酸是白酒生产过程中的重要物质,来源于发酵培养时的生物合成、环境、水中等。酸的计量常见的一般按酸度衡量,即能被强碱滴定的物质的量。这些物质包括游离二氧化碳、有机酸、无机酸及强酸弱碱盐等,其中又以有机酸居多。
作为发酵生产的影响因素之一,酸对酒曲、微生物、酶类等会有明显的促进或抑制作用;同时,作为风味成分,又起着不可或缺的作用。
1.对酒曲发酵力的影响
酒曲作为白酒生产用的糖化发酵剂,是通过自然接种、扩大培养、后期储藏等处理后制作而成,其中含有丰富的微生物类群及大量的活性酶类。酸度是成品曲的重要检测指标之一(见表1),其反应了制曲过程的产酸情况,酸度过高,往往是乳酸菌等杂菌污染的结果,用此曲发酵将会给酒醅带进许多杂菌,增加酒醅的酸度和发酵抑制,从而影响最终生产的产量和质量。
表1. 大曲不同酸度计对应评分标准
酸 度 |
得 分 |
0.9~1.30 |
8 |
0.6~0.85 |
6~7 |
0.4~0.55 |
5~6 |
<0.4 |
0 |
2.对微生物活性的影响
环境中的酸度,即pH值对微生物的生命活动影响很大。主要作用有:引起细胞膜电荷的变化,从而影响微生物对营养物质的吸收;影响代谢过程中酶的活性;改变生长环境中营养物质的可给性及有害物质的毒性。同一种微生物由于培养液的pH值不同,代谢产物的种类及数量也不尽相同。以酵母菌为例,其生长的最适pH值为 4.5~5.0,进行的是乙醇发酵。如果当pH值高于8 时,发酵产物有乙醇、甘油、乙酸等。不同微生物对pH值有不同的适应范围。己酸菌能正常产己酸的pH为5~7,pH<4不产己酸,pH>5 不利于己酸菌的生长代谢。
3.对酶及生化反应的影响
由于不同的酶及酶所参与的生化反应有不同的pH值适应范围,所以在一定的pH范围内,有的酶及生化反应旺盛,而有些几乎不反应或钝化,pH对酶的影响机理主要表现在两个方面:①改变底物分子和酶分子的带电状态,从而影响酶和底物的结合;②过高或过低的pH都会影响酶的稳定性,进而使酶遭受不可逆破坏。当pH值大于酶的最高耐受度时,酶就会失去活性,且不可恢复。因此,酸的多少影响酶活性的高低,酶的活性又影响促反应合成的快慢,即代谢产物的积累速度。与白酒有关的多种酶的作用条件见表2。
表2. 白酒相关酶类作用条件
酶的名称 |
pH值 |
温度(℃) |
乙醇脱氢酶 |
6.0 |
30 |
过氧化氢酶 |
6.0 |
25 |
G氧化酶 |
5.6 |
30~38 |
α-淀粉酶 |
6.2 |
90 |
糖化酶 |
4.6 |
62 |
蛋白酶 |
6.8~7.0 |
40~45 |
脂肪酶 |
7.5 |
40 |
(半)纤维素酶 |
4.5 |
40~45 |
果胶酶 |
3.0 |
50 |
4.对窖泥的影响
窖泥是大量微生物栖息、活动、生存的场所,窖泥中含有大量的梭状芽孢杆菌等产香微生物菌群,窖泥pH值不仅影响着窖泥中的有机物降解,无机物的溶解,胶体物质的凝聚与分散,氧化还原反应速度和各种微生物的活动强度,而且直接影响窖泥中多种酶所参与的生化反应速度。有文献对多个老熟及老化窖泥进行分析,结果见表3。
表3. 不同材料和窖泥pH值分析
项 目 |
pH 值 |
|||
黄土 |
5.6 |
5.5 |
4.9 |
5.3 |
成熟老窖泥 |
6.7 |
6.5 |
6.7 |
6.8 |
老化窖泥 |
5.1 |
4.8 |
3.5 |
4.1 |
从表中得研究数据可知,pH值是优质的成熟老窖泥重要的考量指标,有规律可言,合适的酸度决定了窖泥品质及对发酵的促进作用。
5.对酒质的影响
我国各种香型的白酒,其中的酸几乎都是以乙酸、己酸和乳酸为主。有机酸是重要的呈味物质,含酸量太少的酒,酒味寡淡,后味短,苦涩有异杂味;含酸量过大的酒,酒味粗糙;适量的酸在酒中能起到缓冲和调味作用,可消除饮后上头和口感不协调现象,酸也是形成酒的“后味”的重要物质。同时,有机酸与醇作用,在白酒生产及贮存过程中,缓慢地生成各种酯。各种酸的总含量以及各种酸以何种比例共存,是协调口感最重要的影响因素。有资料报道:主要的有机酸在优质浓香型大曲酒中的含量排列顺序为乙酸> 己酸> 乳酸> 丁酸等,结合感官品评发现,在一定范围内,己酸含量高的酒酒质好,特曲、头曲、二曲、三曲中己酸含量呈显著递减趋势。
综上可见,酸对白酒生产的稳定性起着重要的影响,因此,调整和控制生产发酵环境中的酸度就尤为重要。常见的酸度控制方法有以下方面:
①控制合理的入池温度、入池淀粉的含量以及入池糟醅的松紧。
②合理管理窖池, 以防窖池裂口, 杂菌感染。严格管理生产卫生, 防止杂菌生长、繁殖。
③将酒糟进行大气冲酸或二次冲酸, 以降低母糟酸度,或进行滴窖勤舀黄水。
④采用合格的酒曲, 或者配合使用耐酸性强,质量稳定的干酵母或新型生物曲发酵,提高酸性条件下发酵强度,保证产量和质量。
⑤根据季节和环境条件适当调整发酵周期及生产工作时间。