黃艷,周其洋,高庭,童星,2*
(1.佛山市海天(高明)調(diào)味食品有限公司,廣東 佛山 528511;2.佛山市海天調(diào)味食品股份有限公司,廣東 佛山 528000)
米醋是以大米為原料,經(jīng)過液化、糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等工藝制備而成的調(diào)味品。含有豐富的氨基酸、有機酸、維生素及礦物質(zhì),營養(yǎng)豐富。米醋品質(zhì)的好壞,除與醋酸菌有關外,還與米酒息息相關,原料大米的液化、糖化及酒精發(fā)酵是提升米酒及米醋品質(zhì)的關鍵。好曲出好酒,通過提升微生物的糖化力、液化力及產(chǎn)酒、產(chǎn)酸性能,選育不同類型的微生物,如醋酸菌等的選育或者固定化[1-3],高產(chǎn)糖化酶的米根霉、酵母選育[4-5],進行相應的工藝優(yōu)化,均在米酒品質(zhì)提升上取得了不錯的進展。隨著技術的進步,酶在調(diào)味品中廣泛應用[6],2種微生物的協(xié)同制曲已在醬油中應用,4種酶活力都不同程度地提高[7],為米曲微生物共發(fā)酵帶來了新的思考。本文通過對傳統(tǒng)酒曲的篩選,獲得一株高糖化酶、高產(chǎn)酸性蛋白酶,不產(chǎn)黑孢子的根霉菌。采用該菌株與增香產(chǎn)酯酵母共同培養(yǎng)制備米曲,發(fā)酵米酒,再經(jīng)醋酸菌作用獲得米醋,可顯著改善液態(tài)發(fā)酵食醋的口感與風味,提升米醋的品質(zhì)。
原材料:以佛山市海天調(diào)味食品有限公司生產(chǎn)的酒曲作為菌種篩選原材料。
培養(yǎng)基的制備方法:初篩培養(yǎng)基的制備方法:稱取200 g馬鈴薯,洗凈、去皮、切碎,加水1000 mL煮沸0.5 h,用紗布過濾,再加10~20 g葡萄糖和15~20 g瓊脂,充分溶解,分裝,高壓蒸汽滅菌(121 ℃,20 min)。復篩培養(yǎng)基的制備方法:牛肉膏 5 g,蛋白胨10 g,氯化鈉 5 g,可溶性淀粉2 g,水1000 mL,pH 7.0~7.2,瓊脂20 g,高壓蒸汽滅菌(121 ℃,20 min)。
1.2.1 初篩方法
在滅菌后的超凈臺內(nèi),將酒曲粉碎后,過40目篩,稱取篩下物25 g加入裝有225 mL無菌三級水的三角瓶中,加入數(shù)顆玻璃珠,于150 r/min搖床中振蕩30 min,使得酒曲的微生物均勻分布形成菌懸液。
將所得到的菌懸液進行梯度稀釋,添加無菌水制成不同的稀釋梯度10-3,10-4,10-5,10-6CFU/mL的稀釋液,吸取0.2 mL加入含有去氧膽酸鈉和鏈霉素的PDA固體培養(yǎng)基,用涂布棒涂布均勻。
將上述平板置于30 ℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h后,挑選具有根霉菌典型菌落形態(tài)的單菌落,挑種至PDA培養(yǎng)基再培養(yǎng),進而純化出根霉純菌。
1.2.2 復篩方法
將上述純化的單菌落轉(zhuǎn)接到淀粉鑒別培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),以水解圈大小對各菌落進行編號,培養(yǎng)一段時間后,挑選水解圈/菌落圈最大的菌株。
將挑選后的菌株經(jīng)過多次初篩、復篩后,最終篩選出一株根霉菌,命名為ZH805。
1.2.3 菌種鑒定
采用常規(guī)微生物鑒定方法。
1.3.1 小斜面培養(yǎng)
