作者： 刘 念1，杜明松2，张清辉2
地址：1.四川省食品发酵工业研究设计院，四川 温江 611130；
2.深圳绿微康生物工程有限公司，广东 深圳 518057
摘要：白酒的发酵是多种微生物的多菌多酶体系作用过程，曲的低酶活、纯酶的 单一催化个性影响着白酒发酵技术进展，适应酿造环境的菌株选育、酶的合成， 酶的复配是继承传统制曲、提高发酵技术的核心和关键。复合酶制剂的应用是白 酒发酵技术发展的主要方向。
关键词: 白酒生产； 酶 ；复合酶制剂
中图分类号： Q814；TS262.3；TQ925 文章编号： 1001－9286（2006）12－0065－03
制曲发酵技术在中国已有两千多年的历史，大曲的培养实质上就是由母曲自然接 种，通过控制温度、湿度、空气、微生物种类等因素来控制微生物在麦曲上的生 长。纯种微生物强化制曲也有了十几年的经验，给白酒工业带来了新的技术进步 。事实上，不论是曲母接种也好，纯种添加功能曲也好，制曲的过程就是一个酶 的粗生产工艺，随着技术进步，酶工程的不断创新，高效酶制剂，已经普遍进入 了酿造发酵领域。
酶是生物细胞合成的具有高度催化活性物质的特殊蛋白质，是一种生物催化剂。 酿酒工业中广泛应用的酶主要是糖化酶、液化淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶、脂肪 酶、酯化酶等，具有酶活力强、用量少、使用方便等优点。但是，纯种微生物合 成酶的高催化单一性，也给传统白酒发酵带来了一定问题，影响到了白酒发酵的 周期性，因此复合酶发酵公关技术成为了白酒发酵的一个新课题，我们从小曲酒 着手对复合酶在白酒发酵中的应用进行了实验，然后引入清香型、酱香型、浓香 型的生产和应用，对提高产量，改善口感，保留传统风格等方面都取得了明显的 效果。
1．白酒用酶的现状
1．1糖化酶
糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，它能从淀粉的非还原性末端开始，依次水解α－1、4 葡萄糖苷键，也能缓慢水解α－1、6键和α－1、3键，转化为葡萄糖。其作用条 件为40～65℃、pH 3.0～5.5。应用于酿酒生产，既要保持原酒的风味特色，又要提高出酒率、简化 操作，故特别要重视保持原有的生产工艺，尤其是传统工艺。
1．2中温α－淀粉酶
该酶能以随机的方式切断淀粉分子的α－1、4葡萄糖苷键，使淀粉分解成长短不 一的短链糊精和少量的低分子量糖类，从而使淀粉的粘度迅速下降，达到液化淀 粉的作用，故又称其为液化酶。其作用条件为60～70℃，pH6.0～7.0。
1．3酸性蛋白酶
酸性蛋白酶是一种在酸性环境下（pH2.5～5.0）催化水解动植物蛋白质的酶制剂 。在白酒生产过程中添加适量酸性蛋白酶能提高出酒率（促进原料中蛋白质降解 为氨基酸，使得酵母营养丰富，活力增强，从而提高出酒率）；改善风味（氨基 酸本身是风味物质，又可进一步转化为其它风味成分，从而改进风味）；降低杂 醇油含量，［其作用条件为35-42℃，pH3.0-5.0。
1．4纤维素酶
纤维素酶是指能水解纤维素1，3—1，4葡萄糖苷键，使纤维素变成纤维二糖和葡 萄糖的一组酶的总称。它不是单一酶，而是起协同作用的多组分酶系：由葡聚糖 内切酶(EC3．2．1．4，也称Cx酶)、葡聚糖外切酶(EC3．2．1．91，也称Cl酶)??一葡萄糖苷酶(EC2．1．2．1，也称CB酶或纤维二糖酶)3个主要成分组成的诱?夹透春厦赶怠? l酶和Cx酶主要溶解纤维素，CB酶主要将纤维二糖、纤维三糖转化为葡萄糖，当3 个主要成分的活性比例适当时，就能协同作用完成对纤维素的降解在低温蒸煮酒 精发酵过程中应用纤维素酶处理原料，出酒率可提高3％以上，而且可降低醪液?扯取Ｆ渥饔锰跫??0～60℃，pH4.0～5.0。[1]
1．5生料淀粉酶
生料发酵可节省大量人力、物力，品均出酒率较传统工艺出酒率高，其关键在于 使粮食生淀粉进行有效水解的糖化酶。生淀粉酶所涉及的酶有α-淀粉酶、β-淀 粉酶、葡萄糖淀粉酶，都有对生淀粉酶作用的成分。具有可将传统工艺的糊化、 液化、糖化合并为一步，直接糖化的优点。[2]
1．6脂肪酶
