添加蛹蟲草固態發酵浸提固形物對醋曲品質的影響

彭 凱

(齊齊哈爾大學，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

蛹蟲草(Cordycepsmilitaris)是一種食藥兼用的大型真菌，又稱為北冬蟲夏草等。蛹蟲草富含多種與冬蟲夏草近似的功能成分，如蟲草多糖、蟲草素、蟲草酸以及多種氨基酸、維生素、微量元素等。多年來，研究人員的深入研究揭示了這些功能成分具有抑菌、抗病毒等生物活性，同時在抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗輻射、降血糖、提高機體免疫力、利尿脫水、鎮咳祛痰和平喘等方面還具有很好的作用[1]。蛹蟲草固態發酵后的浸提固形物由于工藝的原因，含有一定量的蛹蟲草代謝產物，特別是含有全部的蛹蟲草菌絲，利用價值極高。

食醋作為日常酸性液態調味品，是我國古代勞動者智慧的結晶，它含有豐富的營養成分，原料及菌體中蛋白質降解帶入種類各異的氨基酸，產生了各自特異的香氣和口感，在具有很高食用價值的同時兼具生理藥用價值[2]。釀造食醋離不開醋曲，醋曲的品質對于產品的質量、產量等起到了關鍵作用，而原料處理、原料與配料比、培養溫度等則是影響制曲工藝的重要因素[3-4]。在醋曲生產時添加一定量蛹蟲草固態發酵浸提固形物，既替代部分原料，又對醋曲的糖化、發酵等性能及成品醋的品質帶來積極影響。

1 材料與方法

1.1 主要材料

蛹蟲草固態發酵的浸提固形物：由“以玉米為原料蛹蟲草固態發酵生產工藝初步研究”課題組提供。釀酒酵母、醋酸菌、米曲霉：齊齊哈爾大學食品與生物工程學院微生物實驗室提供。

1.2 主要設備

分析天平、高速粉碎機、離心機、搖床、電熱鼓風干燥箱、恒溫培養箱、臥式滅菌鍋、陳釀罐。

1.3 檢測項目及方法

醋曲液化力：采用碘比色方法進行測定；醋曲糖化力：1 g干醋曲水解可溶性淀粉得到1 mg葡萄糖所需的酶量為1 U/g，反應條件為pH 4.6，35 ℃，1 h；總酸：滴定法(以醋酸計，g/dL)；固形物：干燥法；總糖、淀粉(酸解)：直接滴定法(以葡萄糖計，g/dL)；水解氨基酸、蟲草酸、蟲草素：HPLC法。

2 工藝流程

2.1 醋曲生產工藝流程

小麥、麩皮、水→破碎、混合→蛹蟲草固態發酵的浸提固形物(拌勻)→蒸料→攤涼→接種→堆積→自然繁殖→醋曲。

2.2 食醋生產工藝流程

原料→混合、潤水→蒸料→攤晾→加曲拌勻→入缸(糖化、酒精發酵)→倒醅→醋酸發酵→倒醅→加鹽→后熟→淋醋→陳釀→澄清→配制→滅菌→品質檢測→成品食醋。

3 工藝操作要點

3.1 原料處理

制曲原輔料的預處理是醋曲生產過程中一個非常重要的階段，對原輔料的處理是否得當直接影響成曲的品質。對原料進行合理的處理，可以在實驗階段和生產階段不同幅度地提高成曲品質及原料利用率。

3.1.1 蛹蟲草固態發酵浸提固形物

蛹蟲草固態發酵結束后，對發酵產物進行浸提，浸提結束后將固形物過三足離心機，去除大部分液體，再經低溫干燥后備用。干燥溫度過高會導致浸提物損失一部分活性成分。選擇了多批次的浸提物分別單獨使用和混合均勻后使用，確認了蛹蟲草固態發酵浸提固形物成分的相對穩定性，成品曲數據無明顯差異。

3.1.2 主輔料的處理

對主料小麥進行除雜、粉碎，依據環境溫度選擇適宜水溫進行快速潤水，蒸料采用臥式原料處理器進行蒸煮。經過比對發現，主料粉碎粒度越小，在制曲中米曲霉利用效果就越好，成曲酶活力有一定提高。但原料不能破碎得過細，否則不僅提高了能耗，而且在潤水時原料易結塊，增加了拌料的難度，制曲時導致通風效果不佳，品溫不均且管控難度大，成曲品質反而下降。因此要考慮加水量、料層厚度等因素合理控制原料的粉碎粒度，遇有較大顆粒及團塊時，要及時篩除并破碎。如果原輔料顆粒過大，會不容易吸足水分，蛋白質變性不均勻，同時在制曲過程中，影響菌絲的深入繁殖，減少了生產菌種繁殖的總面積，相應地減少了酶的分泌量，所以要保證原輔料按工藝要求破碎后顆粒均勻以利于生產。潤水時綜合考慮原輔料含水量的多少、性質、配比、工藝操作過程中水分散失及制曲時控溫通風等情況確定適宜的溫水用量，加水時要拌勻，確保水分吸收均勻。生產過程中發現，由于潤水不勻，會導致部分曲料含水量高，從而為雜菌生長繁殖創造了條件，雜菌繁殖速率超過接種的米曲霉，使成曲酶活力下降。而當一部分曲料含水量低時，生產菌種生長繁殖困難，制曲后取樣分析發現酶活力相對較低。

