固態(tài)功能菌制劑接火對釀造山西老陳醋的影響

趙紅年，張懷敏，曹晉宜,段晉彩

(山西梁汾醋業(yè)有限公司，山西 榆次 030600)

山西老陳醋作為山西地方性傳統(tǒng)名產(chǎn)，其選用優(yōu)質(zhì)高粱、大麥、豌豆等五谷經(jīng)蒸、酵、熏、淋、陳釀而成，釀制的醋液經(jīng)1年陳釀后賦予了醋色、香、醇、濃、酸的特色[1,2]，深受消費者歡迎。隨著消費需求的增加，傳統(tǒng)手工釀造已經(jīng)不能滿足消費者日益增加的需求，傳統(tǒng)山西老陳醋釀造接種是采用2～3天發(fā)酵旺盛的醋醅進行接種，俗稱“接火”，接火過程需要大量的人力資源，勞動強度比較大，工藝復雜，無法進行標準化生產(chǎn)，是傳統(tǒng)釀造工業(yè)化、標準化實現(xiàn)的主要難題，有研究表明可以利用固定化方法進行醋酸發(fā)酵接種[3-6]，但是此方法不僅安全性、操作條件較嚴[7-9]，且此法僅用于液態(tài)陳醋的生產(chǎn)[10]。山西老陳醋是典型的固態(tài)發(fā)酵，是否可以利用固態(tài)功能菌制劑接火的方法進行固態(tài)醋酸發(fā)酵提升以山西老陳醋的品質(zhì)，同時實現(xiàn)傳統(tǒng)山西老陳醋釀造技術裝備的提升，為智能化釀造山西老陳醋提供依據(jù)，提高發(fā)酵速度、生產(chǎn)效率。

本試驗利用山西梁汾醋業(yè)有限公司獨立研發(fā)的工業(yè)化、模塊化固態(tài)釀造山西老陳醋裝備線進行試驗。

1 試驗材料

1.1 原料

主糧：高粱；糖化劑：復合大曲；輔料：麩皮、谷糠。

1.2 設備

固態(tài)發(fā)酵機組、熏淋機組：山西梁汾醋業(yè)有限公司。

1.3 儀器

PHSJ-3F型pH儀；85-2型恒溫磁力攪拌器；YHG-9050A干燥箱；SHP-80D培養(yǎng)箱；NRY-200搖床。

2 試驗內(nèi)容

2.1 原料處理

高粱篩選、粉碎至粒度為60目，然后進行膨化，要求糊化度為75%～80%。

2.2 酒精發(fā)酵

膨化高粱中加入主糧62.5%的大曲、300%的水混合調(diào)漿，進行酒精發(fā)酵。敞口發(fā)酵3天，第4天封閉罐蓋，密封發(fā)酵15天，成熟酒醪酒精度≥9°。

2.3 醋酸發(fā)酵

在酒醪中加入膨化高粱100%谷糠、100%稻殼、120%麩皮，將其拌勻為醋醅，醋醅酒精度為4.2°～4.5°，水分含量63%～66%；傳統(tǒng)釀造接入醋醅重量10%的固態(tài)火種進行固態(tài)醋酸發(fā)酵；發(fā)酵過程每天翻醅1～2次，發(fā)酵溫度40～45 ℃，發(fā)酵時間8～9天，成熟醋醅總酸5.0～5.5 g/dL。

本試驗設計3個試驗組，分別以醋醅重量5%，10%，15%的固態(tài)功能菌制劑為火種；對照接種固態(tài)火種，接火于醋酸發(fā)酵階段。

固態(tài)功能菌制劑培養(yǎng)方法：利用生物技術分離篩選傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵醋醅的優(yōu)勢菌種資源包括醋酸菌、乳酸菌、芽孢桿菌、葡萄糖酸菌、生香酵母等按照一定的比例進行多菌種復合培養(yǎng)的固態(tài)功能菌制劑，主要功能是增加山西老陳醋中不揮發(fā)酸、總酯、川穹嗪等有效成分含量。

2.4 熏醅

成熟醋醅取50%于熏醅罐，在90 ℃的條件下熏醅48 h，熏醅過程中要每隔3 h翻醅1次，成熟熏醅棕褐色，熏香濃郁，焦而不糊。

2.5 淋醋

取二稍于淋池浸泡白醅，浸泡12 h，淋出頭稍，然后用頭稍浸泡熏醅4 h，淋出的醋液經(jīng)陳釀、滅菌后即為老陳醋。

3 結(jié)果與分析

3.1 接種量對起火時間的影響

通過接種傳統(tǒng)固態(tài)火醅、接種醋醅重量5%，10%，15%的固態(tài)功能菌制劑為醋酸發(fā)酵的火種，比較醋酸發(fā)酵周期，見表1。

表1 不同接火方式對起火時間的影響

續(xù) 表

注：傳統(tǒng)固態(tài)火醅編號為HC，5%固態(tài)功能菌制劑編號為L1C，10%固態(tài)功能菌制劑編號為L2C，15%固態(tài)功能菌制劑編號為L3C。

