多菌种复合醋曲对传统山西老陈醋酒精发酵工艺的影响

宋慧芳

（山西老陈醋集团有限公司，山西太原030013）

多菌种复合醋曲对传统山西老陈醋酒精发酵工艺的影响

宋慧芳*

（山西老陈醋集团有限公司，山西太原030013）

山西老陈醋是国家地理标志性产品具有鲜明的地方特色。自1368年“美和居醯坊”增加“熏醅”“陈酿”两道工艺，始创并完善山西老陈醋酿制工艺以来，山西老陈醋以“蒸、酵、熏、淋、陈”五步工艺传承至今。山西老陈醋的发酵工艺是酿制过程中重要的步骤，分为酒精发酵和醋酸发酵两部分。

传统的山西老陈醋酒精发酵工艺以高粱为原料，大曲为发酵剂。大曲是酒精发酵用的糖化、酒化发酵剂。大曲以大麦、豌豆为原料，经过粉碎、加水搅拌，压成曲醅，形似砖块，让自然界各种微生物在上面生长而制成。大曲中的微生物种类丰富，这些微生物所产生的各种酶类形成了大曲的液化力、糖化力、蛋白质分解力和酒精发酵力。山西老陈醋的酒精发酵阶段，大曲中的微生物菌系在发酵过程中形成多种代谢产物，构成酒醪的风味物质，同时大曲本身所含的淀粉、蛋白质等成分在发酵过程中也被分解利用。但大曲属自然接种，容易受到环境、气候等因素的影响，因而大曲中的微生物种类、数量、质量都不稳定。

酿醋发酵曲是多菌种、纯培养的具有活性细胞的复合菌种，其中包含有根霉、曲霉、酵母菌等多种微生物，有很高的糖化力、酒化力、酯化力，分解淀粉DE值可达98%以上。

酿醋发酵曲与传统大曲混合使用，保证山西老陈醋传统风味的同时，能更好的提升大曲在山西老陈醋酒精发酵过程中的效率，提高酿造出品率。

1　试验材料与仪器

1.1试验材料

原料：高粱，清徐产；大曲，山西省美和居老陈醋有限公司生产。

辅料：麸皮、谷糠，太原产。

1.2试验试剂

0.1mol/L NaOH溶液、0.05 mol/L NaOH溶液、铬酸钾溶液、硝酸银溶液、葡萄糖标准液。

1.3试验仪器

PT3001笔式数字温度计，武强县精达仪器仪表厂；PHS-3C型精密pH计，上海雷磁仪器厂；磁力搅拌器，诺基仪器；LSY型电热恒温水浴锅，北京医疗设备厂；101-2型干燥箱，上海市实验仪器总厂；TG328H分析天平，上海天平仪器厂。

2　试验方法

2.1发酵品温的测定

用数显温度计对酒精发酵品温进行测量。

2.2酒精及酒精含酸的测定

2.2.1酒精的测定

称取100 g酒精醪液于锥形瓶中，安装好蒸馏装置，馏出液至100 mL，蒸馏结束。用酒精比重计测定酒精度。

2.2.2酒精含酸的测定

将酒精发酵醪进行过滤，抽取1 mL滤液，用0.05 mol/L NaOH滴定至终点，记录NaOH的消耗量。

2.3醅酸的测定

称取5 g醋醅于烧杯中，加95 g水，浸泡2 h。取10 mL浸出液，用0.1 mol/L NaOH滴定至终点，记录NaOH用量。

2.4总酸的测定

取10 mL原醋于100 mL容量瓶中定容并摇匀，得到稀释液。取10 mL稀释液于烧杯中，加50 mL中性水，将烧杯置于pH计托盘上，开动磁力搅拌器，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至终点，记录滴定消耗量。

2.5不挥发酸的测定

取2 mL原醋于单沸式蒸馏管中，加8 mL中性水，安装好单沸式蒸馏装置进行蒸馏，馏出液至刻度线，蒸馏终止。将单沸式蒸馏管中的残余液倒入烧杯中，并用中性水将蒸馏管冲洗干净，将冲洗液一并倒入烧杯中。将烧杯置于pH计托盘上，开动磁力搅拌器，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至终点，记录滴定消耗量。

2.6盐的测定

取5 mL醋液稀释液于锥形瓶中，滴加酚酞指示剂，用0.1 mol/L NaOH溶液中和，在中和后的溶液中滴加10滴铬酸钾溶液，用0.1 mol/L AgNO3溶液滴定至溶液呈现桔红色，滴定终止，记录滴定消耗数。

