探讨微生物在酿酒中的应用
生物二班 10560204 廖才明
摘要：随着微生物学的的发展，人们对微生物的认识越来越清楚，人们对微生物的利用也越来越充分，如利用微生物制药，利用微生物处理污水，利用微生物酿酒等。本文侧重探讨的是微生物在酿酒中的应用。 关键字：枯草芽孢杆菌，酵母菌，微生物降酸技术，曲霉菌
1 前 言
随着经济的快速发展，人们的生活变得越来越好，酒逐渐成为人们生活中必不可少的一部分。酒行业也发展的越来迅速，各种类型的酒相继出现。酿酒技术的改步也变得越来越重要，利用微生物酿酒的技术也越来越显得重要。
2 各种微生物在酿酒中的应用
2. 1 曲霉菌在酿酒中的应用
曲霉菌中的一些类群在酿酒工业上具有重要应用，如米曲霉具有较强的蛋白质分解能力，同时也具有糖化活力，很早就被用于酱油和酱类生产上；黄曲霉产液化型淀粉酶的能力强，蛋白质分解能力仅次于米曲霉，并且它能分鬃DNA 产力强，蛋白质分解能力仅次于米曲霉，并且它能分解DNA 产生核苷酸。红曲霉产生的酯化酶在酒的风味物质产生中发挥了重要作用。
[2]2. 2 枯草芽孢杆菌在酿酒中的应用
株枯草芽孢杆菌生产出的白酒中酯类和醇类物质的含量整体上有所降低。酯类是具有芳香性气味的挥发性化合物，是白酒中香味物质的主要组成部分，对形成各种酒的典型性起决定性、关键性作用。白酒中酯类主要以乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯为主。枯草芽孢杆菌生产出的白酒中己酸乙酯的含量显著降低．因此应用时需考虑到其负面作用，搭配使用其他功能曲，例如：堆积发酵后添加酯化酶活力较高的大曲再入池发酵。枯草芽孢杆菌生产出的酒样中乙醇含量降低。对出酒率也有负面影响，应用时需要注意其用量。高级醇包括正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、仲戊醇、己醇和庚醇等，这些醇类物质有强烈的气味。这些醇的分子量比乙醇的分子量大。又称为杂醇油。高级醇是白酒中醇甜和助香剂的主要物质，也是形成香味物质的前体物质。高级醇在人体内氧化速度较乙醇慢，停留时间长，使人体神经系统充血，弓l 起头痛。过多的高级醇不仅对人体有毒害作用，而且麻醉力也比乙醇强。高级醇同时也是造成白酒出现白色浑浊的原因之一，因此其含量必须控制在一定范围内，国标规定白酒中高级醇的含量为≤0．20 g ／100 mE(以异丁醇、异戊醇计) 。如果白酒中没有高级醇或其含量过少。酒味将会十分淡薄，但如果含量偏高，其气味强度就
[11-13]高，就会使酒产生苦味或涩味，影响酒的口感。枯草芽孢杆菌生产出的白酒中高级醇的
含量显著降低，如果生产的白酒中高级醇含量过高，可以考虑在发酵过程中添加枯草芽孢杆菌。
[3]2. 3 酵母菌在酿酒中应用
对于大多数葡萄酒酿造者来说，自然发酵对葡萄酒风味的影响一般是难以预测的，非酿酒酵母可能会产生不良的气味和口感。因此很多酿酒师为了降低风险而更习惯于使用商用酿酒酵母，相比较而言，商用酿酒酵母耐高酒精、高温，具有较强的竞争有限营养物的能力，而且使葡萄酒的风味更有保障。但是对于一些葡萄酒传统产区的酿酒师来说，他们往往会综合考虑地理位置、气候条件、葡萄品种、栽培情况、酿造工艺条件、卫生状况等因素，在适[1]【2】
宜条件下进行葡萄汁自然发酵，他们能够充分利用非酿酒酵母的优点及其与酿酒酵母间有益的相互作用，酿造出风味复杂、风格独特的葡萄酒。
[5]2. 4 糖化菌在酿酒中应用
糖化菌可将淀粉质原料转化成葡萄糖的菌类。糖化力强, 繁殖速度快，热稳定性良好，耐酸，耐酒精, 不产或少产可降低甲醇生成量的果胶酶。菌落特征：菌落为米黄色，茸状，中间略突，边缘菌丝紧贴培养基，易生长米黄色小颗粒菌核，背面为黄绿色，皱褶明显，
