自然發酵，是利用自然環境中的微生物進行發酵的過程。穀類靠天然野菌種自然發酵，發酵過的麵食鬆軟並且容易消化，礦物質在酸化的過程中能被舒適吸收、利用。發粉與市面上賣的酵母菌則沒有此功效。
基本介紹
- 中文名：自然發酵
- 外文名：natural fermentation
穀類發酵,培植菌種,大餅發酵,饅頭包子,比薩餅,配料建議,歐式麵包,發酵技術,蒸餾酒,技術支持,研發過程,評價鑑定,與人工發酵比較,反應,過程,
穀類發酵
培植菌種
（一）半磅有機葡萄乾加三杯水，將葡萄乾壓擠出糖分，水變暗色，放在室溫二到三天，或（二）一杯小麥加三杯水，放在室溫二到三天。如果有黴菌產生，只要取出去掉即可。酵母和黴菌的生長條件相似。葡萄乾和小麥都有天然酵母菌。
三天后，量出二杯葡萄水或小麥水，加六杯麵粉（一磅半小麥或裸麥的混合），調好後放在三倍大的容器，放在室溫二十四小時，再放冰櫃二十四小時——此為「發麵」。
將二杯發麵加二杯水調好，再加六杯麵粉，放在室溫二十四小時後放冰櫃三天（剩下的老面扔掉做堆肥）。發麵可以用來做各種麵食，在冰櫃可以保存到三星期，之後就必須更新，分量都是以二杯發麵、二杯水和六杯麵粉的比例，最好是在每次做麵食時更新。這種發麵維持的時間愈久愈有風味，一般在西方所說的SourdoughBread就是用這種方法做，一年以後的發麵尤其好。傳統上，發麵是互相傳送的，以後更新時只要放在室溫，隔夜就可；放冰櫃，三天之後才可使用。
大餅發酵
半杯發麵、一杯溫水、三杯到三杯半麵粉（小麥、裸麥、蕎麥或大麥任選一到三種）、湯匙自然海鹽
調好發麵和水，加麵粉和海鹽揉十分鐘，放在鍋子裡，蓋好隔夜（容量至少三倍），第二天將面分成二到三個，桿開到平底鍋大小，厚薄隨個人喜愛（四分之一吋到半吋），然後放在塗油的盤子裡，用布或另一盤子蓋上，放在室溫二至三小時，將平底鍋燒熱到中度，可放少許油，將大餅放進，蓋好，五分鐘後看看下面有沒有烤黃，然後翻過，煎烤另一面。也可在桿平時在表面加芝麻。
饅頭包子
做法和大餅相同。
在隔夜發酵之後揉成長條，切段，放在蒸籠里二到三小時，蒸二十至二十五分鐘。包子則桿開包餡。蒸籠上最好擦油或放一塊溼布，蒸好時立刻取出放在盤子上散發熱氣。也可蒸長條做蒸麵包。
比薩餅
做法與大餅相同，隔夜發酵的面桿開至八分之一英寸薄度，放在塗油的烤盤二至三小時。將烤箱先熱到華氏五百度，烤八分鐘取出，上面加一些配料，再烤五分鐘即可。
配料建議
切碎的蕃茄、蘑菇、青或紅椒、義大利瓜、橄欖(olive)鋪在皮上，撒一些有機乳酪（cheddar、mozzarella等）絲，撒一湯匙冷壓橄欖油(oliveoil)。
燙過或清蒸五分鐘的菠菜及切碎的香菜少許，紫蘇、壓碎的松子少許，上面撒些有機乳酪。
腐衣泡水清蒸（或用新鮮的），香菇泡開切細炒香和切碎的熟腐衣拌一起，加適當的麻油、醬油，再加馬蹄切細，燙過的黃牙白菜切細，鋪在皮上。
Waffle或Pancake
二杯麵粉（蕎麥可占三分之二，其他三分之一）、三杯水、三分之一發麵、少許自然海鹽
將所有材料調好，更放在室溫八小時以上。加一湯匙植物油，用waffleiron或平底鐵鍋做panacke。上面可澆楓糖漿或很甜的水果丁。
歐式麵包
一杯發麵、二杯溫水、六杯麵粉（小麥、裸麥、蕎麥或大麥隨意，小麥和裸麥的配合是最普及）、一湯匙自然海鹽
