麦芽醋醋酸菌株筛选及发酵工艺条件的优化

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酿造醋是全球重要常见的调味品之一,我国主要以玉米、高粱等谷物原料进行酿造醋的发酵,而西方国家则常以大麦为原料进行酿造醋的发酵。作为欧洲古老的酿造醋品种之一的麦芽醋是以大麦为原料经制麦、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等工艺发酵而成,但目前该产品在我国市场上还不多见,也没有该产品的相关研究报道。用谷物麦芽进行酿造醋的发酵,首先对麦芽进行糖化处理,实验中我们设计了糖化工艺通过对温度的控制满足麦芽中的蛋白酶及淀粉酶的最适酶解温度,并通过不同时间的控制使酶充分的分解,由此确定麦芽糖化工艺参数如下:料水比为麦芽:水=1:4,40℃的热水混合保持0.5h,升温至50℃保持1.5h,再升温至65℃,保持5h糖化结束。此时还原糖含量达到16.32g/100mL,α-氨基氮含量290.2mg/L,为酵母菌及醋酸菌的发酵提供充足的碳源及氮源,也为麦芽醋风味特征的形成奠定物质基础。为筛选利用麦芽进行发酵的醋酸菌菌株,研究中选用不同来源的醋酸菌株A0、A1、A2、A3分别在酒精度为6.0%(v/v)的麦汁酒精发酵液中的发酵产酸情况,初步筛选得到发酵速率快,且感官风味较好的醋酸菌菌株A0、A3,为进一步考察这两株菌的发酵特性,将菌株A0、A3再分别接入酒精度为3.0%(v/v)、9.0%(v/v)的麦汁酒精发酵液内,结果显示在酒精度3.0%(v/v)~9.0%(v/v)范围内,菌株A0平均发酵速率达到0.35g/L·h,发酵性能稳定,而菌株A3发酵速率随酒精度的提高明显降低,因此选择菌株A0作为发酵麦芽醋的醋酸菌菌株。通过单因素实验及响应面分析法优化得到麦芽醋的发酵工艺参数,结果表明在20Bx麦汁中,酒精发酵的最优条件是接种量5%(v/v),发酵温度30℃,pH4.3,发酵周期为36h,得到酒精度为6.0%(v/v)的麦汁酒精发酵液;醋酸发酵接种量为12%(v/v),发酵温度32℃,摇床转速为190r/min,发酵周期为5d,麦芽醋酸度达到4.20g/100mL(以乙酸计)。利用感官评价方法从外观、风味、口感、整体印象这几个方面来评分,对自制的麦芽醋及市售麦芽醋进行感官评价,结果表明上述产品醋香浓郁口感醇厚,相比较而言自制麦芽醋典型性麦芽特征风味更加凸显,市售麦芽醋口感则更加丰富,上述产品特点为将来麦芽醋产品品质的控制提供依据。对麦芽醋常规理化指标及有机酸分析测定,自制的麦芽醋除乙酸含量较高外,还原糖含量2.20g/100mL,总酯含量1.50g/100mL(以乙酸乙酯计)高于市售麦芽醋,而市售麦芽醋可溶性固形物含量较高4.0g/100mL;自制的麦芽醋中含有草酸、酒石酸、乙酸及琥珀酸,而市售麦芽醋中则含有草酸、乳酸、乙酸、琥珀酸,有机酸种类及含量呈现的差异也构成了两个产品酸感体系及口感上的不同。
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