脂肪酶作为一种在异相系统即在油－水界面起催化作用的特殊酯键水解酶，作用 底物主要为天然油和脂肪，水解产物为甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸。脂 肪酶在白酒制曲和发酵期间，可以水解原料中油脂，使原料中的淀粉充分接触酵 母，促进发酵代谢进程；同时产生有机酸和甘油，有机酸是白酒最好的呈味剂。 可以使酒口味丰富而不单一，增长酒的后味；酸量适度，比例谐调，可使酒出现 甜味和回甜感，消除糙辣感，增加白酒的醇和度。甘油作为一种多元醇助香剂， 在各种香味物质的相乘相杀过程中可以起到缓冲调剂的作用。更重要的是，脂肪 酶同时还可以催化有机酸与大量存在的乙醇生成己酸乙酯、乙酸乙酯等酯类香味 物质，从而提高白酒中酯类香味物质含量，加快白酒中各种酸、醇、酯的反应平 衡，缩短贮存老熟时间，调节白酒中各种香味物质的含量和比例，提高白酒品质 。
1．7酯化酶粗酶制剂
酯化酶不是酶学上的术语，酶学上名为解脂酶，是脂肪酶、酯合成酶、酯分解酶 及磷酸酯酶的统称[3]。九十年代初期，中科院成都生物所从大曲中分离选育出?恢闙－101活性高而稳定的酯化酶生产菌株，由该菌株生产粗酶制剂，将该酶制?劣τ糜谏???伤醵谭⒔推?/3，优质酒率提高20%以上，而且可提高已酸乙酯??俊?
2复合发酵过程中酶的作用条件与白酒发酵的关系
单一的酶制剂各自都具有各自的适应温度、PH环境和应用工段，因此研究酶的复 配工艺，使他们恰当的比例和用量，适应酿造环境是我们菌的选育、酶的合成， 酶的复配的核心和关键，通过小曲酒到大曲酒工艺长期的应用实践，我们最终筛 选出了合理的配方。
2．1通过试验应用对白酒发酵的酶进行复配，使它由多种不同条件的酶进行量比 适应性试验，得到一种适应白酒发酵环境的复合新酶，从酶作用PH、温度图表中 可以判断出酶的PH酶活作用范围和温度作用范围基本是适应白酒发酵的条件的， 发酵初期酶保持了较高的活性，酶的水解功能明显的显现，促进了原料中纤维、 脂肪、蛋白的充分水解，随着原料物质的能量消耗，原料逐渐开始发酵产生乙醇 和二氧化碳，物质的分解也促使了酵母活性的提高，随着发酵逐渐变化，酶的水 解功能逐渐降低。而在后发酵过程中合成能力逐渐增强。
2．2酶对发酵原料的预处理
原料中脂肪、蛋白质类物质的存在，会抑制发酵过程中酵母的正常作用，在润料 时，取原料量万分之一的复合酶溶于36℃左右的温水中，将润粮水（水温要求与 酶液温度一致），与原料按正常比例加入，在翻搅过程中，用喷雾器将酶液均匀 喷洒入原料中，使酶液与原料充分浸润，时间不能低于四小时，浸润其间应多次 反复搅拌，保证酶液充分作用。
作用效果：原料中脂肪类物质在原料蒸煮过程中即使在140-160℃高温下也难以?纸猓?ü?鲜龅脑ご?矸桨负螅??尽⒌鞍字实姆纸馕龀觯??匣岜涞盟秩恚? 糁蠛???讨校?伤醵陶糁笫奔洌辉诜⒔颓捌诩铀偬腔?⒔汀⒑笃诖俳?セ?铣 桑?黾酉阄冻煞值暮?縖4]
2．3窖池发酵温度变化：
根据酶的最佳作用温度与窖池发酵温度变化可以发现，酶在入窖温度高，升温速 率快的窖内，发酵质量好于温度低的。丢糟发酵和小曲酒发酵过程与酒质量的关 系可得到验证。
大曲粮糟窖
发酵时间（天） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度变化 ℃ 16.5 16.5 18 19 21 23 26 28 29 30
发酵时间（天） 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
温度变化 ℃ 31 31 30.5 30.5 30.0 30.0 30.0 29.0 29.0 29.0
小曲酒发酵温度变化
发酵时间（天） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度变化 ℃ 20.0 28.0 34.0 36.0 33.0 31.5 29.0 28.5 28.5 28.0
2．4发酵过程中水分变化和丢糟酒的质量关系
从酒质的口感评定结果看来，丢糟酒的绵柔老熟程度较理想，甚至丢糟酒比部分 粮糟优质酒质量还要好，主要因素是，丢糟经长期发酵，可利用淀粉已很少，但 糟醅中长期多轮次发酵积累了大量不被发酵分解的原料脂肪、纤维素和蛋白，为 增香酶提供了丰富的底物；另外丢糟中含水量约65%，高水分的环境下使得脂肪?⑾宋?氐姆纸庾饔妹飨栽銮浚??冈阒械乃?质?6~58%，相比较水分较低，分?庑Ч?陀诙?恪?
