一種全自動(dòng)化固態(tài)醋發(fā)酵新工藝研究

◎ 崔鵬舉，代 晉，符姜燕，張 嬙

（陽西美味鮮食品有限公司，廣東 陽西 529800）

我國釀造和食用食醋歷史悠久，早在公元前1058年周公所著《周禮》一書中便有關(guān)于釀醋的記載[1]。食醋品種繁多，因制造食醋的方法、原料、產(chǎn)地、醋酸發(fā)酵方式等而有不同的分類[2-3]。食醋還有各種保健功能，如軟化血管、降血壓、治療糖尿病、預(yù)防動(dòng)脈硬化等[4-6]。其中，山西老陳醋和鎮(zhèn)江香醋又以其獨(dú)特的風(fēng)味特色和固態(tài)發(fā)酵工藝被人們普遍接受。如鎮(zhèn)江香醋因其所用的原料的種類、制曲條件、糖化酒精發(fā)酵條件、醋酸發(fā)酵階段等工藝的特殊，形成鎮(zhèn)江香醋獨(dú)特的理化指標(biāo)[7]。國外醋類研究多集中在液態(tài)深層發(fā)酵機(jī)理方面[8]。傳統(tǒng)固態(tài)醋生產(chǎn)（以陳醋、香醋為例）多采用條池敞開式發(fā)酵、手工或半機(jī)械式翻醅，工作環(huán)境差、重體力勞動(dòng)多。本研究針對(duì)固態(tài)醋的生產(chǎn)問題提出一種全自動(dòng)、封閉式的生產(chǎn)工藝，使用一體化設(shè)備密閉發(fā)酵，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫、自動(dòng)翻醅、自動(dòng)熏醅，并與傳統(tǒng)發(fā)酵方式對(duì)比風(fēng)味、理化和感官情況差異，為固態(tài)醋生產(chǎn)環(huán)境改善、工藝的自動(dòng)化提供一些參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大米：購自聚豐園糧油食品有限公司；α-淀粉酶：購自廣州裕立寶生物科技有限公司；紅曲：購自武漢佳成紅曲有限公司；大曲：購自凡諾爾生科科技有限公司；根霉曲：購自曲之源生物科技有限公司；酵母：購自安琪酵母股份有限公司；麥麩、稻殼：購自東莞穗豐糧食集團(tuán)。

1.2 儀器與設(shè)備

瑞士905 Titrando 萬通自動(dòng)電位滴定儀，瑞士萬通中國有限公司；電子天平（0.000 1 g）、電子分析天平（0.001 g），賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；雙杰（G&G）JJ-Y電子天平（0.01 g），常熟市雙杰測試儀器廠；HH-W 三用恒溫水箱，常州市國立試驗(yàn)設(shè)備研究所。

1.3 方法

自動(dòng)化生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)方式生產(chǎn)工藝各進(jìn)行3 組試驗(yàn)，每次試驗(yàn)投料4～5 t，主要物料及配比保持一致，隨后對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測、差異性分析和感官評(píng)判。

1.3.1 新工藝流程

新工藝流程見圖1。

圖1 新工藝流程圖

①液化。將大米加入水中，并向其加入0.5‰～1.0‰的α-淀粉酶，隨后開啟攪拌并加熱，緩慢升溫使物料充分液化得到液化后的米漿。②酒化。向步驟①得到的米漿中加入紅曲、大曲和根霉，3 種曲料的用量分別為5%、10%、0.5%。再加入0.5%酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵7 d 得到米酒。③液態(tài)發(fā)酵。將步驟②得到的米酒適當(dāng)稀釋后，采用液態(tài)深層發(fā)酵工藝進(jìn)行醋酸發(fā)酵，得到9°米醋。④固態(tài)發(fā)酵。將米酒適當(dāng)稀釋，然后加入50%麥麩、30%稻殼，利用拌醅槽攪拌均勻，隨后通過輸送帶轉(zhuǎn)入一體罐。設(shè)置好參數(shù)，每日自動(dòng)進(jìn)行3 次轉(zhuǎn)動(dòng)翻醅，每次時(shí)長5 min。固態(tài)醋酸發(fā)酵約15 d，當(dāng)檢測醋醅的總酸達(dá)到目標(biāo)值或增長緩慢且溫度降低時(shí)結(jié)束發(fā)酵。⑤熏醅。在固態(tài)發(fā)酵完成后，往發(fā)酵罐夾層中通入蒸汽進(jìn)行適當(dāng)熏醅。熏醅溫度70 ℃以上，熏醅時(shí)間10 ～12 h。⑥淋醋。用步驟③制得的高度醋液進(jìn)行淋醋，醋液用量為醋醅重量0.8～1.2倍，得到一淋醋液；然后用醋醅重量0.8 ～1.2 倍的水對(duì)醋醅進(jìn)行澆淋，得到二淋醋液。將一淋與二淋混合。⑦過濾、滅菌。將上述醋液通過膜設(shè)備進(jìn)行過濾，然后加熱至75 ℃以上保溫30 min 以上，隨后進(jìn)行陳釀。

