黃酒制備中麥曲的制備研究

小麥在生產(chǎn)黃酒方面發(fā)揮著重要作用。首先，采用不同的麥刀酶，以分解和溶解大米中的淀粉和蛋白質(zhì)。另一種方法是利用麥曲中積累的糖化菌等微生物代謝產(chǎn)物來給黃酒帶來獨(dú)特的味道。因此,麥曲質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到黃酒的質(zhì)量和產(chǎn)量。但是也存在不少缺點(diǎn),如糖化酶活較低和用曲量大;制曲時(shí)間長(zhǎng)和受季節(jié)限制;淀粉出酒率低和酒質(zhì)不穩(wěn)定;勞動(dòng)強(qiáng)度大和勞動(dòng)生產(chǎn)率低;不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作等。以紅曲霉純種制備用于黃酒生產(chǎn)的麥曲不但可利用菌種本身的糖化酶,而且為生產(chǎn)含有MonacolinK黃酒提供基礎(chǔ)。文章以影響麥曲質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)MonocolinK含量和糖化酶活力為考察目標(biāo),比較不同因素的影響,確定麥曲制備的適宜條件為含生物來源MonacolinK黃酒的工廠化釀造奠定基礎(chǔ)。1材料和方法1.1材料表面1.1.1病毒菌株:紅曲霉MonascusSp.M-3,本實(shí)驗(yàn)室保存。1.1.2培養(yǎng)基：10bx啤酒，2%小米培養(yǎng)基:小米25g,水30mL,裝入1000mL三角瓶,121℃滅菌60min。1.1.3主試劑MonacolinK標(biāo)樣,購自美國(guó)Merck公司。其余試劑為國(guó)產(chǎn)分析純。1.1.4主要設(shè)備168泵系統(tǒng)高效液相色譜,Backman公司。1.2方法1.2.1中國(guó)歌曲的準(zhǔn)備1.2.1.培養(yǎng)條件將活化后的待測(cè)菌株接至經(jīng)滅菌的小米培養(yǎng)基中,32℃,相對(duì)濕度60%～70%培養(yǎng)7～11d,培養(yǎng)過程中適當(dāng)補(bǔ)無菌水,并每天振瓶1～2次。培養(yǎng)好的小米孢子置于4℃冰箱中保存。1.2.1.培養(yǎng)周期的確定不同培養(yǎng)時(shí)間的影響:將制備好的小米孢子以0.5%接種量接入經(jīng)滅菌的軋瓣小麥中(1000mL三角瓶裝入小麥30g,小麥軋成每粒3～5瓣,加入一定量的水潤(rùn)料1h,121℃滅菌1h)。麥曲的培養(yǎng)條件為32℃,相對(duì)濕度60%～70%,每天振瓶1～2次,并適當(dāng)補(bǔ)充無菌水。依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)于不同時(shí)間取樣測(cè)定各指標(biāo),確定最佳培養(yǎng)周期。起始含水量的影響:將小米孢子種子接種以0.5%接種量,按照起始含水量分別為35%,40%,50%,60%,70%的軋瓣小麥于32℃,相對(duì)濕度60%～70%培養(yǎng)一段時(shí)間(以上面確定最佳培養(yǎng)周期為準(zhǔn)),每天振瓶1～2次,測(cè)定各指標(biāo),確定最佳起始含水量。不同接種量的影響:分別以0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%的接種量接種小米孢子于軋瓣小麥中(以上面確定最佳起始含水量為準(zhǔn)),于32℃,相對(duì)濕度60%～70%培養(yǎng)一段時(shí)間(以上面確定最佳培養(yǎng)周期為準(zhǔn)),測(cè)定各指標(biāo),確定接種量。1.2.2小米曲箱的制備小麥過篩除雜后,經(jīng)滾筒機(jī)軋碎,加入適量水,拌勻后堆積潤(rùn)料1h,采用常壓蒸料45min后打碎冷卻至40℃左右,接入0.6%碾碎后的小米孢子,充分拌勻后裝入曲箱,裝料厚度為20～25cm,于30℃相對(duì)濕度90%左右培養(yǎng)。當(dāng)溫度超過34℃時(shí),通風(fēng)降溫,至曲料品溫不再上升時(shí)停止通風(fēng)。測(cè)定MonacolinK含量及糖化酶活力。1.2.3分析檢測(cè)方法1.2.3.流動(dòng)相譜柱柱MonacolinK含量測(cè)定:色譜柱為ODSC18柱,甲醇-水(75∶25)為流動(dòng)相;檢測(cè)波長(zhǎng)為237nm,流速1mL/min。1.2.3.