由表1可知，傳統(tǒng)固態(tài)接火醋酸發(fā)酵的起火時間為45 h，固態(tài)菌制劑接種后，5%固態(tài)功能菌制劑起火時間為48 h，10%固態(tài)功能菌制劑起火時間為28 h，15%固態(tài)功能菌制劑起火時間為20 h，由此可見，起火時間隨著接種量的增加而縮短，說明大量地接入固態(tài)功能菌制劑可以提高醋酸發(fā)酵的速度，縮短起火時間。

3.2 接種量對發(fā)酵周期的影響

通過接種傳統(tǒng)固態(tài)火醅，接種醋醅重量5%，10%，15%的固態(tài)功能菌制劑為醋酸發(fā)酵的火種，比較醋酸發(fā)酵周期，見表2。

表2 不同接火方式對醋酸發(fā)酵周期的影響

注：傳統(tǒng)固態(tài)火醅編號為HC，5%固態(tài)功能菌制劑編號為L1C，10%固態(tài)功能菌制劑編號為L2C，15%固態(tài)功能菌制劑編號為L3C。

由表2可知，接種量越大，醋酸發(fā)酵周期越短，5%接種量接火時，由于菌種量較少，影響了發(fā)酵周期，但隨著接種量的增加，發(fā)酵周期縮短，尤其以15%接種量接火時發(fā)酵效果更好，與傳統(tǒng)相比，可縮短2天的發(fā)酵時間，說明固態(tài)功能菌制劑接火有利于醋酸發(fā)酵，多菌種在發(fā)酵過程中協(xié)同作用、相互促進、提高發(fā)酵效率。

3.3 接種量對山西老陳醋感官的影響

將不同接火方式發(fā)酵淋出的山西老陳醋進行感官比較，通過隨機抽取10名專家進行醋液的感官評價，結(jié)果見表3。

表3 山西老陳醋的感官評價

續(xù) 表

注：傳統(tǒng)固態(tài)火醅編號為HC，5%固態(tài)功能菌制劑編號為L1C，10%固態(tài)功能菌制劑編號為L2C，15%固態(tài)功能菌制劑編號為L3C。

由表3可知，接種5%固態(tài)功能菌制劑的感官與傳統(tǒng)固態(tài)接火相比基本一致；接種10%，15%固態(tài)功能菌制劑發(fā)酵釀造的山西老陳醋與傳統(tǒng)固態(tài)接火發(fā)酵的山西老陳醋的感官優(yōu)于傳統(tǒng)。分析原因是因為功能菌制劑強化乳酸菌提高山西老陳醋的不揮發(fā)酸含量，口感更加柔和；強化生香酵母提高了酯化能力，酯香更加濃郁，因此山西老陳醋的品質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)固態(tài)火種。

3.4 接種量對山西老陳醋理化指標的影響

測定山西老陳醋的總酸、總酯、不揮發(fā)酸、氨基酸態(tài)氮、還原糖5項基本指標，比較不同接火方式釀造的醋液的理化指標，判定山西老陳醋的發(fā)酵效果，結(jié)果見表4。

表4 醋液基本理化指標

注：傳統(tǒng)固態(tài)火醅編號為HC，5%固態(tài)功能菌制劑編號為L1C，10%固態(tài)功能菌制劑編號為L2C，15%固態(tài)功能菌制劑編號為L3C。

由表4可知，傳統(tǒng)方法接火后淋出的山西老陳醋和接種量為5%固態(tài)功能菌制劑發(fā)酵淋出的山西老陳醋的品質(zhì)基本一致，但是5%接種量發(fā)酵周期較長。15%固態(tài)功能菌制劑發(fā)酵山西老陳醋，在總酸基本一致的情況下，不揮發(fā)酸、總酯、氨基酸態(tài)氮都有明顯提高，不揮發(fā)酸提高14.6%，總酯提高10%，川穹嗪提高37%，這是由于枯草芽孢桿菌在醋化階段代謝產(chǎn)生了川穹嗪的前體物乙偶姻。固態(tài)功能菌制劑的應用大大改善了山西老陳醋的口感，提高了山西老陳醋的品質(zhì)。說明大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)中，以固態(tài)功能菌制劑接火的方式進行接火醋化與傳統(tǒng)固態(tài)接火的方式醋化不影響山西老陳醋的品質(zhì)，固態(tài)功能菌制劑強化了乳酸菌、枯草芽孢桿菌、生香酵母等微生物，改善了山西老陳醋的口感，提升了山西老陳醋的品質(zhì)。

4 結(jié)論與討論

本試驗通過比較傳統(tǒng)的固態(tài)接火和固態(tài)功能菌制劑接火這2種不同的接火方式來比較醋酸發(fā)酵的時間，由試驗結(jié)果可知，固態(tài)功能菌制劑可縮短醋酸發(fā)酵的時間，且接種量為醅重的15%時，發(fā)酵時間可由傳統(tǒng)的8天縮短為6天；固態(tài)功能菌制劑接火后淋出的山西老陳醋優(yōu)于傳統(tǒng)固態(tài)接火淋出的山西老陳醋的品質(zhì)，山西老陳醋中不揮發(fā)酸含量提高14.6%、總酯提高10%、川穹嗪提高37%。結(jié)論：工業(yè)化、標準化的固態(tài)功能菌制劑在傳統(tǒng)固態(tài)釀造山西老陳醋中的應用有利于提高山西老陳醋的品質(zhì)，改善口感，更有利于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)工業(yè)化、標準化釀造，提升固態(tài)釀造的技術水平。