固态功能菌制剂接火对酿造山西老陈醋的影响

赵红年，张怀敏，曹晋宜,段晋彩

(山西梁汾醋业有限公司，山西 榆次 030600)

山西老陈醋作为山西地方性传统名产，其选用优质高粱、大麦、豌豆等五谷经蒸、酵、熏、淋、陈酿而成，酿制的醋液经1年陈酿后赋予了醋色、香、醇、浓、酸的特色[1,2]，深受消费者欢迎。随着消费需求的增加，传统手工酿造已经不能满足消费者日益增加的需求，传统山西老陈醋酿造接种是采用2～3天发酵旺盛的醋醅进行接种，俗称“接火”，接火过程需要大量的人力资源，劳动强度比较大，工艺复杂，无法进行标准化生产，是传统酿造工业化、标准化实现的主要难题，有研究表明可以利用固定化方法进行醋酸发酵接种[3-6]，但是此方法不仅安全性、操作条件较严[7-9]，且此法仅用于液态陈醋的生产[10]。山西老陈醋是典型的固态发酵，是否可以利用固态功能菌制剂接火的方法进行固态醋酸发酵提升以山西老陈醋的品质，同时实现传统山西老陈醋酿造技术装备的提升，为智能化酿造山西老陈醋提供依据，提高发酵速度、生产效率。

本试验利用山西梁汾醋业有限公司独立研发的工业化、模块化固态酿造山西老陈醋装备线进行试验。

1 试验材料

1.1 原料

主粮：高粱；糖化剂：复合大曲；辅料：麸皮、谷糠。

1.2 设备

固态发酵机组、熏淋机组：山西梁汾醋业有限公司。

1.3 仪器

PHSJ-3F型pH仪；85-2型恒温磁力搅拌器；YHG-9050A干燥箱；SHP-80D培养箱；NRY-200摇床。

2 试验内容

2.1 原料处理

高粱筛选、粉碎至粒度为60目，然后进行膨化，要求糊化度为75%～80%。

2.2 酒精发酵

膨化高粱中加入主粮62.5%的大曲、300%的水混合调浆，进行酒精发酵。敞口发酵3天，第4天封闭罐盖，密封发酵15天，成熟酒醪酒精度≥9°。

2.3 醋酸发酵

在酒醪中加入膨化高粱100%谷糠、100%稻壳、120%麸皮，将其拌匀为醋醅，醋醅酒精度为4.2°～4.5°，水分含量63%～66%；传统酿造接入醋醅重量10%的固态火种进行固态醋酸发酵；发酵过程每天翻醅1～2次，发酵温度40～45 ℃，发酵时间8～9天，成熟醋醅总酸5.0～5.5 g/dL。

本试验设计3个试验组，分别以醋醅重量5%，10%，15%的固态功能菌制剂为火种；对照接种固态火种，接火于醋酸发酵阶段。

固态功能菌制剂培养方法：利用生物技术分离筛选传统固态发酵醋醅的优势菌种资源包括醋酸菌、乳酸菌、芽孢杆菌、葡萄糖酸菌、生香酵母等按照一定的比例进行多菌种复合培养的固态功能菌制剂，主要功能是增加山西老陈醋中不挥发酸、总酯、川穹嗪等有效成分含量。

2.4 熏醅

成熟醋醅取50%于熏醅罐，在90 ℃的条件下熏醅48 h，熏醅过程中要每隔3 h翻醅1次，成熟熏醅棕褐色，熏香浓郁，焦而不糊。

2.5 淋醋

取二稍于淋池浸泡白醅，浸泡12 h，淋出头稍，然后用头稍浸泡熏醅4 h，淋出的醋液经陈酿、灭菌后即为老陈醋。

3 结果与分析

3.1 接种量对起火时间的影响

通过接种传统固态火醅、接种醋醅重量5%，10%，15%的固态功能菌制剂为醋酸发酵的火种，比较醋酸发酵周期，见表1。

表1 不同接火方式对起火时间的影响

续 表

注：传统固态火醅编号为HC，5%固态功能菌制剂编号为L1C，10%固态功能菌制剂编号为L2C，15%固态功能菌制剂编号为L3C。

由表1可知，传统固态接火醋酸发酵的起火时间为45 h，固态菌制剂接种后，5%固态功能菌制剂起火时间为48 h，10%固态功能菌制剂起火时间为28 h，15%固态功能菌制剂起火时间为20 h，由此可见，起火时间随着接种量的增加而缩短，说明大量地接入固态功能菌制剂可以提高醋酸发酵的速度，缩短起火时间。

