人工老窖技术北方应用的研究

【长春榆树大曲集团股份有限公司总工程师/刘宝贵】

水母网 日期: 2007-05-09 来源: 华夏酒报

人工老窖，就是模拟天然老窖微生物区系，用微生物纯菌种培养，或以老窖泥微生物富集培养的方法，人工培养老窖泥，并以此老窖泥建成的大曲酒发酵池。

“千年老窖万年糟”，这是对传统的浓香型白酒生产的高度概括总结。它突出了老窖的根本作用，没有老窖产不出好酒。70年代初，科研单位与白酒企业合作， 对浓香型白酒的生产进行了深入的研究。通过气相色谱分析技术，确立了己酸乙酯是浓香型白酒主体香气成分的理论。又经过了更深入的探讨，认定己酸乙酯来源于 老窖泥中窖泥功能菌的代谢产物，并成功地完成了窖泥功能菌己酸菌的分离、纯化，以及大生产的应用技术。并在四川率先推出了人工培养老窖技术，在全国掀起了 浓香型白酒学四川的高潮，特别是北方数省白酒企业纷纷到四川的各名酒厂学习，人工老窖技术遂在北方全面推广。 据专家论述：一个天然窖池要成为老窖池，需要15年—20年左右的时间。而人工老窖则在短时间内就能生产出优质酒。但人工老窖在发挥它巨大作用的同时，也显露出其易于老化的弊端。特别是北方的人工老窖池相比南方的人工老窖更容易出现功能退化现象。

一、窖泥退化的现象、特征及危害 1.现象

经过一段时间的使用后，窖泥逐渐变硬，表面析出碱白色物质或针状结晶物质。酒的质量也开始下降，退化窖池所产之酒，口味虽很纯正、醇和，但窖香较差，主体香己酸乙酯含量很低。 2.主要特征是

（1）窖泥板结干硬，颜色灰暗，有白色晶体析出，窖泥易脱落，掉渣，失去了建窖初期的柔软程度。正常的成熟窖泥应该是乌黑色，无结晶物质，在阳光照射下呈现五光十色。手感湿润，细软，油滑。

（2）闻窖泥的气味缺少老窖固有的香气。好的窖泥应具有己酸菌、丁酸菌、甲烷菌发酵后形成的浓郁的窖泥香气。

（3） 窖泥生物检查，经染色检查，退化窖泥中的细菌、杆菌、梭状菌、芽孢杆菌少，且瘦小，优质窖泥中的菌的情况则与其相反，菌数多且肥壮。

（4）产酒质量下降。经对比检测：总酸由0.19g/100ml下降到0.11g/100ml，下降了42.1%。总酯由0.52g/100ml下降到 0.37g/100ml，下降了28.8%。己酸乙酯由160mg/100ml下降到55.3mg/100ml，下降了65.4%。

感官鉴定：口感纯厚、绵柔，但香味淡泊，而优质窖的酒的感官特点是：芳香浓郁，醇厚、甘爽，回味悠长。 3.危害

（1）窖泥中有益菌含量严重不足。经测定：退化窖泥中主要功能菌己酸菌数量只有成熟窖泥中己酸菌数量的1/3，甚至更低。酵母菌数量则更少，因此也就不能充分的向己酸菌提供足够的营养成分，既妨碍了出酒率，又影响了酯化作用，降低了质量。 （2）窖泥退化造成窖泥中营养成分的枯竭。经测定，退化窖泥中氮、磷含量低于成熟窖泥的2－3倍，而钾则严重不足。窖泥中有益菌，己酸菌、丁酸菌、酵母菌等的繁殖生长所需营养严重不足，其代谢受到障碍，有益菌加速衰退。

（3） 窖泥退化造成窖泥酸化，PH值偏低。窖泥中己酸菌生存繁殖的最适PH值为5.5－6.5，而退化窖泥的PH值均在4.1－5.6之间，更低的在3.5左右。PH值过低严重影响己酸菌的生育繁殖。

（4） 退化窖泥造成窖泥水分严重不足，正常窖泥水分经检测是48%左右，退化窖泥水分只有31%－36%。主要是由于窖泥退化后板结，变硬，不吸水，不能含水所致。 （5）退化窖泥造成结晶物质的析出。经研究单位检测认定，退化窖泥中析出的白色结晶物是乳酸铁和乳酸钙，并经实验确认，过量的乳酸铁、乳酸钙对己酸菌具有毒害作用，使己酸菌数和产酸量明显下降，对己酸乙酯的生成有明显的阻碍作用。 二、北方窖泥功能退化的原因

