综合利用黄酒糟生产食醋的研究

万吉志，冷云伟*，吴根江，张晓华（.中国矿业大学（徐州）化工学院，江苏 徐州 6；.湖州乾昌酒业有限责任公司，浙江 湖州 33000）

综合利用黄酒糟生产食醋的研究

万吉志1，冷云伟1*，吴根江2，张晓华2
（1.中国矿业大学（徐州）化工学院，江苏 徐州 221116；2.湖州乾昌酒业有限责任公司，浙江 湖州 313000）

以黄酒糟为主要原料生产香醋，结果表明，黄酒糟生产食醋最佳时间为17 d，醋坯最高酸度为7.56 g/100m L。对实验得到的香醋进行气相色谱检测，结果得知，酒糟香醋中所含有的醇类、酸类和酯类物质均有增加，风味浓郁。其中乙醇含量增加1.21%，酯类含量增加1.02%，氨基酸含量提高1.51%，营养价值大大提升。

酒糟；工艺；成分；香醋

食醋是生活中必备的佐料，同时食醋具有很高的养生价值，随着人们生活水平的不断提高，食醋养生价值的开发越来越得到重视［1］。利用新技术和新方法生产优质食醋也成了食醋研究的主流。酒糟是黄酒发酵后的副产物。据研究测得酒糟中含有大量的蛋白质、纤维素和脂肪以及少量淀粉和矿物质元素等［2］，营养价值相当丰富，我国每年有大量的酒糟产出，2010年全国黄酒产量为134万t。黄酒的平均出糟率约为20%～30%，数量相当可观［3］，其中大多数都用于饲料生产，有的甚至白白浪费掉，附加值低，不仅影响了公司效益，还造成资源的浪费和环境污染，而食醋生产中正是需要这些物质［4］。

本研究利用黄酒糟，采用固态发酵法生产食醋，对黄酒糟生产优质食醋的工艺和质量进行研究。以酒糟为主要原料进行食醋生产工艺的研究，以得到食醋生产的最佳工艺条件，同时对得到的香醋进行分析，观察酒糟香醋食用价值和营养价值是否达到要求，黄酒糟生产食醋为工业化奠定理论基础。

1　材料与方法

1.1料与试剂

鲜黄酒糟、黄酒原酒，麸皮、稻壳：湖州市乾昌酒厂提供；醋酸菌（16号）（Acetobacter sp-16）：中国矿业大学化工学院微生物实验室保藏。其他试剂均为国产分析纯。

1.2器与设备

LC1260气相色谱仪、DB-35 ms柱（30 m×0.25 mm× 0.25μm）：美国Agilent公司；WN-200全能粉碎机：广州市旭朗机械设备有限公司；煎醋罐：无锡市醇香酿造设备有限公司。

1.3验方法

1.3.1艺流程［5-7］

具体流程如下：

①黄酒糟浸泡：将黄酒糟进行粗粉后放入大缸中，用14°黄酒浸泡4 h，使黄酒糟和黄酒充分搅拌，使酒液状态稳定。

②其他原料拌入：将麸皮、稻壳（1∶2）按照黄酒糟的1/2质量比拌入，充分搅拌，使其混合均匀，形成固形物。

③粉碎：将上述固形物经粉碎机粉碎，使其颗粒更小，混合更均匀，同时增大了空隙，提高了固形物含氧量。

④分缸发酵：将上述粉碎后的固形物分放到各缸中，接入物料质量3%的醋酸菌种子后进行发酵。

⑤控温：接入菌种后，进行翻料，使菌体在底物中大量增殖；第3天开始，按照每天6 cm深度的速度翻料，使翻过的料温度维持42～44℃；直到缸内物料全部被翻到，且全部温度达到42～44℃；11 d之后，通过翻缸使物料温度以每天2℃的速度降低，直到达到室内温度。

⑥后酵：当发酵醪品温下降并趋于稳定后，此时发酵醪中醋酸度在8°左右，将缸用塑料布密封，并按照2%的质量比撒入食盐，维持6 d，再次翻料，翻料完成再封缸陈放。

⑦调节酸度：发酵终了的发酵醪液放入过滤缸中用水浸泡，过滤，调节酸度至4.2°，放入煎醋罐。

⑧煎醋：过滤后的酒液100℃煎醋40m in，杀死醋酸菌和细菌杂菌体，并进一步澄清醋液。

⑨贮存：煎醋灭菌后的醋液装入100 L瓮中，置放醋场中进入长时间的贮存。

1.3.2定方法

（1）酒糟与麸皮主要理化指标的分析方法［1-2］

水分含量的测定：恒质量法；酒精度测定：蒸馏法；还原糖（以葡萄糖计）测定：斐林试剂法；粗纤维的测定：酸碱处理法；总氮的测定：凯氏定氮法；灰分测定：灼烧法；脂肪测定：索氏提取法；氨基酸含量的测定：茆三酮显色法。

