研究报告 中 国 酿造 ２０１７年第３６卷第５期 总第３０３期 ・１０９・ 序批式固定化菌液态发酵白酒工艺的研究 田 梁，赵华 ，郑雅元，刘 阳 （天津科技大学生物工程学院，天津３００４５７） 摘要：以高粱糖化液为原料，采用序批式固定化菌液态发酵白酒工艺，酒精发酵最佳时间为３６ｈ。以总酸、总酯含量为评价指标，利 用均匀设计试验方法，确定该工艺中固定化生香酵母、乳酸菌、己酸菌的最佳添加量。结果表明，得到液态发酵白酒的固定化菌株最 佳添加量为生香酵母５．５％、乳酸菌１．０％、己酸菌３％，在此最优条件下，总酸和总酯含量分别为４８６．６２ｍｇ／Ｌ￣１２５８．２８ｍｇ／Ｌ，且所酿白 酒中酯类物质和高级醇含量均符合液态法白酒的国家标准。该工艺缩短了酒精发酵时间，并且提高了白酒品质。 关键词：均匀设计；固定化菌；液态发酵；白酒工艺；菌种配比 中图分类号：ＴＳ２６２．３ 文章编号：０２５４—５０７１（２０１７）０５—０１０９—０４ ｄｏｉ：ｌ０．１１８８２／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４—５０７１．２０１７．０５．０２３ Ｌｉｑｕｉｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｂａｉｊｉｕ ｂｙ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｂａｔｃｈ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｍｉｃｒｏｂｅｓ ＴＩＡＮ Ｌｉａｎｇ，ＺＨＡＯ Ｈｕａ ，ＺＨＥＮＧ Ｙａｙｕａｎ，ＬＩＵ Ｙａｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５￣Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ－．Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏ￣ｕｍ ｓａｃｃｈａｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｌｉｑｕｉｄ ａｓ ｒａｗ ｍａ￣ｒｉａｌ，ａ Ｂａｉｊｉｕ（Ｃｈｉｎｅｓｅ ｌｉｑｕｏｒ）ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｗｉｈｔ ｌｉｑｕｉｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｂｙ ｓｅ— ｑｕｅｎｃｉｎｇ ｂａｔｃｈ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｍｉｃｒｏｂｅｓ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｆ ａｌｃｏｈｏｌｉｃ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ３６ ｈ．Ｕｓｍｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｅｓｔｅｒ ａｓ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ａｒｏｍａ—ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｙｅａｓｔ，ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ｈｅｘａｎｏｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒ— ｍｉｎｅｄ ｂｙ ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｅｓｉｇｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｏｐｔｉｍｕｍ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｓｔｒａｉｎｓ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｒｏｍａ—ｐｒｏｄｕｃ— ｉｎｇ ｙｅａｓｔ ５．