將發麵和水調好，加二杯麵粉和鹽，調好再加二杯麵粉，最後二杯麵粉加入就可用手揉軟放隔夜。第二天分兩團，揉成長條，放在塗油的盤子，放在室溫二到三小時。烤箱先加熱到華氏四百五十度。烤箱內放一盤水，將麵包放進時溫度降到華氏四百度，烤三十至四十分鐘，拿出放在透氣的架子儲存在紙袋裡可放很久不壞。如果乾硬了，蒸一下就可吃。在歐洲，乾麵包可存一年以上，要吃時泡水再放在烤箱烤熱。
在所有的麵食中，大餅燒烤的時間最短，因此營養破壞最少，蒸的饅頭或麵包也不錯。烤的麵包破壞較大，不過，因為是自然發酵，比市面上賣的麵包營養高，能量也高。
發酵技術
蒸餾酒
蒸餾酒自然發酵風味物質萃取技術技術的研發成功，不但攻克了世界性難題，而且與世界現有的蒸餾酒超臨界萃取工藝相比，具有提取速度快、提取得率高、產品質量穩定、能耗低等顯著特點，原料經預處理，同一套裝置固、液均能萃取，複雜成分、健康活性成分的提取率可超過90%以上，有機酸、胺基酸等協調成分基本上實現了完全提取。
千百年來，釀酒優質資源中自然發酵風味物質的提取一直是困惑世界蒸餾酒企業的一大難題。中國白酒、白蘭地、威士忌、金酒、朗姆酒及伏特加、稱為世界六大蒸餾酒，但中國白酒由於屬於天然微生物富集制曲，固態自然富集發酵，因此與其它蒸餾酒不同的是，它們含有極為豐富的醇、醛、酸、酯等呈香呈味和健康活性物質，這些物質根據其含量分為三類，即骨架成分、協調成分、複雜成分。白蘭地、威士忌、金酒、朗姆酒為“壺式蒸餾”，伏特加為“塔式蒸餾”，與世界其它蒸餾酒一樣，中國白酒（甑桶蒸餾）也是利用酒精與水之間的揮發度差異，將揮發性大的風味成分提取出來，但這種方法更多提取的是骨架成分和部分協調成分，大量的能夠提高白酒檔次和酒品滋味的複雜成分並未得到充分提取，而是被無形丟棄掉了，造成“豐產不豐收”。為了克服這種工藝缺陷，國內外知名蒸餾酒企業都在尋求突破現有蒸餾方法，而如何將釀酒優質資源中的香味成分，特別是複雜成分和健康活性成分更多的轉化到酒中，成為了困擾蒸餾酒企業的世界性難題。
為此，破解這道技術難題便成為世界釀酒科技人員千百年來的夢想。儘管他們為之付出了巨大心血，但絕大部分以失敗告終。
技術支持
據了解，超臨界流體萃取技術是20世紀70年代以來在國際上興起的一種物理分離技術，主要利用二氧化碳等流體在超臨界狀態下特殊的物理化學性質，對物質中的某些組分進行分離提取。
作為我國白酒業巨頭之一的捨得·沱牌公司，長期實施“自主創新，質量超越”戰略，依靠自主創新助推企業發展，向創新要效益，向質量要跨越。“輪輪雙輪發酵工藝”、“人工窖泥培養方法”、“蒸餾酒勾兌調味技術”、“內含有益功效成分的保健白酒”等多項工藝技術已獲得國家發明專利，將傳統釀酒發酵技術與十八種現代發酵技術相結合，填補了國際空白，並成功創立“幽雅型”捨得和沱牌系列酒，深受消費者喜愛。2006年，捨得系列酒獲得四川省科技進步一等獎。1992年，針對現代蒸餾技術“豐產不豐收”的世界性難題，沱牌科研團隊即開始向“蒸餾酒自然發酵風味物質提取技術”進軍。
整個研究異常艱辛。據了解，分離技術原理聽起來雖然簡單，然而事非經過不知難，由於釀酒優質資源中有效成分含量低、成分複雜、穩定性差，特別是套用在以固、液體為原料的香味物質分離提取中，不管是研究思路還是具體的技術路線，都處於從零開始的研究探索階段，其複雜性常人很難想像。據項目組介紹，該項目的研究共歷時10餘年，大致經歷了三個“階段”，實現了四次重大“突破”，其中的付出和艱辛，不言而喻。
研發過程
一、第一階段
