生麦曲、熟麦曲和混合曲在发酵过程中的比较研究

生麦曲、熟麦曲和混合曲在发酵过程中的比较研究

清液法的新技术是近年来应用于新型黄酒的技术之一。这种方法采用先糖化后发酵的单边发酵工艺,参数易于控制,容易实现自动化控制,特别能达到清洁生产,可实现无菌灌装工艺,是又一种生产健康黄酒的新工艺。为此,本文就是在前人研究的基础上,对其中的生麦曲、熟麦曲和混合曲作进一步比较研究,以便更好地把此工艺研究得更加成熟和完善,使新型黄酒生产质量更加可靠,又能发展生产健康保健的新型黄酒。已得知熟麦曲与生麦曲相比:熟麦曲有较高的糖化力、液化力和蛋白质分解力,但风味尚不及生麦曲,为此,在研究过程中,以筛选较佳混合曲为目的,分别以生麦曲、熟麦曲和混合曲为试验,通过着重对糖液制作和发酵状况分析,以及对成品酒各种理化数据和感官风味比较,以便找到较佳的混合曲比例。1材料和方法1.1化酶用量及规格淀粉酶:温度50~75℃,pH5.5~7.5,规格:4000u/g,由无锡酶制剂厂提供糖化酶:最适温度58~62℃,pH4.0~4.5,规格:10万u/g;由无锡酶制剂厂提供木瓜蛋白酶:有效pH范围:pH3~9,最适pH5~7,有效温度范围:10~90℃,最适温度55~75℃,规格:1000TU/MG,由昆明有顺食品有限公司提供生麦曲和熟麦曲由本公司提供1.2实验仪器与仪器SW-CJ-1F洁静工作台:苏州安泰空气技术有限公司SPX生化培养箱:上海跃进医疗器械厂生物显微镜:上海光学仪器厂AE260电子分析天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司Agilent高效液相色谱仪1100系列Waters600高效液相色谱仪色谱柱:ExclipsXDBC184.6×250mm紫外检测器1.3测试方法1.3.1糖溶液法其中麦曲分别加生麦曲、熟麦曲和混合曲。生麦曲和熟麦曲各为9g/100g米;混合曲按生麦曲7g/100g米,熟麦曲2g/100g米。1.3.2糖溶液发酵1.3.3出芽率、出芽率二级培养培养液质量:酵母每毫升0.5亿以上,出芽率20%以上,无杂菌。酒母质量:酵母每毫升2亿个以上,酸度4g/L以下,出芽率10%以上,杂菌较少。1.3.5分析和测量1.3.5.1采样方法糖液制作:0.5h取样1次;发酵阶段:24h取样1次1.3.5.氧化碳失重率酒精度、还原糖、固形物、挥发酯、氨基氮测定、总酸测定采用文献中方法。二氧化碳失重量:将灭过菌的1000mL三角瓶的空瓶重量称好,然后把各种料放入其中,安装好发酵栓,然后每天进行称重,计算二氧化碳失重率。酵母菌计数:镜检法。总糖测定采用文献中方法。1.3.5.谱柱和设备简介仪器:Waters600;流动相:0.1MNaNO3;色谱柱:UltrahydrogelTMLinear7.8×300mm×2Column;柱温:45℃;检测器:Waters2410示差折光检测器;流速:0.9mL/min;进样量:10μL。样品制备b移取3mL黄酒样品于10mL容量瓶中,用流动相稀释定容,摇匀后用0.45μm微孔膜过滤,滤液供进样。流动相中流动相的检测分别称取适量的不同分子量葡聚糖标准品{Maltose(MW342),DextranT-10(MW10,000),DextranT-40(MW40,000),DextranT-70(MW70,000),DextranT190(MW188,000),DextranT-500(MW482,000)}溶解于流动相中,用0.45μm微孔过滤膜过滤后,在上述色谱条件下进样分析。