多菌種復合醋曲對傳統山西老陳醋酒精發酵工藝的影響

宋慧芳

（山西老陳醋集團有限公司，山西太原030013）

多菌種復合醋曲對傳統山西老陳醋酒精發酵工藝的影響

宋慧芳*

（山西老陳醋集團有限公司，山西太原030013）

山西老陳醋是國家地理標志性產品具有鮮明的地方特色。自1368年“美和居醯坊”增加“熏醅”“陳釀”兩道工藝，始創并完善山西老陳醋釀制工藝以來，山西老陳醋以“蒸、酵、熏、淋、陳”五步工藝傳承至今。山西老陳醋的發酵工藝是釀制過程中重要的步驟，分為酒精發酵和醋酸發酵兩部分。

傳統的山西老陳醋酒精發酵工藝以高粱為原料，大曲為發酵劑。大曲是酒精發酵用的糖化、酒化發酵劑。大曲以大麥、豌豆為原料，經過粉碎、加水攪拌，壓成曲醅，形似磚塊，讓自然界各種微生物在上面生長而制成。大曲中的微生物種類豐富，這些微生物所產生的各種酶類形成了大曲的液化力、糖化力、蛋白質分解力和酒精發酵力。山西老陳醋的酒精發酵階段，大曲中的微生物菌系在發酵過程中形成多種代謝產物，構成酒醪的風味物質，同時大曲本身所含的淀粉、蛋白質等成分在發酵過程中也被分解利用。但大曲屬自然接種，容易受到環境、氣候等因素的影響，因而大曲中的微生物種類、數量、質量都不穩定。

釀醋發酵曲是多菌種、純培養的具有活性細胞的復合菌種，其中包含有根霉、曲霉、酵母菌等多種微生物，有很高的糖化力、酒化力、酯化力，分解淀粉DE值可達98%以上。

釀醋發酵曲與傳統大曲混合使用，保證山西老陳醋傳統風味的同時，能更好的提升大曲在山西老陳醋酒精發酵過程中的效率，提高釀造出品率。

1　試驗材料與儀器

1.1試驗材料

原料：高粱，清徐產；大曲，山西省美和居老陳醋有限公司生產。

輔料：麩皮、谷糠，太原產。

1.2試驗試劑

0.1mol/L NaOH溶液、0.05 mol/L NaOH溶液、鉻酸鉀溶液、硝酸銀溶液、葡萄糖標準液。

1.3試驗儀器

PT3001筆式數字溫度計，武強縣精達儀器儀表廠；PHS-3C型精密pH計，上海雷磁儀器廠；磁力攪拌器，諾基儀器；LSY型電熱恒溫水浴鍋，北京醫療設備廠；101-2型干燥箱，上海市實驗儀器總廠；TG328H分析天平，上海天平儀器廠。

2　試驗方法

2.1發酵品溫的測定

用數顯溫度計對酒精發酵品溫進行測量。

2.2酒精及酒精含酸的測定

2.2.1酒精的測定

稱取100 g酒精醪液于錐形瓶中，安裝好蒸餾裝置，餾出液至100 mL，蒸餾結束。用酒精比重計測定酒精度。

2.2.2酒精含酸的測定

將酒精發酵醪進行過濾，抽取1 mL濾液，用0.05 mol/L NaOH滴定至終點，記錄NaOH的消耗量。

2.3醅酸的測定

稱取5 g醋醅于燒杯中，加95 g水，浸泡2 h。取10 mL浸出液，用0.1 mol/L NaOH滴定至終點，記錄NaOH用量。

2.4總酸的測定

取10 mL原醋于100 mL容量瓶中定容并搖勻，得到稀釋液。取10 mL稀釋液于燒杯中，加50 mL中性水，將燒杯置于pH計托盤上，開動磁力攪拌器，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至終點，記錄滴定消耗量。

2.5不揮發酸的測定

取2 mL原醋于單沸式蒸餾管中，加8 mL中性水，安裝好單沸式蒸餾裝置進行蒸餾，餾出液至刻度線，蒸餾終止。將單沸式蒸餾管中的殘余液倒入燒杯中，并用中性水將蒸餾管沖洗干凈，將沖洗液一并倒入燒杯中。將燒杯置于pH計托盤上，開動磁力攪拌器，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至終點，記錄滴定消耗量。

2.6鹽的測定

取5 mL醋液稀釋液于錐形瓶中，滴加酚酞指示劑，用0.1 mol/L NaOH溶液中和，在中和后的溶液中滴加10滴鉻酸鉀溶液，用0.1 mol/L AgNO3溶液滴定至溶液呈現桔紅色，滴定終止，記錄滴定消耗數。

2.7無鹽固形物的測定

2.7.1可溶性總固形物的測定

吸取樣品2.00 mL置于已烘至恒重的稱量瓶中，移入（103±2）℃電熱恒溫干燥箱中，將瓶蓋斜置于瓶邊。4h后，將瓶蓋蓋好，取出，移入干燥器內，冷卻至室溫，稱量。再烘0.5 h，冷卻，稱量，直至2次稱量差不超過1 mg，即為恒重。記錄稱量得數，計算可溶性總固形物含量。

