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麦曲中分离红曲用于食醋的研究 孔 治 辉 (郑州黑老包食品有限公司科研所 452370) =摘要麦曲中分离红曲霉菌株扩大培养应用于食醋酿造, 经小型试验、 检验分析用红曲酿制的食 醋色泽红棕, 体态浓厚, 风味柔和, 酯醇香浓, 符合固态食醋质量要求。并且红曲产生多种有效生 理活性物质溶于醋液中赋予红曲醋特有的保健功效值得开发和应用。 关键词: 红曲 醋 Abstract:Monascus strain is isolated from wheat koji and cultivated on a large scale. It is used in vine - gar produtction. The vinegar prepared in experiment is brown- red colour. The concentration is strong and taste is soft with ester and alcohol. It accords with standards of vinegar from Solid- state produc - tion. Red- koji also produce some substances in vinegar which have phisiological activity. T he vinegar of Monascus has the action of keeping healthy and should be developed and applied. Key words:red koji(Ang- kak) red koji vinegar 0 前言 红曲古称丹曲, 以福建最为著名。一千 多年前, 人们就应用红曲煮肉, 红曲制酒。明 李明珍5本草纲目6中曾记载/ 红曲主治消食 活血、 健脾燥胃 ,0的医疗保健功效。最新 研究表明: 红曲色素是食用天然安全性色素, 可用于香肠、 腐乳、 风味酱类等食品的着色剂 还起到防腐抗菌作用。从红曲中提取麦角固 醇, 用于防止婴幼儿佝偻病、 促进孕妇和老年 人对钙、 磷吸收的药品和保健品。中外学者 研究发现红曲菌发酵液中产生的 C - 氨基酪 酸( C - GABA) 物质具有降血压作用, 红曲霉 菌产生的活性物质莫奈可林 K( monacolink. k) 具有抑制HMG- COA 还原酶降低血液中 胆固醇的作用, 红曲产生的降低血糖物质治 疗糖尿病的作用。红曲还能促进人体对铁的 吸收, 对预防贫血有一定的作用, 红曲色素含 有优良的防癌物质 ,。红曲在食品、 医药 品、 保健品方面可谓用途之广。 红曲霉能产生淀粉酶、 麦芽糖酶、 蛋白 酶、 柠檬酸、 琥珀酸、 乙醇、 甘露醇、 山梨醇、 肌 醇、 红曲色素等, 且还具有上述医疗保健功 效。因而红曲应用于酿造工业增加调味品的 色泽风味, 改善调味品的品质结构, 提高调味 品价值档次, 使之成为具有医疗保健功效高 附加值的调味品。笔者就以此为目的从麦曲 中分离红曲霉菌株应用于食醋小型试验, 其 过程如下: 1 菌种分离 从优质麦曲筛选生产紫红色菌落较多的 曲块作为分离样品。 111 器具药品 A. 三角瓶、 培养皿、 试管、 吸管、 恒温培 养箱、 酒精灯、 研钵、 托盘天平、 玻璃珠、 恒温 水浴锅、 无菌工作台等。 B. 大麦芽、 冰乙酸、 蒸馏水、 营养琼脂、 木瓜蛋白酶液。 112 分离培养基 取粉碎至 60- 80 目的大麦芽 500 克, 加 入 4 倍的水在 60- 65e 水浴锅中保持 4 小 时, 取出用 4 层沙布过滤, 滤液浓度为 7- 8 波美度, 总糖为 14 左右。加入 011- 012% 木瓜蛋白酶液, 常温水解 10- 30 分钟, 以除 去蛋白质凝聚物, 再加入 012% 的冰乙酸, 调 No. 11 Nov. 1998 第 11 期 1998 年 11 月 中 国 调 味 品 CHINESECONDIMENT pH 为 4- 5 备用。 113 分离程序: 内容略。 