[5] 无气味，无露滴；顶囊球形，单层小梗，分生孢子球形，具有足细胞。
[6]2. 5 乳酸菌在酿酒中的应用
葡萄酒的苹果酸一乳酸发酵是酒精发酵后由乳酸菌引起的第二次发酵，将苹果酸经脱羧作用转化为乳酸和C02，从而起到降低酸度，改善口味和香气，提高细菌学稳定性的作用。引起葡萄酒MLF 的乳酸菌主要分属于明串珠菌属、片球菌属、乳杆菌属和链球菌属，生产上应用最广泛的多为明串珠菌属细菌，该属细菌能耐较高浓度的sOz 和酒精度，在低pH 条件下有较高的苹果酸分解率。通常，用该属细菌进行葡萄酒的苹果酸一乳酸发酵后，葡萄酒变得柔和，香气加浓。
3 微生物菌剂在酿酒废水处理中的应用
酿酒废水属高浓度，高悬浮物的酸性废水，固形物含量高，去渣后的高浓度有机废水要以含可溶性有机污染物为主， 但同时也含有一定量的难降解物质，主要由底锅水、冷却水、冲洗水等组成，废水温度较高，达标处理有一定难度。酿酒废水一般采用厌氧与好氧相结合的处理工艺进行处理。厌氧处理能耗低，处理负荷高，耐冲击能力强，可大量降低有机污染物，并可产生大量可利用的沼气，同时把一部分难降解的大分子物质转化为易生化的小分子物质，为后续的好氧达标处理创造条件。目前，厌氧处理最大的问题是由于厌氧菌生长缓慢，对环境条件要求高，厌氧污泥驯化缓慢，导致反应器启动时间长，甚至启动失败，但我认为采用微生物菌剂处理酿酒废水可以解决以上问题。
4 酿酒中废酵母的综合利用
近年来，应用微生物技术生产酵母饲料发展迅速, 不仅提供了一种优质的饲料蛋白
源· 而且开发出特种功能的饲料添加剂。尤其是在利用工业和食品加工的废渣废液方面， 化废为宝， 无论对环境保护还是对饲料养殖业都有积极的促进作用。啤酒酵母是一种可供食用的营养强化剂, 其精制品广泛地应用于食品和肉类加工的添加剂。作为饲料, 啤酒酵母是优质饲料蛋白, 还作为气味芳香的诱食剂和含未知生长因子、氨基酸、维生素、矿物质等营养探的饲料添加剂, 广泛地应用于禽畜及鱼虾水产饲料。通常作为饲料的啤酒干酵母粉, 是利用啤酒酿造过程中排出的废酵母泥经脱水干燥而成。然而, 目前许多啤酒厂却未能加利用。主要原因是酵母泥的脱水干燥工艺设备投资大, 耗能大, 成本高; 酵母作为副产品数量有限, 缺乏规模生产的效益。由于酵母泥不能保存, 会很快变质腐败, 通常只能直接作排污处理, 不仅加重了污水处理的负荷, 还造成环境的污染。因此, 对啤酒废酵母的处理成为困扰问题。
5 结语
现在微生物的应用技术越来越成熟，其微生物发酵在酿酒中具有独特的作用。相信随着分子生物学技术的发展，利用基因工程改造非酿酒酵母获得具有新的理想特征的各种酵母菌种，酿造具有复杂口感、风格独特的葡萄酒将会成为现代葡萄酒产业发展的重要方向。作为生物专业的学生，我对这方面特别感兴趣，在以后的学习中将进行更深的探索与研究！
参考文献
[1] 袁建生，水源水中氮元素化合物与相关污染指标间的关系分析，中国公共卫生[J]，2000年，16（5）：[8][7]
452-454
[1]潘 力等，曲霉菌的RAPD 分析及其在酿造工业中的应用，微生物学报[J],2007，47（3）：533-536
[2] 张春晖等，微生物降酸技术在葡萄酒酿造中的应用，酿酒科技[J]，2000,(2):66-68
[3] 施小明等，枯草芽孢杆菌在白酒生产中的应用，酿酒科技[J],2012,(2)
[4] 崔艳, 刘金福, 非酿酒酵母在葡萄酒酿造中应用的研究现状, 中国酿造[J],2010,(11):13-16
[5] 任道群等，四株优良功能微生物在浓香型酒上的应用研究，酿酒[J],36(2):57-59