2.7.2可溶性無鹽固形物的測定

用已測得的可溶性總固形物含量減去食鹽含量。

2.8總酯的測定

取20 mL醋液稀釋（按測定總酸的樣品處理規定）液于磨口錐形瓶中，加入0.1 mol/L NaOH溶液中和，搖勻，裝上冷凝管，于沸水浴回流30 min，取下，冷卻至室溫，將試樣移入燒杯中，用中性水沖洗錐形瓶，洗液并人燒杯中。將燒杯置于pH計托盤上，開動磁力攪拌器，用0.05 mol/L硫酸標準溶液滴定至終點，記錄消耗硫酸標準溶液毫升數。

2.9還原糖的測定

2.9.1空白的測定

取費林甲、乙液各5 mL于錐形瓶中，加入10 mL蒸餾水，加入9 mL葡萄糖標準溶液，搖勻后加熱使其在2 min內沸騰，沸騰30 s后，以每2 s一滴的速度勻速滴入葡萄糖標準溶液，滴定至藍色全部消失即為終點，溶液沸騰后葡萄糖標準溶液的耗用量應控制在0.5 mL～1.0 mL之內。記錄沸騰前后共耗用葡萄糖標準溶液的體積。

2.9.2預備滴定

取費林甲、乙液各5 mL于錐形瓶中，加入10 mL蒸餾水，加入體積濃度5%的樣品稀釋液2.0 mL，搖勻后加熱使其在2 min內沸騰，沸騰30 s后，以每2 s一滴的速度勻速滴入葡萄糖標準溶液，滴定至藍色全部消失即為終點。記錄沸騰前后共耗用葡萄糖標準溶液的體積。

2.9.3醋中還原糖的測定

取費林甲、乙液各5 mL于錐形瓶中，加入10 mL蒸餾水，加入體積濃度5%的樣品稀釋液2.0 mL，再用滴定管加入比預滴定耗用量少約1 mL的葡萄糖標準溶液，搖勻后加熱使其在2 min內沸騰，沸騰30 s后，以每2 s一滴的速度勻速滴入葡萄糖標準溶液，滴定至藍色全部消失即為終點。記錄沸騰前后共耗用葡萄糖標準溶液的體積。

3　試驗結果及分析

3.1物料投料量

表1　物料投料量

3.2測量并記錄入缸的物料酒精發酵品溫

山西老陳醋傳統工藝中酒精發酵周期一般是18 d，其中敞口發酵3 d，封缸發酵15 d。添加釀醋曲與大曲共同發酵物料可縮短酒精發酵周期至9 d，其中2 d敞口發酵，7 d封缸發酵。

試驗分2批進行，第1批發酵物料經過翻拌晾涼，試驗觀察入缸時物料較干，高粱顆粒較剛蒸好時明顯皺縮，物料黏度小，顆粒之間不黏連，手試物料發涼、發干。發酵物料入缸當天跟蹤觀察，入缸4 h后，料面有細小氣泡出現，糧水開始變均勻。發酵6 h后，料層上頂，料面有明顯氣泡，缸里有氣泡頂開料層的聲音。次日早7∶20，發酵強度增大，氣泡明顯，料液開始渾濁、變黃，隨著發酵時間的延長，料層開始上浮，10∶20有的缸中料液飛濺，11∶25缸中的料面趨于平靜，料層上浮，有沖開的小氣孔，有些缸中有輕微翻滾的現象。主發酵期結束，進行封缸發酵。

封缸發酵后，為減少發酵品溫測量對酒精發酵的影響，自封缸發酵開始每天上午9∶00測量一次發酵品溫。表2為第1批入缸酒精發酵品溫測量記錄。

表2　第1批入缸酒精發酵品溫

第2批試驗，縮短酒精發酵物料攤涼時間，提前入缸發酵，發酵現象與第1批基本相同，由于入缸早，物料水分散失少，發酵高峰時發酵現象比第1批激烈，發酵品溫也比第1批同期要高。表3為第2批試驗酒精發酵品溫測量記錄。下頁圖1為第1批、第2批酒精發酵品溫趨勢圖。

傳統山西老陳醋發酵工藝酒精發酵終了時，醪液澄清，液面清亮，呈暗黃色。試驗中酒精發酵終了的醪液渾濁不澄清，液面不清亮，呈暗黃色。試驗批次發酵現象較傳統工藝的不同之處有：復合醋曲發酵試驗中，酒精發酵的主發酵期縮短。發酵物料入缸第2天下午即進行封缸發酵。傳統工藝中酒精發酵前3天為敞口發酵。試驗中發酵高峰時間較傳統工藝縮短，發酵現象較傳統工藝弱，未出現整體液面翻滾、飛濺料液的現象。

