一种提升白曲固态圆盘培养糖化力的生产工艺的制作方法

本发明属于酿酒麸曲生产工艺，具体涉及一种提升白曲固态圆盘培养糖化力的生产工艺。

背景技术：

1、白曲是麸曲白酒酿造中重要的糖化剂，其产生的糖化酶和酸性蛋白酶对淀粉质原料的糖化和白酒风味物质的形成具有关键作用。糖化力是衡量白曲质量的核心指标之一，直接关系到酿酒过程中淀粉的液化、糖化效率以及最终出酒率，当糖化力不足时，淀粉无法被充分分解为可发酵性糖，不仅会导致出酒率降低，还会导致残留淀粉在后续发酵中成为杂菌滋生的基质，影响酒体纯净度。

2、除此之外，糖化力低下的白曲往往需要通过增加用曲量来弥补酶活力缺陷，但这会引入过多的菌体蛋白和代谢副产物，给白酒带来苦味、霉味等不良风味，严重影响酒体品质。因此，如何在白曲工业化生产过程中有效提升糖化力，始终是本领域技术人员持续关注和亟待解决的技术难题。

3、目前，白曲的工业化生产主要采用圆盘制曲机进行厚层通风培养，具体通过机械化自动化控制系统实现了制曲原料的计量、输送、蒸煮、培养、干燥等工序的连续化操作，相比传统曲盘和帘子制曲大幅降低了劳动强度，提高了生产效率。

4、在圆盘厚层通风制曲工艺中，温度控制是决定成曲质量的关键环节，白曲霉在固态发酵过程中会产生大量代谢热，导致物料品温快速上升。为避免高温抑制菌体生长和酶系合成，工业上普遍采用间断性通风的方式对物料进行强制降温，通过周期性通入冷风带走发酵热，将品温控制在适宜范围内。然而，频繁的通风操作不可避免地会携带大量水分离开物料体系，导致物料含水量快速降低，水分的过度散失不仅直接影响菌丝体的正常生长代谢，还会造成产酶环境恶化，最终导致糖化力下降。

5、现有技术中围绕提升白曲糖化力的技术改进主要集中于菌种选育与改良、固态培养基配方优化和种曲制备工艺改进等方面。

6、具体的，现有技术可通过诱变育种、基因工程等手段筛选或构建糖化酶活力更高的白曲霉菌株，从源头提升产酶潜力。然而，菌种改良具有不确定性高、筛选周期长、菌株遗传稳定性难以保证等问题，且高产菌株对培养环境的要求往往更为苛刻，在实际工业生产中无法稳定表达其优良性状、并实现大规模批量生产。

7、现有技术还可通过调整麸皮、稻壳、豆粕等原料配比，或添加寡肽、无机盐等营养因子，改善菌体的生长和产酶条件。然而，培养基配方的优化仅解决了营养供给问题，并未触及培养过程中因通风控温导致的水分散失这一关键工艺缺陷，其糖化力的提升潜力受限于培养环境的控制精度。

8、现有技术还可将传统的固-固培养改为液-固结合工艺，即液态菌液接种固态制曲，以减少种子阶段的杂菌污染，提高种子的纯度和活力。

9、中国发明专利cn105132233a公开了一种新型河内白曲生产工艺，具体采用封闭式液体种子罐培养三代曲种，替代传统厚层通风制曲工艺中的三级固体种子，实现了液体种子与蒸煮物料的无菌对接接种，从源头上解决了三级固体种子易染菌的问题。

10、中国发明专利cn106947701a公开了一种提高河内白曲糖化力的方法，同样采用液态制种固态制曲的液固结合工艺，有效提高了种子的纯化度，降低了污染程度。

11、然而，上述专利均仅针对种子制备阶段的纯化和活化进行改进，对于固态培养阶段如何通过工艺控制手段减少酶活损失、进一步提升糖化力，并未给出具体的技术启示，也没有针对现有圆盘厚层通风制曲工艺中因被动响应式控温策略导致通风频次过高、物料水分快速散失、糖化力受限的技术缺陷给出解决办法。

12、有鉴于此，本发明提出一种提升白曲固态圆盘培养糖化力的生产工艺，以克服现有技术不足，获得一种可大规模生产的提升白曲固态圆盘培养糖化力的生产工艺。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于解决现有技术中现有圆盘厚层通风制曲工艺物料水分快速散失、糖化力受限的问题，提供一种提升白曲固态圆盘培养糖化力的生产工艺。