[6] 郭红珍，葡萄酒酿造中的微生物及现代科学技术的应用和展望，山西食品工业，2003，（1）:36-38
[7] 黄钧等，微生物菌剂在酿酒废水处理中的应用研究，四川环境，2001,20（4）:1-6
[8] 王初升, 林建云, 利用啤酒废酵母开发营养型发酵饲料, 台湾海峡[J],1998,17,增刊：79-84
探讨微生物在酿酒中的应用
生物二班 10560204 廖才明
摘要：随着微生物学的的发展，人们对微生物的认识越来越清楚，人们对微生物的利用也越来越充分，如利用微生物制药，利用微生物处理污水，利用微生物酿酒等。本文侧重探讨的是微生物在酿酒中的应用。 关键字：枯草芽孢杆菌，酵母菌，微生物降酸技术，曲霉菌
1 前 言
随着经济的快速发展，人们的生活变得越来越好，酒逐渐成为人们生活中必不可少的一部分。酒行业也发展的越来迅速，各种类型的酒相继出现。酿酒技术的改步也变得越来越重要，利用微生物酿酒的技术也越来越显得重要。
2 各种微生物在酿酒中的应用
2. 1 曲霉菌在酿酒中的应用
曲霉菌中的一些类群在酿酒工业上具有重要应用，如米曲霉具有较强的蛋白质分解能力，同时也具有糖化活力，很早就被用于酱油和酱类生产上；黄曲霉产液化型淀粉酶的能力强，蛋白质分解能力仅次于米曲霉，并且它能分鬃DNA 产力强，蛋白质分解能力仅次于米曲霉，并且它能分解DNA 产生核苷酸。红曲霉产生的酯化酶在酒的风味物质产生中发挥了重要作用。
[2]2. 2 枯草芽孢杆菌在酿酒中的应用
株枯草芽孢杆菌生产出的白酒中酯类和醇类物质的含量整体上有所降低。酯类是具有芳香性气味的挥发性化合物，是白酒中香味物质的主要组成部分，对形成各种酒的典型性起决定性、关键性作用。白酒中酯类主要以乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯为主。枯草芽孢杆菌生产出的白酒中己酸乙酯的含量显著降低．因此应用时需考虑到其负面作用，搭配使用其他功能曲，例如：堆积发酵后添加酯化酶活力较高的大曲再入池发酵。枯草芽孢杆菌生产出的酒样中乙醇含量降低。对出酒率也有负面影响，应用时需要注意其用量。高级醇包括正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、仲戊醇、己醇和庚醇等，这些醇类物质有强烈的气味。这些醇的分子量比乙醇的分子量大。又称为杂醇油。高级醇是白酒中醇甜和助香剂的主要物质，也是形成香味物质的前体物质。高级醇在人体内氧化速度较乙醇慢，停留时间长，使人体神经系统充血，弓l 起头痛。过多的高级醇不仅对人体有毒害作用，而且麻醉力也比乙醇强。高级醇同时也是造成白酒出现白色浑浊的原因之一，因此其含量必须控制在一定范围内，国标规定白酒中高级醇的含量为≤0．20 g ／100 mE(以异丁醇、异戊醇计) 。如果白酒中没有高级醇或其含量过少。酒味将会十分淡薄，但如果含量偏高，其气味强度就
[11-13]高，就会使酒产生苦味或涩味，影响酒的口感。枯草芽孢杆菌生产出的白酒中高级醇的
含量显著降低，如果生产的白酒中高级醇含量过高，可以考虑在发酵过程中添加枯草芽孢杆菌。
[3]2. 3 酵母菌在酿酒中应用
对于大多数葡萄酒酿造者来说，自然发酵对葡萄酒风味的影响一般是难以预测的，非酿酒酵母可能会产生不良的气味和口感。因此很多酿酒师为了降低风险而更习惯于使用商用酿酒酵母，相比较而言，商用酿酒酵母耐高酒精、高温，具有较强的竞争有限营养物的能力，而且使葡萄酒的风味更有保障。但是对于一些葡萄酒传统产区的酿酒师来说，他们往往会综合考虑地理位置、气候条件、葡萄品种、栽培情况、酿造工艺条件、卫生状况等因素，在适[1]【2】