表3　第2批入缸酒精發酵品溫

圖1　酒精發酵品溫變化趨勢圖

3.3酒精發酵試驗結果及分析

復合醋曲發酵試驗酒精發酵階段，前2天為敞口發酵，于發酵第2天下午封缸，后7天為封缸發酵。表4為2批次復合醋曲發酵試驗中酒精發酵階段酒精及酒精含酸的檢測數據。從表4中可以看出，2批試驗封缸酒精度分別為2.4%、3.8%，均低于同期同車間傳統釀造工藝酒精發酵階段的平均封缸酒精值。這主要是因為理論上酒精發酵第2天即可封缸，但實際試驗中第2天酒精發酵依然比較劇烈，品溫較高，主發酵期還未結束，且封缸后可明顯看出封缸薄膜上凝結了大量水珠。

表4　復合醋曲發酵試驗中酒精發酵階段酒精及酒精含酸的檢測數據

3.4醋酸發酵試驗結果及分析

復合醋曲發酵試驗中醋酸發酵工藝與傳統山西老陳醋醋酸發酵工藝相同，醋酸發酵周期縮短至8 d，傳統工藝中醋酸發酵周期約為9 d～10 d。表5記錄了醋酸發酵3 d～8 d醅酸的檢測數據。

表5　復合醋曲發酵試驗中醋酸發酵階段醅酸檢測數據

復合醋曲發酵試驗中醋酸發酵發酵周期較傳統工藝縮短，從醅酸的檢測數據可以看出醅酸的增長較快，實際生產中如不及時加鹽終止醋酸發酵，還會出現醅酸降低的現象。

3.5半成品醋理化指標檢測及分析

醋酸發酵完成后，一半白醅進行熏蒸，周期為5 d，剩余白醅進行淋醋。由于同一批試驗白醅、熏醅無法同時進行淋醋工藝，因此，將第1批的熏醅與第2批的白醅分別裝入熏淋池和白淋池進行淋醋，得到未經陳釀的半成品醋。表6為半成品醋的理化指標。

表6　復合醋曲試驗半成品醋理化指標

從表6中可以看出，半成品醋中食鹽的含量比較高，這是由于試驗中醋酸發酵進程較快不易控制，為防止發酵后期醋酸下降而提前下鹽并增加食鹽用量造成的。半成品醋中還原糖較高，復合醋曲與大曲共同發酵，糖化力較單純使用大曲有所提高，發酵物料中還原糖含量增加，但未能有效轉化成酒精進而發酵成醋酸。

4　結論

復合醋曲發酵試驗共進行2個批次的試驗，分別對酒精發酵品溫、酒精、酒精含酸、醅酸及半成品理化指標進行跟蹤試驗，現得出以下結論：

a）復合醋曲適宜較高的發酵初始溫度，應適當縮短蒸料后的攤涼時間及時入缸酒精發酵。

b）實際操作過程中發現，理論上的酒精敞口發酵時間短，物料未能進行充分的敞口發酵即封缸，使得封缸薄膜上聚集了大量的水滴，應延長敞口發酵時間，待物料發酵趨于平靜后再封缸。

c）醋酸發酵階段，起火較快，發酵后期醅酸增長慢，甚至有回落的現象，發酵不易控制，應調整醋醅的物質比例使發酵規律更易掌握。

d）半成品醋中還原糖含量較高，說明增加了淀粉的轉化率，但未能將還原糖有效的轉化成酒精進而發酵成醋酸，因而未能顯著的提高出品率。

綜合以上，復合醋曲與大曲共同發酵釀造山西老陳醋在實際生產中可以實現，能達到同期實際生產水平。添加復合醋曲參與發酵可有效縮短山西老陳醋發酵時間，但需要摸索更加適宜的發酵工藝條件以提高出品率。

［1］顏景宗，顏丹.傳統山西老陳醋釀造工藝技術［J］.中國釀造，2004（5）：30-32.

［2］顏景宗，譚學良.山西老陳醋釀造工藝研究［J］.中國釀造，2009（1）：167-169.

［3］弓曉艷.老陳醋釀造過程中微生物群落結構與功能研究［D］.太原：山西大學，2008.

Im pact ofmulti-strain vinegar koji's on traditionalShanxiaged vinegar alcohol fermentation process

SONGHuifang*
（Shanxi vinegar group co.，LTD.，Shanxi Taiyuan 030013，China）

傳統山西老陳醋發酵工藝包括酒精發酵、醋酸發酵，發酵周期約27 d。通過試驗論證添加多菌種復合醋曲參與發酵的可行性，并在此基礎上提出了發酵工藝的改進意見。

山西老陳醋；多菌種復合醋曲；酒精發酵；醋酸發酵

The fermentation techniques of traditional Shanxi aged vinegar contained two steps，alcoholic fermentation and acetic acid fermentation.Fermentation period was about 27 days.Through the experiment to argument adding the multi-strains vinegar koji during the fermentation of Shanxi aged vinegar was feasible，and based on this，advances the fermentation processimprovements.

Shanxi aged vinegar；multi-strains vinegar koji；alcoholic fermentation；acetic acid fermentation

TS264.5+2

A

1673-6044（2016）03-0027-05

10.3969/j.issn.1673-6044.2016.03.008

*宋慧芳，女，1985年出生，2012年畢業于西北農林科技大學農產品加工及貯藏工程，碩士。

2016-07-23