán)重影響了濃香白酒的風(fēng)格與質(zhì)量。科研工作者們結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行了系統(tǒng)研究,酒醅、曲藥、衛(wèi)生、發(fā)酵控制及發(fā)酵操作等多維度提出了二十一點(diǎn)培養(yǎng)己酸菌、適當(dāng)控制醋酸菌生長(zhǎng)的辦法,為濃香白酒生產(chǎn)過(guò)程中“增己降乙”難題,提供了解決思路。
4、在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)定向調(diào)節(jié)微生物酶系以及產(chǎn)酯微生物本身,可達(dá)到酯類物質(zhì)生成的精準(zhǔn)調(diào)控!
酯類物質(zhì)是中國(guó)白酒最重要的風(fēng)味物質(zhì),其含量占總風(fēng)味物質(zhì)的40%-70%,酸酯含量高是中國(guó)白酒區(qū)別于外國(guó)蒸餾酒的主要特征。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)白酒發(fā)酵中酯類物質(zhì)的形成包括微生物代謝生成、酯化酶催化合成和化學(xué)合成三部分。其中乙酸酯主要由酵母菌在發(fā)酵前期代謝生成,己酸乙酯、丁酸乙酯主要由大曲中的酯化酶催化合成,乳酸乙酯主要由化學(xué)反應(yīng)合成。
大曲酯化酶催化不同酯合成的最適pH有所相同,其中乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯最適pH為4.0-4.5,乳酸乙酯為6.0-7.0,當(dāng)pH≤2.0-3.0時(shí)酯化酶催化酯的分解。研究表明適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)酵體系的酸度,可調(diào)節(jié)酯的合成量和不同酯之間的比例,從而形成不同風(fēng)格的白酒。
5、成功從醬香型大曲中分離得到高溫放線菌菌株,證實(shí)其對(duì)醬香大曲的風(fēng)味形成有重要作用!
研究人員通過(guò)分離方法的設(shè)計(jì),成功從醬香型大曲中分離得到4株疑似高溫放線菌菌株,經(jīng)過(guò)形態(tài)學(xué)、生理生化以及分子生物學(xué)鑒定之后,F(xiàn)BKL4.006、FBKL4.009與FBKL4.010鑒定為高溫放線糖萊斯菌(Laceyella sacchari)。同時(shí)對(duì)疑似新種的菌株FBKL4.011完成了新種鑒定的工作,通過(guò)與模式菌種形態(tài)學(xué)、生理生化以及分子生物學(xué)的比對(duì)鑒定之后。
通過(guò)菌株功能初探,證實(shí)醬香大曲中高溫放線菌具有產(chǎn)生風(fēng)味的功能,且風(fēng)味成分組成呈現(xiàn)出多樣性,產(chǎn)醬香的菌株則以生成吡嗪類物質(zhì)為主。(結(jié)果表明FBKL4.010與FBKL4.011兩株菌在代謝產(chǎn)吡嗪類風(fēng)味組分方面能力突出,因此也成為我們后期研究高溫放線菌與醬香風(fēng)味形成之間關(guān)系的主要菌株)將繼續(xù)研究高溫放線菌菌株主要風(fēng)味成分的代謝途徑及相關(guān)機(jī)制,對(duì)于其中產(chǎn)風(fēng)味優(yōu)良菌株,還將進(jìn)一步探究與分析其工業(yè)化應(yīng)用的方法。
6、不同芽孢桿菌對(duì)發(fā)酵代謝氨基酸的差異可作為未來(lái)白酒發(fā)酵風(fēng)味調(diào)控的一種思路!
研究人員通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)枯草芽孢桿菌的混酵表現(xiàn)出更豐富的多樣性,而地衣芽孢桿菌的混酵主要在氨基酸積累階段的差異性。通過(guò)多酵母與地衣芽孢桿菌混合發(fā)酵有助于在發(fā)酵體系中形成更豐富的氨基酸成分。
同一細(xì)菌菌株僅與不同酵母兩兩復(fù)配已經(jīng)展現(xiàn)出一定程度的代謝多樣性,可以預(yù)見(jiàn)當(dāng)更多的微生物參與后,體系的復(fù)雜性和多樣性會(huì)大幅提升,因果關(guān)系也越模糊。
7、“微集芬”實(shí)現(xiàn)了多菌種純種微生物制劑在白酒中應(yīng)用中的突破!