（2）酸度测定

在翻料过程中，取适量醋坯底液，在样品中取1m L醋坯底液，用去离子水稀释10倍，用0.046 34 g/m L的NaOH溶液滴定，依据NaOH用量换算出醋酸的量，以得到粗坯酸度（g/100m L）。每24 h取一次样进行检测。

（3）气相色谱法测定食醋成分［8］

色谱柱：DB-35ms柱（30m×0.25mm×0.25μm）；进样口温度：250℃；传输线温度：240℃；升温程序：70℃保持1m in，以10℃/m in速度升至190℃，接着以5℃/m in的速度升至210℃，最后以3℃/min的速度升至220℃并保持5m in，再以15℃/min的速度升至250℃并保持2min；载气：氦气，恒流，流速1.0m L/min；不分流进样，进样体积1μL。

（4）物料温度测定

分别将3支温度计插在物料中，深度分别为10cm、20cm、30 cm，每12 h测一次温度，并分别记录，得到物料温度变化情况。利用上述气相色谱方法检测食醋中香气成分。

2　结果与分析

2.1糟与麸皮主要成分的分析

麸皮在醋酸发酵过程中主要提供蛋白质，在食醋发酵过程中，经过一系列生物化学反应形成不同的风味物质。酒糟中也同样富含蛋白质，可提供多种氨基酸，可以在食醋发酵过程中适当替代麸皮［9］，另外酒糟中还有脂肪和矿物质元素，对醋的风味和营养均有一定的提升作用，同时，酒糟中所含的酒液可参与食醋发酵，可以适当节省酒的用量。麸皮与乾昌酒厂酒糟的主要成分比较结果见表1。

表1　麸皮与酒糟参与发酵的主要成分含量Table 1 Main ingredients in the fermentation ofwheatbran and vinasse

由表1可知，酒糟中蛋白质含量远远大于麸皮，氮元素含量大，可为醋酸菌生长提供充足的氮源，同时对固态醋的调味有很大帮助。酒糟中还含有一定比例的酒，酒是醋酸发酵的基本物质，这部分酒可以很大程度上节省酒的添加量，有利于节省成本。另外，酒糟在粗脂肪和粗纤维含量上都比麸皮要多，完全满足醋酸发酵的需要。

2.2黄酒糟为原料发酵香醋过程分析

2.2.1糟香醋发酵过程中温度变化

食醋物料发酵温度是控制发酵的关键指标，通过温度显示可以确定醋酸菌发酵进程，进而更好地控制醋酸发酵过程。以酒糟为原料进行食醋发酵不同于普通食醋发酵过程，需要测定发酵物料温度检测发酵进程。实验测得不同物料深度中温度随发酵时间的变化如图1所示。

图1　发酵过程中物料温度变化Fig.1 Changes of substrate tempe rature during ferm entation

从图1可知，以黄酒糟为原料发酵食醋的过程中，温度先迅速增加，在72 h内超过40℃，这段时间是醋酸菌等发酵微生物生长的最佳时期，微生物大量增加，为发酵做好准备。之后温度维持稳定，保持在41～44℃的范围内，这也是普通食醋发酵的最佳温度，是最适合醋酸菌等醋酸发酵微生物生长发酵的温度，温度维持10 d后，开始降温，每天降温约4℃，直到物料温度与室温相同。这一时间段内，醋酸菌开始死亡，发酵过程逐渐结束。

2.2.2糟香醋发酵过程中酸度变化

食醋发酵主要是生成醋酸［10］，酒糟香醋发酵中酸度提高也是最主要的目的。通过实验，检测了醋坯中不同阶段酸度变化情况，所得结果如图2所示。

图2　发酵过程中酒糟香醋酸度变化情况Fig．2 Changes of acidity of Chinese rice wine vinasse vinegar during ferm entation

由图2可知，以黄酒糟为原料发酵香醋过程中，在第8天，酸度突然增加至3.62 g/100m L，醋坯中出现较大量的醋酸成分。之后每天酸度都逐渐增加，直到第17天，酸度达到极大值，且第18天酸度有所降低，之后又上升并维持在7.50 g/100m L左右，发酵就此结束。若继续发酵，由于菌体自溶等会导致酸度下降，影响发酵效果。所以最佳发酵时间是17 d。

2.2.3糟香醋发酵物料配比研究

我国酒糟产量丰富，酒糟的价格比麸皮要低［11］，用酒糟取代麸皮生产食醋是一种资源再利用的方式。实验设立三种比例考察不同原料对醋醅酸度的影响，设置酒糟∶麸皮∶稻壳∶酒质量比分别为2∶1∶1∶3（A），1∶1∶1∶3（B），1∶2∶1∶3（C）进行实验，对比相同质量的物料得到的醋坯酸度，以得到最优配比，结果见表2。