還原糖含量的測(cè)定取10g成熟麥曲,加入蒸餾水90mL,將麥曲搗碎,攪拌均勻,置40℃恒溫水浴保溫1h,過濾得酶液。取可溶性淀粉0.2g加入大試管中,再加pH4.0的0.5M的檸檬酸緩沖液2mL,蒸餾水7mL,40℃恒溫水浴保溫10min后,加入酶液1.0mL糖化1h,然后煮沸10min將酶滅活,過濾后測(cè)定還原糖含量。酶活性單位:在上述條件下,每分鐘催化淀粉產(chǎn)生1mg還原糖(以葡萄糖計(jì)),所需的酶量為一個(gè)活力單位(U/g)。2結(jié)果與分析2.1中麥曲的培養(yǎng)2.1.1發(fā)酵時(shí)間對(duì)麥曲中核心糖化酶活力的影響以紅曲霉制備的麥曲中糖化酶和MonacolinK的含量對(duì)于制備含MonacolinK的黃酒至關(guān)重要。麥曲培養(yǎng)過程中MonacolinK及糖化酶活力隨時(shí)間的變化見圖1。從圖1可以看出,隨麥曲培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),麥曲中MonacolinK的含量逐漸增加,同時(shí)糖化酶活力也逐漸增加。結(jié)果表明MonacolinK的含量于發(fā)酵12d后開始穩(wěn)定,糖化酶活力于發(fā)酵10d后達(dá)到最高,然后緩慢下降。綜合MonacolinK及糖化酶活力的含量,確定麥曲最佳發(fā)酵時(shí)間為12d。2.1.2高水分和含水量對(duì)麥曲生長(zhǎng)的影響真菌固態(tài)發(fā)酵時(shí)培養(yǎng)基含水量對(duì)發(fā)酵起著重要的影響。試驗(yàn)不同起始含水量對(duì)以紅曲霉制備麥曲過程中MonacolinK及糖化酶活力的影響,結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出,當(dāng)起始含水量大于50%時(shí),糖化酶活力降低,說明高濃度的水份確實(shí)對(duì)紅曲的生長(zhǎng)產(chǎn)生了一定的抑制作用。培養(yǎng)過程中我們也發(fā)現(xiàn)含水量增多時(shí)麥曲的培養(yǎng)呈較稀醪液狀態(tài),局部溫度升高,造成麥曲中糖化酶活力的下降。而低起始含水量35%時(shí)難以將小麥瓣完全浸潤(rùn),有部分小麥瓣仍呈干燥狀態(tài),因而不利于紅曲霉的生長(zhǎng)。比較圖2中MonacolinK含量的變化,發(fā)現(xiàn)在含水量大于50%時(shí),雖然紅曲霉仍能生長(zhǎng)但合成MonacolinK的量卻降低,可能高水份含量對(duì)紅曲霉的次級(jí)代謝產(chǎn)生不利的影響,導(dǎo)致MonacolinK含量降低。綜合麥曲中糖化酶和MonacolinK含量的變化,麥曲中無論就MonacolinK還是糖化酶活力而言,麥曲的起始含水量均以50%為最適。因而確定麥曲制備的適宜起始含水量為50%。2.1.3接種量對(duì)maacolink、糖化酶活力的影響對(duì)不同接種量制備的麥曲的MonacolinK及糖化酶活力的含量見圖3。從圖3可以看出,接種量為0.6%時(shí),無論就MonacolinK還是糖化酶活力均達(dá)到最高,并趨于穩(wěn)定,故最佳接種量為0.6%較適宜。通過以上條件的確定可制備實(shí)驗(yàn)室用的麥曲,也為生產(chǎn)中使用的麥曲種子提供依據(jù)。2.2糖化酶和半糖干支k的含量變化在獲得實(shí)驗(yàn)室制備麥曲條件的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步進(jìn)行放大制備生產(chǎn)麥曲。生產(chǎn)麥曲的制備每批次取10kg小麥進(jìn)行試驗(yàn),共進(jìn)行了3批次試驗(yàn),測(cè)定所制備的麥曲中糖化酶和MonacolinK含量。放大試驗(yàn)各批次糖化酶和MonacolinK含量如表1所示。從表1生產(chǎn)麥曲放大培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,3批次麥曲的糖化酶活力、MonacolinK含量均比較穩(wěn)定,而且所制備的麥曲菌絲稠密、粗壯,表面有一定的紅曲孢子,有一定的曲香味。說明所確立的麥曲制備條件較適宜,麥曲質(zhì)量穩(wěn)定。3結(jié)論3.1小麥汁、培養(yǎng)基得到實(shí)驗(yàn)室制備麥曲適宜條件為:1000mL三角瓶裝入小麥30g,小麥軋成每粒3～5瓣,121℃滅菌1h;培養(yǎng)條件為32℃,相對(duì)濕度60%～70%,每天振瓶1～2次。在該條件下,將制備好的小米孢子以0.6%接種