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利用醋渣作填充料酿造麸曲食醋的探讨 庄 桂 ( 郑州粮食学院食品工程系, 郑州 450052) 摘要 麸曲食醋酿造过程中会产生大量醋渣, 醋渣质地粗糙, 基本成分是纤维素 和半纤维素, 营养价值低, 一般被当成垃圾处理掉, 造成浪费和环境污染。 本研究利用 鲜醋渣代替砻糖做麸曲食醋生产的填充剂, 通过正交试验确定的最佳条件组合为: 每 100 kg 主料用鲜醋渣 150 kg, 砻糖 30 kg, 醅料初始温度为 24, pH 值为 6. 0, 水分 为 60%。结果每 100 kg 主料可生产标准食醋 1 230 kg, 原料出品率正常; 产品感官 质量和卫生指标均符合国家标准, 解决了醋渣的重新利用问题。 关键词 麸曲食醋; 醋渣; 砻糖; 填充剂 中图分类号 TS264. 2 0 前言 食醋是世界上最古老的酸性调味品。 食醋是我们祖先发明的, 起源大约在商周时代。 食醋 经过几千年的发展, 品种极多。 目前酿醋方式主要有固态发酵法、 液态发酵法和固稀发酵法。 在 固态发酵法中, 根据原料、 用曲种类、 用曲量、 操作过程和产品风味, 又有麸曲醋、 大曲醋和小曲 醋之分。由于麸曲醋原料出品率高, 发酵周期相对较短, 生产工艺容易掌握, 产品风味较好, 价 格便宜, 最适合我国工业发展水平和大众化消费水平, 因此我国食醋主要是用麸曲法生产的。 在麸曲食醋的酿造过程中, 需要使用大量砻糠( 粗稻糠) 做填充剂。 填充剂的作用是调整淀 粉浓度以减少淀粉原料的无谓消耗, 保持醅料疏松, 容有大量空气于醅中, 使发酵作用正常进 行 1。由于砻糖的基本成分是纤维素和半纤维素, 所以经过食醋酿造后, 其形体结构基本保持 完整。结果导致麸曲食醋生产会产生大量醋渣。这种醋渣营养价值很低, 不能直接用做饲料, 因此一般被白白扔掉, 这不但造成极大浪费, 还造成环境污染。本试验探讨在麸曲食醋生产中 重复利用醋渣做填充料, 取得了良好结果。 为困扰食醋酿造行业多年的醋渣处理问题提供了解 决方法。 1 材料与方法 1. 1 麸曲 用 AS3. 324 黑曲霉为菌种制成, 用做麸曲食醋生产的糖化剂。 收稿日期 1996- 08- 10 庄 桂: 男, 50 岁, 副教授 第 18 卷 1997 年 第 3 1 期 月 郑州粮食学院学报 Journal of Zhengzhou Grain College Vol. 18 No. 1 Mar. 1997 1. 2 酒母 用 AS2. 190 酵母制成, 用做麸曲食醋生产的酒化剂( 酒精发酵菌剂) 。 1. 3 醋母( 醋酸菌种子) 用 AS1. 41 醋酸菌制成, 用做麸曲食醋生产的醋化剂( 醋酸发酵菌剂) 。 1. 4 麸曲食醋生产的醋醅原料质量配比 薯干粉 100份, 砻糖 80 份( 正交试验用一定量的鲜醋渣代替) , 麸皮 120 份, 麸曲 50 份, 酒 母 40 份, 醋酸发酵用砻糠 50 份, 食盐 7. 510 份。 1. 5 麸曲食醋酿造工艺流程 薯干粉、 麸皮、 砻糠混合润水蒸料冷却混合鲜醋渣、 麸曲和酒母 糖化和酒精发酵接种醋母醋酸发酵加盐后熟浸淋陈酿澄清巴氏 消毒成品食醋 1. 6 醋渣 含水分 70%, 含残余醋酸 1%左右。 1. 7 食醋常规质量分析 用 GB2719-81中规定的方法检测。 2 结果与分析 2. 1 正交试验方案的设计 根据综合分析, 选择 5 个因素做为影响本 试验食醋产量的主要因素。A 为醋渣用量, B 为砻糠用量, C 为醅料入池温度, D 为醅料入 池 pH 值, E 为醅料入池水分。每个因素分别 选择 2 个水平, 如表 1 所示。 表 1 正交试验因素与水平表 水平A/ kgB/ kgC/ DE/ % 115015245. 060 230030286. 065 根据正交试验法 2, 选择L8( 27) 正交表。 2. 2 醋渣填充料麸曲食醋正交试验结果分析 根据正交试验方案, 利用醋渣做填充料酿造麸曲食醋时, 每个试验号均做 3个平行试验取 其平均值, 其标准( 二级) 食醋产量见表 2。 从表2 极差分析的 R 值可以看出, 醅料入池pH 值对本研究食醋产量的影响最大。 醅料入 池 pH 值为 6. 0 比 5. 