表2　不同原料配比条件下的醋坯酸度对比Table 2 Com parison of the acidity of vinegar ferm ented grains with differentmaterials ratio

由表2数据可知，在A（2∶1∶1∶3）的配比情况下发酵，得到醋坯酸度最高达到7.56 g/100m L，即产量最高；C（1∶2∶1：3）配比情况下次之为7.32 g/100m L，但是C配比中加入了较多的麸皮，不能很好的降低生产成本。B（1∶1∶1∶3）配比情况下，效果最差，酸度仅为6.90 g/100m L，出率太低。综合以上情况，酒糟∶麸皮∶稻壳∶酒的最佳质量比是2∶1∶1∶3。

2.3糟香醋与传统香醋香气成分比较

传统香醋以黄酒、麸皮、稻壳为主要原料［12］，经过固态发酵过程完成，不仅风味特别，而且含有丰富的营养物质。依据传统香醋的工艺，以黄酒糟为主要原料进行发酵，得到的食醋富含蛋白质，风味进一步提升，营养更加丰富，使香醋价值得到很大提升［13-15］。传统香醋和以黄酒糟为原料生产的香醋香气成分气相色谱图见图3，具体挥发性成分及含量见表3。

图3 以传统香醋（A）和黄酒糟香醋（B）香气成分气相色谱图Fig．3 Gas chrom atog ram of arom a components of traditional vinegar（A）and Chinese rice w ine vinasse vinegar（B）

表3　酒糟香醋和传统香醋挥发性香气成分对比Table 3 Compa rison of volatile arom a composition of vinasse vinegar and traditionalvinegar

由图3和表3数据显示，以黄酒糟为原料制作的香醋中物质相对含量和传统香醋相差不大，但是对于乙醇、酸类和酯类相对含量，酒糟香醋比传统香醋中多，这都是重要的增香物质，对食醋的风味有很大影响。而酮类和醛类相对含量酒糟香醋较少，这些物质对人身体有一定的伤害。黄酒糟香醋中乙醇含量比传统香醋中增加1.21%，乙酸甲酯、醋乙酸乙酯、乙酸丙酯等酯类均有所提高，酯类含量提高1.03%，丰富了食醋的香味，使食醋味道更加饱满。综合各类增香物质种类和含量，酒糟香醋更加优质。

2.4糟香醋与传统香醋香气成分比较

酒糟香醋与传统香醋氨基酸含量对比结果见表4。

表4　酒糟香醋与传统香醋氨基酸对比Table 4 Compa rison of am ino acids content of vinasse vinegar and traditiona lvinegar g/100m L

因为黄酒糟本身富含蛋白质，因此，黄酒糟经过固态发酵后，使香醋中氨基酸含量增加，氨基酸比传统香醋中提升1.51%，大大提升了香醋的营养价值。

3　结论

该实验着重研究酒糟香醋制备过程中主要参数及香醋中物质成分及含量，对比与传统香醋的差别。实验数据显示，黄酒糟香醋的生产工艺与传统香醋相似，物料混合阶段需要注意充分混合，使酒糟不黏结成块。得到的香醋中含有丰富的增香物质和氨基酸，且含量均比传统香醋中更多，因此黄酒糟香醋的风味和影响价值均比传统香醋有了较大提升，其中乙醇含量提升1.21%，酯类物质提升1.03%，氨基酸含量提升1.51%。

黄酒糟香醋借用了传统香醋的发酵工艺，工艺成熟，黄酒糟产量丰裕，下一步可以将黄酒糟香醋广泛推广，这不仅提升了香醋的品质，而且节省了资源，降低了生产成本，实现了资源循环利用。

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Comprehensiveutilization of Chinese ricewine vinasse forvinegarproduction

WAN Jizhi1，LENG Yunwei1*，WU Genjiang2，ZHANG Xiaohua2
（1.China University ofMiningand Technology，Xuzhou 221116，China；2.Huzhou Qianchang Jiuchang，Huzhou 313000，China）

Chinese ricew inevinassewasused asmain raw materials to producevinegar.Theexperiment results showed that the optimal time forvinegar production was17 d，and the highestacidity was7.56 g/100m l.The aroma componentsof the vinegarwere tested by gas chromatography，and the results showed that the alcohol，acid，ester contentsof the aroma vinegar all increased，and the flavorwas stronger.The alcohol，ester，and am ino acid contentincreased 1.21%，1.02%，and 1.51%，respectively.So the nutritional valueof thevinegarwas increased aswell.

vinasse；technology；composition；aromatic vinegar

TS210．9

0254-5071（2016）01-0170-04

10．11882/j．issn．0254-5071．2016．01．038

2015-11-03

江苏省工程技术研究中心项目（BM 2012284）

万吉志（1991-），男，硕士研究生，研究方向为微生物发酵。

冷云伟（1965-），男，副教授，硕士，研究方向为微生物发酵。