白酒发酵过程中酶系与物系的相关性研究

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白酒风味物质主要是由粮谷中淀粉、蛋白质等成分在微生物所分泌酶系的作用下形成的。为探究风味物质的产生机理,首先分析了白酒四大酯的酶法可逆合成与水解规律;其次,跟踪分析清香型白酒发酵过程中酶系与物系动态变化过程;在此基础上,设计白酒液态发酵实验,通过液态发酵法生产清香型白酒。(1)研究了白酒四大酯的酶法可逆合成与水解规律。以Novozym435为催化剂,在水相和有机相中进行酯的合成与水解实验。测得酯在水相中5h内的最高合成转化率分别为乙酸乙酯8.9%、丁酸乙酯29.1%、己酸乙酯16.7%、乳酸乙酯5.7%,比在有机相中低40.3%~76%。而四种酯在水相中分解转化率最高达80%以上,均高于其合成转化率。酯在有机相中利于合成,在水相中利于分解。(2)分析了清香型白酒发酵过程中酶系与物系动态变化。酒醅发酵28天,水分、酸度和酒精度分别升高了6.9%、27.8、5.2%,淀粉含量由27.09%降低到17.37%;淀粉酶、蛋白酶、半纤维素酶活力较高,对白酒发酵影响较大,纤维素酶活力很低,影响很小。跟踪分析了主体风味物质乙酸乙酯、乳酸乙酯、正丙醇、异丁醇等含量变化趋势。(3)模拟了白酒酿造过程中淀粉酶解过程。选择白酒发酵常用的高粱等四种原料,确定了其中淀粉液化和糖化工艺的最佳条件,液化液DE值为16.3%,糖化液最终DE值为99.4%。(4)白酒液态发酵。利用含淀粉和蛋白水解液的液态发酵培养基,接种醋酸菌、乳酸菌、产酯酵母和酿酒酵母,定向发酵产酸、酯及其它风味物质。单菌发酵时,前三种菌分别具有较好的产乙酸、乳酸和乙酸乙酯能力,产量分别为1.2g/L、7.3g/L、2.5g/L;两种酵母顺序混合发酵,产酯能力较纯培养时提高44%;细菌与酵母混合发酵,产酒精和产酯能力增强。(5)将液态发酵与固态发酵进行风味对比分析,风味组成类似。
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