固態發酵法研制富硒食醋

許 芳，高 冰 *，祁勇剛，高澤鑫

（1.武漢輕工大學 化學與環境工程學院，湖北 武漢 430023；2.湖北工業大學 輕工學部，湖北 武漢 430068；3.武漢生物工程學院 生物科學與技術系，湖北 武漢 430415）

固態發酵法制醋是我國傳統的釀醋方法[1]。我國著名的大曲醋（山西老陳醋）、麥曲、小曲醋（鎮江香醋）、藥曲醋（四川保寧醋）都是固態發酵法生產的食醋[2-4]。食醋作為千家萬戶使用的傳統調味品不僅可增加烹飪的風味還有防腐殺菌作用，同時具有降低血壓、軟化血管、幫助消化、預防感冒等生理療效。硒在人體中參與多種免疫與生物學功能，增強人體免疫力，預防癌癥、肝病、心腦血管疾病、糖尿病等多種疾病。利用富硒農作物為主要原料，在最佳的原料處理工藝條件下[5]，采用傳統固態發酵的方法釀造富硒食醋，該產品富含的有機硒可有效補充人體對硒需求，這不僅符合現代大眾的營養要求，而且增加了食醋的產品附加值，具有很高的營養價值和很好的市場前景[6-8]。

我國湖北省恩施市是世界上著名的“硒都”。本研究利用當地富硒農作物為主要原料，重點研究了糖化和酒精發酵階段工藝條件，并經過一系列工序優化產品最佳釀造工藝從而為富硒食醋工業生產奠定了理論基礎，對當地生產企業發展和地方經濟的建設有一定的促進作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

富硒玉米、高粱、麩皮、谷糠等原材料，酒曲、醋酸菌：湖北恩施建始天龍實業有限公司。

Na2CO3、CaCl2（食用級）；次甲基藍溶液、碘液、葡萄糖、酵母膏、氫氧化鈉、酚酞、冰醋酸、氯化鈣、乙醇、乳酸等均為國產分析純：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

SW-CJ-2D凈化工作臺：廣州瑞智科學儀器有限公司；DNP-9082型電熱恒溫培養箱：上海精宏實驗設備有限公司；DHG-9070A型電熱鼓風恒溫干燥箱、LHS-250SC型智能型恒溫恒濕箱：上海浦東榮豐科學儀器有限公司；大型SLY-2112B型立式雙層大容量恒溫培養搖床：金壇市盛藍儀器制造有限公司；YM系列A型立式壓力蒸汽滅菌器：上海三申醫療器械有限公司；pHS-3C雷磁pH計：上海越磁電子科技有限公司；UV-5100型紫外可見分光光度計：上海元析儀器有限公司；WHT手持糖量計：成都興晨光光學儀器有限公司；QE-1000高速粉碎機：鄭州科豐儀器設備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 富硒食醋的傳統固態發酵工藝流程[9]

玉米、高粱粉碎→潤糝→蒸煮→冷卻→加曲→糖化和酒精發酵→醋酸發酵→熏醅→淋醋→陳釀→曬露→過濾→成品

1.3.2 分析測試方法

按照QB/T1803—1993《工業酶制劑通用實驗方法》測定大曲的液化力、糖化力、蛋白酶活力及白曲霉的糖化力[10]；按照GB18187—2000《釀造食醋標準》中方法測定產品還原糖、酒精含量及總酸等理化指標[11]，按照GB2719—2003[12]《食醋衛生標準》中方法測定產品微生物指標；按照GB 5009.93—2010[13]《食品中硒的測定》中方法測定富硒食醋中硒含量。

1.3.3 糖化和酒精發酵階段正交試驗設計

所用麩皮與谷殼皆為含硒原料，粉碎后，與糖化醪混合發酵以達到富硒的目的；糖化醪入缸后加一定量的富硒水，保證適宜發酵的醪液濃度。根據企業生產實踐，控制富硒水料比為（1.0～1.4）∶1，酒曲用量為35%～45%，將麩皮、谷糠、大曲、白曲霉和水混合，翻拌均勻，入缸，壓實。糖化和發酵過程中及時檢測發酵情況。當還原糖量降至1.0 g/100 mL時，密封缸口，形成風味物質[14]。以富硒水料比、酒曲用量、發酵溫度和時間4個因素，以酒精度為考察指標，正交試驗因素與水平見表1。