1.3.2 對(duì)比試驗(yàn)

將上述固態(tài)醋發(fā)酵用的一體罐更換為條池進(jìn)行發(fā)酵，即傳統(tǒng)生產(chǎn)方式使用條池進(jìn)行發(fā)酵、半機(jī)械式翻醅、條池熏醅（熏醅時(shí)長和溫度與實(shí)驗(yàn)組一致），液化、酒化、淋醋、過濾、滅菌等工序工藝參數(shù)均與實(shí)驗(yàn)組一致。

1.3.3 檢測方法及感官評(píng)價(jià)

總酸檢測依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸態(tài)氮的測定》（GB 5009.235 2016）；總固形物檢測依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》（GB 5009.3 2016）；還原糖檢測參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中還原糖的測定》（GB 5009.7 2016）；乳酸檢測參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中有機(jī)酸的測定》（GB 5009.157 2016）；總酯檢測參照《白酒分析方法》（GB/T 10345 2022）；有機(jī)酸、己二酸的檢測參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中有機(jī)酸的測定》（GB 5009.157 2016），風(fēng)味物質(zhì)檢測采用液相色譜法，參考尹俊玲[9]的方法；感官分析參照《感官分析方法成對(duì)比較檢驗(yàn)》（GB/T 12310 2012）感官分析方法，選取16 名有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員，經(jīng)感官品評(píng)測試通過后進(jìn)行盲評(píng)感官評(píng)分，剔除一個(gè)最高分和最低分后取平均值作為各項(xiàng)感官得分。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

圖表繪制及數(shù)據(jù)處理使用Excel 軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官差異分析

由圖2 可知，兩種方式生產(chǎn)固態(tài)醋的氣味和滋味無明顯差異。具體為氣味上傳統(tǒng)條池發(fā)酵評(píng)分略高于一體罐發(fā)酵，滋味上一體罐發(fā)酵評(píng)分略高于傳統(tǒng)條池，總體差異不明顯。可能由于兩種方式下的物料、工藝相差不大，只是有部分參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，在一些物質(zhì)生成上存在差異，但通過感官很難分辨出來。

圖2 不同發(fā)酵方式固態(tài)醋感官評(píng)價(jià)得分圖

2.2 理化結(jié)果分析

由表2 可知，兩種方式生產(chǎn)固態(tài)醋在常規(guī)理化指標(biāo)上，總酸含量基本一致，差異不大；不揮發(fā)酸、可溶性無鹽固形物、還原糖、氨基酸態(tài)氮、總酯含量存在一定差異，可能是由于機(jī)械化生產(chǎn)中使用純種發(fā)酵，由相關(guān)微生物、酶系的不同造成。

表2 理化指標(biāo)分析表

由表3 可知，兩種生產(chǎn)方式在風(fēng)味物質(zhì)方面存在一定差異。傳統(tǒng)條池制醋中的風(fēng)味物質(zhì)，如正丙醇、苯甲醇、乳酸、己二酸、糠醛、乳酸乙酯的含量高于一體罐機(jī)械化制醋，而異戊醇、異丁醇、β-苯乙醇、乙酸異戊酯、乙酸苯乙酯、己酸、乙酸乙酯、乙酸異丁酯和乙醛風(fēng)味物質(zhì)的含量為一體機(jī)械化制醋均高于傳統(tǒng)條池制醋。這些差異可能是相對(duì)于傳統(tǒng)條池制醋，一體罐機(jī)械化制醋工藝控制更精確，外界雜菌接觸少，優(yōu)點(diǎn)是提升了主要物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，減少了其他不良風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生（如苯甲醇），但不足是減少了其他微生物的參與以及乳酸等的生成，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化生成的乳酸乙酯含量也低于傳統(tǒng)條池。

表3 風(fēng)味物質(zhì)分析表

3 結(jié)論

采用本方法制得的固態(tài)醋在感官風(fēng)味上與傳統(tǒng)條池制醋接近，在理化指標(biāo)上存在一定差異，但兩種方法所制得固態(tài)食醋類產(chǎn)品均能夠滿足陽西美味鮮食品有限公司在市場上的定位與需求；從生產(chǎn)環(huán)境改善方面考慮，新工藝更具有優(yōu)勢，為陽西美味鮮食品有限公司下一步規(guī)模化、全自動(dòng)化生產(chǎn)固態(tài)醋提供了一定的借鑒意義。