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酿造之极致 发酵之艺术——控温发酵

 胡5425 2017-02-24
去年发过一篇“论低温发酵”。因为留下了QQ号码,以至于很多朋友联系我一起探讨关于发酵酒酿造方面的一些问题。我个人的理论水平也在交流中得到了进一步的提高。在此表示感谢!
  今天的题目是“控温发酵”。那么低温发酵和控温发酵有什么区别呢?
  我的理解是这样的。所谓低温发酵是一个抽象的概念,纯方向性的,就像现在大多酒厂都宣称他们是采用了什么最先进的低温发酵技术一样。那是个噱头。或者是广告。虽然目前世界发酵酒行业也确实在向低温发酵方向发展,但也仅仅只是趋势而已。我甚至见过国内有名的企业甚至是在大棚内做发酵生产的,但他们的网页上也很自豪的说自己是在低温发酵。所以说“低温发酵”这个词就像以前的“小姐”“专家”一样,被用滥了!还有的企业宣称他们是控制在摄氏5度以下酿造发酵的,在我的认知里这似乎违背了生物学常识。当然也不能否认他们开发出了极高适应性的酵母品种。但至少在我个人长达五年的冷库发酵经验看来,一般酵母菌在摄氏5度条件下,基本是处于休眠状态的。
  酒的发酵温度并不是越低越好。固态白酒暂且不论。液态米酒或者果酒发酵其温度也应该控制在合理的区间。因为,酒的酿造从来不是单一的酵母发酵过程。
  世界是相互联系的。以发酵型糯米酒为例,从拌曲落缸开始,各种物理反应,化学反应,生物反应就纷纷开始,他们彼此有时是互相联系的,有时是各自单独进行的,仿佛一生物圈,协同工作,最后将糯米神奇的转变成醇柔香甜的米酒。在此过程中,各阶段的温度对酒的品质高低起到决定性作用。
  各糖化菌种和酵母菌属于微生物,既然是有生命的生物,那么在其生命周期内,温度对其的影响是至关重要的。
  拌曲落缸首先是培菌,这过程需要相对温暖湿润的环境才有利于菌种的生长繁殖。根霉菌的食物是淀粉,而蒸煮糊化后的淀粉结构松散,有利于根霉的的繁殖并将淀粉转化成糖。而酵母主要是以糖为食物的,所以酵母具有后发性。这理论应用到制曲工艺上就是怎么控制根霉繁殖得快而又要尽量延缓其产糖时间以避免酵母的过早活化。所以一般制曲只能用生米。在北方也有将米粉炒制使淀粉结构更加紧密固化再接入母曲的。
  无论是霉菌,还是酵母,其繁殖都是需要氧气的。
  然后是糖化,霉菌的糖化需要氧气的参与。而此过程中温度起到决定性的作用。霉菌与酵母都是生物,对温度的适应性也就必然有所限制。值得庆幸的是:霉菌对温度的适应范围要比酵母菌大一点点!
  传统酿酒在夏季一般是不生产的,因为气温高,酵母无法抑制。在糖化阶段的表现是过早发酵启动会导致淀粉糖化率低严重影响出酒率。
  普通酵母在温度35左右活性最高,温度越低,则其活性越低,直至休眠。大多酵母在8摄氏度时基本无法繁殖和实现将糖转化成酒。也即是休眠状态。
  根霉菌的最佳适应温度在30度左右,其生物活性也是随着温度的降低也会导致其工作效率低下,其神奇之处在于,当温度低至八摄氏度,酵母基本休眠时根霉菌却依然可以保持15%-20%的生产效率。
  这理论运用在酿酒生产中的意义是:当秋冬季节气温较低时,酵母发酵旺盛期可以推迟到来。且有氧状态下根霉菌的产糖速度大于酵母对糖的消耗速度!也就是说,在酿造前期有氧或者微氧条件下根霉菌可以将有氧糖化进行得更彻底。出酒率更高。而发酵的过早启动还会直接导致前期有氧条件下酵母的繁殖过度,当酵母浓度过大时糖的消耗过快也必然会导致碳源缺少形成酵母的过早衰老和死亡。而酵母过早的衰老死亡则导致其细胞结构无法维持破裂自溶。酵母自溶的后果是形成酒的苦尾!
  酵母的主要功能是将糖转化成酒精,这点大家都知道。但要想做出更高品质的好酒,我们必须将注意力集中到酒精之外来。如酸:脂。其他醇等等。
  酵母并不能将糖分直接转化成酒精,而是首先将糖转化成酸性中介物质,而后再通过四到六次转化将这些酸性产物逐步分解成分子量更少的乙醇,即酒精。所以,酵母首先是一种产酸菌!
  更神奇的是,当温度较高时,酵母更多的是将糖转化成酸,而将酸分解成乙醇的量要少很多,所以酿酒过程中,如果温度偏高,其结果必然导致酒的酸度偏高。当发酵温度较低时,则酸的转化率逐步接近于糖分解成酸性物质的速度。
  为什么开篇就说了发酵温度并非越低越好呢,酸是组成酒体结构最重要的成分之一,只有温度适宜,酸度适宜才可使酒体更加协调。
  酒体结构中还有一类重要物质是高级醇,过多的高级醇含量通常被称为杂醇,杂醇含量高的直接后果不止是味道粗糙,还有喝了后头疼等负面影响。
  温度决定了各种高级醇的含量高低。当温度较高时,酵母会产出更多的酸性物质及高级醇,且受温度限制不能进一步将其分解成酒精,致使发酵结束后的酸及残留杂醇量过高。通常认为,陈酿可以给酒以更多的时间降解这些负面有害物质。但如果可以在酿造中有意识的去控制,显然效果会更好。
  与以上几种生物效应同时进行互相联系的还有各种物理和化学反应。当然,温度同样决定了其最后的结果。
  通常酿酒原料中不止有淀粉,或者是糖。还有各种灰分,糊精等胶体物质及蛋白质的存在。它们才是组成酒体风味特征最重要的成分。
  胶质属于酸性多糖,其分解物多为醇类物质。甲醇的来源大多在此。甲醇的含量与发酵温度成正比。
  蛋白质被分解的直接产物是氨基酸。氨基酸则可以被分解成各种醇脂等物质。其分解速度与温度具有正关联性。
  而每一种果香或者是米香,大多是由超过四十种物质所组成。米酒的香型大多在有氧条件下通过微生物活动及氧化所产生,通常温度较高则香味物质产生的速度也更快。果酒则侧重于原香的保持以及发酵后期或陈酿期微生物的厌氧活动和微氧氧化甚至是氧离子在各分子间的重新组合。
  因为菌种的多样性,粮食发酵酒相比果酒而言与温度的关联更为重要和直接。
  在工业生产中如何实现分阶段控温酿造,将是未来酿酒业的研究方向和必然趋势。
  控温发酵可以使酿酒企业四季生产常态化,避免生产旺季临时招募人手难的窘境。
  控温发酵可在同样年产量的基础上减少至少30%以上的生产所需车间。日产量减半全天候生产相比季节性大规模生产的优势是毋庸置疑的。
  控温发酵可实现生产参数标准化,使得不同批次产品品质差异更小,减少对经验的依赖和对技术人员的依赖。
  控温发酵可以使所酿产品品质更高!当然这是句废话,......地球人都知道

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