５％，ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ １．０％ａｎｄ ｃａｐｒｏｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ３％．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｅｓｔｅｒ ｗｅｒｅ ４８６．６２ ｍ ａｎｄ ２５８．２８ ｍｇｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｎｄ ｈｔｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｅｓｔｅｒｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ａｌｃｏｈｏｌｓ ｉｎ ｈｅｔ Ｂａ０＂ｉｕ ｗｅｒｅ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎａ— ｔｉｏｎａｌ ｓａｎｄａｒｔｄ ｏｆ Ｂａ￣ｕ ｂｙ ｌｉｑｕｉｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ ａｌｃｏｈｏｌ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ＢａＯｉｕ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｅｓｉｎ；ｉｇｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｍｉｃｒｏｂｅ；ｌｉｑｕｉｄ ｆｅｍｅｎｔｒａｔｉｏｎ；Ｂａｉｊｉｕ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｒａｔｉｏ ｏｆ ｓｔｒａｉｎｓ 传统白酒生产大多采用固态发酵，其为手工操作，劳 动强度大，且生产过程受气候、环境等自然因素的影响较 １材料与方法 １．１材料与试剂 大，生产效率不高［１］。液态发酵白酒可实现白酒生产机械 化操作，具有出酒率高、不用辅料、可供利用的原料品种 多、生产效率高等优点闭，同时液态白酒也存在高级醇含 量高而酯类含量不足的缺点。固定化技术是利用物理或者 化学的方法，将游离的微生物细胞或酶定位在设定的空间 １．１．１菌种 生香酵母、酿酒酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）：安琪 酵母股份有限公司；乳酸菌、己酸菌：实验室保藏菌种。 １．１．２试剂 高粱：市售；糖化酶（１０万Ｕ／ｇ）、耐高温Ｏｄ．淀粉酶（酶活 ２ ０００ Ｕ ：诺维信生物有限公司；１％酚酞指示液、０．１ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ标准溶液：天津市化学试剂五厂；０．１ ｍｏｌ／Ｌ硫酸标准 区域内并维持其原有生物活性，使之成为连续流动的生物 反应器且可被反复使用的一种生物技术。近年来，在对黄 酒、啤酒、葡萄酒的研究中发现，固定化菌可以降低黄酒 溶液：天沣市北方天医化学试剂厂；海藻酸钠、氯化钙（纯 度９８％）：天津市化学试剂一厂。 高级醇的含量、大幅度缩减啤酒发酵时间、提高葡萄酒的 风味［３＿５】。而在白酒中应用固定化菌的研究较少。 序批式固定化菌液态发酵白酒工艺，是以高粱糖化液 为原料，先进行酒精发酵，然后利用固定化生香菌进行二 次发酵。本试验通过对发酵过程中总酸、总酯含量的检测， １．１－３培养基 酵母培养基［６Ｊ：酵母膏１％、蛋白胨２％、葡萄糖２％、 ＭｇＳＯ４￣７Ｈ２０ ０．０２％、ＮＨ４Ｃ１ Ｏ．２％、ｐＨ自然。 乳酸菌培养基［６３：蛋白胨１％，牛肉膏０．３％，ＮａＣ１ ０．５％， ｐＨ ７．２。 利用均匀设计试验方法优化固定化生香菌的最佳添加 量，旨在为新型液态发酵白酒工艺提供一定的理论依据。 己酸菌培养基川：体积分数９５％乙醇溶液２％（灭菌后 收稿日期：２０１６—１２—２６ 作者简介：田梁（１９９０一），女，硕士研究生，研究方向为现代酿造技术。 ＋通讯作者：赵华（１９６３．），男，教授，博士，研究方向为现代酿造技术。 ２０１ ７ Ｖｏ１．３６ ＮＯ．５ ・１ １ ０・ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．３０３ Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅｗｉｎｇ Ｒ加入），ＮａＡｃ ０．５％，酵母膏０．１％，ＭｇＳＯ ・７Ｈ２０ ０．０２％， Ｋ２ＨＰＯ４ Ｏ．０２％，（ＮＨ４）２ＳＯ４ ０．０５％，ＣａＣＯ３ ０．０５％（干热灭菌 后加入），ｐＨ自然。 １．２仪器与设备 Ａｇｉｌｅｎｔ ７８９０Ｂ气相色谱（ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ＧＣ）仪： 美捷伦科技有限公司；ＨＨ．ＢＩ１－４２０型电热恒温培养 箱：天津市实验仪器厂；ＨＨ ４可调型恒温水浴锅：天津市 中环实验电炉有限公司。 １．３方法 １＿３．１序批式固定化菌液态发酵白酒工艺流程 耐高温Ｏ／．淀粉酶糖化酶 游离酿酒酵母 上 上 高粱调浆一液化一糖化一过滤取上清液一酒精发酵一二次发酵一 蒸馏 ｔ 固定化生香菌 操作要点： （１）原料粉碎：取优质高粱粉碎，过４０目筛，加入３倍质 量的水，打浆。 （２）液化：加入耐高温 ．淀粉酶５ Ｕ ９０℃液化６０ ａｒｉｎ， 即得液化液。 （２）糖化：将液化液冷却至室温后，加入糖化酶８０ ｕ ， 在６Ｏ℃条件下保温糖化９０ ａｒｉｎ，冷却至３Ｏ℃后过滤取上清 液，即为糖化液。 （４）酒精发酵：在糖化液中接入１‰的酿酒酵母，３０ ｃｃ 发酵３６ｈ。 （５）固定化菌株二次发酵：在酒精发酵完成后的发酵 液中加入固定化菌株，控制温度３０℃发酵５ ｄ。 （６）蒸馏：蒸馏至酒精度为６０％ｖｏ１。 １．３．２发酵时间对酒精发酵的影响 在高粱糖化液中接入１‰的酿酒酵母，于３０℃条件下 进行酒精发酵，在酒精发酵期间每隔４ ｈ取样测其酒精度， 考察发酵Ｄ，／ｒ￣对酒精发酵的影响，确定酒精发酵阶段的最 佳发酵时间。 １＿３．３固定化菌制备 在装液量为１００ ｍＬ／５００ ｍＬ的酵母培养基中接入５‰ 生香酵母，３０ ｃｃ培养２４ ｈ；在装液量为１００ ｍＬ／２５０ ｍＬ的乳 酸菌培养基中接入一环乳酸菌，３０℃培养５ ｄ；在装液量为 １００ ｍＬ／２５０ ｍＬ的己酸菌培养基中接入一环己酸菌，３５℃ 培养７ｄｒ８－ 。 将上述菌液加入至一定量的２％海藻酸钠中，混匀后， 用注射器滴加至０．０５ ｍｏｌ／Ｌ氯化钙溶液中制成海藻酸钠凝 胶，于４ ｃ【＝下静置过夜备用【“］，制成固定化菌。 １．３．４检测方法 酒精度及总酸、总酯含量的测定：参考ＧＢ／Ｔ ２０８２１— ２００７《液态法白酒》中的方法。 风味物质成分的测定：采用气相色谱法『ｌ２１。色谱条件： ｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏ￣ 色谱柱：ＬＺＰ．９３０（５０ ｒｅｘ０．３２ ｉｘｍｘ１．Ｏ０ ｍｍ）；载气：氮气； 分流比：１０：１；流速：１ ｍＬ／ｍｉｎ；进样量：１ Ｌ；进样口温度： ２００℃；检测器温度：２００℃；升温程序：初始温度５０℃，保 持８ ｍｉｎ后以５℃／ｍｉｎ升温至１５０ ｏＣ，保持ｌ５ ｍｉｎ；尾吹气： ５０ ｍＬ／ｍｉｎ；空气流速：３０ ｍＬ／ｍｉｎ；氢气流速：３００ ｍＬ／ｍｉｎ。 １．３．５均匀试验设计 根据单因素试验结果，以总酸、总酯含量为评价指标， 采用［ｕ （７ ）］均匀设计表【”］对固定化菌株生香酵母（Ｘ）、 乳酸菌（ 、己酸菌（ ）的添加量进行优化，均匀试验设 计因素与水平如表１所示。 表１ 固定化菌添加量优化均匀试验因素与水平 Ｔａｂｌｅ１ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｕｎｉｆｏｒｍ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ 水平 Ｘ生香酵母／％ 乳酸菌／％ Ｋ己酸菌 ４ ４ ５ ５ ６ ６ ７ Ｏ ５ ０ ５ Ｏ ５ Ｏ ２结果与分析 ２．