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交流探索：論有氧發(fā)酵和無氧發(fā)酵在白酒中的重要作用?
釀酒的過程，看似人工或人為在操作，本質上是微生物的運用過程，如何利用或運用好微生物是我們需要論述的話題，基酒的生產關系到產品的質量，如何控制基酒的質量，是生產工藝的重要環(huán)節(jié)，任何香型的白酒釀造實際上都分為兩個過程：第一步產糖，在霉菌的作用下，淀粉轉化糖份的過程簡單的稱為糖化，是屬于有氧發(fā)酵；第二步產酒，糖轉化為酒的過程，簡單的說，就是無氧發(fā)酵。
霉菌的主要主作用是糖化，它是一種好氧菌，在氧充分的時候大量的生長繁殖，糖化的速度也是最快最好的，糖化的效果也是最好的，在氧氣不充分的條件下，生長繁殖收到抑制，糖化不好，出酒率也不好，糖化的質量實際上決定了出酒率和酒體的質量，在氧不充分的環(huán)境條件下，霉菌生長繁殖不會占優(yōu)勢，出酒受到影響。這里的氧是指釀場所造環(huán)境中自然空氣中的氧，包括糟醅中的含氧量，糟醅中的氧從哪里來？這是我們要論述的關鍵性問題，一是堆積的時間；二是谷殼的適量配比。
白酒釀造，它離不開填充料，如谷殼，適量的谷殼配比，決定了糟醅中疏松度和含氧量，在所有的固態(tài)法白酒發(fā)酵中，濃香型白酒的谷殼用量最大，達23％左右，目的就是達到糟醅的疏松要求程度，另外濃香型的中溫大曲糖化力達800個單位以上（mg葡萄糖/35℃?小時?克曲），可以不用堆積發(fā)酵，而直接入窖池發(fā)酵，但是，從實際釀酒操作中，堆積發(fā)酵24小時后，再入池發(fā)酵，出酒率更高，酒質更好，特別是乙酸和相對應的乙酸乙酯的含量比相對應的乳酸和如酸乙酯的含量要高，真正意義上做到了實質的增己降乳，是有效的一種提高濃香型酒質的最有效途徑。
原因很簡單：釀酒就是利用微生物之間的“四大關系”即，共生、抗生、拮據、抑制。在氧充分的條件下，乳酸菌的生長繁殖受到酵母菌、特別是霉菌的拮據、抑制，生長繁殖處于劣勢，而酵母、霉菌大量的生長繁殖，很快的將乳酸菌控制，從而達到增己降乳的最有效途徑和目的，同時堆積還可以適量的降低谷殼用量，在發(fā)酵過程中，減少醛類物質的生成，對酒體更有利。
在米香型白酒釀造中我們仍然可以發(fā)現一些值得借鑒思考的地方，它是不需要加谷殼的，在發(fā)酵缸的中心挖一個窩通到缸低，在發(fā)酵缸口撘一個麻袋，利于疏松透氧，糖化24小時后，加適量的水，再密封發(fā)酵。在黃酒釀造過程中同樣進行3-5天的開放式開耙發(fā)酵，最后再進行密封無氧發(fā)酵。在清香型白酒釀造過程中同樣谷殼用的很少，它也在開放式的進行有氧糖化、發(fā)酵的過程，最后在進行密封無氧發(fā)酵。
在醬香型白酒生產中，堆積發(fā)酵更是顯得極為重要的環(huán)節(jié)，有氧的堆積發(fā)酵程度直接關系到出酒率的高低和酒體質量。
（一）有氧堆積發(fā)酵
醬香酒為什么要堆積發(fā)酵？簡單的說，堆積的目的在于再次培養(yǎng)微生物，前期主要是霉菌和酵母菌、細菌等其他有益釀酒微生物，關于有氧堆積發(fā)酵，在醬香白酒中顯得極其重要，醬香大曲即高溫大曲，在制曲過程中溫度達63℃，酵母和霉菌基本上被燒死，存在的是產香的細菌類芽孢桿菌類居多，因此，在醬香酒釀造過程中必須要在晾膛上堆積3-5天，目的是通過堆積，達到網絡和培養(yǎng)大量的霉菌、酵母菌，達到二次制曲的目的，而且是開放式堆積，自然環(huán)境中提供了豐富的酵母菌和霉菌及大量的氧氣，利于好氧微生物生長繁殖，特別是霉菌和乙酸菌，在氧氣充足的情況下，霉菌和乙酸菌會大量占絕對優(yōu)勢生長繁殖，而乳酸菌是厭氧的，在有氧的情況下被酵母和霉菌抑制，生長繁殖很慢的，相對來說，產乳酸和相對應的乳酸乙酯要少一些，而產乙酸和相對應的乙酸乙酯要多一些，從而達到產量質量兼顧的目的。