2 扩大培养 211 三角瓶培养 称取大米 500克, 加入清水浸泡 4- 8 小 时, 捞出沥干分装入 500 毫升三角瓶 200 克 左右, 再加入总酸 510% 以上的陈醋 2- 4ml 在 011kg 的压力下灭菌 30 分钟, 取出冷却在 无菌条件下, 接入分离原始红曲菌种 4- 5 环, 入 30- 37e 恒温箱中培养 7- 10 天, 直 至米粒由白色转为紫红色即可, 中间摇瓶 3 - 4 次。 212 曲盘培养 曲盘、 培养箱等用具使用前须消毒灭菌。 称取大米 2000 克加入 3 倍的水浸泡 4- 8 小 时, 捞出沥干在蒸锅里蒸煮米粒熟透为止。 蒸 料水份在 45% - 50%左右。 无菌条件下加入 2%- 4%的陈酿醋, 再接入 5%- 10%的三角 瓶红曲, 翻匀上盖塑料簿膜 37- 40e , 培养 6 - 10天, 中间翻曲 2- 4 次, 补湿 2 次, 保持空 间湿润, 控制品温不超过 45e 。 操作期间注意 杂菌污染。 培养米粒变为紫红色即可出曲。 3 生产试验 食醋风味与糖化酶种类有密切的联系, 单纯用麸曲或酶制剂作为糖化剂酿出的食醋 口感风味较差, 而用传统的麦曲或小曲作为 糖化剂酿出的食醋酯香清纯、 口感柔和、 风味 独特, 这主要与麦曲或小曲含有大量丰富的 酶系有关。据有关资料报道, 从大曲中曾分 离到霉菌 42 株、 酵母菌 24 株, 细菌 10 株, 这 些做微生物共同协和作用生化成各种代谢 物, 因而其风味别致, 香味浓郁, 但是大曲的 糖化力、 淀粉利用率较低, 笔者曾分析比较曲 的糖化力, 如下表: 表 1 各种曲的糖化酶活力分析表(mg/ g. h) 名称麸曲 优质麦曲 普通麦曲 优质红曲 糖化酶活力 1067960860473 备注: 酶活力定义, 每克绝干曲在 30e , pH= 416, 1 小时内分解可溶性葡萄糖的克数。 由上表可知: 糖化剂酶活力的大小依次 为: 麸曲 优质麦曲 普通麦曲 优质红曲。 因而酿造食醋糖化工序为使原料中的淀粉糖 化更加彻底在不改变传统食醋的风味和口感 的情况下, 而添加一定量的糖化型酶制剂补 充曲的酶活力, 从而提高原料淀粉利用率, 保 持传统食醋特有的酯醇香郁、 绵软适口的风 味。 小型试验采用淀粉酶分段液化、 糖化酶 与红曲结合糖化、 酒化双边发酵, 醋酸固态发 酵, 红曲浸渍二次生化工艺。 311 工艺流程 麸皮 , , ,红曲 , 稻壳 , , , , 醋酸发酵 y淋醋 y红曲浸渍生化 y 陈酿 y过滤y灭菌 y成品 水 , , , , , , , ,糖化酶制剂 , ,麸皮 A - 淀粉酶 , , , ,红曲, , , , , 酒母 , , , , , 大米 , , y粉碎 , , , y液化 , , , , 糖化酒化 , y 312 原料配比 大米 4000g A - 淀粉酶( 4000 单位) 5g 糖化酶( 12000 单位) 10 克 红曲 800g 酒母 400ml 稻壳 5000g 麸皮 5000g 食盐 600 克 水 24000g 313 工序操作 31311 液化糖化酒化工序 将粉碎至 60- 80 目左右的米粉加入 5 倍的水, 加热至 65- 75e , 加入 A - 淀粉酶总 量的 1/ 3, 升温至 80e 以上加入 1/ 3A- 淀粉 19第 11期 试验报告 麦曲中分离红曲用于食醋的研究 酶, 在 85- 92e 保持 10- 15 分钟, 煮沸降至 90e 时加入剩余的 A - 淀粉酶使原料淀粉充 分液化。液化醪降至 50- 65e 时加入糖化 酶进行糖化。当温度降至 35- 40 e 时加入 红曲, 20% 的麸皮, 搅匀。醪液温度降至 28 - 33e 时, 加入 10% 的生长旺盛的 AS2. 399 洒母, 搅匀盖好双边发酵。发酵温度控制在 22- 30e , 时间 6- 7 天, 每天打耙一次。发 酵第 3 至 4 天, 检测其酒精含量, 七天后测得 酒精含量大于 8% , 总酸小于 018%, 曲料下 沉, 二氧化碳气泡微小, 酒味浓厚, 红曲酯香 较浓时, 酒精发酵完毕, 即可进入醋酸发酵阶 段。 31312 醋酸发酵工序 把剩余的麸皮、 总酸的 510 以上 20% 的 醋酸菌种子醅混合于醑液中、 搅匀, 再把稻壳 倾入醪液表层, 静置一天后翻拌均匀即成醋 醅。其水份在 60- 65%左右, 盖好每天根据 醅温情况翻醅一次, 醋酸发酵前期阶段醅温 在22- 28e ( 入缸第 1- 3 天) , 主发酵阶段 ( 第 4- 10 天) 温度上升至 35- 40 e , 控制醅 温不超过 45e , 醋酸发酵后期阶段( 第 10- 15天) 醅温下降至 30e 以下, 要注意检测其 总酸变化, 酒精残留量。