3.2 通風制曲

小麥經過破碎后和麩皮以一定比例混合,分別加入原料總量15%～25%的蛹蟲草固態發酵浸提固形物, 拌水量為原料總質量的60%～65%，拌勻后在121 ℃下蒸30 min。依據原輔料品質等因素選擇適合的蒸料溫度與時間，首先要實現滅殺原輔料上附著的微生物的目的，其次是使原輔料含有的淀粉經過液化和糊化過程變成可溶性淀粉和糖分，可被米曲霉所利用，確保生產菌種在較短時間內建立起生長繁殖的優勢生長環境，盡可能降低雜菌的影響。再有使原輔料中的蛋白質完成適度變性，轉化為酶容易作用的狀態，即相當一部分變成可溶性蛋白或氨基酸，這也是成品醋中特有風味成分的來源之一。生產中發現，蒸料溫度過高以及時間過長，蛋白質會過度變性導致部分蛋白質又轉變成非溶性的，使其不能被酶分解，形成了不能被生產菌種利用的褐色物質，降低了原料的利用率。原料蒸煮后要立即進行冷卻，降溫到適宜的接種溫度33～35 ℃。冷卻降溫的進程越短越好，相對短的冷卻時間可以防止曲料冷卻過程中由于曲料長時間處在較高溫度條件下引起的蛋白質二次變性，使原料利用率降低。同時，也在一定程度上預防了淀粉的“回生”，提升了淀粉制曲過程中的酶解效果，提高了淀粉利用率，為生產菌種提供了足夠的營養成分。此外，縮短冷卻時間還可以有效降低在冷卻過程中曲料被雜菌污染的風險。因此，根據季節和環境溫度的變化，要采取強制通風的輔助降溫手段，特別是夏季，環境溫度高，微生物環境復雜，更要盡力縮短冷卻時間。

選擇接種溫度為33～35 ℃，接種量為曲料質量的0.4%～0.6%。接種時一定要保證生產菌種與曲料拌和的均勻性。如果接種不均勻，將會使曲料上生產菌種的生長繁殖不均衡，尤其是極個別沒有接種的曲料上雜菌會繁殖。同時各部位的品溫也不一樣，規模越大越不易管理，對成曲品質影響較大。

通風是制出高品質曲的關鍵之一，這個環節必須嚴格按照工藝操作，控制風溫和循環風的溫濕度。接種后的曲料先靜置培養6～8 h，當品溫升至33 ℃左右時進行間歇通風，品溫達到36 ℃左右時要采用新鮮風和循環風結合方式進行通風，控制品溫不超過40 ℃，16～20 h后，間歇通入新鮮風，品溫控制不超過30 ℃，以26～30 ℃為宜。對通風強度的要求是既要提供菌體生長繁殖需要的足夠空氣，排除米曲霉繁殖所產生的熱量，維持在適宜溫度范圍之內，還要保證抑制厭氣性雜菌繁殖和適宜低溫的雜菌生長。生產過程中發現，通風量太小，就會有利于鏈球菌的繁殖，甚至在個別通風不良的角落處會造成厭氣性菌的大量繁殖。如果溫度低于25 ℃，小球菌就會大量繁殖。培養時間以成曲糖化力達到最高值確定。

3.3 糖化、酒精發酵、醋酸發酵

采用添加蛹蟲草固態發酵浸提固形物的醋曲時，加曲量要略大一些，每100 kg原料用曲量為8～9 kg。

醋醅封缸進行酒精發酵后，醅溫上升至38 ℃進行倒醅，酒精含量達到8%左右即可進入醋酸發酵。

在加稻殼及醋酸菌種子開始醋酸發酵后，應通過松醅和倒缸控制醋醅品溫略低于41 ℃，加快酒精轉化成醋酸。當醋酸含量達到7%以上，醋酸發酵結束，及時加入食鹽抑制醋酸過度氧化。

3.4 檢驗、成品

成熟醋醅經4～6 d熏醅后，采用循環逆流套淋法淋醋，然后將成品食醋封存在壇內，貯存30～60 d，增加食醋香味。

成品頭醋進行澄清得到澄清醋液，根據質量標準進行調整，使其濃度、成分符合國家標準。生醋加熱至80 ℃以上進行滅菌獲得成品。

4 結論與分析

4.1 醋曲理化指標

在生產醋曲時，選擇15%、20%、25%的蛹蟲草固態發酵浸提固形物添加量并與無添加工藝進行平行對照，取成曲粉碎過篩，對各項理化指標進行測定，見表1。

表1 醋曲各項理化指標測定Table 1 The determination of physicochemical indexes of vinegar koji

由表1可知，生產醋曲時添加蛹蟲草固態發酵浸提固形物對醋曲的理化指標有較大提升，同時與對照相比較，達到糖化力最高值的時間縮短了3～6 h。

4.2 成品醋理化指標

分別把上述添加量生產的醋曲投入食醋生產，成品醋澄清，有光澤，略顯深褐色，有淡淡的蛹蟲草和玉米香氣，酯香、醇香較為濃郁，無異味。口感無雜味，較柔和，無沉淀及浮膜。對成品醋進行理化等指標的測定，見表2。

表2 成品醋各項理化指標測定Table 2 The determination of physicochemical indexes of finished vinegar products

4.3 結論

蛹蟲草固態發酵浸提固形物含有一定量的活性組分和其他利于菌體生長繁殖的營養物質，可以進行有效二次利用。在醋曲生產時進行一定量的添加，不但提高了成曲的液化力、糖化力，縮短了醋曲的生產時間，而且在使用醋曲時也使發酵時間大幅縮短。同時，少量蛹蟲草固態發酵特有的成分帶入到成品醋中，使得產品中增加了多種氨基酸及蟲草素等活性成分，提升了品質，擁有了更高的營養保健價值。