不同類型高粱與山西陳醋釀造關系的研究

郭旭凱，楊玲，段冰，郭睿，邵強，柳青山

(山西省農業科學院 高粱研究所，山西 晉中 030600)

山西老陳醋歷史悠久，以其獨特的熏蒸和陳釀工藝伴隨著晉商文化的發展逐步享譽了“天下第一醋”的美譽[1]。山西老陳醋的成分十分復雜，主要包括酯、醇、酮、醛等呈香物質及有機酸、糖、氨基酸、無機物等呈味物質。這些呈香物質的形成和轉化，不僅與微生物密切相關，而且與白酒釀制過程中的原料選擇、制曲工藝、操作等密切相關。國內關于山西老陳醋的研究主要集中在熏醅和陳釀過程中對醋品質的影響和功能菌種的篩選[2-7]。國內關于原料與老陳醋品質的關系很少有人研究，只有近期趙紅年等人[8]對7個高粱品種釀造的山西老陳醋做了簡單分析，選出了幾個更適合釀醋用的高粱品種，不過研究中并未做深入的理論分析及高粱指標量化分析。

高粱是釀造山西老陳醋的主要原料，雖然能用作醋的原料很多，凡是有淀粉或糖分的原料都可以做醋，可經過多年釀造實踐證明，用高粱制造出的老陳醋，不但質量好，而且出品率也高。傳統老陳醋釀造用的高粱為粳性高粱，隨著育種技術的進步，性價比更高的糯性高粱也逐漸進入北方市場。為此，本項目開展不同類型高粱品種釀造山西老陳醋的效果研究，旨在摸清釀造高粱新品種的釀醋品質，為山西老陳醋的生產推薦提供了優質釀造高粱品種。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

粳性高粱晉雜22號和糯性高粱晉糯4號：山西省農科院修文基地；大曲：汾陽杏花明源制曲有限公司；谷糠和麩皮：市售。

福林酚 北京索萊寶科技有限公司；沒食子酸、蘆丁 西格瑪-奧德里奇公司；乙醇、乙酸鉀、三氯化鋁、碳酸鈉、鹽酸、酒石酸鉀鈉、硫酸銅、氫氧化鈉、甲醛、硫酸、葡萄糖、鐵氰化鉀、亞甲基藍 凱達試劑有限公司。

1.2 試驗儀器及設備

EBC-LF麥芽標準粉碎機 麥科儀科技有限公司；AL204電子天平(感量0.1 mg) Mettler-Toledo集團；UV-1780紫外分光光度計 日本島津公司；HWS-28電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科學儀器有限公司；RTOP-1000智能人工氣候箱 浙江托普儀器有限公司；淋醋裝置 自制。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝路線

原料處理：將1000 g高粱磨碎，使大部分成6～8瓣，以粉末少為好。將粉碎好的高粱拌入200 g輔料谷糠，加入800 g開水進行潤料12～18 h，使高粱充分吸收水分。潤料完成后蒸煮糊化，待上汽后計時3 h，停火后再燜30 min，以熟透無生芯為標準，每個品種做8次重復。將大曲按照1∶1的比例提前2 h進行活化，即600 g大曲加入600 g白開水，白開水溫度為35 ℃左右。

酒精發酵：將蒸煮糊化的高粱物料加入1200 g冷水進行迅速冷卻。當料溫下降至35 ℃左右加入活化后的大曲充分攪拌后再冷卻至15 ℃裝入廣口瓶,并用酒精殺菌封口。將瓶裝物料放入恒溫箱，入箱溫度16 ℃，前4天每天上調3 ℃，至28 ℃后恒溫發酵8天，后5天每天降溫1 ℃，第18天至23 ℃后酒精發酵結束。

醋酸發酵：將酒精發酵完成后的酒醅加入混合均勻的麩皮1000 g和谷糠600 g，然后加入1200 mL左右白開水，放入20 L陶瓷缸進行醋酸發酵，通過白開水加入的差別調整每個發酵醅子總重量一致，約為7000 g。將翻拌均勻的醅子放入發酵缸內，并接入700 g發酵3～5天的品溫為41～44 ℃的新鮮醋醅，待12～14 h后缸內平均品溫上升到38～40 ℃時進行抽醅，起初慢慢翻動。當醅子溫度均為40 ℃時，每天上午和下午進行翻醅，盡量整個醋醅發酵一致，發酵8天，后期醋醅溫度降低保持至室溫。