將選育的根霉菌接種于PDA固體培養(yǎng)基中,增香產(chǎn)酯酵母接種于麥芽汁固體培養(yǎng)基(制備方法:1000 mL麥芽汁,15~20 g瓊脂,高壓蒸汽滅菌(115 ℃,20 min)中,分別于30 ℃培養(yǎng)2~3 d,即活化為一代菌株。
1.3.2 三角瓶培養(yǎng)
將1.3.1步驟的選育根霉菌接種于已滅菌的PDA液體培養(yǎng)基(制備方法:稱取200 g馬鈴薯,洗凈、去皮、切碎,加水1000 mL煮沸30 min,用紗布過濾,再加10~20 g葡萄糖,充分溶解后趁熱用紗布過濾,分裝,高壓蒸汽滅菌(121 ℃,20 min),于30 ℃,150 r/min培養(yǎng)24 h,使其菌體濃度為107~108CFU/mL,于4 ℃冰箱中保藏備用。
將1.3.1步驟的增香產(chǎn)酯酵母接種于已滅菌的PDA液體培養(yǎng)基中,于30 ℃,150 r/min培養(yǎng)24 h,使其菌體濃度為107~108CFU/mL,于4 ℃冰箱中保藏備用。
1.3.3 種曲培養(yǎng)
將麩皮與米糠按照7∶3(質(zhì)量比)進行混合、潤水,裝于曲盤中,每盤裝5 kg曲料并進行滅菌,然后將1.3.2步驟的選育根霉菌和增香產(chǎn)酯酵母分別接種于已事先滅菌的曲料中,于30 ℃條件下進行擴大培養(yǎng),培養(yǎng)2~3 d即可成熟,為種曲。
大米→洗凈→浸泡→蒸飯→淋冷→拌曲→糖化發(fā)酵→過濾處理→巴氏滅菌→成品米酒。
以大米為原料,加入自來水浸泡6~8 h,濾干水后,于0.15 MPa壓力下蒸煮30 min,待米飯冷卻后分別添加上述種曲,選育根霉菌接種量為1%,產(chǎn)酯酵母接種量為6‰~8‰,同時以根霉菌3.866、根霉菌Q303為對照,于30 ℃、相對濕度80%左右條件下培養(yǎng)48~72 h,培養(yǎng)結(jié)束即為成熟曲料,取成熟曲料檢測糖化酶、酸性蛋白酶和酯化酶活力。
將曲料加水,接入已活化好的活性干酵母,接種量為5%,接種后將曲料攪拌均勻。于28~33 ℃條件下靜置發(fā)酵4~5 d,發(fā)酵結(jié)束后通過板框過濾器進行壓榨,得到米酒清液,并檢測米酒清液的酒精度。
將上述米酒清液泵送至醋酸發(fā)酵罐,接入已活化好的醋酸菌進行醋酸發(fā)酵,采用Frings深層液態(tài)發(fā)酵罐(德國福林斯公司),獲得對應米醋醋坯。
1.6.1 糖化酶活力、酯化酶活力的測定
參照國標GB 1886.174-2016《食品添加劑 食品工業(yè)用酶制劑》中的方法。
1.6.2 酸性蛋白酶活力的測定
參照國標GB/T 23527-2009《蛋白酶制劑》。
1.6.3 酒精度的測定
采用蒸餾-重鉻酸鉀比色法測定[8]。
1.6.4 還原糖的測定
采用國標GB/T 5009.7-2016《食品中還原糖的測定》[9]。
1.6.5 總酸、氨基酸態(tài)氮的測定
參照國標GB/T 13662-2008《黃酒》中的方法[10]。
1.6.6 總酯的測定
參考GB/T 19777-2013《地理標志產(chǎn)品 山西老陳醋》[11]。
1.6.7 不揮發(fā)酸的測定
采用酸堿中和滴定法。
將篩選出的選育根霉菌進行相關的生理生化特性檢測,其檢測結(jié)果與根霉菌3.866對比,基本一致。
依據(jù)1973年科學出版社出版的周德慶主編的《微生物學實驗手冊》、《常見與常用真菌》相關書籍作為菌株形態(tài)學特征的參考依據(jù)。
本文篩選的選育根霉菌的菌落形態(tài)為PDA固體培養(yǎng)基培養(yǎng)15 h后,菌落直徑約為1.0~1.4 cm,菌絲致密。36 h后菌絲鋪滿整個平板,該平板的形態(tài)見圖1。