安琪研發(fā)人員秉承“內(nèi)尋外加,自然強(qiáng)化”的設(shè)計(jì)理念,從優(yōu)質(zhì)白酒產(chǎn)區(qū)中篩選影響白酒生產(chǎn)環(huán)境的四類典型的優(yōu)勢(shì)微生物,遵循傳統(tǒng)釀造工藝和體系,科學(xué)調(diào)控風(fēng)味物質(zhì)和健康因子。
霉菌代謝的糖化酶、蛋白酶、纖維素酶推動(dòng)構(gòu)建發(fā)酵基礎(chǔ)條件;扣囊覆膜酵母的菌絲擴(kuò)散功能強(qiáng)化發(fā)酵、提升酯化能力;芽孢桿菌的風(fēng)味輸出成倍的提升了川穹嗪、當(dāng)歸內(nèi)酯等健康因子。放線菌的共生性,有利于菌群體系匹配,實(shí)現(xiàn)交互平衡。
這七項(xiàng)研究成果代表著目前白酒行業(yè)的領(lǐng)先水平,而且這些成果正在逐步的實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。仔細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn),在本屆大會(huì)上,有三個(gè)關(guān)鍵詞一脈相承。
關(guān)鍵詞:混菌
對(duì)白酒的研究,說(shuō)到底就是對(duì)復(fù)雜的微生物菌的研究。對(duì)白酒說(shuō)不清、道不明,主要是囿于現(xiàn)在的技術(shù)水平。
而對(duì)于白酒單個(gè)微生物的研究,目前已經(jīng)取得不錯(cuò)的進(jìn)展。包括各個(gè)相關(guān)院校,以及以安琪為代表的企業(yè),在酵母、放線菌、霉菌以及細(xì)菌等微生物方面,深入研究了它們的代謝和機(jī)理,以及通過(guò)對(duì)單一微生物的代謝控制提升發(fā)酵總酯、適應(yīng)由量到質(zhì)的行業(yè)新常態(tài)。
而白酒之所以復(fù)雜,還在于多種微生物和以及它們代謝產(chǎn)物之間所發(fā)生的相互作用,這是更為復(fù)雜的課題。應(yīng)該說(shuō)從策劃籌備白酒微生物論壇時(shí),行業(yè)就對(duì)此有著莫大的期待。安琪公司這些年來(lái),也完成了從單一酵母向多菌種復(fù)合型微生物制劑的轉(zhuǎn)變,將應(yīng)用效果以及應(yīng)用范圍進(jìn)行了精心的融合。
特別是安琪在本次會(huì)議推出微集芬產(chǎn)品,是受“內(nèi)尋外加,自然強(qiáng)化”理念啟發(fā)而開(kāi)發(fā),其構(gòu)成的核心微生物群,在白酒微生物自然環(huán)境的風(fēng)味代謝中定向調(diào)控香味物質(zhì)并積累健康因子,應(yīng)該來(lái)說(shuō)是對(duì)白酒混菌協(xié)同應(yīng)用做出的積極嘗試。
關(guān)鍵詞:實(shí)踐
德魯克說(shuō):“創(chuàng)新是實(shí)踐的創(chuàng)新。”工業(yè)化的供給和應(yīng)用,可以極大限度推高創(chuàng)新的價(jià)值。將“產(chǎn)、學(xué)、研”有機(jī)結(jié)合,讓科研成果推進(jìn)釀造工藝的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí),這是業(yè)內(nèi)人士一直在努力探索的方向。
本次會(huì)議同期舉行了微生物制劑在釀酒中的應(yīng)用技術(shù)論文大賽,論文共收到49篇。我們看到:很多白酒微生物技術(shù)已經(jīng)通過(guò)制劑走向了工業(yè)應(yīng)用。
如獲得三等獎(jiǎng)的《安琪純曲種在大曲清香型白酒生產(chǎn)中的應(yīng)用研究》,以安徽宣酒為例,將安琪根霉菌、釀酒曲、香霸等微生物制劑進(jìn)行應(yīng)用,取得較好的應(yīng)用效果。
根了解:安琪“香霸”“金香霸”為代表的復(fù)合功能菌制劑,實(shí)現(xiàn)了乙酸乙酯短期提升的要求,在有效控制條件下,可以將小曲白酒總酯達(dá)到1g/L以上的水平。除此外,通過(guò)上述制劑應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)液態(tài)法白酒發(fā)酵總酯提升的目的,在液態(tài)條件下,總酯可以達(dá)到0.4g/L以上的優(yōu)級(jí)酒的水平。
把白酒微生物技術(shù)形成制劑走向工業(yè)應(yīng)用,是廣大白酒企業(yè)共同的期待,也或?qū)⑹钱a(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟所倡導(dǎo)的主旋律。
關(guān)鍵詞:迭代!
中國(guó)白酒是高度復(fù)雜的產(chǎn)物,科學(xué)識(shí)別中國(guó)白酒必然是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,將白酒"說(shuō)得清,道得明"尤為重要。當(dāng)然,作為復(fù)雜的科學(xué),分步實(shí)施,通過(guò)階段性成果來(lái)助力行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展則是行業(yè)必須考慮的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。白酒釀造的技術(shù)升級(jí)不可能一蹴而就,即便是目前我們應(yīng)用最廣泛的酵母領(lǐng)域,對(duì)該類微生物的了解和應(yīng)用還不及萬(wàn)分之一,不同種屬酵母之間的相互作用以及代謝影響,我們依然知之甚少,更不要說(shuō)白酒釀造體系中分類繁雜的微生物系統(tǒng)。
從釀酒酵母產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用到非釀酒酵母產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,從真菌產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用到細(xì)菌產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,白酒釀造微生物的工業(yè)化應(yīng)用每走一步都異常艱辛,慶幸的是每一步創(chuàng)新都會(huì)給白酒釀造帶來(lái)巨大的幫助,所謂“積少成多,匯流成海”,堅(jiān)實(shí)的一步一步將細(xì)小的創(chuàng)新應(yīng)用于白酒釀造,白酒“綠色”釀造必將實(shí)現(xiàn)。
另外,從本次論壇我們?cè)絹?lái)越清晰地感受到:白酒的多菌種發(fā)酵屬性決定了未來(lái)中國(guó)白酒微生物的研究將由單一菌種研究轉(zhuǎn)向共生代謝研究領(lǐng)域。并且,相信隨著白酒微生物探索的不斷進(jìn)步,中國(guó)白酒的香型限制將實(shí)現(xiàn)突破,中國(guó)白酒釀造的定向風(fēng)味發(fā)酵將成為現(xiàn)實(shí)。
孫寶國(guó)院士說(shuō):白酒國(guó)際化是中華民族偉大復(fù)興的重要標(biāo)志,是中國(guó)軟實(shí)力和國(guó)際影響力的重要體現(xiàn),白酒國(guó)際化要上升為國(guó)家戰(zhàn)略的高度。(綜合)
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