3.2 接种量对发酵周期的影响

通过接种传统固态火醅，接种醋醅重量5%，10%，15%的固态功能菌制剂为醋酸发酵的火种，比较醋酸发酵周期，见表2。

表2 不同接火方式对醋酸发酵周期的影响

注：传统固态火醅编号为HC，5%固态功能菌制剂编号为L1C，10%固态功能菌制剂编号为L2C，15%固态功能菌制剂编号为L3C。

由表2可知，接种量越大，醋酸发酵周期越短，5%接种量接火时，由于菌种量较少，影响了发酵周期，但随着接种量的增加，发酵周期缩短，尤其以15%接种量接火时发酵效果更好，与传统相比，可缩短2天的发酵时间，说明固态功能菌制剂接火有利于醋酸发酵，多菌种在发酵过程中协同作用、相互促进、提高发酵效率。

3.3 接种量对山西老陈醋感官的影响

将不同接火方式发酵淋出的山西老陈醋进行感官比较，通过随机抽取10名专家进行醋液的感官评价，结果见表3。

表3 山西老陈醋的感官评价

续 表

注：传统固态火醅编号为HC，5%固态功能菌制剂编号为L1C，10%固态功能菌制剂编号为L2C，15%固态功能菌制剂编号为L3C。

由表3可知，接种5%固态功能菌制剂的感官与传统固态接火相比基本一致；接种10%，15%固态功能菌制剂发酵酿造的山西老陈醋与传统固态接火发酵的山西老陈醋的感官优于传统。分析原因是因为功能菌制剂强化乳酸菌提高山西老陈醋的不挥发酸含量，口感更加柔和；强化生香酵母提高了酯化能力，酯香更加浓郁，因此山西老陈醋的品质优于传统固态火种。

3.4 接种量对山西老陈醋理化指标的影响

测定山西老陈醋的总酸、总酯、不挥发酸、氨基酸态氮、还原糖5项基本指标，比较不同接火方式酿造的醋液的理化指标，判定山西老陈醋的发酵效果，结果见表4。

表4 醋液基本理化指标

注：传统固态火醅编号为HC，5%固态功能菌制剂编号为L1C，10%固态功能菌制剂编号为L2C，15%固态功能菌制剂编号为L3C。

由表4可知，传统方法接火后淋出的山西老陈醋和接种量为5%固态功能菌制剂发酵淋出的山西老陈醋的品质基本一致，但是5%接种量发酵周期较长。15%固态功能菌制剂发酵山西老陈醋，在总酸基本一致的情况下，不挥发酸、总酯、氨基酸态氮都有明显提高，不挥发酸提高14.6%，总酯提高10%，川穹嗪提高37%，这是由于枯草芽孢杆菌在醋化阶段代谢产生了川穹嗪的前体物乙偶姻。固态功能菌制剂的应用大大改善了山西老陈醋的口感，提高了山西老陈醋的品质。说明大规模的工业化生产中，以固态功能菌制剂接火的方式进行接火醋化与传统固态接火的方式醋化不影响山西老陈醋的品质，固态功能菌制剂强化了乳酸菌、枯草芽孢杆菌、生香酵母等微生物，改善了山西老陈醋的口感，提升了山西老陈醋的品质。

4 结论与讨论

本试验通过比较传统的固态接火和固态功能菌制剂接火这2种不同的接火方式来比较醋酸发酵的时间，由试验结果可知，固态功能菌制剂可缩短醋酸发酵的时间，且接种量为醅重的15%时，发酵时间可由传统的8天缩短为6天；固态功能菌制剂接火后淋出的山西老陈醋优于传统固态接火淋出的山西老陈醋的品质，山西老陈醋中不挥发酸含量提高14.6%、总酯提高10%、川穹嗪提高37%。结论：工业化、标准化的固态功能菌制剂在传统固态酿造山西老陈醋中的应用有利于提高山西老陈醋的品质，改善口感，更有利于传统产业实现工业化、标准化酿造，提升固态酿造的技术水平。