１发酵时间对酒精发酵的影响 １ １ ２ ２ ３ ３ ４ Ｏ ５ Ｏ ５ Ｏ ５ Ｏ 在高粱糖化液中接入１‰的酿酒酵母，于３０ ｃ《＝条件下 进行酒精发酵，考察发酵时间对酒精发酵的影响，结果如 图１Ｎ示。 １ ｌ ２ ２ ３ ３ ４ ０ ５ ０ ５ Ｏ ５ Ｏ 图１ 发酵时间对酒精发酵的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ａｌｃｏｈｏｌ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ 由图１可知，随着发酵时间的延长，发酵液中酒精度呈 先增加后趋于平缓。当发酵至３６ ｈ时发酵液中酒精度为 １２．０％ｖｏｌ，继续延长发酵时问，发酵液中酒精度增加不明 显，可能是由于发酵液中酵母菌可利用的营养物质减少， 乙醇产量逐渐减低。因此选择酒精发酵时间３６ ｈ为宜。通 常以高粱为原料的酒精发酵时间为４８ ｈｎ４ｊ，与之相比该工 艺缩短了酒精发酵时间。 研究报告 中 国 酿造 ２０１７年第３６卷第５期 ２．２单因素试验结果 ２．２．１生香酵母添加量对总酸总酯变化的影响 在酒精发酵结束后，加入固定化乳酸菌４％、己酸菌４％ 及一定量的生香酵母（１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、 ９％），于３０ ｃｃ培养５ ｄ后测定总酸、总酯含量，考察生香酵 母添加量对总酸和总酯含量的影响，结果如图２所示。 ５００ ４５０ ４００ ３５０ ３００ ｇ ２５０ ｇ ２００ １５０ ｌＯＯ ５０ Ｏ 图２生香酵母添加量对总酸和总酯含量的影响 Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｒｏｍａ－ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｙｅａｓｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｅｓｔｅｒ 由图２可知，随着生香酵母添加量的增加，总酸总酯的 含量呈先增加后下降的趋势。当生香酵母添加量为６％时， 总酸和总酯含量达到最大值，分别为４３５．６ ｍｇ／Ｌ￣２３ １．０ ｍｇ／Ｌ； 增加生香酵母添加量，总酸和总酯含量开始下降，因此， 选择固定化生香酵母最佳添加量６％为宜。 ２．２．２己酸菌添加量对总酸总酯变化的影响 在酒精发酵结束后，加入固定化的乳酸菌４％、生香酵 母６％及一定量的己酸菌（１％、２％、３％、４％、５％、６％），于３０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏｃｃ 加 Ｏ培养５ ｄ后测定总酸总酯含量，考察生香酵母添加量对总酸 ＾Ｌ＿ｒＩ． 暑一＼ 和总酯含量的影响，结果如图３所示。 ＋总酯含量＋总酸含量 ４９０ ４７Ｏ 三４５０ ４３０ ４１０ 龃 ３９Ｏ ３７０ ３５０ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ 己酸菌添加量／％ 图３ 己酸菌添加量对总酸和总酯含量的影响 Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃａｐｒｏｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｅｓｔｅｒ 由图３可知，随着己酸菌添加量的增加，总酸和总酯含 量呈先增加后趋于平缓，当己酸菌添加量为３％时，总酸和 总第３０３期 ・１ １ １・ 总酯含量达到最大值，分别为４４７．２ ｍｇ／Ｌ￣Ｄ４３５．６ ｍｇ／Ｌ；增 加生香酵母添加量，总酸和总酯含量变化不明显。因此，选 择固定化己酸菌最佳添加量３％为宜。 ２．２．３乳酸菌添加量对总酸总酯变化的影响 在酒精发酵结束后，加入固定化的生香酵母６％、己酸 菌３％及一定量的乳酸菌（１％、２％、３％、４％、５％、６％），于３０℃ 培养５ ｄ后测定总酸总酯含量，考察乳酸菌添加量对总酸和 总酯含量的影响，结果如图４所示。 Ｖ彗 矗 踊 图４乳酸菌添加量对总酸和总酯含量的影晌 Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｅｓｔｅｒ 由图４可知，随着乳酸菌添加量的增加，总酸含量呈先 增加后下降，总酯含量呈先增加后趋于平缓，当生乳酸菌 添加量为３％时，总酸和总酯含量达到最大值，分别为 ４５０．