多种酶制剂在全谷物老陈醋固态醋酸发酵过程中的应用方法与流程

本发明属于食醋加工技术领域，具体为多种酶制剂在全谷物老陈醋固态醋酸发酵过程中的应用方法。

背景技术：

美国谷物化学家协会(American Association of Cereal ChemiS，AACC)将全谷物定义为：“完整的以及经研磨、碎裂和制成薄片的颖果，基本组成包括淀粉质胚乳、胚芽与麸皮各组成部分的相对比例与完整颖果相同”。全谷物含有丰富的膳食纤维和抗氧化成分等生理活性物质，增加其摄入量可降低心血管疾病、II型糖尿病、某些癌症(大肠癌等)等慢性疾病的危险。山西老陈醋长期以来凭“选料上乘、工艺精湛、营养丰富、养身健体、风味独特、品质优良、色香味俱佳”而被誉为“天下第一醋”，具有软化血管、调节血脂、缓解和消除疲劳和增强免疫力等功效。随着社会生活水平的提高、饮食观念的改变及生理疾病的严重威胁，健康食品的研究成为热点。因此，全谷物醋产品的开发与应用，已成为时下的营养饮食新课题。

长期以来，山西老陈醋传统生产工艺所得产品存在沉淀物多和澄清度低等问题，很大程度上影响了山西老陈醋的产品外观与风味。这是由于传统生产工艺以大曲为发酵剂，大曲虽然微生物种类丰富，酶系全，但酶活力不够，发酵不彻底，造成淀粉、蛋白质、纤维素和木质素等物质的残留，这些物质可通过生化反应形成沉淀。在山西老陈醋的传统生产工艺中利用酶技术提高酶活力有很大的必要性。应用酶技术具有显著优点，反应具有高效性和高度专一性；反应条件温和、能耗低、营养成分损失少、易操作，利于设备的简化、改善劳动条件和降低成本。因此，解决山西老陈醋沉淀的方法可从优化固态醋酸发酵酿造工艺，完善发酵酶系，利用多种酶制剂在固态醋酸发酵过程中的应用着手。

目前，中国专利库中CN200910075315.1《一种减少食醋中沉淀物的方法》是通过优化生产工艺减少沉淀，仅解决了蛋白质的沉淀问题。有关酶制剂澄清的研究，仅停留在一种或两种酶制剂的研究使用上，没有利用多种酶制剂在固态醋酸发酵过程中完善酶系，解决老陈醋沉淀问题，并利用全谷物高粱的营养价值优化产品品质。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种多种酶制剂在全谷物老陈醋固态醋酸发酵过程中的应用方法。以全谷物高粱、小米和燕麦为原料，经多种酶制剂在固态醋酸发酵过程中的酶解作用，完善酶系，充分分解原辅料中的淀粉和蛋白质等物质，利用营养成分的同时减缓产品浑浊、提高澄清度、出品率和产品风味。缓解了现有产品沉淀浑浊现象、提高澄清度、感官品质和产品品质。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：

一种利用多种酶制剂在全谷物老陈醋固态醋酸发酵过程中的应用，减少全谷物老陈醋沉淀物的方法，包括如下步骤：

（1）、原料粉碎：选择全谷物高粱、小米和燕麦，所占比例分别为55%、30%和15%，粉碎；

（2）、调浆液化：加水保持45℃水温润料后投入原料质量0.20%的α-淀粉酶，混匀后控制温度在95℃-98℃，保持60min；

（3）、糖化：待其降温至60℃-65℃，加入原料比重20%的麸曲，糖化；然后转入酒精发酵，边糖化，边酒精发酵；

（4）、酒精发酵：温度降至32℃，糖化液浓度达到15B_X，加入原料重量的62.5%的大曲和0.2%的酵母，搅拌均匀，继续降温25-28℃进行酒精发酵；发酵前2天进行敞口发酵，温度控制在30℃-32℃，第3天密闭进行自然发酵，维持15天的密闭发酵；

（5）、固态醋酸发酵：将麸皮、谷糠和稻壳分别按照原料比重的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%的纤维素酶，0.20-0.25%的糖化酶混合翻拌均匀，保持水分65%，酒精度≥4.5%；入缸接火，接种量为醋醅10%，接火后将周围新醅盖上，新醅堆放成凸形；每日翻醅，前3天温度控制在38-40℃，发酵中期控制在45℃以上；当醋酸发酵9-12天后，温度自然下降至38℃以下，总酸>4.5g/100mL，酒精度<0.2%，结束醋酸发酵；

醋酸发酵结束后，醋沉淀物干物质对比见表1。

表1 传统工艺老陈醋与多种酶制剂全谷物老陈醋固态醋酸发酵成醅对比

（6）、熏醅：取已完成发酵的50%白醋醅入熏淋池进行熏制，保持温度90-95℃，进行5-6天的熏制；

（7）淋醋：将步骤（5）中发酵好的白醋醅和步骤（6）获得的熏醋醅分别装入白淋池和熏淋池；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，经三次套淋获得半成品老陈醋；

淋醋结束后，半成品老陈醋沉淀物干物质对比见表2。

表2 传统工艺老陈醋与多种酶制剂全谷物老陈醋半成品对比

（8）陈酿：将步骤（7）获得的半成品老陈醋，陈酿12个月。

本发明继承了传统陈醋酿造工艺的基础上，选用全谷物高粱、小米和燕麦为原料，通过在固态醋酸发酵过程中添加多种酶制剂，酸性蛋白酶、纤维素酶和糖化酶，为传统工艺注入新能量，改善产品沉淀问题，具有以下优点：