從工程化難易程度考慮，項目組首先採用減壓蒸餾等方法，經過上萬次試驗，歷經數千次失敗，最後通過增添提酯器等技術措施，實施固態白酒可控蒸餾，使總酸平均增加了0.2～0.4g/L，己酸乙酯增加了50mg/100ml，大大提高了釀酒優質資源中骨架成分的收成率，實現了首次重大“突破”。1994年1月，《固態白酒可控蒸餾技術》獲得四川省科技進步二等獎。但是，由於上述方法仍屬於水蒸氣蒸餾，受到溶解度影響，對一些不揮發性或揮發性小、強極性的複雜成分和功能成分回收效果並不明顯。1999年，鑒於超臨界技術在藥品行業的廣泛套用，沱牌產生了利用超臨界技術萃取蒸餾酒自然發酵風味物質的想法，李家民總工到當時擁有超臨界萃取小試、中試試驗裝置的新疆大學劉奎坊教授實驗室進行學習。1999年8月，組建了“蒸餾酒自然發酵風味物質超臨界二氧化碳萃取”項目組，由提取到萃取，開始了第二階段的潛心研究。
二、第二階段
研究工作從一開始就遇到了難題。由於超臨界二氧化碳萃取受到溫度、壓力，原料形態及黏度，需要萃取物質成分性質等眾多因素影響，這些因素錯綜複雜地交織在一起使萃取過程變得異常複雜。特別是沱牌釀酒工業生態園獨特的水、土、氣（空氣、氣候）、微（微生物）、生（生物群落）所形成的獨特釀酒微生物區系，加之六糧精華，每種糧食釀出的酒體風格、口感各異，高粱香、大麥醇、小麥勁、大米淨、玉米甜、糯米雅，它們共同發酵轉化，產生了更為複雜的醇、醛、酮、酸、酯等風味物質，使沱牌釀酒優質資源中的有效成分更為複雜。因此，在這樣的情況下，尋找一種最佳工藝條件，其難度可想而知從1999年到2003年，項目組整整用了4年時間，先後對物質特性進行了上千次分析和比對，按照不同工藝條件做了一萬多種工藝組合，最後通過技術論證篩選出一千餘種組合做了三千餘次工藝最佳化試驗，終於找到了最佳工藝條件與產品回收率和質量之間的結合點，成功開發出世界首套蒸餾酒超臨界萃取工藝，打破了千百年來形成的蒸餾技術局限，使釀酒優質資源中風味物質回收率較現代蒸餾技術提高了15～25個百分點，實現了第二次重大“突破”。但通過套用證明，該萃取工藝與固態白酒可控蒸餾技術相比，效果雖然更為明顯，但產質不穩定，提取率低，特別是不易揮發的複雜成分及帶功能成分不能得到充分萃取，日處理量低、能耗高，成本高，產業化套用價值不大。因
三、第三階段
為此，項目組總結了歷年來的經驗教訓，開始了第三階段研究的兩次重大突破，並鑒於人們對食品安全的日益關注，提出了更為先進的工藝構想：從技術路線入手，進一步提高產品得率，降低生產成本；利用超臨界CO2良好選擇性，通過工藝條件改變，有選擇地進行風味物質分離；根據萃取成分在酒中的作用和消費者的嗜好要求，採用膜分離等物理方法對萃取產品進行再次分離提取，去除無益成分，使風味物質高度富集，進一步提升產品品質和安全性。但是要支持這一構想，就必須配套領先的萃取設備。由於國內技術限制，國產設備根本無法達到這種精細工藝要求，必須尋求國際合作。為此，捨得·沱牌公司先後與國內外多家從事蒸餾酒風味研究的科研單位以及具有世界先進水平的超臨界萃取公司合作，為項目研究獲取技術支持。2004年，成功設計出世界領先的蒸餾酒風味物質萃取工藝。
在確定萃取工藝路線後，又經過近2年艱辛探索，項目組先後採用均勻設計法等對工藝技術參數進行篩選對比，利用不同容積試驗裝置做工藝最佳化和回歸套用試驗，相繼攻克了原料處理、內部沉聚物清洗、風味物質的選擇性分離及進一步精餾等系列技術難題，實現了第三次重大“突破”。
四、第四階段