５ ｍｇ／Ｌ￣２３５．７ｍｇ门Ｌ；增加生香酵母添加量，总酸含量 开始下降，而总酯含量变化不明显。因此，选择固定化乳酸 菌最佳添加量３％为宜。＂ Ｏ Ｏ Ｏ ２．３均匀试验结果 在单因素试验结果的基础上，对固定化菌种生香酵母 （Ｘ）、乳酸菌（Ｘ９、己酸菌（ ）的添加量进行均匀优化试 验，均匀试验设计及结果见表２。采用ＤＰＳ数据处理软件 对各因素及交互作用项逐步进行回归分析【 ］，结果如表３ 所示。 表２固定化菌添加量优化均匀试验设计与结果 Ｔａｂｌｅ ２ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｕｎ．ｆＯｒｍ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｆ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｏ ０ Ｏ ２０１ ７ Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．５ ・１ １ ２・ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．３０３ Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅｗｉｎｇ Ｒ表３均匀试验的逐步分析结果 Ｔａｂｌｅ ３ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｔｅｐｗｉｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｕｎ．ｆＯｒｍ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｙｌ、ｙ２回归模型优化拟合方程如下： ＝一１０３．３８３ ９９２ ９＋７４．１ １９ ０１８ ７２Ｘ＋３４．２８９ ６１ １ ２８Ｋ＋ ８５．９６３ ２９５ ８０ 一２．１２６ ２７３ ３４６ ＯＸｔＸｓ一２３．７６２ ３４５ ７８５ｘ：ｘ３ ＝３０．３０２ １２５ １７＋４１．４５２ ６２５ ５０ ＋２４．９２０ ８４７ ｏ８５ｘ３＋ １９．７７１ ８８０ ２８４Ｘ２２—１２．２１０ １５７ ５６０Ｘ１Ｘ２—９．１０９ ０４８ １４７ 由表３可知，总酯含量与固定化菌添加量拟合回归方 程相关系数Ｒ＝０．９９９ ９９，调整后的相关系数Ｒａ＝＝０．９９９ ９，总 体显著性检验值Ｆ＝１０ ２５５．４４２ ６，显著水平Ｐ＝０．００７ ５，剩余 标准差（ｓｕｒｐｌｕｓ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ，ＳＳＥ）为０．６６０ ３，因此该 方程的可信度高。对回归方程用非线性规划方法进行优化， 可以得出菌种添加量最优配比Ｘ＝５．５８，Ｘ２＝０．９８， ３．０， 结合实际生产将其代入上述回归方程，得到总酯含量最大 预测值为４９０ ｍｇ／Ｌ。 总酯含量与固定化菌添加量拟合回归方程相关系数 Ｒ＝０．９９９ ９５７，调整后的相关系数Ｒａ＝０．９９９ ７４，总体显著性 检验值户２ ３１９．７２６７，显著水平Ｐ＝０．０１５２，剩余标准差（ＳＳＥ） 为０．５７６ ６，因此该方程的可信度高。可以得出菌种添加量 最优配比ＸＩ：５．７１， ：１．００， ＿２．８７，结合总酯优化条件，选 择Ｘ＝５．５， ＝１．０，Ｘ－－３．０将其代入上述回归方程，得到ｙ２ （总酸含量）最大预测值为２５８．３４ ｍｇｍ。 ２．４验证试验 采用经优化后的固定化菌添加量进行发酵，即生香 酵母５．５％、乳酸菌１．０％、己酸菌３％，验证试验重复３次，测 得发酵液中总酯和总酸含量平均值分别为４８６．６２ ｍｇｍ￣Ｗ ２５８．２８ ｍｇ／Ｌ，均与模型预测值相差不大。 ２．５酒质的分析 在优化后的发酵时间和最佳固定化菌添加量的条 件下，进行序批式固定化菌液态发酵，蒸馏到酒精度为 ６０．０％ｖｏｌ，采用气相色谱法对所酿造白酒中主要风味成分 进行检测，检测结果见表４。 