宜条件下进行葡萄汁自然发酵，他们能够充分利用非酿酒酵母的优点及其与酿酒酵母间有益的相互作用，酿造出风味复杂、风格独特的葡萄酒。
[5]2. 4 糖化菌在酿酒中应用
糖化菌可将淀粉质原料转化成葡萄糖的菌类。糖化力强, 繁殖速度快，热稳定性良好，耐酸，耐酒精, 不产或少产可降低甲醇生成量的果胶酶。菌落特征：菌落为米黄色，茸状，中间略突，边缘菌丝紧贴培养基，易生长米黄色小颗粒菌核，背面为黄绿色，皱褶明显，
[5] 无气味，无露滴；顶囊球形，单层小梗，分生孢子球形，具有足细胞。
[6]2. 5 乳酸菌在酿酒中的应用
葡萄酒的苹果酸一乳酸发酵是酒精发酵后由乳酸菌引起的第二次发酵，将苹果酸经脱羧作用转化为乳酸和C02，从而起到降低酸度，改善口味和香气，提高细菌学稳定性的作用。引起葡萄酒MLF 的乳酸菌主要分属于明串珠菌属、片球菌属、乳杆菌属和链球菌属，生产上应用最广泛的多为明串珠菌属细菌，该属细菌能耐较高浓度的sOz 和酒精度，在低pH 条件下有较高的苹果酸分解率。通常，用该属细菌进行葡萄酒的苹果酸一乳酸发酵后，葡萄酒变得柔和，香气加浓。
3 微生物菌剂在酿酒废水处理中的应用
酿酒废水属高浓度，高悬浮物的酸性废水，固形物含量高，去渣后的高浓度有机废水要以含可溶性有机污染物为主， 但同时也含有一定量的难降解物质，主要由底锅水、冷却水、冲洗水等组成，废水温度较高，达标处理有一定难度。酿酒废水一般采用厌氧与好氧相结合的处理工艺进行处理。厌氧处理能耗低，处理负荷高，耐冲击能力强，可大量降低有机污染物，并可产生大量可利用的沼气，同时把一部分难降解的大分子物质转化为易生化的小分子物质，为后续的好氧达标处理创造条件。目前，厌氧处理最大的问题是由于厌氧菌生长缓慢，对环境条件要求高，厌氧污泥驯化缓慢，导致反应器启动时间长，甚至启动失败，但我认为采用微生物菌剂处理酿酒废水可以解决以上问题。
4 酿酒中废酵母的综合利用
近年来，应用微生物技术生产酵母饲料发展迅速, 不仅提供了一种优质的饲料蛋白
源· 而且开发出特种功能的饲料添加剂。尤其是在利用工业和食品加工的废渣废液方面， 化废为宝， 无论对环境保护还是对饲料养殖业都有积极的促进作用。啤酒酵母是一种可供食用的营养强化剂, 其精制品广泛地应用于食品和肉类加工的添加剂。作为饲料, 啤酒酵母是优质饲料蛋白, 还作为气味芳香的诱食剂和含未知生长因子、氨基酸、维生素、矿物质等营养探的饲料添加剂, 广泛地应用于禽畜及鱼虾水产饲料。通常作为饲料的啤酒干酵母粉, 是利用啤酒酿造过程中排出的废酵母泥经脱水干燥而成。然而, 目前许多啤酒厂却未能加利用。主要原因是酵母泥的脱水干燥工艺设备投资大, 耗能大, 成本高; 酵母作为副产品数量有限, 缺乏规模生产的效益。由于酵母泥不能保存, 会很快变质腐败, 通常只能直接作排污处理, 不仅加重了污水处理的负荷, 还造成环境的污染。因此, 对啤酒废酵母的处理成为困扰问题。
5 结语
现在微生物的应用技术越来越成熟，其微生物发酵在酿酒中具有独特的作用。相信随着分子生物学技术的发展，利用基因工程改造非酿酒酵母获得具有新的理想特征的各种酵母菌种，酿造具有复杂口感、风格独特的葡萄酒将会成为现代葡萄酒产业发展的重要方向。作为生物专业的学生，我对这方面特别感兴趣，在以后的学习中将进行更深的探索与研究！
参考文献
[1] 袁建生，水源水中氮元素化合物与相关污染指标间的关系分析，中国公共卫生[J]，2000年，16（5）：[8][7]
452-454
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[8] 王初升, 林建云, 利用啤酒废酵母开发营养型发酵饲料, 台湾海峡[J],1998,17,增刊：79-84