由WatersM32工作站GPC软件处理得到分子量校正曲线。流动相的色谱条件分别称取适量的不同分子量葡聚糖标准品{Maltose(MW342),DextranT-10(MW10,000),DextranT-500(MW482,000),DextranT-2000(MW2,000,000)}溶解于流动相中,用0.45μm微孔过滤膜过滤后,在上述色谱条件下进样分析。由WatersM32工作站GPC软件处理得到分子量校正曲线(图1),方程为LogMolWt=13.50-0.500T,其线性相关系数为0.9996。1.3.5.3.氨基酸分析1.3.5.杨酸溶液的提取精确吸取样品10mL加入等体积的10%的磺基水杨酸沉淀2h。吸取一定的量于10000r/min离心15min。取一定体积的上清液调pH至2左右定容,用0.45um微膜过滤至样品杯中上机测定。1.3.5.色谱柱和流速色谱仪:美国Agilent1100系列高效液相色谱;色谱柱:AgilentZorbaxSB-C185μm4.6×150mm色谱柱;柱温:20℃;流速:1.0mL/min;进样体积:10μL。2结果与分析2.1比较糖溶液2.1.1不同曲对成品糖液的糖化力从表1可以发现,在制作糖液阶段,糖化酶、液化酶和木瓜蛋白酶起主要作用,但三种曲对成品糖液有一定的影响。从总糖和还原糖看,由于熟麦曲的液化力和糖化力要高于生麦曲,故它的总糖和还原糖也稍高于生麦曲,混合曲则处于中间。氨基氮也呈现同样规律。2.1.2糖化和糖化曲比。对于不同曲中分从表2可以看出,同熟麦曲的糖谱相比较,生麦曲由于液化力、糖化力低,在糖液的组成中存在高分子量糖较多,如生麦曲糖液中存在糖类平均分子量在13232处有峰,而熟麦曲中则没有,只有在平均分子量在4368处有峰,说明由于熟麦曲中液化力、糖化力比较高,使得糖化更加彻底,糖化太彻底的糖液往往会使所酿的酒比较淡薄。混合曲则采用了两种曲的混合比例,它既兼顾了糖化较彻底,又使糖液组成比较完善,与生麦曲的糖谱比较两者较吻合,这也达到了我们试验的目的。从表2进一步可以得出,平均分子量在476以下糖类,生麦曲占89.59%,熟麦曲占92.07%,混合曲占91.39%,这同成品糖液的还原糖分析基本一致。这从中可以说明,采用混合曲既能提高糖化效率,又能留有一定量的低聚糖,对酒的质量带来好处,而低聚糖对人体是非常有益的一类多糖,也是我们在研究中的目标之一。2.1.3氨基酸总量测定从表3中可以发现,生麦曲的蛋白质分解力低,故它生成的氨基酸总量也最低;熟麦曲的蛋白质分解力高,故它生成的氨基酸总量也最高;混合曲的蛋白质分解力处于中间,故它的氨基酸总量也处于中间。从表3中还可以发现,不光氨基酸总量呈这样的规律,而且各种氨基酸的含量也基本呈如此规律。氨基酸含量高可以给酵母提供丰富的营养,使酵母繁殖的世代时间可以缩短,保证发酵正常进行,但由于有的氨基酸具有较强的苦味,这会给所酿的酒带来不良风味。2.2糖溶液发酵2.2.1不同曲中糖液氨基氮含量对酵母粉氧化碳失重量的影响从图2可以发现,糖液发酵主要在前3d内进行,到第4d后,发酵基本结束。从三条曲线变化比较得出,由于糖液营养成分组成不一样,决定了酵母世代时间不一样,也就决定了二氧化碳失重量不一样。