由表４可知，酒液中乙酸乙酯和乳酸乙酯含量达到 ２．０５ ｇ／Ｌ￣ＭＯ．６７ ｇ／Ｃ，而且含有４种高级醇正丙醇、异丁醇、 异戊醇和苯乙醇，其含量分别为０．３７ ｇ／Ｌ、０．６２ ｇｍ、０．８７ ｇ／Ｌ、 ０．２６ ｅｅＬ，其酯类物质和高级醇含量均达到国标ＧＢ／Ｔ ２０８２ １－ ２００７《液态法白酒》的要求㈣。结果表明，序批式固定化菌 液态发酵白酒工艺可以提高液体发酵白酒品质。 ｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ 表４白酒风味成分气相色谱检测结果 Ｔａｂｌｅ ４ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｆｌａｖｏｒ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｙ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ 化合物 含量／（ｇ・Ｌ。１） 化合物 含量／（ｇ・Ｌ ） 正丙醇 ０ ３７￣０．Ｏ１ 丁酸乙酯 ０．２３￣０．Ｏｌ 乙酸乙酯 ２．０５￣０．０４ 乳酸乙酯 Ｏ．６７￣０．０１ 异丁醇 Ｏ ６２＋０．０１ 己酸乙酯０．１７￣０．０１ 异戊醇 ０．８７￣０．０２ 苯乙醇 Ｏ．２６￣０．Ｏ１ ３结论 本研究采用均匀试验设计，对序批式固定化菌液态发 酵白酒工艺中酒精发酵时间及固定化菌种添加量进行了 优化。结果表明，酒精发酵时间为３６ ｈ，固定化菌最佳添加 量为生香酵母５．５％、乳酸菌１．０％、己酸菌３．０％，在此最佳条件 下发酵，总酸和总酯含量分别为４８６．６２ ｍｇｍ和２５８．２８ ｍｇｍ。 蒸馏到酒精度为６０．０％ｖｏｌ时，酒液中乙酸乙酯和乳酸乙酯 含量达到２．０５ ｇ门Ｌ和０．６７ ｇｍ，正丙醇、异丁醇、异戊醇和苯 乙醇，其含量分别为０．３７ ｇ／Ｌ、０．６２ ｇ／Ｌ、０．８７ ｇ／Ｌ、０．２６ ｇ／Ｌ，其 酯类物质和高级醇含量均达到液态法白酒国家标准，序 批式固定化菌液态发酵白酒工艺提高了液体发酵白酒品 质，为序批式固定化菌液态发酵白酒提供了理论依据。 参考文献： ［１］周振明，柳刚，何金风，等．固态发酵白酒生产工艺过程分析［Ｊ］．食 品工程，２０１４（２）：５１．５２． ［２］张吴，陈亮，王继富，等．液态发酵法白酒生产技术的研究 ．中 国石油和化工标准与质量，２０１３（２４）：８２． 【３］谭檑华．黄酒固定化发酵及高级醇含量的控制研究【Ｄ】．杭州：浙江工 商大学，２０１２． ［４］程江峰，何庆．蜂窝陶瓷固定化酵母细胞啤酒连续后发酵工艺的研 究［Ｊ］．食品研究与开发，２００６，２７（４）：４６—４８． ［５】徐建东，单春会，童军茂．细胞固定化在酿造葡萄酒中的应用［Ｊ］＿食品 研究与开发，２０１０，３１（１２）：１８—２２． ［６］杜连祥，路福平．微生物学实验技术［Ｍ］．北京：中国轻工出版社，２００５： ３４８．３５６． ［７］姚万春，唐玉明，任道群，等．不同泥厚窖泥主要功能菌及代谢产物研 究『Ｊ］．中国酿造，２０１２，３１（１２）：４４－４７． ［８］陆振群．产酯类酵母菌的选育［Ｄ１．芜湖：安徽工程大学，２０１２． ［９］胡晓龙．浓香型白酒窖泥中梭菌群落多样性与窖泥质量关联性研究 ［Ｄ］．无锡：江南大学，２０１５． 【ｌ０１彭兵，祝熙，李忠奎，等．窖泥高产己酸菌分离鉴定及培养条件 优化的研究［Ｊ］．中国酿造，２０１６，３５（５）：４３—４６． ［１１］李超敏，韩梅，张良，等．细胞固定化技术一海藻酸钠包埋法的 研究进展［Ｊ］．安徽农业科学，２００６，３４（７）：ｌ２８１—１２８２． ［１２］陆海波．淮山药清酒工艺研究［Ｄ］．天津：天津科技大学，２０１６． ［１３］方开泰，马长兴．正交与均匀试验设计［Ｍ］北京：科学出版社，２００１： ３５—１２５． ［１４］谷立秋，金明亮，刘辉，等．甜高粱汁发酵酒精培养基的优化研究 ［Ｊ］．中国酿造，２０１３，３２（ｓ１）：５７—５８，６１． 【１５］甘桂兰，程新，李昆太．ＤＰＳ数据处理软件在发酵培养基优化中的 应用『Ｊ］．中国酿造，２００８，２７（２１）：６９－７１． ［１６］全国食品工业标准化技术委员会酿酒分技术委员会 ＧＢ／Ｔ ２０８２ｌ一 ２００７．液态法白酒【ｓ］．北京：中国标准出版社，２００７．