怎么能提供和利用環(huán)境中的氧氣？這里面還涉及到一個問題，就是糠殼的用量問題，一般來說，二輪次過后，每一甑糟子的糠殼用量在30斤左右，必須是清蒸的，適量的糠殼利于糟醅疏松透氣。二是適量的打開門窗，增加來自外部環(huán)境中的含氧量，酵母、霉菌在富氧環(huán)境中大量生長繁殖，整個糟醅升溫正常，用手伸入糟醅20cm中，手感柔軟，糟醅發(fā)酵正常，由此可見，前期的有氧堆積發(fā)酵是非常的重要，可以說，不堆積就不產酒，堆積后，糖化不到位也不產酒。
很多的酒師在新的環(huán)境一變化，就出酒不理想，其中之一原因，是他們不懂得有氧和無氧的發(fā)酵原理和內在的必然聯系，一味按生產工藝釀酒，一旦產量不理想，總找不到原因，這里可以告訴一個釀酒的事實真相：白酒釀造實際上就是一個利用微生物發(fā)酵的過程、一個有氧和無氧的利用貫穿過程，生產技術人員必須要清楚一個事實：不懂得利用微生物，就永遠達不到釀酒的最高境界，生產的目的是需要什么？我們就控制好環(huán)節(jié)，就生產什么，不需要什么，就要盡量避免產生對酒體有害的物質，需要的和不需要的都要控制，只有了解了這些問題、只有控制了這些細節(jié)過程，才能真正的做到一個合格的生產技術管理人員。
（二）無氧發(fā)酵
前期經3-5天的有氧堆積發(fā)酵后，已經培養(yǎng)了足夠的霉菌、乙酸菌，溫度達到下窖的目的，這時我們就可以下窖池進行無氧發(fā)酵了，下窖時，從溫度高的頂部先下窖，從高到低，尾酒由少到多，但是必須控制在每一甑酒糟配比20斤尾酒。下窖結束，用預先配制好的窖泥封窖，無氧發(fā)酵30天再取出糟子烤酒，在這一期間，必須把窖泥保養(yǎng)到位，不允許開裂、漏氣、跑氣，進行無氧發(fā)酵，如果發(fā)現酒有邪雜味，肯定是原料帶來的一部分，另外就是窖池發(fā)生漏氣、跑氣現象，循環(huán)7次。在生產過程中，必須做到前期有氧發(fā)酵、后期做到無氧發(fā)酵，這并不矛盾，經常有人問這個問題，一下說不需要氧，一下又說需要氧，你這不是矛盾了嗎？其實問這個問題的人，他并不是一個專業(yè)的技術人員，也不是一個真正懂得發(fā)酵的專業(yè)技術人員。
有氧無氧與淀粉及酸酯的關聯性
無論任何現象白酒發(fā)酵，只要是固態(tài)發(fā)酵，必然要經歷糖化階段和產酒階段（即有氧發(fā)酵和無氧發(fā)酵階段）這里面涉及到淀粉的消耗問題，在一般情況下，濃香型白酒入池的淀粉一般在15-17-％之間居多，出酒之后消耗淀粉3％左右，我們知道，質量好的濃香型白酒，四大酯的規(guī)律是：己酸乙酯>乙酸乙酯>乳酸乙酯>丁酸乙酯，對應的四大酸己酸>乙酸>乳酸>丁酸，或己酸乙酯>酸乙酸乙酯>乙酸乙酯>丁酸乙酯，那么問題來啦，怎樣控制乙酸>乳酸及其對應乙酸乙酯>乳酸乙酯>，這就是我們要重點討論的關鍵問題。前面提過，微生物的四種關系。但是如何根據生產環(huán)境來控制微生物是生長，在這里，我們以濃香型和醬香型白酒為代表來分析。
大家知道，濃香型白酒使用的是中溫大曲，糖化力高達700個單位以上，用曲量為投糧量的23％左右，所以在晾膛上操作，曲糧梁攪拌均勻直接入池發(fā)酵，未經堆積發(fā)酵的環(huán)節(jié)，濃香型到底能不能進行堆積發(fā)酵？從微生物的角度來看，從實際操作的情況來看，酒質和產量都很好的，答案是可以，經堆積后，糖化達到了優(yōu)化，淀粉轉化為糖，溫度散然部分，入池后更利于在窖池中進行長期發(fā)酵，這視乎破或顛覆了傳統(tǒng)的濃香型不能堆積的觀念。