经调查、考察，并结合生产实际经验，退化的主要原因有：

1.北方地区特别是东北地区的地理、气候条件造成先天不足。南方高温多雨，空气潮湿，土壤中微生物菌群和菌数多，土壤呈微酸性，腐殖质含量较多，且细 腻，所建窖池保水好，不漏窖。而北方地区则纬度较高，在北纬40度－50度之间，比云、贵、川等南方省份高出15度以上，全年平均气温低于全国平均气温， 属寒冷地区，东北则属高寒地区，全年冰冻期较长，北纬40度以上地区冰冻期达5个月之多，气温低，湿度小，空气干燥，风沙大，空气和土壤中的微生物都少， 寒冷和干燥的空气使得窖泥水分蒸发快，营养吸收不足，菌数更加减少，窖泥板结，功能退化。

2.菌种选用不适宜。单纯的追求己酸菌纯菌种产酸、产酯高，起效快的作用，而忽视了窖泥菌及其共生菌的作用，应根据北方特点选用窖泥功能菌。

3.窖泥配方不合理。窖泥是浓香型白酒的根。搞好窖泥的培制是提高浓香型白酒质量的重要途径。

（1）培制窖泥易出现物料比例不当，营养失调现象，使某些营养成分出现过剩或不足，培制窖泥添加的钙盐掌握不当，为窖泥退化提供了前驱物质，如碳酸钙、磷酸钙的使用，经乳酸化后起碱和结晶而板结。

（2）培制窖泥用土，砂性较大，界面效应小，妨碍了酒醅的加水量，酒醅水量大，窖泥容易脱落，酒醅水分小，影响菌类的繁殖、生长、代谢。

（3）培制窖泥时使用的河塘泥质量不好，低劣污泥含砂大，丁酸菌、己酸菌数少，有的还被工业污染，不经过相关检测而盲目使用。 4.窖泥的制作和管理不合理

（1）窖泥和的不均匀，各种物料不能均匀的分布在窖泥中，出现和不透，有灰包，夹生现象，造成窖泥发酵不透，生熟混杂，不柔熟，给建窖后留下隐患。

（2）窖泥培养时发酵温度低，己酸菌生存繁殖的温度应是35－38之间，窖泥培制大部为室外露天培养，特别是春、秋季培养窖泥，温度较低，窖泥发酵不透，总菌数少。 （3） 窖泥培制过程中，管理不到位，无保护措施，使窖泥表面和四周水分蒸发、干燥。

（4）窖泥培养成熟后，没能及时的投入建窖使用，使窖泥中的营养成分在存放中就自行消耗掉，造成窖泥质量下降。

（5）窖池建成后，没能立即投入使用，空窖长期暴露在空气中，窖泥干涸，己酸菌死亡，有的窖壁上长满了霉菌，消耗了窖泥营养，窖泥质量变坏。 5.窖池使用、保护不当

（1）北方气候寒冷，空气干燥，特别是冬季生产，有的发酵室无取暖设备，又没有采取相应的保护措施，使部分窖泥受冻，窖泥中的菌类失活或休眠。

（2）酒醅出窖时伤害窖泥，人工挖窖时不慎将窖壁的窖泥挖掉。有的甚至露出竹签。机械抓斗出窖对窖池伤害更大，抓酒醅时把窖泥抓掉，严重的损坏了窖泥。

（3）重视产量，忽视质量，酒尾淋壁坚持不好，淋壁酒尾用量少，酒度达不到要求，窖壁吸水，吸营养不足。酒尾淋壁方法不当，没等窖壁吸收，酒尾就流到窖底去。 （4）部分窖泥功能退化时，未能及时更新窖泥和强化窖泥，加剧了整窖窖泥的衰退。 （5）跑窖调糟工艺，空窖时间过长，特别是休班或者倒班时，更延长了空窖时间，且无保护措施，窖泥水分大量蒸发。 6.工艺操作不合理