圖1 根霉ZH805菌落形態(tài)圖Fig.1 The colony morphology of Rhizopus ZH805
由圖1可知,選育根霉菌均為白色孢子,無黑色孢子產(chǎn)生。
對不同根霉制備的成熟曲料檢測糖化酶、酸性蛋白酶和酯化酶活力,對應曲料發(fā)酵成熟后,檢測米醋的酒精度和還原糖指標,其檢測結(jié)果見表1。
表1 不同根霉菌制備曲料及發(fā)酵米酒檢測結(jié)果Table 1 The testing results of koji materials prepared by different Rhizopus and fermented rice wine
由表1可知,采用選育根霉菌制備的米曲檢測糖化酶、酸性蛋白酶和酯化酶較根霉菌3.866分別提高了58%、43%、37.5%,較根霉菌Q303分別提高了17.4%、35%、31%。采用選育根霉菌發(fā)酵的米酒,其酒精度較根霉3.866和根霉Q303分別提高了24.4%和12%,且其清液殘留的還原糖也明顯高于其他兩株根霉,充分說明根霉ZH805較其他兩株根霉具有較高的原料利用率。
表2 不同曲料發(fā)酵米醋檢測結(jié)果Table 2 The testing results of fermented rice vinegar with different koji materials
由表2可知,對比現(xiàn)有工藝生產(chǎn)米醋與選育根霉菌制備的米醋,選育根霉菌的各項理化指標均要遠遠優(yōu)于常規(guī)的液態(tài)發(fā)酵米醋,特別是其氨基酸態(tài)氮、總酯與不揮發(fā)酸方面。對比不同根霉菌制備的米醋,選育根霉菌在酸度相近的情況下,其他各項理化指標均優(yōu)于另外兩組根霉發(fā)酵的米醋。
將現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的米醋、選育根霉菌與根霉菌3.866、根霉菌Q303發(fā)酵的米醋在色澤、香氣、刺激性、回甜度、酸味等方面進行感官鑒評分析,感官鑒評由經(jīng)過專業(yè)訓練的專業(yè)人員進行,以上評價指標的分值為0~5分,分數(shù)越高,該項指標越好,其鑒評結(jié)果見表3和圖2。
表3 米醋感官鑒評結(jié)果Table 3 The sensory evaluation results of rice vinegar
圖2 發(fā)酵米醋感官鑒評結(jié)果Fig.2 The sensory evaluation results of fermented rice vinegar
由表3和圖2可知,與原工藝生產(chǎn)的米醋相比,根霉菌大米制曲發(fā)酵的米醋在香氣、色澤、回甜度等方面均有較大改善,且選育根霉菌在香氣、色澤和回甜度3個維度上的表現(xiàn)均要優(yōu)于其他兩株根霉菌。綜上所述,采用選育根霉菌米曲制備工藝可以顯著改善液態(tài)發(fā)酵食醋的口感與風味,全面提升米醋的質(zhì)量。
本文通過從米曲中篩選優(yōu)勢根霉菌,結(jié)合我司優(yōu)秀的產(chǎn)酯酵母共同制曲后,進行米酒發(fā)酵,進而借助醋酸菌制備米醋。不同于同行業(yè)以往的思路,進行單一優(yōu)勢菌種的選育,本文中選育的根霉來源于酒曲,增香酵母為我司自有優(yōu)勢酵母,借助這種優(yōu)勢微生物互補作用,首先增大工業(yè)化大生產(chǎn)下米酒工藝的穩(wěn)定性,進而更加穩(wěn)定地提升米醋的品質(zhì)。