我們知道，糖化的時間一般為24小時，濃香型只需要堆積24小時即可入池發(fā)酵，在堆積過程中，氧氣充足，霉菌好氧，大量繁殖，從而有效控制乳酸菌的生長繁殖，有效控制乳酸乙酯的生成，從而實現己酸乙酯>乙酸乙酯>乳酸乙酯>丁酸乙酯，解決了長期以來在濃香型酒中如酸乙酯>乙酸乙酯的狀態(tài)，可以大大的提高濃香型白酒的質量，我們可以這樣試想一下，在窖池里（氧不充分）糖化效果肯定沒有在晾膛堆積糖化（屬于開放式糖化）的效果好，堆積可以采用長方形的箱式也可以采用醬香型的堆積糖化，糖化的效果都很好，溫度也得到有利的控制，同時可以避免在窖池糖化升溫過猛的現象，利于濃香型酒質的提升。
從產香的角度考慮，采取在晾膛堆積糖化，淀粉含量可以考慮提高2％左右，無論濃香型或醬香型白酒幾乎每一個輪次出酒后消耗的淀粉含量一般都在3個點左右，即3％，適量增加淀粉含量的投入更利于乙酸及乙酸乙酯的生成，使乙酸及乙酸乙酯和乳酸及如酸乙酯比較，更具有占絕對的優(yōu)勢。
醬香型白酒的堆積作用，很多資料都有介紹過，在這里，從微生物的角度再一次來討論堆積的作用，醬香型白酒淀粉含量高，下沙一般在38％左右，糙沙一般在36％左右，（配置5-10％的母糟），所用的高溫大曲糖化力比較低（糖化力100-300個單位，霉菌和酵母菌含量也很低）但是經過在晾膛堆積發(fā)酵（半圓形堆積，高度一般不超過1.6米）4-5天左右，用手伸進插入堆子，人體能感應堆子的溫度：頂部高達55℃、腰部（面對堆子，以人站立為準，拴皮帶對應堆子的位置就是腰部）35-45℃左右，底部溫度28-35℃。堆積溫度升高的原因，一是微生物繁殖需要排出廢氣，二是微生物（主要是霉菌和酵母的大量繁殖）繁殖需要消耗一定量的淀粉，生成其他的香味物質或前載體香味物質，醬香型的香味物質中有的物質并不是一次性生成，二是經過多次的轉化而生成，這也是造成醬香型白酒的香味成分復雜的原因之一。醬香型白酒經4-5天的堆積，在堆子的表面會形成白色的菌落，說明糖化很正常，酵母也繁殖得很好，同時會散發(fā)類似蜂蜜的甜酒味道，用手捧起來聞起來比較舒服，粘在手心的香味久久不消失，這個時候可以入池發(fā)酵了，再等堆子就會老，影響出酒率。
在入池過程中，我們要遵循一個原則：用抓斗從堆子的頂部開始抓起糟醅入池，即從溫度高的地方開始入池，水分由少到多（指尾酒），在一些酒廠，窖池底部會出現1-2甑出酒不好就是沒有遵循這個原則。正常出酒的糟醅，每經過一個輪次，淀粉含量會循環(huán)3％左右，經7個輪次后，殘余淀粉含量一般在12-15％左右，乙酸及乙酸乙酯從1-7輪次依次因淀粉含量逐漸降低而依次降低，乳酸及如酸乙酯因淀粉含量逐漸降低而依次增大，這是我建議濃香型生產需要提高淀粉含量的原因之一，從微生物的角度來思考，濃香型強化己酸菌的培養(yǎng)是做到了，但是淀粉的含量高低也是決定了乙酸及乙酸乙酯的含量高低的問題是很多廠家很少考慮的問題。
醬香型白酒的生產，從下沙開始，每一個細節(jié)都很重要，水分、溫度、酸度、蒸糧壓力必須嚴格控制到位，同時還必須根據生產環(huán)境及氣候來調節(jié)水分、溫度、酸度三者的關系，充分利用有氧和無氧的原理步驟來合理控制生產因素，才能保障生產正常進行，醬香型白酒生產，一般來講在下、糙沙時蒸糧時間一到要把控好，蒸糧氣壓控制0.08Mp,時間一般控制在110min,下沙控制入窖水分在37％，糙沙控制在39％左右，可以有1％的出入，有的生產廠家，為了增加產量，延長蒸糧時間，增加用水量，增大蒸糧壓力，導致1、2輪次產量大，酸酯含量低于正常的1、2輪次酒，導致三輪次后產量低，質量差，不按比例出酒，影響了整年的生產計劃。
正常的操作，下沙蒸糧氣壓及糙沙蒸糧氣壓及蒸糧時間一般都不會出現問題的，但是堆積發(fā)酵的堆子起溫是個關鍵問題所在，在貴州，1輪次后氣候開始變冷，很多酒師因不懂有氧和無氧的關系，把生產車間的門窗關閉很嚴，導致生產車間造成一定量的缺氧，這是錯誤的操作，結果車間不能起到很好的透氣，影響到糖化的作用，因為乳酸菌厭氧，這個時候會大量繁殖，乳酸含量升高，會起到占絕對性的優(yōu)勢，從而勢必會控制霉菌的正常生長繁殖，這個時候從產量來判斷，1、2輪次酒是不會看出問題的，因為下沙（2:8、糙沙3:7）和糙沙糧食是按一定的比例來磨糧的,1、2輪次出酒主要是下沙（2:8、糙沙3:7）和糙沙磨糧食的碎糧出酒，而不是顆粒高粱出酒，但是會為以后的輪次埋下了隱患，出酒不好，酸味重。
