鎮江香醋糖化工藝的研究

薛茂云，畢靜，鄭萍

(江蘇經貿職業技術學院，南京 211168)

鎮江香醋是我國傳統的四大名醋之一，其歷史已有上千年之久，鎮江香醋以地產江南水鄉糯米為主要原料，經蒸飯、拌曲糖化、酒精發酵、固態分層醋酸發酵、封醅陳釀、淋醋、貯存等64道傳統生產工藝，形成了具有“酸而不澀、香而微甜、色濃而味鮮、愈存愈香”獨到的特色成為中國名醋[1]。

但傳統的鎮江香醋,雖然產品風味好，有獨特的風格，但發酵周期偏長、原料利用率低以及工人的勞動強度高。隨著現代生物技術的發展，多種食品級酶制劑被開發和利用，鎮江香醋的生產工藝在傳承古法精華的基礎上發生了巨大的變化。工藝上傳統的蒸飯、拌曲糖化工藝已被糯米粉碎、連續高溫短時蒸煮的雙酶糖化工藝所替代，操作上從純手工操作轉變為機械化連續生產，走出了一條保質、高效的發展之路[2]。

通過對蒸煮時間、耐高溫α-淀粉酶和糖化酶添加量等工藝的研究，確定其雙酶糖化的最佳生產工藝[3-6]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糯米：市售；

耐高溫α-淀粉酶：江蘇博立公司，酶活≥20000 U/g；糖化酶：江蘇博立公司，酶活≥100000 U/g。

1.2 儀器與設備

高溫連續蒸煮器、10 m3糖化罐、60 m3發酵罐，均為自制。

帶500 mL蒸餾燒瓶和直形玻璃冷凝管的全玻璃蒸餾器，精度為0.1度的酒精計，0～50 ℃(分度值為0.1 ℃)的水銀溫度計，100 mL量筒，100 mL容量瓶，均為市售。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

將糯米粉碎，按米∶水為1∶3加水調漿，加入耐高溫α-淀粉酶，泵進高溫連續蒸煮器進行短時高溫蒸煮，蒸煮溫度設定為105～110 ℃，冷卻至60 ℃，加糖化酶，糖化60 min，進發酵罐進行酒精發酵，3天后測酒精度。

1.3.2 酒精度的測定方法

在約20 ℃時，用容量瓶量取試樣100 mL，全部移入500 mL蒸餾瓶中。用100 mL水分次洗滌容量瓶，洗液并入蒸餾瓶中，加數粒玻璃珠，裝上冷凝管，用原100 mL容量瓶接收餾出液。加熱蒸餾，為保證酒精蒸汽的冷凝，冷凝器長度應不短于40 cm，蒸餾時冷凝管出水端溫度應不高于25 ℃。收集約95 mL餾出液，取下容量瓶，等餾出液在20 ℃水浴中保持約20 min，加水恢復蒸餾液至原體積100 mL，混勻，將餾出液倒入潔凈、干燥的100 mL量筒中，靜置至餾出液中氣泡消失后，將洗凈擦干的酒精計緩緩沉入量筒中，靜止后再輕輕按下少許，待其上升靜止后，水平觀測酒精計，讀取酒精計與液體彎月面相切處的刻度示值，同時插入溫度計記錄溫度，根據測得的酒精計示值和溫度，查GB/T 13662—2000中的附錄A，換算成 20 ℃時的酒精度[7]。

1.3.3 耐高溫α-淀粉酶添加量的研究

在保持研究方法中工藝不變的條件下，糖化酶添加量為100 U/g糯米，蒸煮時間為6 s，耐高溫α-淀粉酶加入量分別為5，10，15，20，25 U/g糯米，以研究不同的耐高溫α-淀粉酶加入量對最終酒醅的酒精度的影響。

1.3.4 糖化酶添加量的研究

在保持研究方法中工藝不變的條件下，耐高溫α-淀粉酶加入量為10 U/g糯米，蒸煮時間為6 s，糖化酶加入量分別為50，100，150，200，250 U/g糯米，以研究不同的糖化酶加入量對最終酒醅的酒精度的影響。

1.3.5 蒸煮時間的研究

在保持研究方法中工藝不變的條件下，糖化酶添加量為100 U/g糯米，耐高溫α-淀粉酶加入量為10 U/g糯米，蒸煮時間分別為2，4，6，8，10 s，以研究不同的蒸煮時間對最終酒醅的酒精度的影響。

