酸性蛋白酶在镇江香醋生产中的应用研究

毕 静

江苏经贸职业技术学院 (南京 211168)

镇江香醋的主要原料为糯米，糯米是一种糯稻脱壳后的米，颜色为白色，其中碳水化合物含量达78%以上，蛋白质含量达7%以上。因糯米淀粉绝大部分为支链淀粉，故糯米粘性大，易糊化、糖化，发酵速度快，淀粉利用率高，出醋率高，而蛋白质是成品醋中氨基氮的主要来源[1]。在镇江香醋的生产过程中，如果因酒精和醋酸发酵阶段发酵不彻底，蛋白质就会分解不完全，成品中含有未分解的蛋白质，易形成絮状漂浮物，影响产品外观形象[2]。

酸性蛋白酶是指蛋白酶中一类在较低的pH值下仍具有良好活性的蛋白酶，其适用温度范围在30 ℃～50 ℃，最适温度范围为40 ℃～50 ℃，pH值适用范围在2.5～6.0，最适pH值范围为2.5～3.5。

在国内镇江香醋生产工艺中未见有添加酸性蛋白酶，一般均使用淀粉酶及富含各种酶类的大曲等，本实验重点研究了酸性蛋白酶的添加方式和添加量对醋醅的酸度和氨基酸态氮含量的影响，通过研究确定添加酸性蛋白酶的最佳工艺，为镇江香醋生产提供了一种方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

糯米，麸皮等，市售；酸性蛋白酶，酶活≥50 000 U/g，江苏博立公司。

本实验使用的均为生产车间的生产设备，连续式蒸煮糖化罐，20 m3酒精发酵罐，60 m3醋酸发酵池。

1.2 实验方法

镇江香醋生产工艺流程[3]：糯米→粉碎蒸煮→糖化→酒精发酵→分层醋酸发酵→封醅→淋醋→煎醋→陈酿→成品。

制作过程中，糖化温度不超过60 ℃，酒精发酵温度不超过36 ℃，时间72 h，醋酸发酵温度不超过45 ℃，时间21 d，封醅15 d。

在镇江香醋生产工艺的基础上，分别在酒精发酵阶段和醋酸发酵阶段加入酸性蛋白酶，添加量分别为0、5、10、15、20和25 U/g糯米, 在发酵结束后，测定醋醅的酸度和氨基态氮含量,试验重复3 次,实验结果取平均值。

酸性蛋白酶使用方法：先将酸性蛋白酶按1∶20(w/w)溶于35 ℃～40 ℃温水中，浸泡活化1 h，期间每15 min搅拌1次，然后按要求加入。

1.3 测定方法

醋醅的酸度和氨基酸态氮含量的测定前处理方法：准确称取100 g醋醅，加入100 g蒸馏水，充分搅拌后，放置30 min后，取其液进行测定，醋醅的酸度和氨基酸态氮含量的结果为测定值的2倍。

酸度、氨基酸态氮含量的测定，参照GB/T 18623—2011中规定的方法进行[4]。

2 结果与讨论

2.1 酒精发酵阶段加入酸性蛋白酶

将预先处理好的酸性蛋白酶按比例加入到酒精发酵液中，在醋酸发酵结束后，测定醋醅的酸度和氨基酸态氮含量,测定结果见图1、图2。

图1 在酒精发酵阶段加入酸性蛋白酶对醋醅酸度的影响

由图1、图2可知，随着酸性蛋白酶添加量的增加，醋醅的酸度在增加，添加量在25 U/g糯米时醋醅酸度最高可达到6.95 g/100 g，但氨基酸态氮含量却在添加量至10 U/g糯米时有小幅增加至0.22 g/100 g后就直线下降至0.11 g/100 g。这说明了在酒精发酵初始阶段添加酸性蛋白酶，能有效水解糯米中的蛋白质，促使糯米颗粒间细胞壁的解体，利于糖化酶的作用，使糯米中可利用碳源增加，整体提高了醋醅的酸度。此外，蛋白质的水解提高了醪液中氨基酸态氮的含量，在酒精发酵阶段为酵母菌的生长繁殖提供了氮源，促进酵母菌的生长与繁殖，提高发酵速度，缩短了洒精发酵的周期，相应提高了酒精发酵设备的生产能力，从而造成发酵液中的氨基酸态氮含量下降，最终降低了醋醅中氨基酸态氮的含量。

图2 在酒精发酵阶段加入酸性蛋白酶对醋醅氨基酸态氮的影响

2.2 醋酸发酵阶段加入酸性蛋白酶

图3 在醋酸发酵阶段加入酸性蛋白酶对醋醅酸度的影响

图4 在醋酸发酵阶段加入酸性蛋白酶对醋醅氨基酸态氮的影响

将预先处理好的酸性蛋白酶按比例加入到醋酸发酵过程的醋醅中，在醋酸发酵结束后，测定醋醅的酸度和氨基酸态氮,测定结果见图3、图4。

由图3、图4可知，在醋酸发酵阶段加入酸性蛋白酶，对醋醅的酸度影响不大，小幅增加，当添加量达到15 U/g糯米后，醅酸不增加了仅为6.85 g/100 g，但氨基酸态氮含量却在添加量至15 U/g糯米时达到最高0.28 g/100 g后就稳定不变了，说明蛋白质水解后的产物未被再利用，从而提高了醋醅中氨基酸态氮的含量，并使成品醋的口感变好，同时不易产生絮状漂浮物。

3 结论

从上述试验我们可知，将酸性蛋白酶添加镇江香醋生产过程中是切实可行，在酒精发酵阶段或醋酸发酵阶段加入分别可以明显提高醋醅的醋度或氨基酸态氮的含量，但在醋酸发酵阶段加入，因使蛋白质充分分解了，解决了多年来经常出现的成品醋的沉淀现象，考虑到成本和产品质量的平衡，酸性蛋白酶添加量在15 U/g糯米，在醋酸发酵阶段加入，既可适度提高了醋醅的酸度，达1.33%，又显著增加了氨基酸态氮含量，达40%，且解决了成品醋的沉淀现象，此方法方便实用，为镇江香醋的生产提供了一种优化方法。