2、为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：

3、第一方面，提出一种提升白曲固态圆盘培养糖化力的生产工艺，包括如下步骤：

4、s1、将白曲霉菌种接种于培养基进行活化培养，所述活化培养条件为在30~32℃环境下培养4~5d，获得一代曲种；

5、s2、将麸皮与水按照预定比例混合、灭菌后，接种所述一代曲种进行固体扩培，获得二代曲种；

6、s3、将所述二代曲种接入液态培养基中进行液态扩培，获得三代液态菌种；

7、s4、将麸皮加水润料后蒸煮灭菌，冷却后与酒糟混合，获得固态基质；

8、s5、将所述三代液态菌种接入所述固态基质中，混合均匀后送入圆盘制曲机内铺平，铺料厚度为10~30cm，形成麸曲料层；

9、s6、对所述麸曲料层进行厚层通风培养，所述培养采用三段式控温工艺，包括：

10、第一阶段，所述培养起始时刻的0h至12h，控制品温为33℃；

11、第二阶段，12h至48h，控制品温为35℃；

12、第三阶段，48h至结束，控制品温为32℃；

13、以所述s5完成后启动圆盘培养的时刻作为培养起始时刻；

14、各阶段中，当品温超过该阶段的设定温度上限时，启动一次固定时长的通风；

15、其中，在培养开始后的24~28h和/或30~36h和/或48~50h，向所述麸曲料层补充无菌水，同时进行翻曲，使无菌水均匀分布于所述麸曲料层中；

16、所述培养结束后，制得白曲麸曲。

17、进一步的，所述s5中，所述铺料厚度为10~15cm。

18、进一步的，所述s6中，所述培养采用三段式控温工艺，包括：

19、第一阶段，所述培养起始时刻的0h至12h，控制品温为33℃，通入风温为29℃，单次通风时间为8~15min；

20、第二阶段，12h至48h，控制品温为35℃，通入风温为27℃，单次通风时间为18~25min；

21、第三阶段，48h至结束，控制品温为32℃，通入风温为30℃，单次通风时间为8~15min。

22、进一步的，所述s6中，单次向所述麸曲料层补充无菌水的补水量为所述麸曲料层总质量的3%~8%，补水后所述麸曲料层的含水量为40%~60%。

23、进一步的，在培养开始后的第24~28h，向所述麸曲料层补充无菌水，补水后所述麸曲料层的含水量为50%~60%。

24、进一步的，在培养开始后的第30~36h和/或48~50h，向所述麸曲料层补充无菌水，补水后所述麸曲料层的含水量为40%~55%。

25、进一步的，所述圆盘制曲机内设置有喷淋装置，利用所述喷淋装置向所述麸曲料层表面喷洒无菌水，所述喷淋装置的喷淋方向正对所述麸曲料层设置。

26、进一步的，所述喷淋装置包括沿圆盘径向均匀分布的若干喷头，所述喷头朝向所述麸曲料层表面方向设置，所述喷头的喷射范围覆盖所述麸曲料层的全部表面。

27、进一步的，所述喷淋装置的进水压力为4~6mpa，圆盘在所述喷淋装置喷洒无菌水时的转速为0.020~0.050r/min。

28、进一步的，所述s5中，所述麸曲料层的初始含水量为55%~65%。

29、本发明的有益效果是：

30、本发明采用斜面固体培养→三角瓶固体扩培→发酵罐液态扩培→固态圆盘培养的液固联合工艺路线，在封闭式发酵罐中进行液态菌种高密度培养，获得了菌体健壮、无杂菌感染的优质液态菌种，为后续固态培养提供高活性的接种物；与此同时，液态菌种接入固态基质后分布更为均匀，有利于菌体在固态基质上快速萌发和生长，为后续糖化酶的高效合成奠定了基础。

31、一方面，本发明在圆盘培养阶段采用三段式控温工艺，其中第一阶段可适当提高前期培养温度以促进菌体快速生长，第二阶段可维持菌体生长与产酶的适宜温度，第三阶段可防止菌体过早老化，延长产酶时间，通过预设的升温曲线进行分段控温、降低风温、减少单次通风时间、延长通风间隔，从源头降低通风频次，有效减少因强制通风导致的物料水分过度散失，保障培养全过程物料含水量处于有利于产酶的水平，进而实现了糖化力提升的技术目的。

32、另一方面，本发明在培养开始后的预设时间内利用喷淋装置向麸曲料层表面喷洒无菌水，补水同时启动翻曲机构进行翻曲，使无菌水均匀分布于物料中，相比于现有圆盘制曲工艺中与通风联动、目的仅为调节环境湿度的喷雾装置，本发明针对通风导致物料水分散失进行主动补偿式的定时补水，并将补水后的物料含水量维持在特定范围，确保了产酶环境的稳定；与此同时，补水与翻曲协同作用，不仅提高了补水的均匀性，还减少了设备单独操作的次数和能耗，使得糖化力提升效果更为显著。

33、另一方面，本发明将圆盘铺料厚度控制在10~15cm，相比常规工艺的25~30 cm，本发明显著减薄了麸曲料层，进而减少了圆盘物料，上述减量铺料有利于降低物料层的通风阻力，使通风散热更为均匀高效，从而在保证控温效果的前提下进一步降低所需通风强度，与上述三段式控温工艺协同作用，共同减少水分散失，并有效提升成品曲糖化力。

34、综上所述，本发明全程采用圆盘制曲机等自动化设备，通过分段控温、精准补水、翻曲联动等工艺控制手段，实现了白曲固态培养过程的精细化调控，工艺路线完整、参数可控性强、操作规范，能够稳定生产糖化力显著提高的白曲麸曲，可满足工业化大规模生产的实际需要。

35、应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。