生麥曲、熟麥曲和混合曲在發(fā)酵過程中的比較研究

清液法的新技術(shù)是近年來應(yīng)用于新型黃酒的技術(shù)之一。這種方法采用先糖化后發(fā)酵的單邊發(fā)酵工藝,參數(shù)易于控制,容易實現(xiàn)自動化控制,特別能達(dá)到清潔生產(chǎn),可實現(xiàn)無菌灌裝工藝,是又一種生產(chǎn)健康黃酒的新工藝。為此,本文就是在前人研究的基礎(chǔ)上,對其中的生麥曲、熟麥曲和混合曲作進(jìn)一步比較研究,以便更好地把此工藝研究得更加成熟和完善,使新型黃酒生產(chǎn)質(zhì)量更加可靠,又能發(fā)展生產(chǎn)健康保健的新型黃酒。已得知熟麥曲與生麥曲相比:熟麥曲有較高的糖化力、液化力和蛋白質(zhì)分解力,但風(fēng)味尚不及生麥曲,為此,在研究過程中,以篩選較佳混合曲為目的,分別以生麥曲、熟麥曲和混合曲為試驗,通過著重對糖液制作和發(fā)酵狀況分析,以及對成品酒各種理化數(shù)據(jù)和感官風(fēng)味比較,以便找到較佳的混合曲比例。1材料和方法1.1化酶用量及規(guī)格淀粉酶:溫度50~75℃,pH5.5~7.5,規(guī)格:4000u/g,由無錫酶制劑廠提供糖化酶:最適溫度58~62℃,pH4.0~4.5,規(guī)格:10萬u/g;由無錫酶制劑廠提供木瓜蛋白酶:有效pH范圍:pH3~9,最適pH5~7,有效溫度范圍:10~90℃,最適溫度55~75℃,規(guī)格:1000TU/MG,由昆明有順食品有限公司提供生麥曲和熟麥曲由本公司提供1.2實驗儀器與儀器SW-CJ-1F潔靜工作臺:蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司SPX生化培養(yǎng)箱:上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠生物顯微鏡:上海光學(xué)儀器廠AE260電子分析天平:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司Agilent高效液相色譜儀1100系列Waters600高效液相色譜儀色譜柱:ExclipsXDBC184.6×250mm紫外檢測器1.3測試方法1.3.1糖溶液法其中麥曲分別加生麥曲、熟麥曲和混合曲。生麥曲和熟麥曲各為9g/100g米;混合曲按生麥曲7g/100g米,熟麥曲2g/100g米。1.3.2糖溶液發(fā)酵1.3.3出芽率、出芽率二級培養(yǎng)培養(yǎng)液質(zhì)量:酵母每毫升0.5億以上,出芽率20%以上,無雜菌。酒母質(zhì)量:酵母每毫升2億個以上,酸度4g/L以下,出芽率10%以上,雜菌較少。1.3.5分析和測量1.3.5.1采樣方法糖液制作:0.5h取樣1次;發(fā)酵階段:24h取樣1次1.3.5.氧化碳失重率酒精度、還原糖、固形物、揮發(fā)酯、氨基氮測定、總酸測定采用文獻(xiàn)中方法。二氧化碳失重量:將滅過菌的1000mL三角瓶的空瓶重量稱好,然后把各種料放入其中,安裝好發(fā)酵栓,然后每天進(jìn)行稱重,計算二氧化碳失重率。酵母菌計數(shù):鏡檢法?？偺菧y定采用文獻(xiàn)中方法。1.3.5.譜柱和設(shè)備簡介儀器:Waters600;流動相:0.1MNaNO3;色譜柱:UltrahydrogelTMLinear7.8×300mm×2Column;柱溫:45℃;檢測器:Waters2410示差折光檢測器;流速:0.9mL/min;進(jìn)樣量:10μL。樣品制備b移取3mL黃酒樣品于10mL容量瓶中,用流動相稀釋定容,搖勻后用0.45μm微孔膜過濾,濾液供進(jìn)樣。流動相中流動相的檢測分別稱取適量的不同分子量葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品{Maltose(MW342),DextranT-10(MW10,000),DextranT-40(MW40,000),DextranT-70(MW70,000),DextranT190(MW188,000),DextranT-500(MW482,000)}溶解于流動相中,用0.45μm微孔過濾膜過濾后,在上述色譜條件下進(jìn)樣分析。