1.3.6 正交試驗

根據耐高溫α-淀粉酶加入量、糖化酶加入量和蒸煮時間等單因素結果，采用三因素三水平正交試驗，根據最終酒醅的酒精度可確定三者的最佳數據，即為糖化最佳工藝。

根據單因素試驗結果，糖化酶添加量、耐高溫α-淀粉酶加入量和蒸煮時間各選取3個水平，正交試驗因素水平見表1，正交試驗設計見表2。

表1 正交試驗因素水平編碼表Table 1 Coding schedule of factors and levels of orthogonal test

表2 正交試驗設計表Table 2 Orthogonal experimental design table

2 結果與討論

2.1 耐高溫α-淀粉酶添加量的確定

耐高溫α-淀粉酶的不同添加量對酒醅酒精度的影響結果見圖1。

圖1 耐高溫α-淀粉酶添加量對酒醅酒精度的影響Fig.1 Effect of additive amount of thermostable alpha amylase on the alcohol content of fermented grains

由圖1可知，耐高溫α-淀粉酶添加量越大，其酒醅酒精度也越高，但耐高溫α-淀粉酶添加量達到15 U/g糯米后，添加量的增加對提高酒醅酒精度的作用開始變小。

2.2 糖化酶添加量的確定

糖化酶的不同添加量對酒醅酒精度的影響結果見圖2。

圖2 糖化酶添加量對酒醅酒精度的影響Fig.2 Effect of additive amount of glucoamylase on the alcohol content of fermented grains

由圖2可知，糖化酶添加量達到100 U/g糯米后，增加糖化酶添加量，酒醅酒精度基本沒有變化，這可能與糖化溫度對糖化酶失活影響較小，以及糖化時間雖然只有30 min，但整個酒精發酵時間有3天，有利于糖化酶持續作用，也就是說邊糖化邊酒精發酵。

2.3 蒸煮時間的確定

蒸煮時間對酒醅酒精度的影響結果見圖3。

圖3 蒸煮時間對酒醅酒精度的影響Fig.3 Effect of cooking time on the alcohol content of fermented grains

由圖3可知，蒸煮時間的增加，酒醅酒精度也變高，但當蒸煮時間達到6 s后，再增加時間，酒醅酒精度卻開始下降，說明蒸煮時間如果過長，會造成淀粉過度糊化和焦化從而影響糖化的效果，降低了淀粉的利用率。

2.4 正交試驗結果

根據耐高溫α-淀粉酶添加量、糖化酶添加量和蒸煮時間等單因素結果，進行了正交試驗，結果見表3。

由表3可知，影響酒醅酒精度的因素為蒸煮時間>糖化酶添加量>耐高溫α-淀粉酶添加量，分別為蒸煮時間6 s、糖化酶添加量100 U/g糯米和耐高溫α-淀粉酶添加量20 U/g糯米。

根據三因素三水平正交試驗的結果，以蒸煮時間6 s、糖化酶添加量100 U/g糯米和耐高溫α-淀粉酶添加量20 U/g糯米進行了3批發酵實驗驗證，最優條件下酒醅的最終酒精度達到了12%。

3 結論

通過單因素試驗和三因素三水平正交試驗對糖化工藝條件進行了優化。基于單因素試驗，選取耐高溫α-淀粉酶添加量、糖化酶添加量和蒸煮時間這3個因素進行三因素三水平的正交試驗設計，優化得糖化工藝最優條件為按米∶水為1∶3加水調漿，加入20 U/g糯米的耐高溫α-淀粉酶，泵進高溫連續蒸煮器，經6 s短時高溫蒸煮，蒸煮溫度為105～110 ℃，冷卻至60 ℃，加入100 U/g糯米的糖化酶，糖化60 min。經過3批試驗驗證，最優條件下酒醅的最終酒精度達到了12%。

[1]沈志遠.高新技術在傳統鎮江香醋生產中的應用研究[J].食品科學,2004(11):351-353.

[2]周永治.食醋生產工藝流程[J].江蘇調味副食品,2007(5):24-26.

[3]王振斌,孫平,王林,等.蜂巢醋液態發酵工藝及其抗氧化活性研究[J].食品工業科技，2012(16):236-239.

[4]阮彩彪,何建,李文華,等.生料發酵技術應用概述[J].中國釀造,2010(1):4-7.

[5]陳國剛,王藝杰,任雷厲,等.蟠桃果醋生產工藝的研究[J].農產品加工(學刊),2010(12):61-64.

[6]馬學曾.食醋釀造技術發展趨勢芻議[J].中國調味品,2002(12):3-6.

[7]GB/T 13662—2000，黃酒[S].