本發(fā)明屬于食醋加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為多種酶制劑在全谷物老陳醋固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

美國(guó)谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)(American Association of Cereal ChemiS，AACC)將全谷物定義為：“完整的以及經(jīng)研磨、碎裂和制成薄片的穎果，基本組成包括淀粉質(zhì)胚乳、胚芽與麩皮各組成部分的相對(duì)比例與完整穎果相同”。全谷物含有豐富的膳食纖維和抗氧化成分等生理活性物質(zhì)，增加其攝入量可降低心血管疾病、II型糖尿病、某些癌癥(大腸癌等)等慢性疾病的危險(xiǎn)。山西老陳醋長(zhǎng)期以來(lái)憑“選料上乘、工藝精湛、營(yíng)養(yǎng)豐富、養(yǎng)身健體、風(fēng)味獨(dú)特、品質(zhì)優(yōu)良、色香味俱佳”而被譽(yù)為“天下第一醋”，具有軟化血管、調(diào)節(jié)血脂、緩解和消除疲勞和增強(qiáng)免疫力等功效。隨著社會(huì)生活水平的提高、飲食觀念的改變及生理疾病的嚴(yán)重威脅，健康食品的研究成為熱點(diǎn)。因此，全谷物醋產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，已成為時(shí)下的營(yíng)養(yǎng)飲食新課題。

長(zhǎng)期以來(lái)，山西老陳醋傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝所得產(chǎn)品存在沉淀物多和澄清度低等問(wèn)題，很大程度上影響了山西老陳醋的產(chǎn)品外觀與風(fēng)味。這是由于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝以大曲為發(fā)酵劑，大曲雖然微生物種類豐富，酶系全，但酶活力不夠，發(fā)酵不徹底，造成淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)的殘留，這些物質(zhì)可通過(guò)生化反應(yīng)形成沉淀。在山西老陳醋的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中利用酶技術(shù)提高酶活力有很大的必要性。應(yīng)用酶技術(shù)具有顯著優(yōu)點(diǎn)，反應(yīng)具有高效性和高度專一性；反應(yīng)條件溫和、能耗低、營(yíng)養(yǎng)成分損失少、易操作，利于設(shè)備的簡(jiǎn)化、改善勞動(dòng)條件和降低成本。因此，解決山西老陳醋沉淀的方法可從優(yōu)化固態(tài)醋酸發(fā)酵釀造工藝，完善發(fā)酵酶系，利用多種酶制劑在固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用著手。

目前，中國(guó)專利庫(kù)中CN200910075315.1《一種減少食醋中沉淀物的方法》是通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝減少沉淀，僅解決了蛋白質(zhì)的沉淀問(wèn)題。有關(guān)酶制劑澄清的研究，僅停留在一種或兩種酶制劑的研究使用上，沒(méi)有利用多種酶制劑在固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中完善酶系，解決老陳醋沉淀問(wèn)題，并利用全谷物高粱的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種多種酶制劑在全谷物老陳醋固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用方法。以全谷物高粱、小米和燕麥為原料，經(jīng)多種酶制劑在固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中的酶解作用，完善酶系，充分分解原輔料中的淀粉和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，利用營(yíng)養(yǎng)成分的同時(shí)減緩產(chǎn)品渾濁、提高澄清度、出品率和產(chǎn)品風(fēng)味。緩解了現(xiàn)有產(chǎn)品沉淀渾濁現(xiàn)象、提高澄清度、感官品質(zhì)和產(chǎn)品品質(zhì)。

本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為：

一種利用多種酶制劑在全谷物老陳醋固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用，減少全谷物老陳醋沉淀物的方法，包括如下步驟：

（1）、原料粉碎：選擇全谷物高粱、小米和燕麥，所占比例分別為55%、30%和15%，粉碎；

（2）、調(diào)漿液化：加水保持45℃水溫潤(rùn)料后投入原料質(zhì)量0.20%的α-淀粉酶，混勻后控制溫度在95℃-98℃，保持60min；

（3）、糖化：待其降溫至60℃-65℃，加入原料比重20%的麩曲，糖化；然后轉(zhuǎn)入酒精發(fā)酵，邊糖化，邊酒精發(fā)酵；

（4）、酒精發(fā)酵：溫度降至32℃，糖化液濃度達(dá)到15B_X，加入原料重量的62.5%的大曲和0.2%的酵母，攪拌均勻，繼續(xù)降溫25-28℃進(jìn)行酒精發(fā)酵；發(fā)酵前2天進(jìn)行敞口發(fā)酵，溫度控制在30℃-32℃，第3天密閉進(jìn)行自然發(fā)酵，維持15天的密閉發(fā)酵；