0 有利的原因是: 随着糖化作用和酒精发酵作用的进行, 醅料 pH 值会很 快下降到 6. 0 以下, 这时的 pH 值非常适合糖化酶的作用和酵母的生长繁殖 35 , 进而促进酒 化作用。 若醅料入池 pH 值为5. 0, 虽然开始时对糖化酶作用和酵母活动很适宜, 但这段时间很 短。随着时间的推移, 醅料 pH 值很快会降到 4. 5 以下, 这会对糖化酶作用和酒化作用产生不 利影响, 而且持续时间长。因此正交试验结果的优化组合 A1B2C1D2E1中, D2是可信的。 从表 2还可以看出, 砻糠用量是影响本研究的第 2位因素。砻糠用量 30 kg 较好, 这是由 于醋酸发酵时, 醋酸菌需要氧把乙醇氧化成醋酸。 如果砻糖糠用量过少, 醅料疏松度就差, 其中 空气含量就少, 结果会影响醋酸菌的生长及醋化作用正常进行。 当然砻糠用量过大也会造成原 料成本增加。 48郑州粮食学院学报第 18 卷 表 2 醋渣填充料麸曲食醋( 二级食醋) 产量分析 试验号A/ kgB/ kgC/ DE/ % 标准( 二级食醋) 平均产量/ % 1111221 180 2212211 150 3122221 230 4221211 210 5112111 100 6211121 080 7121111 160 8222121 120 K14 6704 5104 6304 4604 620 K24 5604 7204 6004 7704 610 k11 1671 1281 1581 1151 155 k21 1401 1801 1501 1931 153 R27528782 因素位置22415 表 2 的R 值还表明醋渣用量是影响本研究结果的第3 位因素, 而且醋渣用量是 150 kg 比 300 kg 要好。 分析其原因是, 第一, 如前所述, 醋渣用量过大会使入池醅料 pH 值过低而不利于 糠化作用和酒化作用。 第二, 醋渣用量过多会造成醅料细度相对增加, 通气量减少, 影响醋酸发 酵正常进行。第三, 醋渣用量过多也相对降低了淀粉在醅料中的浓度, 淀粉浓度过低不但会导 致酒化作用后酒度过低而不利于醋酸菌的代射作用 6, 还会导致成品食醋醋酸和固形物含量 过低而影响其风味。 第四, 由于醋渣是未经蒸料灭菌使用的, 其用量过多还容易造成杂菌污染。 当然醋渣用量过少也就相对降低了其重复利用的意义。 表 2 中醅料入池温度和醅料水分分别占R 值中的第 4 位和第 5 位。这并不说明它们在食 醋生产中的作用不重要。由于人们在麸曲食醋生产中摸索出来的醅料入池温度为 2428, 醅料入池水分为 60%以上 7, 本研究在选择这两个因素水平时, 充分考虑到了上述经验工艺 参数, 因此这两个因素对本研究结果影响较小。 同时这也证明了常规麸曲食醋生产中的入池醅 料的适宜温度和水分, 也适用于醋渣填充料麸曲食醋的生产。 综上所述, 本正交试验优选出来的醋渣填充料麸曲食醋实验结果 A1B2C1D2E1, 即醋渣用 量 150 kg, 砻糠用量 30 kg, 醅料入池温度 24, 醅料入池 pH 值 6. 0、 醅料入池水分 60%是可 靠的。 2. 3 醋渣填充料麸曲食醋的理化和卫生指标评价 对照GB271981 食醋卫生标准 8, 本试验醋渣填充料麸曲食醋质量测试结果列于表 3。 49第 1 期庄 桂: 利用醋渣作填充料酿造麸曲食醋的探讨 表 3 醋渣填充料麸曲食醋的理化和卫生指标测试结果 项目 醋酸 / % 游离 矿酸 砷 / mgL - 1 铅 / mgL- 1 AFT B1 / LgL- 1 细菌总数 /个mL- 1 大肠菌群 / 个( 100 g) - 1 致病菌( 系肠 道致病菌) 醋渣填充料 麸曲醋 3. 5未检出0. 050. 5未检出2 000未检出未检出 GB2719 81 食醋 卫生标准 3. 5 不得检出0. 5155 0003不得检出 从表 3可见, 本研究醋渣填充料麸曲食醋的理化指标和卫生指标是符合国家标准的。 2. 4 醋渣填充料麸曲食醋的感官质量评价 对照ZBX661587 固态发酵食醋质量标准 9, 本试验醋渣填充料麸曲食醋的感官质量评 价列于表 4。 