液態深層發酵米醋品質提升方法研究

楊宗朋

（海天醋業（廣東）有限公司，廣東佛山 528500）

食醋是廣泛使用的調味產品，在人們日常生活中發揮著不可忽視的作用。液態發酵食醋是當前主流釀造食醋的發酵工藝，在中國、歐洲、日本被廣泛采用。根據發酵方式的差異，液態發酵食醋可細分為表面靜態發酵法、液態噴淋發酵法、深層通風發酵法等，深層通風發酵法的發酵條件要求較低，可實現食醋快速、高效生產[1]。液態發酵食醋以大米為發酵基料，蒸煮、液化、糖化和酒精發酵后壓濾得到米酒清液，接入醋酸菌進行液態深層醋酸發酵得食醋。與傳統固態發酵法相比，該工藝優勢在于生產效率高，但原料和發酵菌種單一造成產品具有酸味刺激、口感單薄的缺陷。

目前，關于液態發酵食醋已有的研究報道主要集中在高抗性、高產酸速率醋酸菌的篩選[2]，鮮少見針對該工藝所產食醋風味改善的研究。在傳統食醋釀造過程中，大量乳酸菌代謝分泌乳酸，促進多種風味物質的形成，對食醋口感、風味改善起到了重要作用。在實際生產中，液態深層發酵米醋具有高通氣和發酵基質方面的問題，往往導致發酵過程中生成大量泡沫，影響發酵速率和發酵罐裝料量。在陳釀過程中，米醋可發生生物代謝和非生物反應，顯著提升米醋風味物質的含量，改善產品感官質量[3]。在米醋發酵末期，本研究添加乳酸菌發酵后的麥麩提取液于發酵液中，引入后熟工藝，二者充分反應，協同改善液態發酵米醋的風味品質，為優化米醋釀造工藝提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

麥麩，市售采購；米酒，實驗室自制，乙醇體積百分數為11%，稀釋至10%待用；氫氧化鈉、硫酸鋅等無機化學試劑，國藥集團；2-辛醇、草酸等色譜純標準品，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri），實驗室從米酒發酵過程中分離得到。

1.2 儀器與設備

1260高效液相色譜儀，美國Agilent公司；7890B-5977B氣質聯用儀，美國Agilent公司；8 L液態深層自吸式發酵罐，實驗室自制；生化培養箱，上海精宏實驗設備有限公司；DA-650臺式酒精度測定儀，京都電子（KEM）中國分公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 米醋的液態深層發酵

將麥麩與水按1∶4（m∶v）料水比混合，超聲處理20 min，用100目紗網過濾，得到麥麩提取液；將羅伊氏乳桿菌培養液（OD600=0.703）按2%（v/v）接種量接種至500 mL麥麩提取液中，混合均勻，37 ℃靜置密閉發酵24 h，得到乳酸發酵液；在醋酸發酵罐中加入米酒，按10%（v/v）接種量接入醋種，控制裝液量3 L，通氣量50 L·min-1，分割量1 L，循環發酵至第8輪次，當發酵液殘酒為0.6%（v/v）時，收集排料，按排料體積的10%在試驗組中加入乳酸發酵液，隨后在25～30 ℃下靜置后熟15 d，對照組僅加入麥麩提取液，不進行后熟。

1.3.2 總酸的測定

按照《食醋衛生標準的分析方法》（GB/T 5009.41—2003）中總酸測定方法執行[4]。

1.3.3 有機酸的測定

按照《國家地理標志產品 鎮江香醋》（GB/T 18623—2011）中有機酸測定方法執行[5]。

1.3.4 揮發性風味物質檢測方法

按照蔣雅君等[6]報道的檢測方法執行。

1.3.5 感官評價

由食醋專業感官鑒評小組，按照鄧永建等[7]的方法，對試驗米醋從色澤、體態、香氣和口感4個方面進行感官評價，以樣品各項平均得分為最終評價結果。

1.3.6 數據分析

采用Microsoft Excel 2016進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 乳酸菌發酵麥麩提取液表征

麥麩來自小麥研磨過程，內含淀粉糖、粗蛋白、維生素和礦物質等營養物質，在我國傳統食醋生產中被廣泛應用。由表1可知，新鮮麥麩提取液總酸達到1.58 g·L-1（以乳酸計），有機酸組成中酒石酸占比最大，其次為琥珀酸，乳酸、乙酸和檸檬酸處于相同水平，幾乎不含草酸和丙酮酸。經羅伊氏乳桿菌發酵后，麥麩提取液總酸達到10.03 g·L-1（以乳酸計），有機酸中檢出的乳酸、乙酸含量明顯上升，酒石酸、琥珀酸略有下降，草酸、丙酮酸和檸檬酸含量無明顯變化，表明羅伊氏乳桿菌發酵以乳酸和乙酸為主要代謝產物。

表1 乳酸菌發酵24 h后麥麩提取液總酸及有機酸組成（單位：g·L-1）

2.2 液態深層發酵米醋有機酸組成分析

由表2可知，試驗組和對照組液態深層發酵米醋中的主體有機酸均為乙酸，另含少量酒石酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸，以及微量草酸和丙酮酸。發酵末期接入羅伊氏乳桿菌發酵后的麥麩提取液，后熟后發酵液中乳酸含量明顯增加，表明該試驗發酵體系對液態深層發酵米醋有機酸的影響主要表現為增加醋體乳酸含量。

表2 液態深層發酵米醋的有機酸組成（單位：g·L-1）

2.3 液態深層發酵米醋的揮發性風味物質組成分析

食醋中揮發性風味物質的種類和含量是影響風味復雜性的重要因素。由圖1可知，從兩組液態深層發酵米醋中共檢出酯類、醇類、酸類、醛類和酮類等10類揮發性風味物質，對照組檢出種類數明顯少于試驗組。對兩組液態深層發酵米醋揮發性風味物質含量進行分析，試驗組酯類和醇類物質含量明顯高于對照組，酯類物質中乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、乙酸苯乙酯和丁二酸二乙酯可賦予食醋水果香氣[8]，由表3可知試驗組中乙酸苯乙酯和丁二酸二丁酯含量明顯高于對照組。醇類物質中苯乙醇具有玫瑰花香，異戊醇具有醇味和澀味，2,3-丁二醇具有焦香和奶油香氣[9]，試驗組中苯乙醇含量明顯高于對照組。由此可知，試驗組相較于對照組揮發性風味物質含量高。

圖1 液態深層發酵米醋中揮發性風味物質種類和含量分布

表3 主要揮發性風味物質含量對比

2.4 液態深層發酵米醋感官評價結果

由表4可知，兩組米醋樣品的色澤和體態評分接近，差異較小。試驗組香氣和口感評分明顯優于對照組，有較大差異，表明本試驗的技術方案可顯著改善液態深層發酵米醋的品質。

表4 米醋樣品感官評分結果（單位：分）

3 結論

本研究在液態深層發酵米醋的發酵末期接入羅伊氏乳桿菌發酵后的麥麩提取液，控溫后熟，結果表明此法可顯著增加液態深層發酵米醋中的乳酸含量，改善米醋口感，增加米醋中揮發性風味物質的種類及濃度，可達到改善液態深層發酵米醋品質的目的。在對液態深層發酵米醋發酵過程無影響的情況下，本法改善了米醋的品質，為該技術的擴大應用提供了理論支持和參考資料。