1、天然谷物含有大量的植物营养素，如矿物元素、植酸、酶类、酚类化合物等对健康有益的成分。在保证产品品质和出品率的基础上，为了丰富产品的营养价值，本发明以精选的全谷物高粱、小米和燕麦为原料酿造食醋。对比发现，全谷物醋中总多酚含量是米醋的32倍，总黄酮高出61mg/100mL。

表3 米醋与全谷物醋营养素含量对比表

2、老陈醋沉淀物中，淀粉和蛋白质占干物质的比重分别为41.02%和23.47%。为了解决沉淀物中的这两种主要组成成分，本发明经过基础实验筛选出适宜浓添加量的糖化酶、纤维素酶和蛋白酶，利用酶类物质的高度专一性和高效性增强酶活力，在固态醋酸发酵过程中完善酶系，发挥酶解作用，分解了淀粉和蛋白质。添加酶制剂的全谷物老陈醋中蛋白质含量比山西老陈醋降低了8.14%，淀粉含量降低了19.48%，见表4。

表4 传统工艺山西老陈醋与添加酶制剂全谷物老陈醋沉淀物干物质对比表

浊度由103.47 NTU降低至76.39 NTU，减缓了产品浑浊现象、提高澄清度。总酸达到6.73g/100mL，出品率由36.47%提高到38.31%，见表5。

表5 传统工艺山西老陈醋与添加酶制剂全谷物老陈醋成品对比表

纤维素酶的添加，一方面有助于水解纤维素，将其转化为酵母可利用的糖，参与发酵，提高原料利用率进而提高得率；另一方面有助于其他物质的溶出，包括淀粉和蛋白质等物质。糖化酶可分解残余淀粉，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质，生成氨基酸，提高产品氨基态氮的含量升高，氨氮值达到0.26g/100mL，促进酵母生长繁殖，提高酒精产出率；同时增强风味，减少沉淀，提高产品澄清度和感官品质。

本发明从生物学、营养健康和资源综合利用的三大角度出发，通过在全谷物老陈醋固态醋酸发酵过程中添加多种酶制剂，不仅可以充分利用高粱、小米和燕麦全谷物原料中的营养成分，使其发挥全谷物食品营养特性，而且能够提高淀粉和蛋白质的转化率，缓解产品沉淀问题，提高产品中总酸、还原糖、总酯、不挥发酸、氨基酸态氮等物质的含量，改善营养成分、产品口感和品质，提高出品率，为传统老陈醋工艺注入新活力。

本发明设计创新，选用全谷物高粱、小米和燕麦为原料，保留了原料的全部营养价值，结合传统陈醋酿造工艺，通过在固态醋酸发酵过程中添加多种酶制剂，分解淀粉和蛋白质，提高了原料利用率，优化了传统工艺，减缓了产品浑浊沉淀问题，改善产品沉淀问题，提高出品率，提高产品澄清度。

附图说明

图1表示全谷物老陈醋工艺流程示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种利用多种酶制剂在全谷物老陈醋固态醋酸发酵过程中的应用，减少全谷物老陈醋沉淀物的方法，如图1所示，包括如下步骤：

（1）、原料粉碎：精选除杂后的全谷物高粱、小米和燕麦，所占比例分别为55%、30%和15%，粉碎至40目；

（2）、调浆液化：按料水比为1:4加水，保持45℃水温润料2h。投入原料质量0.20%的α-淀粉酶，混匀后控制温度在95℃-98℃，保持60min。

（3）、糖化：待其降温至60℃-65℃，加入原料比重20%的麸曲，糖化1h。 然后转入酒精发酵，边糖化，边酒精发酵。

（4）、酒精发酵：温度降至32℃，糖化液浓度达到15B_X，加入原料重量的62.5%的大曲和0.2%的酵母，搅拌均匀，继续降温25-28℃（根据季节）进行酒精发酵；发酵前2天进行敞口发酵，温度控制在30℃-32℃，第3天密闭进行自然发酵，维持15天的密闭发酵。待其酒精含量达9.0%，酸度为<1.0g/100mL，则发酵完成。最后将酒醪其送至醋酸发酵池。

（5）、固态醋酸发酵：将麸皮、谷糠和稻壳分别按照原料比重的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%的纤维素酶，0.20-0.25%的糖化酶混合翻拌均匀，保持水分65%左右，酒精度≥4.5%。入缸接火，接种量为醋醅10%左右，接火后将周围新醅盖上寸余厚，新醅堆放成凸形。每日翻醅，前3天温度控制在38-40℃，发酵中期控制在45℃以上。当醋酸发酵9-12时，温度自然下降至38℃以下，总酸>4.5g/100mL，酒精度<0.2%，醋醅上下颜色一致，呈棕褐色，醋醅有光泽，有醋香味后，结束醋酸发酵。

（6）、熏醅：取已完成发酵的50%白醋醅入熏淋池进行熏制，保持温度90-95℃，进行5-6天的熏制。熏醅过程中控制好火候，保持文火，使熏醅颜色为黑褐色或棕红色，透亮有光泽，有浓郁的熏香味和酯香味。

（7）、淋醋：将步骤（5）中发酵好的白醋醅和步骤（6）获得的熏醋醅分别装入白淋池和熏淋池。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，经三次套淋获得半成品老陈醋。

（8）、陈酿：将步骤（7）获得的半成品老陈醋，转移至储醋罐陈酿12个月。

（9）、过滤灭菌：将经过步骤（8）的陈醋过滤后，采用UHT瞬时灭菌，灭菌条件为125℃，持续5~7s。

（10）、包装：将经过步骤（9）灭菌后的陈醋，转入包装车间，进行包装。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖权利要求保护范围中。