表 4 醋渣填充料麸曲食醋感官质量评价结果 项目色泽香气滋味体态 醋渣填充料麸 曲食醋 浅琥珀色 具有食醋香气和酯 香, 无异味 具柔和酸味, 稍具 醇甜香味 澄清, 长期放置无 沉淀和悬浮物 ZBX661587 的感官指标 浅琥珀色或 浅红棕色 具食醋特有香气; 无不良气味 酸味柔和, 不涩, 无 异味 澄清, 无悬浮物和 沉淀物 由表 4可见, 本试验醋渣填充料麸曲食醋的感官质量是令人满意的。 2. 5 醋渣填充料麸曲食醋与普通麸曲食醋的产量对比试验 利用上述正交试验的最佳条件组合 A1B2C1D2E1, 与普通麸曲食醋进行对比试验。二者主 料皆为 100 kg 红薯干粉。其产量结果见表 5。 表 5 醋渣填充料麸曲食醋与普通麸曲食醋的产量对比 项目 薯干粉 /kg 醋渣 /kg 砻糠 /kg 醅料入池 温度/ 醅料入池 水分/ % 标准( 二级) 食醋产量/kg 123平均 醋渣填充料 麸曲醋 1001503024601 2301 2261 2341 230 普通麸曲醋10008024601 2201 2241 2141 219 从表 5 可见, 每批醋渣填充料麸曲食醋的产量皆稍高于普通麸曲食醋的产量。 这可能是醋 渣中少量营养物质被重新利用产生醋酸造成的。由此可见, 利用醋渣做为填充料酿造麸曲食 醋, 其产量是有保证的, 其原料出品率是正常的。 2. 6 利用醋渣填充料生产麸曲食醋的注意事项 要使用新鲜醋渣做为麸曲食醋生产的填充料, 以确保产品质量和防止生产过程中造成 杂菌污染。 醋渣多次循环使用后, 会出现填充料粒度过细问题, 此种醋渣应停止用做麸曲食醋生产 的填充料, 可将其制成发酵饲料出售, 也可留做它用。 50郑州粮食学院学报第 18 卷 3 结论 本研究利用醋渣代替砻糠做为麸曲食醋酿造的填充剂, 通过正交试验确定每 100 kg 主料 可重复利用鲜醋渣 150 kg。采用常规麸曲食醋酿造工艺, 每 100 kg 主料可生产标准食醋 1 230 kg, 食醋原料出品率正常。产品感官质量和卫生指标均符合国家标准。本研究不但解决 了过去一直困扰食醋行业的醋渣处理难题, 避免了醋渣造成的环境污染, 还节约了大量砻糠, 创造了可观的经济效益。 参考文献 1 庄 桂等. 酿造调味品工艺学. 北京: 中国海洋出版社, 1996. 4650 2 全国化工系统高校数学协作组. 概率统计. 郑州: 河南科学技术出版社, 1993. 306311 3 张树政. 酶制剂工业( 下) . 北京: 科学出版社, 1984. 491, 504 4 邬显章. 酶的工业生产技术. 长春: 吉林科学技术出版社, 1987. 292293 5 章克昌等. 酒精工业手册. 北京: 中国轻工业出版社, 1992. 122 6 冯德一. 发酵调味品工艺学. 北京: 中国商业出版社, 1993. 137139 7 上海市科学技术研究所等. 发酵调味品生产技术. 北京: 轻工业出版社, 1987. 273 8 GB271881 食醋卫生标准 9 ZBX661587固态发酵食醋质量标准 PROBE INTO USING RESIDUE AS ADDIT IVE MATERIAL IN VINEGAR BREWING PROCESS Zhuang Gui ( Food Engineering Department, Zhengzhou Grain College, Zhengzhou 450052) Abstract A great quantity of residue are available in bran-koji vinegar production. Be- cause the main constituents of this kind of rough residue are cellulose and hemicellulose and its nutritional value is very low, it is discarded as the waste and becomes a source of environ- mental contamination. Using the residus as additive material instead of rough rice bran in vinegar brewing process, the optimum condition composition determined by orthogonal ex- pe