由WatersM32工作站GPC軟件處理得到分子量校正曲線。流動相的色譜條件分別稱取適量的不同分子量葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品{Maltose(MW342),DextranT-10(MW10,000),DextranT-500(MW482,000),DextranT-2000(MW2,000,000)}溶解于流動相中,用0.45μm微孔過濾膜過濾后,在上述色譜條件下進(jìn)樣分析。由WatersM32工作站GPC軟件處理得到分子量校正曲線(圖1),方程為LogMolWt=13.50-0.500T,其線性相關(guān)系數(shù)為0.9996。1.3.5.3.氨基酸分析1.3.5.楊酸溶液的提取精確吸取樣品10mL加入等體積的10%的磺基水楊酸沉淀2h。吸取一定的量于10000r/min離心15min。取一定體積的上清液調(diào)pH至2左右定容,用0.45um微膜過濾至樣品杯中上機(jī)測定。1.3.5.色譜柱和流速色譜儀:美國Agilent1100系列高效液相色譜;色譜柱:AgilentZorbaxSB-C185μm4.6×150mm色譜柱;柱溫:20℃;流速:1.0mL/min;進(jìn)樣體積:10μL。2結(jié)果與分析2.1比較糖溶液2.1.1不同曲對成品糖液的糖化力從表1可以發(fā)現(xiàn),在制作糖液階段,糖化酶、液化酶和木瓜蛋白酶起主要作用,但三種曲對成品糖液有一定的影響。從總糖和還原糖看,由于熟麥曲的液化力和糖化力要高于生麥曲,故它的總糖和還原糖也稍高于生麥曲,混合曲則處于中間。氨基氮也呈現(xiàn)同樣規(guī)律。2.1.2糖化和糖化曲比。對于不同曲中分從表2可以看出,同熟麥曲的糖譜相比較,生麥曲由于液化力、糖化力低,在糖液的組成中存在高分子量糖較多,如生麥曲糖液中存在糖類平均分子量在13232處有峰,而熟麥曲中則沒有,只有在平均分子量在4368處有峰,說明由于熟麥曲中液化力、糖化力比較高,使得糖化更加徹底,糖化太徹底的糖液往往會使所釀的酒比較淡薄?；旌锨鷦t采用了兩種曲的混合比例,它既兼顧了糖化較徹底,又使糖液組成比較完善,與生麥曲的糖譜比較兩者較吻合,這也達(dá)到了我們試驗的目的。從表2進(jìn)一步可以得出,平均分子量在476以下糖類,生麥曲占89.59%,熟麥曲占92.07%,混合曲占91.39%,這同成品糖液的還原糖分析基本一致。這從中可以說明,采用混合曲既能提高糖化效率,又能留有一定量的低聚糖,對酒的質(zhì)量帶來好處,而低聚糖對人體是非常有益的一類多糖,也是我們在研究中的目標(biāo)之一。2.1.3氨基酸總量測定從表3中可以發(fā)現(xiàn),生麥曲的蛋白質(zhì)分解力低,故它生成的氨基酸總量也最低;熟麥曲的蛋白質(zhì)分解力高,故它生成的氨基酸總量也最高;混合曲的蛋白質(zhì)分解力處于中間,故它的氨基酸總量也處于中間。從表3中還可以發(fā)現(xiàn),不光氨基酸總量呈這樣的規(guī)律,而且各種氨基酸的含量也基本呈如此規(guī)律。氨基酸含量高可以給酵母提供豐富的營養(yǎng),使酵母繁殖的世代時間可以縮短,保證發(fā)酵正常進(jìn)行,但由于有的氨基酸具有較強(qiáng)的苦味,這會給所釀的酒帶來不良風(fēng)味。2.2糖溶液發(fā)酵2.2.1不同曲中糖液氨基氮含量對酵母粉氧化碳失重量的影響從圖2可以發(fā)現(xiàn),糖液發(fā)酵主要在前3d內(nèi)進(jìn)行,到第4d后,發(fā)酵基本結(jié)束。從三條曲線變化比較得出,由于糖液營養(yǎng)成分組成不一樣,決定了酵母世代時間不一樣,也就決定了二氧化碳失重量不一樣。熟麥曲制作的糖液氨基氮含量最高,容易使接種的酵母生長繁殖,使得它進(jìn)入主發(fā)酵時間最早;生麥曲制作的糖液氨基氮比較少,相對應(yīng)它進(jìn)入主發(fā)酵時間最晚;混合曲則處于中間。