（5）、固態(tài)醋酸發(fā)酵：將麩皮、谷糠和稻殼分別按照原料比重的100%、80%和40%加入酒醪中，再加入醋醅比重3%-5%的酸性蛋白酶，0.4%-0.5%的纖維素酶，0.20-0.25%的糖化酶混合翻拌均勻，保持水分65%，酒精度≥4.5%；入缸接火，接種量為醋醅10%，接火后將周圍新醅蓋上，新醅堆放成凸形；每日翻醅，前3天溫度控制在38-40℃，發(fā)酵中期控制在45℃以上；當(dāng)醋酸發(fā)酵9-12天后，溫度自然下降至38℃以下，總酸>4.5g/100mL，酒精度<0.2%，結(jié)束醋酸發(fā)酵；

醋酸發(fā)酵結(jié)束后，醋沉淀物干物質(zhì)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 傳統(tǒng)工藝?yán)详惔着c多種酶制劑全谷物老陳醋固態(tài)醋酸發(fā)酵成醅對(duì)比

（6）、熏醅：取已完成發(fā)酵的50%白醋醅入熏淋池進(jìn)行熏制，保持溫度90-95℃，進(jìn)行5-6天的熏制；

（7）淋醋：將步驟（5）中發(fā)酵好的白醋醅和步驟（6）獲得的熏醋醅分別裝入白淋池和熏淋池；白淋池中加水，浸泡12h后淋出白醅醋，白醅醋浸泡90-95℃的熏醅，浸泡4h后淋出，經(jīng)三次套淋獲得半成品老陳醋；

淋醋結(jié)束后，半成品老陳醋沉淀物干物質(zhì)對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 傳統(tǒng)工藝?yán)详惔着c多種酶制劑全谷物老陳醋半成品對(duì)比

（8）陳釀：將步驟（7）獲得的半成品老陳醋，陳釀12個(gè)月。

本發(fā)明繼承了傳統(tǒng)陳醋釀造工藝的基礎(chǔ)上，選用全谷物高粱、小米和燕麥為原料，通過(guò)在固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中添加多種酶制劑，酸性蛋白酶、纖維素酶和糖化酶，為傳統(tǒng)工藝注入新能量，改善產(chǎn)品沉淀問(wèn)題，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、天然谷物含有大量的植物營(yíng)養(yǎng)素，如礦物元素、植酸、酶類、酚類化合物等對(duì)健康有益的成分。在保證產(chǎn)品品質(zhì)和出品率的基礎(chǔ)上，為了豐富產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，本發(fā)明以精選的全谷物高粱、小米和燕麥為原料釀造食醋。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，全谷物醋中總多酚含量是米醋的32倍，總黃酮高出61mg/100mL。

表3 米醋與全谷物醋營(yíng)養(yǎng)素含量對(duì)比表

2、老陳醋沉淀物中，淀粉和蛋白質(zhì)占干物質(zhì)的比重分別為41.02%和23.47%。為了解決沉淀物中的這兩種主要組成成分，本發(fā)明經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)篩選出適宜濃添加量的糖化酶、纖維素酶和蛋白酶，利用酶類物質(zhì)的高度專一性和高效性增強(qiáng)酶活力，在固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中完善酶系，發(fā)揮酶解作用，分解了淀粉和蛋白質(zhì)。添加酶制劑的全谷物老陳醋中蛋白質(zhì)含量比山西老陳醋降低了8.14%，淀粉含量降低了19.48%，見(jiàn)表4。

表4 傳統(tǒng)工藝山西老陳醋與添加酶制劑全谷物老陳醋沉淀物干物質(zhì)對(duì)比表

濁度由103.47 NTU降低至76.39 NTU，減緩了產(chǎn)品渾濁現(xiàn)象、提高澄清度?？偹徇_(dá)到6.73g/100mL，出品率由36.47%提高到38.31%，見(jiàn)表5。

表5 傳統(tǒng)工藝山西老陳醋與添加酶制劑全谷物老陳醋成品對(duì)比表

纖維素酶的添加，一方面有助于水解纖維素，將其轉(zhuǎn)化為酵母可利用的糖，參與發(fā)酵，提高原料利用率進(jìn)而提高得率；另一方面有助于其他物質(zhì)的溶出，包括淀粉和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。糖化酶可分解殘余淀粉，提高原料利用率和出品率。酸性蛋白酶能有效分解可溶性和不溶性蛋白質(zhì)，生成氨基酸，提高產(chǎn)品氨基態(tài)氮的含量升高，氨氮值達(dá)到0.26g/100mL，促進(jìn)酵母生長(zhǎng)繁殖，提高酒精產(chǎn)出率；同時(shí)增強(qiáng)風(fēng)味，減少沉淀，提高產(chǎn)品澄清度和感官品質(zhì)。