（1）酿酒配料不合理。窖池容积和甑桶容积不配套，造成窖内酒醅不足，发酵终了，酒醅下跌后，窖口部分的窖泥暴露在空气中，造成窖泥失水，菌类死亡。

（2）跟窖作业坚持不好。不能坚持沿边踩窖，造成封窖泥翻边，窖池透气，窖泥干燥，同时使酒醅发霉，影响产品质量。

（3）制酒工艺参数执行不严谨。酒醅淀粉、水分、酸度等参数不合理，淀粉偏低，酒醅发糙，水分过早下沉，使窖泥吸水不足。酒醅中水分长期偏低，发酵温度偏高，窖泥水分易蒸发。酒醅酸度偏高，超过己酸菌生存的PH值范围，影响己酸菌的生长。 （4）配料中稻壳用量偏大，粮糟过于疏松，又未能合理的踩窖，窖中带进较多的空气，窖内厌氧条件差，对窖泥功能菌有害。

（5）盲目延长发酵周期，窖内酸度升高，影响窖泥功能菌的繁殖生长。除特殊的个性酒以外，一般60天左右的发酵期较为适宜。 三、北方人工老窖技术的应用 1.菌种的选用及窖泥的制作

（1）选用合适的窖泥菌种是关键。本企业有近40年生产浓香型大曲酒的历史，经历了三个不同的发展时期，亦即三个不同窖泥菌种使用时期，70年学习四川 大曲酒工艺，从四川引进窖泥作为菌种进行扩大培养建窖。80年技术改造，使用了人工分离纯种的纯己酸菌（砂土管）菌种进行逐级扩大培养后用于建窖。86年 三期技术改造，利用70年的优质老窖泥菌种富集培养建窖，通过长时间的生产观察积累总结，对三个时期的窖泥变化及酒质情况进行了对比分析。

70年以四川窖泥为菌种的窖泥，还具有较好的活性，窖泥乌黑，香气较正，具有臭鸡蛋的气味。个别窖池出现返碱和晶体物质析出现象，产品质量：己酸乙酯含量，双轮底：580mg/L以上，粮糟酒：220mg/L－280mg/L之间，感官品评，窖香较浓，口感醇厚。 80年，以纯己酸菌为菌种的窖泥。窖泥退化较重，部分窖泥板结，析出结晶体较多，窖泥较脆，窖泥香气较差。产品质量：己酸乙酯含量，双轮底，380mg/L－500mg/L之间，粮糟酒：150mg/L－220mg/L之间，感官品尝，浓香风格，欠浓郁感，口感单调。 86年采用70年老窖的窖底泥为菌种的窖泥，到目前为止，除个别窖池退化外，绝大部分窖池都比较优良，窖泥乌黑，柔熟，水分充足，板结少，窖泥具有己 酸、丁酸发酵后产生的固有的窖泥香气。产品质量：己酸乙酯含量，双轮底酒：500mg/L以上，粮糟酒：250mg/L以上。

通过几十 年采用不同菌种用于窖泥的生产实践对比看，应用本地优良老窖泥作为菌种，更具有适应性和发展前景，该窖泥中的菌类对北方的寒冷，干燥的气候条件早已适应， 外地菌种包括窖泥菌和纯种己酸菌，引到本地来都有一个长期驯化和适应的过程，有的不适应还要被淘汰。纯菌种的使用具有见效快，提高质量迅速的特点，但实践 证明，纯菌种抗老化性差，窖泥功能容易退化。

（2）窖泥配方应以天然物质为主，应少加或不添加某些化学产品，特别要严控钙、铁、盐类的添加。因各地土壤结构成分、酸碱度、含砂量、粘和度的不一致，应因地制宜，确定窖泥配方，不可千篇一律，人云亦云。

（3）窖泥的培养条件。窖泥的培养条件应基本符和菌种培养时的条件。温度、PH

值、营养成分应与菌种阶段基本趋于一致。黄土应有粘性，含砂少的黑土应选 腐殖质，碳、氮、磷含量适中的，塘泥应选含己酸菌数多，无工业污染的。北方培制窖泥应选择夏季最热的时段进行集中培制，地点应选择朝阳，太阳能直射，避 风，地势较高，不积水的地点为好，堆积泥的地方以夯实的土地面为宜（土地比水泥地面保温，热传导慢），为防水分流失，地面上可铺塑料薄膜。泥池周边砌矮 墙，内衬塑料薄膜。