若总酸不再升高, 酒 精含量小于 015% , 醋酸发酵即告结束, 迅速 加入 10- 15% 的食盐, 以免醋酸氧化, 再翻 醅 2- 4 天, 若陈酿需压紧存放, 取出淋醋。 31313 红曲浸渍生化灭菌工序 发酵好的醋醅移于淋醋池中加入等倍的 清水浸泡 4- 6 小时, 淋出混匀, 沉淀检测其 总酸、 还原糖、 氨基酸态氮、 食盐等。淋出的 原醋液加入 10%的红曲浸渍, 常温下红曲中 各种酶类物质在原醋液中缓慢进行生物代 谢, 不断积累代谢产物, 使曲中的红色素、 有 机酸及其有益活性物质等很好地下醋液溶于 一体。10- 15 天生化充分后, 取出过滤, 剩 下的红曲渣可作为投料制醋的原料使用。过 滤好的红曲醋液检测其成份, 加热至 80- 85e , 灭菌 10- 15分钟, 沉淀后再灌装。 4 分析数据 表 2 原醋液检测成份 检测项目食盐总酸 氨基酸 态氮 还原糖 不挥发酸 无盐 固形物 总糖pH 实测结果 2. 33% 4184% 0111% 1150%0162%3176593140 表 3 10% 红曲浸渍半成品醋检测成份 检测项目食盐总酸 氨基酸 态氮 还原糖 不挥发酸 无盐 固形物 总糖pH 实测结果 2133% 4172% 0119% 4120%01956%6137%123140 表 4 成品红曲醋检测成份 检测项目食盐总酸 氨基酸 态氮 还原糖 不挥发酸 无盐 固形物 浓度pH 实测结果 2133% 4176% 0116% 4110%01952%6157%8Be 3140 表 5 成品样品醋检测成份 检测项目食盐总酸 氨基酸 态氮 还原糖 不挥发酸 无盐 固形物 浓度pH 实测结果 2133% 4150% 01297% 4160%01952%5144%7Be 3158 备注: 总酸以醋酸计、 不挥发酸以乳酸计。 5 分析讨论 511 由表 2 与表 3 分析结果比较, 原醋液经 红曲浸渍后总酸有降低, 但其氨基酸态氮、 还 原糖、 总酸、 不挥发酸、 无盐固形物均有提高。 红曲在原醋液浸泡过程中, 产生的各种酶系 分解红曲米粒中剩余的蛋白质、 淀粉等物质 生成葡萄糖、 糊精、 氨基酸等代谢产物。另外 红曲本身产生琥珀酸、 柠檬酸等不挥发性有 机红酸。红曲浸渍后发生系列生化反应产生 多种代谢产物, 其氨基酸态氮、 还原糖、 不挥 发酸、 无盐固形物相应长高, 并且醋的色泽由 原来的浅黄色转化为红棕色, 体态浓厚, 入口 不涩、 酸甜绵软, 酯香怡人。 512 由表 3 与表 4 比较可知, 灭菌之后红曲 醋其总酸、 无盐固形物含量升高, 氨基酸态氮 含量降低, 由于灭菌时水份的蒸发和沉淀物 去除, 氨基酸与糖类物质加热时发生迈拉德 20总第 237 期 中 国 调 味 品 反应而生成褐色物质所致。 513 由表 4 与表 5 比较可知红曲醋中的无 盐固形物含量较高, 其主要原因是用红曲作 为糖化剂。它不仅产生氨基酸、 葡萄糖、 麦芽 糖及各种有机酸等物质, 而且它还生成麦角 固醇、 红曲色素、 莫奈可林 K 等多种有效生 理活性物质, 而增加了红曲醋中的无盐固形 物含量。样品醋中的氨基酸态氮含量比红曲 醋稍高, 由于曲的种类不同。曲中所含蛋白 酶及活力不一样, 分解原料中的蛋白质能力 不同, 样品醋是用麦曲或麸曲作为糖化剂, 它 含有丰富的蛋白酶, 其活力要比红曲高, 因而 红曲醋中的氨基酸态氮含量较低。但有消费 者反映食醋中的氨基酸态氮含量在 013% - 014% 以上食用时有酱油的味道, 影响食醋的 风味。可见食醋中的氨基酸态氮含量不见得 越高就越好, 控制在 011%- 013% 范围内较 好。 6 结论 611 从麦曲中分离红曲霉菌, 以大米为原 料, 采用淀粉酶、 红曲与糖化酶结合液化、 糖 化, 液态酒精发酵, 固态醋酸发酵、 红曲二次 生化工艺来酿制食醋, 其感官、 理化、 卫生指 标均达到 ZBX66015- 87固态发酵食醋的质 量要求, 并且红曲还产生各种有益于人体健 康的生理活性物质溶于醋液中, 因而红曲醋 不仅是调味佳品且具有营养保健价值的调味 品, 值得开发利用。 612 红曲醋中有效生理活性物质分析, 如麦 角固醇、 红曲色素等、 红曲醋的临床应用