2.7无盐固形物的测定

2.7.1可溶性总固形物的测定

吸取样品2.00 mL置于已烘至恒重的称量瓶中，移入（103±2）℃电热恒温干燥箱中，将瓶盖斜置于瓶边。4h后，将瓶盖盖好，取出，移入干燥器内，冷却至室温，称量。再烘0.5 h，冷却，称量，直至2次称量差不超过1 mg，即为恒重。记录称量得数，计算可溶性总固形物含量。

2.7.2可溶性无盐固形物的测定

用已测得的可溶性总固形物含量减去食盐含量。

2.8总酯的测定

取20 mL醋液稀释（按测定总酸的样品处理规定）液于磨口锥形瓶中，加入0.1 mol/L NaOH溶液中和，摇匀，装上冷凝管，于沸水浴回流30 min，取下，冷却至室温，将试样移入烧杯中，用中性水冲洗锥形瓶，洗液并人烧杯中。将烧杯置于pH计托盘上，开动磁力搅拌器，用0.05 mol/L硫酸标准溶液滴定至终点，记录消耗硫酸标准溶液毫升数。

2.9还原糖的测定

2.9.1空白的测定

取费林甲、乙液各5 mL于锥形瓶中，加入10 mL蒸馏水，加入9 mL葡萄糖标准溶液，摇匀后加热使其在2 min内沸腾，沸腾30 s后，以每2 s一滴的速度匀速滴入葡萄糖标准溶液，滴定至蓝色全部消失即为终点，溶液沸腾后葡萄糖标准溶液的耗用量应控制在0.5 mL～1.0 mL之内。记录沸腾前后共耗用葡萄糖标准溶液的体积。

2.9.2预备滴定

取费林甲、乙液各5 mL于锥形瓶中，加入10 mL蒸馏水，加入体积浓度5%的样品稀释液2.0 mL，摇匀后加热使其在2 min内沸腾，沸腾30 s后，以每2 s一滴的速度匀速滴入葡萄糖标准溶液，滴定至蓝色全部消失即为终点。记录沸腾前后共耗用葡萄糖标准溶液的体积。

2.9.3醋中还原糖的测定

取费林甲、乙液各5 mL于锥形瓶中，加入10 mL蒸馏水，加入体积浓度5%的样品稀释液2.0 mL，再用滴定管加入比预滴定耗用量少约1 mL的葡萄糖标准溶液，摇匀后加热使其在2 min内沸腾，沸腾30 s后，以每2 s一滴的速度匀速滴入葡萄糖标准溶液，滴定至蓝色全部消失即为终点。记录沸腾前后共耗用葡萄糖标准溶液的体积。

3　试验结果及分析

3.1物料投料量

表1　物料投料量

3.2测量并记录入缸的物料酒精发酵品温

山西老陈醋传统工艺中酒精发酵周期一般是18 d，其中敞口发酵3 d，封缸发酵15 d。添加酿醋曲与大曲共同发酵物料可缩短酒精发酵周期至9 d，其中2 d敞口发酵，7 d封缸发酵。

试验分2批进行，第1批发酵物料经过翻拌晾凉，试验观察入缸时物料较干，高粱颗粒较刚蒸好时明显皱缩，物料黏度小，颗粒之间不黏连，手试物料发凉、发干。发酵物料入缸当天跟踪观察，入缸4 h后，料面有细小气泡出现，粮水开始变均匀。发酵6 h后，料层上顶，料面有明显气泡，缸里有气泡顶开料层的声音。次日早7∶20，发酵强度增大，气泡明显，料液开始浑浊、变黄，随着发酵时间的延长，料层开始上浮，10∶20有的缸中料液飞溅，11∶25缸中的料面趋于平静，料层上浮，有冲开的小气孔，有些缸中有轻微翻滚的现象。主发酵期结束，进行封缸发酵。

封缸发酵后，为减少发酵品温测量对酒精发酵的影响，自封缸发酵开始每天上午9∶00测量一次发酵品温。表2为第1批入缸酒精发酵品温测量记录。

表2　第1批入缸酒精发酵品温

第2批试验，缩短酒精发酵物料摊凉时间，提前入缸发酵，发酵现象与第1批基本相同，由于入缸早，物料水分散失少，发酵高峰时发酵现象比第1批激烈，发酵品温也比第1批同期要高。表3为第2批试验酒精发酵品温测量记录。下页图1为第1批、第2批酒精发酵品温趋势图。

传统山西老陈醋发酵工艺酒精发酵终了时，醪液澄清，液面清亮，呈暗黄色。试验中酒精发酵终了的醪液浑浊不澄清，液面不清亮，呈暗黄色。试验批次发酵现象较传统工艺的不同之处有：复合醋曲发酵试验中，酒精发酵的主发酵期缩短。发酵物料入缸第2天下午即进行封缸发酵。传统工艺中酒精发酵前3天为敞口发酵。试验中发酵高峰时间较传统工艺缩短，发酵现象较传统工艺弱，未出现整体液面翻滚、飞溅料液的现象。