（4）窖泥必须踩制。通过反复的用脚踩踏，或用机器搅拌将窖泥踩到柔腻的程度，使各种物料、菌液能充分均匀地融合到一起，消灭灰包和夹生泥，再堆到泥池中发酵。 （5）窖泥的管理。平时窖泥的管理主要是温度和水分的管理。根据己酸菌的生活习性，窖泥温度不可低于35度，水分不低于48%，水分高不利于将来抹窖， 水分低不利于己酸菌发酵，和泥时要将水和黄水加热到能使窖泥不低于35度的温度和程度。泥上要盖塑料薄膜，防止水分蒸发。北方昼夜温差大，白天吸收的热量 夜间易散发掉，夜间应加盖保温材料：如草帘子、苫布等，特别是雨天更要注意保温，发现水分蒸发大时应及时喷洒菌液或净水。在基本厌氧的条件下发酵30天， 当泥中冒出大量气泡，显示窖泥发酵良好。 2.窖池的养护

（1） 建窖抹窖泥时，将成熟的窖泥按一定量从泥池中挖出再加入适量的菌液，用人工踩烂，踩均匀后及时抹到钉有竹签的窖壁上，并使窖泥高于竹签3厘米－5厘米左右，以窖泥不滑落为准，抹窖泥要与生产同步进行，抹完窖泥后立即将酒醅投入窖中，不可空窖。

（2）生产中每排酒醅出窖后，应向窖壁喷适量的菌液和酒尾，长期保持窖泥的湿润，有利于厌氧功能菌的繁殖生长，使窖泥始终处于旺盛期。本公司采用上述措施后，86年建的窖池退化现象较少。

（3）挖窖时严禁将窖池碰坏，特别是使用机械抓斗操作的，更严禁抓斗碰窖壁。窖壁上的酒糟须人工用扫帚扫掉，一旦把窖泥碰掉，应立即补上新窖泥。

（4）生产中如发现窖泥有退化现象应及时对窖泥进行更换，不可等待。更换的方法是：将退化的窖泥用扁铲从窖壁上轻轻地铲下，根据退化的程度一般可铲下5 厘米左右（由于窖泥表层长期接触糟醅，受酸的影响表层更易于退化，而深层的则退化的很缓慢），之后往窖壁上喷洒些菌液，再将准备好的窖泥均匀地抹到窖壁 上，并迅速地投入酒醅。铲下来的窖泥中含有较多的乳酸盐类，不可再次利用到发酵泥中，可作为封窖泥用。

（5）根据北方寒冷的特点，冬季发酵室内应采取保温的措施，防止窖泥受冻。封窖泥要加厚，上盖塑膜，室内较冷时应加盖草帘等保温材料。 3.良好的工艺条件，可延缓窖泥的退化

（1）确定合理的配料比。根据窖池容积和甑桶容积来确定合理的投料量。醅料入池封窖后，窖帽应高于池口60厘米－70厘米。发酵结束，酒醅下跌后，窖帽 仍高于池

口20厘米－30厘米为宜，这样就可以使窖泥始终在酒醅的保护下不至于暴露出来。窖帽过高，封窖难以操作，且发酵不良易造成“撇顶”现象，窖帽过 低易使窖泥裸露。 （2）坚持养窖工艺。酒醅入窖前向窖壁喷洒菌液酒尾和适量曲粉。注意要喷酒，不要泼洒，使窖泥永远保持湿润和营养丰富。

（3）坚持跟窖作业。跟窖就是每天进行沿边踩窖，直到发酵结束，排除酒醅下沉时带进窖内的空气，使酒醅窖壁紧密结合。

（4）控制入窖酸度。酸度过高，影响窖泥中己酸菌的生存。PH值应控制在5.5－6.5之间，PH值大于8.0小于5.0，对己酸菌都不利。确定合理的发酵周期，避免发酵期过长使窖内大量生酸。

（5） 保持酒醅内有足够的水分。窖泥中一切功能菌的活动都必须有足够的水分参与。窖泥中水分的补充主要来源于酒醅，酒醅水分低，窖泥吸收水分就不足，根据北方干 燥，水分蒸发快的特性，合理确定入窖酒醅的水分。另外，酒醅中要有足够的淀粉含量，尽量控制稻壳的使用量，保持酒醅中的水分不至于过快的下沉。

综上，人工老窖技术的发明、推广及全面应用，无疑对中国白酒事业的发展作出了巨大的贡献，从老一代酿酒工程技术人员发明了人工老窖技术，到如何使人工老窖“不老”，特别是北方老窖“不老”，应是我们不断研究的课题。