淋醋和熏醋：醋酸發酵完成后4個重復用以白醅淋醋。醋酸發酵完成后的醅重量約為7100 g，把成熟的醋醅移入淋醋的容器中，加入10.5 kg加熱至100 ℃的稍子醋，浸泡12～16 h后出醋，可得半成品醋8 kg(白淋醋)。第1個白醅稍子醋，得到的半成品醋(白淋醋)棄之，后面得到的3次重復保留待用。半成品醋淋完后，加入10.5 kg加熱至100 ℃的開水，浸泡4～6 h得稍子醋10.5 kg，備用；醋酸發酵完成后另外4個重復醋醅進行熏蒸，每個瓶內的醋醅分于8個1 L燒杯中放于8孔水浴鍋進行熏蒸，水浴鍋調溫至90 ℃，每天翻動1次，經5天出醅，稱為熏醅。熏醅的淋醋過程用水量由10.5 kg改為10 kg，其他步驟同淋白醅。

1.3.2 分析檢測

可溶性無鹽固形物、總酸、氨基酸態氮、還原糖、總酯、不揮發酸的測定[9]：按國標GB/T 19777-2013《地理標志產品 山西老陳醋》中的方法；總多酚含量的測定[10]：采用福林酚法；總黃酮含量的測定：采用乙酸鉀/氯化鋁法[11]。

2 結果與分析

2.1 不同類型高粱白醅醋和熏醅醋可溶性無鹽固形物含量

固態發酵成的陳醋，特別是名優陳醋可溶性無鹽固形物含量高，在一定程度上反映了陳醋質量的好壞。

圖1 不同類型高粱醋可溶性無鹽固形物含量Fig.1 Soluble saltless solids content of different types of sorghum vinegar

由圖1可知，晉雜22號和晉糯4號所釀造陳醋的可溶性無鹽固形物含量相當，熏醅工藝可以顯著提升可溶性無鹽固形物含量65%左右。

2.2 不同類型高粱白醅醋和熏醅醋總酸含量

老陳醋中的酸味主要是有機酸，有機酸大部分是在制曲及發酵過程中由微生物形成的，小部分來自原料中。老陳醋中的有機酸很多，可分為揮發酸和不揮發酸2種。一般生產中出醋總量一致，總酸含量的高低主要反映了出醋率的高低。

圖2 不同類型高粱醋總酸含量Fig.2 Total ester content of different types of sorghum vinegar

由圖2可知，晉糯4號比晉雜22號所釀造陳醋的酸度總體高0.12°，總出醋量高出約3%。白醅和熏醅相比，熏醅總出醋量高出白醅約1%。不過由于在淋醋過程中，白淋醅需要10.5 kg的醅水可得8 kg的白醅醋，而熏醅則僅僅需要10 kg的醅水便可得同樣的熏醅醋，所以熏醅醋出醋率的提升主要是由于熏完的醅子更利于醋液的提取，這也在一定程度上解釋了生產上先白醅后熏醅的淋醋順序。

2.3 不同類型高粱白醅醋和熏醅醋氨基酸態氮含量

老陳醋中存在18種以上的游離氨基酸，不同氨基酸能產生不同的味覺(鮮、甜、苦、酸，也有些是無味的[12]，這些氨基酸來源于原料中和微生物菌體蛋白質的降解。

圖3 不同類型高粱醋氨基酸態氮含量Fig.3 Ammonia nitrogen content of different types of sorghum vinegar