表3　第2批入缸酒精发酵品温

图1　酒精发酵品温变化趋势图

3.3酒精发酵试验结果及分析

复合醋曲发酵试验酒精发酵阶段，前2天为敞口发酵，于发酵第2天下午封缸，后7天为封缸发酵。表4为2批次复合醋曲发酵试验中酒精发酵阶段酒精及酒精含酸的检测数据。从表4中可以看出，2批试验封缸酒精度分别为2.4%、3.8%，均低于同期同车间传统酿造工艺酒精发酵阶段的平均封缸酒精值。这主要是因为理论上酒精发酵第2天即可封缸，但实际试验中第2天酒精发酵依然比较剧烈，品温较高，主发酵期还未结束，且封缸后可明显看出封缸薄膜上凝结了大量水珠。

表4　复合醋曲发酵试验中酒精发酵阶段酒精及酒精含酸的检测数据

3.4醋酸发酵试验结果及分析

复合醋曲发酵试验中醋酸发酵工艺与传统山西老陈醋醋酸发酵工艺相同，醋酸发酵周期缩短至8 d，传统工艺中醋酸发酵周期约为9 d～10 d。表5记录了醋酸发酵3 d～8 d醅酸的检测数据。

表5　复合醋曲发酵试验中醋酸发酵阶段醅酸检测数据

复合醋曲发酵试验中醋酸发酵发酵周期较传统工艺缩短，从醅酸的检测数据可以看出醅酸的增长较快，实际生产中如不及时加盐终止醋酸发酵，还会出现醅酸降低的现象。

3.5半成品醋理化指标检测及分析

醋酸发酵完成后，一半白醅进行熏蒸，周期为5 d，剩余白醅进行淋醋。由于同一批试验白醅、熏醅无法同时进行淋醋工艺，因此，将第1批的熏醅与第2批的白醅分别装入熏淋池和白淋池进行淋醋，得到未经陈酿的半成品醋。表6为半成品醋的理化指标。

表6　复合醋曲试验半成品醋理化指标

从表6中可以看出，半成品醋中食盐的含量比较高，这是由于试验中醋酸发酵进程较快不易控制，为防止发酵后期醋酸下降而提前下盐并增加食盐用量造成的。半成品醋中还原糖较高，复合醋曲与大曲共同发酵，糖化力较单纯使用大曲有所提高，发酵物料中还原糖含量增加，但未能有效转化成酒精进而发酵成醋酸。

4　结论

复合醋曲发酵试验共进行2个批次的试验，分别对酒精发酵品温、酒精、酒精含酸、醅酸及半成品理化指标进行跟踪试验，现得出以下结论：

a）复合醋曲适宜较高的发酵初始温度，应适当缩短蒸料后的摊凉时间及时入缸酒精发酵。

b）实际操作过程中发现，理论上的酒精敞口发酵时间短，物料未能进行充分的敞口发酵即封缸，使得封缸薄膜上聚集了大量的水滴，应延长敞口发酵时间，待物料发酵趋于平静后再封缸。

c）醋酸发酵阶段，起火较快，发酵后期醅酸增长慢，甚至有回落的现象，发酵不易控制，应调整醋醅的物质比例使发酵规律更易掌握。

d）半成品醋中还原糖含量较高，说明增加了淀粉的转化率，但未能将还原糖有效的转化成酒精进而发酵成醋酸，因而未能显著的提高出品率。

综合以上，复合醋曲与大曲共同发酵酿造山西老陈醋在实际生产中可以实现，能达到同期实际生产水平。添加复合醋曲参与发酵可有效缩短山西老陈醋发酵时间，但需要摸索更加适宜的发酵工艺条件以提高出品率。

［1］颜景宗，颜丹.传统山西老陈醋酿造工艺技术［J］.中国酿造，2004（5）：30-32.

［2］颜景宗，谭学良.山西老陈醋酿造工艺研究［J］.中国酿造，2009（1）：167-169.

［3］弓晓艳.老陈醋酿造过程中微生物群落结构与功能研究［D］.太原：山西大学，2008.

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

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

传统山西老陈醋发酵工艺包括酒精发酵、醋酸发酵，发酵周期约27 d。通过试验论证添加多菌种复合醋曲参与发酵的可行性，并在此基础上提出了发酵工艺的改进意见。

山西老陈醋；多菌种复合醋曲；酒精发酵；醋酸发酵

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年毕业于西北农林科技大学农产品加工及贮藏工程，硕士。

2016-07-23