本發(fā)明從生物學(xué)、營(yíng)養(yǎng)健康和資源綜合利用的三大角度出發(fā)，通過(guò)在全谷物老陳醋固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中添加多種酶制劑，不僅可以充分利用高粱、小米和燕麥全谷物原料中的營(yíng)養(yǎng)成分，使其發(fā)揮全谷物食品營(yíng)養(yǎng)特性，而且能夠提高淀粉和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，緩解產(chǎn)品沉淀問(wèn)題，提高產(chǎn)品中總酸、還原糖、總酯、不揮發(fā)酸、氨基酸態(tài)氮等物質(zhì)的含量，改善營(yíng)養(yǎng)成分、產(chǎn)品口感和品質(zhì)，提高出品率，為傳統(tǒng)老陳醋工藝注入新活力。

本發(fā)明設(shè)計(jì)創(chuàng)新，選用全谷物高粱、小米和燕麥為原料，保留了原料的全部營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，結(jié)合傳統(tǒng)陳醋釀造工藝，通過(guò)在固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中添加多種酶制劑，分解淀粉和蛋白質(zhì)，提高了原料利用率，優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝，減緩了產(chǎn)品渾濁沉淀問(wèn)題，改善產(chǎn)品沉淀問(wèn)題，提高出品率，提高產(chǎn)品澄清度。

附圖說(shuō)明

圖1表示全谷物老陳醋工藝流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

一種利用多種酶制劑在全谷物老陳醋固態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用，減少全谷物老陳醋沉淀物的方法，如圖1所示，包括如下步驟：

（1）、原料粉碎：精選除雜后的全谷物高粱、小米和燕麥，所占比例分別為55%、30%和15%，粉碎至40目；

（2）、調(diào)漿液化：按料水比為1:4加水，保持45℃水溫潤(rùn)料2h。投入原料質(zhì)量0.20%的α-淀粉酶，混勻后控制溫度在95℃-98℃，保持60min。

（3）、糖化：待其降溫至60℃-65℃，加入原料比重20%的麩曲，糖化1h。 然后轉(zhuǎn)入酒精發(fā)酵，邊糖化，邊酒精發(fā)酵。

（4）、酒精發(fā)酵：溫度降至32℃，糖化液濃度達(dá)到15B_X，加入原料重量的62.5%的大曲和0.2%的酵母，攪拌均勻，繼續(xù)降溫25-28℃（根據(jù)季節(jié)）進(jìn)行酒精發(fā)酵；發(fā)酵前2天進(jìn)行敞口發(fā)酵，溫度控制在30℃-32℃，第3天密閉進(jìn)行自然發(fā)酵，維持15天的密閉發(fā)酵。待其酒精含量達(dá)9.0%，酸度為<1.0g/100mL，則發(fā)酵完成。最后將酒醪其送至醋酸發(fā)酵池。

（5）、固態(tài)醋酸發(fā)酵：將麩皮、谷糠和稻殼分別按照原料比重的100%、80%和40%加入酒醪中，再加入醋醅比重3%-5%的酸性蛋白酶，0.4%-0.5%的纖維素酶，0.20-0.25%的糖化酶混合翻拌均勻，保持水分65%左右，酒精度≥4.5%。入缸接火，接種量為醋醅10%左右，接火后將周圍新醅蓋上寸余厚，新醅堆放成凸形。每日翻醅，前3天溫度控制在38-40℃，發(fā)酵中期控制在45℃以上。當(dāng)醋酸發(fā)酵9-12時(shí)，溫度自然下降至38℃以下，總酸>4.5g/100mL，酒精度<0.2%，醋醅上下顏色一致，呈棕褐色，醋醅有光澤，有醋香味后，結(jié)束醋酸發(fā)酵。

（6）、熏醅：取已完成發(fā)酵的50%白醋醅入熏淋池進(jìn)行熏制，保持溫度90-95℃，進(jìn)行5-6天的熏制。熏醅過(guò)程中控制好火候，保持文火，使熏醅顏色為黑褐色或棕紅色，透亮有光澤，有濃郁的熏香味和酯香味。

（7）、淋醋：將步驟（5）中發(fā)酵好的白醋醅和步驟（6）獲得的熏醋醅分別裝入白淋池和熏淋池。白淋池中加水，浸泡12h后淋出白醅醋，白醅醋浸泡90-95℃的熏醅，浸泡4h后淋出，經(jīng)三次套淋獲得半成品老陳醋。

（8）、陳釀：將步驟（7）獲得的半成品老陳醋，轉(zhuǎn)移至儲(chǔ)醋罐陳釀12個(gè)月。

（9）、過(guò)濾滅菌：將經(jīng)過(guò)步驟（8）的陳醋過(guò)濾后，采用UHT瞬時(shí)滅菌，滅菌條件為125℃，持續(xù)5~7s。

（10）、包裝：將經(jīng)過(guò)步驟（9）滅菌后的陳醋，轉(zhuǎn)入包裝車間，進(jìn)行包裝。

最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋權(quán)利要求保護(hù)范圍中。