由圖3可知，晉雜22號比晉糯4號所釀造陳醋的氨基酸態氮高0.015 g/dL，這可能是由于品種本身的差異造成的，熏醅和白醅相比變化很小。

2.4 不同類型高粱白醅醋和熏醅醋還原糖含量

老陳醋中的糖類來源于各種原料，還原糖含量較高，其中以葡萄糖、麥芽糖最多，此外還有甘露糖、阿拉伯糖、核糖、木糖、棉子糖、纖維二糖、甘油、蔗糖等。一般葡萄糖成為醋酸菌的能源而被利用。老陳醋中的糖分對調和風味，提高醋質中的稠厚度有重要關系，此外糖分高低對醋的色澤也有一定的影響，一般糖分高時色澤易于變深。

圖4 不同類型高粱醋還原糖含量Fig.4 Reducing sugar content of different types of sorghum vinegar

由圖4可知，晉糯4號比晉雜22號所釀造陳醋的還原糖含量整體差別不大，約0.02 g/dL，細小的差別主要在熏醅階段，這可能是由于本試驗中的晉糯4號淀粉未充分利用，熏醅階段產生了少量還原糖所致。

2.5 不同類型高粱白醅醋和熏醅醋總酯含量

老陳醋中的酯類是構成香味的主要物質，一般在名牌醋中的含量比較高。

圖5 不同類型高粱醋總酯含量Fig.5 Total ester content of different types of sorghum vinegar

由圖5可知，晉糯4號比晉雜22號所釀造陳醋的總酯有顯著提高，約0.48 g/dL，對比白醅和熏醅可知，熏醅可以顯著提升醋中總酯含量約40%左右。

2.6 不同類型高粱白醅醋和熏醅醋不揮發酸含量

老陳醋中的有機酸很多，可分為揮發酸和不揮發酸2種，不揮發酸含量高的食醋刺激性小，能調和酸味，口感柔和。釀醋所用的原料對食醋的有機酸組成及含量也有一定的影響[13]。

圖6 不同類型高粱醋不揮發酸含量Fig.6 Non-volatile acid content of different types of sorghum vinegar

由圖6可知，晉雜22號比晉糯4號所釀造陳醋的不揮發酸高0.16 g/dL，熏醅對不揮發酸的富集有一定作用，效果不明顯。

2.7 不同類型高粱白醅醋和熏醅醋總黃酮含量

山西老陳醋不僅是調味佳品，還具有調節血糖、血脂，預防和治療心腦血管疾病的保健功能。黃酮類化合物是山西老陳醋中的功能性成分，可作為山西老陳醋的質量監控指標[14,15]。本試驗在采用國標測定黃酮中發現數據穩定性較差，故改用三氯化鋁法測定，此方法測定結果穩定，不過相比較國標法結果嚴重偏小。

圖7 不同類型高粱醋總黃酮含量Fig.7 Total flavonoids content of different types of sorghum vinegar

由圖7可知，晉雜22號比晉糯4號所釀造陳醋的總黃酮含量高約0.34 mg/100 g，熏醅可以有效地提升白醅所淋醋中黃酮含量65%左右。

2.8 不同類型高粱白醅醋和熏醅醋多酚含量

山西老陳醋中含有許多對人體有益的活性物質，多酚是其中重要的一類。酚類物質由于能提供活潑的氫質子故而能有效地清除自由基；同時還能夠與過氧化自由基結合成穩定的化合物；另外，它還可以通過抑制氧化酶和絡合金屬離子等起到抗氧化作用[16]。

圖8 不同類型高粱醋多酚含量Fig.8 Polyphenol content of different types of sorghum vinegar

由圖8可知，晉雜22號和晉糯4號所釀造陳醋的多酚含量相當，多酚含量的差別主要是熏醅造成的，熏醅可以有效地提升白醅所淋醋中多酚含量55%左右。

3 結論

山西陳醋獨特的熏醅工藝可以極大地提升醋中可溶性無鹽固形物、總酯、總黃酮和多酚含量約65%，40%，65%，55%。

糯質高粱晉糯4號對比傳統的粳質高粱晉雜22號高粱所釀造的山西陳醋品質相當，晉雜22號所釀陳醋在氨基酸態氮、不揮發酸和總黃酮含量上略微高點，晉糯4號在還原糖、總酯含量上有一定優勢，特別是能在一定程度上提高出醋率3%左右，并且口感綿甜。所以，糯質高粱應用在老陳醋生產中切實可行。