在第二個輪次取酒時，根據前面的輪次的產量及糟醅的水分、酸度來調節(jié)并準確判斷蒸煮高粱的時間，2輪次取酒后，高粱必須蒸煮熟透，同時根據氣候來調節(jié)進行翻堆操作，確保氧氣充足、糖化到位，做到第三輪次酒產量、質量兼顧，一旦二輪次高粱蒸煮不到位，勢必3輪次酸度增大，影響到后面所有的輪次出酒、甚至影響一整年的生產，整個生產計劃全盤被打破，影響到五年的成品酒的質量，足以可見，醬香酒的生產確實復雜，第一個輪次酒的質量、產量就會影響全盤的生產計劃，第一個輪次出現了問題，后面的輪次一定出現問題。有的廠家追求產量，從下糙沙一開始，就用猛火蒸糧，導致下、糙沙、一輪次高粱過分的蒸煮熟透，一輪次酒的產量過多，達100斤以上，酸度特別的低，低于3.0g/L，這樣的酒相當于輪次提前，質量相當于二輪次的酒，以此類推，二輪次酒質量相當于三輪次的酒，這樣的醬香酒意義不大，香型不好、質量不好，基礎酒不好，再存放多少年質量也好不大哪兒去，意義也不大，我們不提倡。
有氧和無氧與淀粉產酸及對應酯的關系
? ? ?無論濃香型或醬香型或其他固態(tài)發(fā)酵白酒，淀粉轉化為可發(fā)酵性糖的過程它是一個需要氧的過程，后期入池發(fā)酵無氧產酒，酒的產量及質量好與不好，關鍵在于糖化環(huán)節(jié)，淀粉不糖化或者糖化不理想，就更談不上產酒了。我們知道，淀粉的含量高低決定出酒率的高低（釀酒對淀粉的含量高低因香型而異），但是淀粉與酸和酯的關系人們卻很少去關注，從醬香型白酒的生產工藝及出酒率的情況來說，淀粉含量高低與產對應的酸酯是一一對應的，淀粉含量高產乙酸及對應的乙酸乙酯就高，在醬香型酒中，因每個輪次消耗3個點的淀粉含量，到四輪次的時候淀粉含量一般在26％左右，這個時候，由于淀粉含量降低，乙酸及乙酸乙酯含量也逐漸降低，而乳酸及如酸乙酯含量卻逐漸增高，5、6、7輪次含量更高，乙酸及乙酸乙酯含量越來越不明顯，但是1-7輪次缺一不可，每個輪次的產量是要求特別嚴格的，產量多了香味成分不明顯，整體質量級別會降低，影響整年的生產，影響到5年后的成品質量，無論在哪一種香型白酒，產量要適量控制，質量才能有保障，一味追求產量而忽視質量，頭重腳輕不可取，我們不提倡，記得中國釀酒第一大師、酒中泰斗季老酒說過：基礎不牢，地動山搖，從這里我們可以看出，做人做事做酒做產品道理是一樣的，釀酒要重視基礎，基礎是根基，是企業(yè)的生存的前提條件，離開質量去談發(fā)展壯大是忽悠人。
總之，只要是屬于固態(tài)發(fā)酵酒，有氧和無氧發(fā)酵始終貫穿整個釀酒過程，釀酒的實質及目的：就是淀粉在微生物的作用下轉化為可發(fā)酵性糖，再將糖轉化為酒，大家要嚴格把控好淀粉、酸度、水分、溫度、糖化、蒸汽壓力、環(huán)境、氣候等這八大因素之間的內在聯系，釀出質量上乘的美酒。
作者/楊昌盛：貴州黃平縣人，國家級品酒師，生于1978年，1999年畢業(yè)于貴州省第一輕工業(yè)發(fā)酵專業(yè)，從事白酒行業(yè)21年，現就職貴州茅臺鎮(zhèn)國威酒業(yè)(集團）有限責任公司，發(fā)布論文數篇。致力濃香型和醬香型白酒研究，2015年仁懷市醬香白酒3輪次出現大面積欠產，公司組織本人帶隊研究，取得積極性的科研價值，于2016年第263期，發(fā)布論文《大曲醬香酒夏季掉排的原因及解決措施》文章編號：1001-9286（2016）05-0086-03
（中國食品報中國酒整理）
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