2．5发酵底物对酶的影响
酸的影响：糟醅的酸度较低，影响醇酸酯化；在丢糟中使用的情况看，发酵几轮 后，酸类物质或酸类的前体物质在糟醅中积聚较多，为酯化反应提供了物质基础 ，所以酒质较好，酯的含量也较高，而且发酵期只有30天，效果是比较明显的。
2．6原料粉碎粒度对酶作用的影响
从小曲复合酶作用可以看出，由于采用新工艺法对原料充分的粉碎，颗粒较细， 结果酒理化质量、口感都比传统浸泡法好一些，充分证明了酶接触面积大时作用 效果要优于整粒粮食。此法对于大曲酒不适应，因为大曲酒发酵周期长，又是续 糟发酵，粉状粮食效果。
3复合发酵过程中酶的作用效果和问题探讨
3．1复合酶的作用使得大曲酒小曲酒优质品率明显提高，它不单纯提高了主体香 味物质，而且对于多碳链脂肪酸酯、醛、酮、醇、酸等微量香味组分，都有不同 程度的改变，特别是高级脂肪酸酯、多元高级醇、氨基酸类的增加使酒质窖香浓 郁、绵甜爽冽，香味协调、余味悠长；使得酒体中的异味减少，缩短了老熟贮存 时间；
3．2复合酶的作用使得原料中难以分解转化的脂肪、蛋白质、纤维素等物质得到 充分转化，对丢糟中的残余物质进行充分分解，可提高原料出酒率6%以上；
3．3复合酶在小曲酒发酵中发酵缩短储存老熟时间，提高小曲酒、米酒优质品率 。改善绵柔度，提高醇和度，酒质口感清雅、入口绵甜、落口爽净、回味怡畅。 3．4复合酶在白酒发酵的应用中有一定效果，但在催化底物不足的情况下，香味 物质增加效果不明显，这也在提醒我们通过研究酶的过程中还需要对菌系产酸幅 度提高的研究。由于各地区自然界生物菌系不同，发酵过程中各类微生物此消彼 长，环境气候差异，窖池粮糟发酵中温度、PH值不同，黄水质量的差别，窖泥酸 度、水分、己酸菌活性、数量、营养环境，其他菌体的活动强度等差别造成了最 终酒体质量差异。这些因素也促使我们加深对复合酶和发酵工艺的深入研究。
4．复合酶的前景展望
复合酶发酵技术是现代化的必然趋势，复合酶在啤酒发酵中的应用推动了啤酒工 艺自动化的步伐，黄酒工业也在高效酶的作用下走上了自动化发酵的道路，小曲 酒工艺也在纯种制曲，高酶活曲的作用下，节约了大量的粮食，减少了劳动力的 投入。中国传统白酒是以大用量的曲为糖化、发酵、生香的发酵剂，它也是民族 传统工业的代表，但是，随着复合酶工程技术的发展，产酸增香细菌固定化发酵 技探讨，模拟适应细菌、霉菌、酵母多菌多酶发酵的现代化工艺也终将会把传统 白酒发酵工艺从手工提升到自动化工艺中去，那时将会大幅度降低粮耗，提高生 产效率。这就是白酒酶工程未来所研究的方向。
参考文献
[1]刘明等 •纤维素酶在酒精工业中的应用进展•酿酒科技•2006（07），83～86；
[2]王怀能等•生淀粉糖化酶的研究•酿酒科技•2000（03），32～34；
[3]沈怡芳•白酒生产技术全书[M]．北京：中国轻工出版社，1998
[4]杜明松等•绿微康复合增香酶在浓香型白酒中的应用•酿酒科技•2006（02）， 63～64；