熟麦曲制作的糖液氨基氮含量最高,容易使接种的酵母生长繁殖,使得它进入主发酵时间最早;生麦曲制作的糖液氨基氮比较少,相对应它进入主发酵时间最晚;混合曲则处于中间。故表现在二氧化碳失重方面,第1天,熟麦曲制作的糖液失重量最大,混合曲其次,生麦曲最小。又由于糖液营养丰富对保持酵母活力有积极作用,使得活力较强的酵母能够比较彻底发酵还原糖,表现出二氧化碳失重量就较高。故经过5d主发酵,熟麦曲制作的糖液二氧化碳失重量为39.9g,混合曲为38.8g,生麦曲为38.0g。2.2.2比较新鲜饮料的质量2.2.2.蛋白质分解力的测定,使其具有混合特性从表5可以看出,熟麦曲液化力、糖化力高,表现出它所酿的酒酒精度高而固形物含量低;生麦曲液化力、糖化力低,表现出它所酿的酒酒精度低,而固形物含量高;而混合曲液化力、糖化力处于中间,则表现出它的酒精度、固形物含量也处于中间。由于蛋白质分解力的高低,也影响了成品中的氨基氮和杂醇油的含量。熟麦曲蛋白质分解力高,它所酿的酒氨基氮和杂醇油含量就高;生麦曲蛋白质分解力低,它所酿的酒氨基氮和杂醇油含量就低;混合曲由于采用较适合的生、熟麦曲的比例,它的氨基氮含量则适中,这样对所酿的黄酒风味有利,却保留一定的氨基酸,符合实验目标。2.2.2.不同曲中分子量的峰面积从表6可以得出,三种曲液化力、糖化力的高低,决定了成品酒中糖的成分有所不同。生麦曲的高、中分子量的峰面积在三种曲中最多,而熟麦曲最低,混合曲与生麦曲相比则相差不大;从所占比例也可以得出,混合曲所占中分子量糖的比例最高,而生麦曲其次,熟麦曲则最低。这说明混合曲使中、高、低分子量糖的比例较合理,而且它同生麦曲相比,中、高分子量的比例较吻合,故采用混合曲比较合理。2.2.2.不同的香味氨基酸与酒质从表7可以得出,熟麦曲所酿的酒氨基酸含量最高,生麦曲所酿的含量最低,而混合曲所酿的则处于中间,是符合三者蛋白质分解力状况。从表7中还可以得出,利用一定量的熟麦曲能够提高酒中的氨基酸含量,提高酒的营养。但由于氨基酸风味的复杂性,它们对酒的风味将产生不同的效应。表8是三种曲所酿酒的苦味氨基酸的含量。从表8中可以得出,生麦曲所酿的酒中苦味氨基酸最低,占氨基酸总量的比例也是最低,熟麦曲是它的1.9倍,混合曲是它的1.5倍。适当的苦味物质给酒会产生刚劲丰满的效果,但过多的苦味物质往往使酒会产生异杂味,使酒带来不爽感。混合曲所酿的酒氨基酸含量处于生麦曲所酿的酒和熟麦曲所酿的酒之间,故在感官中表现出它的酒风味更加丰满协调,这就达到了混合曲所酿的酒既能提高氨基酸含量、又能使酒的风味更丰满的目的。2.2.2.不同混合曲对酒精发酵的影响从表9可以发现,加入混合曲后,对酒的风味有一定提高,这从以上数据分析中已经有一定体现,现从感官风味的评价上更能进一步地得出,混合曲更能使黄酒的协调性比生麦曲更好,混合曲不但能提高原料利用率,而且使所酿酒的风味有所提高,这是较大的成功。3不同的聚糖曲的特性3.1在制作糖液阶段,糖化酶、液化酶和木瓜蛋白酶起主要作用,不同的曲对糖化也起到了一定作用,只是程度不同而已。生麦曲的液化力、糖化力和蛋白质分解力比熟麦曲低,故由它制作的糖液的总糖、还原糖和氨基酸等都比熟麦曲的低,但含有高、中分子量的糖比熟麦曲多;混合曲利用了两者的优点,故它制作的糖液中的单糖及低聚糖和氨基酸含量处于中间。3.2在发酵过程中,熟麦曲、混合曲所制的糖液因营养较好,发酵起发快,发酵较彻底,生麦曲所制的糖液发酵起发较慢,残糖较高。3.3从成品酒质量比较,由于曲不一样,使得