故表現(xiàn)在二氧化碳失重方面,第1天,熟麥曲制作的糖液失重量最大,混合曲其次,生麥曲最小。又由于糖液營養(yǎng)豐富對保持酵母活力有積極作用,使得活力較強(qiáng)的酵母能夠比較徹底發(fā)酵還原糖,表現(xiàn)出二氧化碳失重量就較高。故經(jīng)過5d主發(fā)酵,熟麥曲制作的糖液二氧化碳失重量為39.9g,混合曲為38.8g,生麥曲為38.0g。2.2.2比較新鮮飲料的質(zhì)量2.2.2.蛋白質(zhì)分解力的測定,使其具有混合特性從表5可以看出,熟麥曲液化力、糖化力高,表現(xiàn)出它所釀的酒酒精度高而固形物含量低;生麥曲液化力、糖化力低,表現(xiàn)出它所釀的酒酒精度低,而固形物含量高;而混合曲液化力、糖化力處于中間,則表現(xiàn)出它的酒精度、固形物含量也處于中間。由于蛋白質(zhì)分解力的高低,也影響了成品中的氨基氮和雜醇油的含量。熟麥曲蛋白質(zhì)分解力高,它所釀的酒氨基氮和雜醇油含量就高;生麥曲蛋白質(zhì)分解力低,它所釀的酒氨基氮和雜醇油含量就低;混合曲由于采用較適合的生、熟麥曲的比例,它的氨基氮含量則適中,這樣對所釀的黃酒風(fēng)味有利,卻保留一定的氨基酸,符合實驗?zāi)繕?biāo)。2.2.2.不同曲中分子量的峰面積從表6可以得出,三種曲液化力、糖化力的高低,決定了成品酒中糖的成分有所不同。生麥曲的高、中分子量的峰面積在三種曲中最多,而熟麥曲最低,混合曲與生麥曲相比則相差不大;從所占比例也可以得出,混合曲所占中分子量糖的比例最高,而生麥曲其次,熟麥曲則最低。這說明混合曲使中、高、低分子量糖的比例較合理,而且它同生麥曲相比,中、高分子量的比例較吻合,故采用混合曲比較合理。2.2.2.不同的香味氨基酸與酒質(zhì)從表7可以得出,熟麥曲所釀的酒氨基酸含量最高,生麥曲所釀的含量最低,而混合曲所釀的則處于中間,是符合三者蛋白質(zhì)分解力狀況。從表7中還可以得出,利用一定量的熟麥曲能夠提高酒中的氨基酸含量,提高酒的營養(yǎng)。但由于氨基酸風(fēng)味的復(fù)雜性,它們對酒的風(fēng)味將產(chǎn)生不同的效應(yīng)。表8是三種曲所釀酒的苦味氨基酸的含量。從表8中可以得出,生麥曲所釀的酒中苦味氨基酸最低,占氨基酸總量的比例也是最低,熟麥曲是它的1.9倍,混合曲是它的1.5倍。適當(dāng)?shù)目辔段镔|(zhì)給酒會產(chǎn)生剛勁豐滿的效果,但過多的苦味物質(zhì)往往使酒會產(chǎn)生異雜味,使酒帶來不爽感?；旌锨劦木瓢被岷刻幱谏溓劦木坪褪禧溓劦木浦g,故在感官中表現(xiàn)出它的酒風(fēng)味更加豐滿協(xié)調(diào),這就達(dá)到了混合曲所釀的酒既能提高氨基酸含量、又能使酒的風(fēng)味更豐滿的目的。2.2.2.不同混合曲對酒精發(fā)酵的影響從表9可以發(fā)現(xiàn),加入混合曲后,對酒的風(fēng)味有一定提高,這從以上數(shù)據(jù)分析中已經(jīng)有一定體現(xiàn),現(xiàn)從感官風(fēng)味的評價上更能進(jìn)一步地得出,混合曲更能使黃酒的協(xié)調(diào)性比生麥曲更好,混合曲不但能提高原料利用率,而且使所釀酒的風(fēng)味有所提高,這是較大的成功。3不同的聚糖曲的特性3.1在制作糖液階段,糖化酶、液化酶和木瓜蛋白酶起主要作用,不同的曲對糖化也起到了一定作用,只是程度不同而已。生麥曲的液化力、糖化力和蛋白質(zhì)分解力比熟麥曲低,故由它制作的糖液的總糖、還原糖和氨基酸等都比熟麥曲的低,但含有高、中分子量的糖比熟麥曲多;混合曲利用了兩者的優(yōu)點,故它制作的糖液中的單糖及低聚糖和氨基酸含量處于中間。3.2在發(fā)酵過程中,熟麥曲、混合曲所制的糖液因營養(yǎng)較好,發(fā)酵起發(fā)快,發(fā)酵較徹底,生麥曲所制的糖液發(fā)酵起發(fā)較慢,殘?zhí)禽^高。3.3從成品酒質(zhì)量比較,由于曲不一樣,使得