表1 酒精發酵條件優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment for alcoholic fermentation conditions optimization

1.3.4 醋酸發酵

將醋酸菌按照3%的接種量接種到新鮮醋醅中培養3 d，表層蓋上一層新醅，用草席將缸口封嚴。不定時測溫度，達到40 ℃要翻醅，間隔4 h測定酒精度和總酸。當醅溫顯著降低時，混合5%的食鹽，溫度降至26 ℃時，表明醋酸發酵完成[15]。

1.3.5 熏醅工藝

按照熏醅溫度110 ℃、24 h倒缸1次、熏制5.5 d。

1.3.6 淋醋工藝

白醅和紅醅以1∶1的比例加2倍醋醅的水淋醋。白醅加水浸泡8 h，淋出的白醅醋入鍋煮沸，煮沸后的醋液浸泡紅醅4 h，淋出新醋。淋過新醋后再加2倍水浸泡12 h，得二醋。

1.3.7 陳釀工藝

室外曝曬75 d后，再利用太陽能蒸發部分水分（蒸發出的醋酸可以做白醋用），使新醋體積縮小為原來的3/4，最后曝曬25 d來提高醋的濃度，結束陳釀[16]。

1.3.8 富硒食醋的感官評價

富硒食醋從色澤、香氣、滋味3個方面進行感官評分，感官評價標準（滿分10分）見表2。

表2 食醋成品的感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of vinegar product

2 結果與分析

2.1 糖化和酒精發酵階段發酵工藝條件

糖化和酒精發酵工藝中，以大曲和白曲霉為糖化劑，并利用白曲霉將無機硒轉化為有機硒。加入麩皮粉和谷糠粉，利用酒精的作用溶解其中的有機硒。以富硒水料比、酒曲用量、發酵溫度和時間為因素，以酒精度為考察指標進行正交試驗，正交試驗結果見表3。

表3 酒精發酵條件優化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiment for alcoholic fermentation conditions optimization

由表3可以看出，最優方案為A2B3C1D2，即富硒水料比、酒曲用量、發酵溫度、發酵時間分別為1.2、45%、30 ℃、4 d。在最佳工藝條件下進行驗證試驗，酒精發酵后發酵醪的酒精度為7.9%vol。

為了進一步判斷各因素對試驗結果的影響程度，對正交試驗結果進行方差分析，結果見表4。

表4 正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment

由表4的方差分析可知，酒曲用量對結果有極顯著影響，富硒水料比和發酵時間對結果的影響顯著，發酵溫度對結果影響不顯著。

3 富硒食醋產品的質量指標

3.1 感官指標

色澤：黑褐色，微發亮；

香氣：濃郁、柔和的酯香和醋香；

滋味：酸味醇厚柔和，無苦澀味，綿甜，有熏香味；

體態：濃度適中，無懸浮物和沉淀。

3.2 理化指標

總酸6.51 g/100 mL，不揮發酸2.83 g/100 mL，還原糖4.59 g/100 mL，硒1.18 mg/kg。

3.3 微生物指標

菌落總數為2 CFU/mL，大腸桿菌為0 CFU/mL，無致病菌，結果符合GB 2719—2003《食醋衛生標準》的要求。

4 結論

本研究采用固態發酵釀造的富硒食醋，在糖化和酒精發酵階段采用正交試驗優化工藝條件。結果表明，富硒水料比、酒曲用量、發酵溫度、發酵時間分別為1.2、45%、30 ℃、4 d時，釀造出的富硒食醋具有優良的風味，感官評分為9.5分（滿分10分），而且硒含量達1.18 mg/kg，具有保健功效。

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[5]許 芳，高 冰，高澤鑫.富硒食醋固態發酵原料處理工藝條件研究[J].中國釀造，2013，32（12）：105-107.

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[10]天津輕工業業學院等.QB/T 1803—1993 工業酶制劑通用試驗方法[S].北京：中國標準出版社，1993.

[11]中華人民共和國衛生部.GB 18187—2000 釀造食醋[S].北京：中國標準出版社，2000.

[12]中華人民共和國衛生部.GB 2719—2003 食醋衛生標準[S].北京：中國標準出版社，2003.

[13]中華人民共和國衛生部.GB 5009.93—2010 食品中硒的測定[S].北京：中國標準出版社，2010.

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