但是，在成果的套用上，項目組又遇到更大的難題。萃取產品雖然屬於釀酒過程中產生的自然發酵物質，但要添加到酒體中，對於酒體來說仍屬於“離家”千百年的“還鄉團”。因此，如何將這些自然發酵萃取物質“復原”到酒中，保持酒體自然協調，貨架期穩定，是超臨界萃取技術在蒸餾酒風味物質套用中面臨的重大難題。為解決這一難題，捨得·沱牌科研人員利用全二維氣相色譜/飛行時間質譜對萃取產品進行詳細、精確的分析，之後將它們加入不同酒中，組織經銷商以及57個國家評審（國家品酒師）、省評審（省級品酒師）進行了上千次密碼編號，先暗評，再明評，後廣泛徵求意見，隨機請工人、銷售人員、來訪經銷商大家都來喝三杯，把樣品郵寄到銷售區，由經銷商組織“酒鬼”醉一醉，再用大小白鼠做功能性、健康性實驗，最後進行綜合評價，掌握了從不同釀酒優質資源中萃取的風味物質特徵，然後根據不同檔次、風格的酒體設計要求將它們添加到各種酒中。
評價鑑定
據釀酒著名專家曾祖訓先生介紹，中國白酒在發酵過程中，會產生一些不揮發或揮發性小，結構複雜的風味物質，這些物質對增加酒體“複合幽雅、圓潤細膩、綿長、淨爽”，提高酒體滋味具有重要作用。為了增加這些物質含量，國內各大企業都在固態白酒發酵工藝上做“文章”，通過“高溫制曲”等工藝措施，提高不揮發或揮發性小的風味物質含量。但是由於國內蒸餾酒自然發酵風味物質提取大多採用“甑桶蒸餾”，這種方法不能將揮發或揮發性小等風味物質提取出來，造成“豐產不豐收”。因此，在固態白酒發酵工藝上做“文章”，效果並不明顯。而捨得·沱牌超臨界萃取工藝的誕生，不但可以彌補現代蒸餾工藝及現有白酒超臨界萃取工藝的不足，大大提高白酒優質品率，使固態酒或固液結合酒提高1～3個檔次，而且使白酒成為了真正意義上的生態的、健康的、純天然飲品。
科研人員曾將捨得·沱牌萃取的風味物質進行全二維分析，發現竟含有2000多種有效成分，其中川芎嗪、阿魏酸等帶功能成分高達22種。並且產品與國內一些名酒廠萃取的風味物質等量加入若干同量同種酒中進行暗評，統計結果顯示，加入捨得·沱牌萃取的風味物質的酒口感質量最好，衛生指標含量最低，酒體“幽雅舒適、陳韻自然、綿柔圓潤、細膩豐滿、甘冽爽淨、回味悠長”，滋味更為上乘。
與人工發酵比較
自然發酵：缺點是菌群不明，發酵風險大，容易發酵啟動困難、發酵中止，發酵不徹底，產生雜醇，產生高揮發酸，發酵結果不可控；
優點是香氣可能較特殊。
人工發酵：缺點是需要耗費大量的錢財，需要有專業的技術人員完成；
優點是發酵結果可控，發酵風險低。
優點是香氣可能較特殊。
人工發酵：缺點是需要耗費大量的錢財，需要有專業的技術人員完成；
優點是發酵結果可控，發酵風險低。
反應
發酵反應的過程依據不同糖的利用與產物的生產而不同。以下以葡萄糖生產酒精為例，說明釀酒發酵的過程，同時這也是最經典的發酵反應：
過程
對於任何發酵類型(除一些轉化過程外)．一個確定的發酵過程由6個部分組成：
①菌種以及確定的種子培養基和發酵培養基的組成；
②培養基、發酵罐和輔助設備的火菌；
③大規模的有活性、純種的種子培養物的生產；
④發酵罐中微生物最優的生長條件下產：物的大規模生產；
⑤產物的提取、純化；
⑥發酵廢液的處理。
因此，有必要不斷進行研究以逐步提高整個發酵過程的效率。如在一個發酵過程建立之前，生產菌株必須分離出來，通過改造使其合成日標產物．並且其產量應具有經濟價值；應確定微生物在培養上的需求，並設計相應的沒備；同時必須確定產品的分離提取方法。
此外，整個研究計畫也應包括在發酵過程中不斷地最佳化微生物菌種、培養基和提取方法。
