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        淺談熏醅工藝

        2013-09-23 01:00:52趙紅年李麗華王保軍
        中國釀造 2013年12期
        關(guān)鍵詞:拉德風(fēng)味香氣

        張 茜,趙紅年,李麗華,林 汲,王保軍

        (山西梁汾醋業(yè)有限公司,山西 晉中 030600)

        熏醅工藝是山西老陳醋傳統(tǒng)工藝的精華之一,是山西老陳醋色、香、體、味的主要來源,可使山西老陳醋的酯香、熏香、陳香有機復(fù)合[1];同時也可獲得滿意色澤,無需添加調(diào)色劑,從而決定了山西老陳醋的獨特品質(zhì)。對山西老陳醋傳統(tǒng)熏醅工藝進行概述,為山西老陳醋傳統(tǒng)熏醅工藝的傳承創(chuàng)新提供一定的思路和研究基礎(chǔ)。

        1 傳統(tǒng)熏醅工藝簡介[2-9]

        山西老陳醋傳統(tǒng)熏醅工藝就是將發(fā)酵成熟1/2醋醅放入陶缸中,用地炕炭火加熱,溫(文)火(70℃~80℃)熏烤,每天依次倒缸,熏至第6天,使熏醅的顏色由黃變褐直至成深褐色。熏火要均勻,所熏的醅子不但聞不到焦糊味,而且色澤又黑又亮。熏醅的質(zhì)量要求:水分55%~60%;酸度5g/100g~5.5g/100g(以醋酸計)[1]。

        熏醅過程中產(chǎn)生大量的風(fēng)味物質(zhì),可增加成品的有效成分、色澤和焦香味,改善和提高產(chǎn)品的風(fēng)格。

        2 熏醅工藝的主要作用及其原理

        傳統(tǒng)熏醅過程中,醋醅在高溫熏制的過程中發(fā)生了復(fù)雜的生化反應(yīng),主要作用及其原理見表1。

        表1 熏醅工藝的主要作用及其原理Table 1 Main effect and principle of fuming solid-substrate fermentation processing

        高溫環(huán)境條件下,醋醅發(fā)生水解反應(yīng)和美拉德反應(yīng)[10-15],產(chǎn)生大量的吡嗪、醛類、酮類等化合物(香氣)以及類黑精(顏色)。香氣成分和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酯類物質(zhì)相互作用,使得陳醋酸不澀口、醇厚綿長、濃郁和諧、口感柔和;熏醅后醋醅色澤加深,免去人為添加調(diào)色劑,使得陳醋呈棕紅色或紅褐色,體態(tài)良好;熏醅過程中產(chǎn)生的熏香味道獨具特色,決定了山西老陳醋產(chǎn)品的獨特風(fēng)格和風(fēng)味[16-19]。

        熏醅過程會加速分子間的擴散運動,溫度越高,擴散運動越激烈,通過分子的擴散運動、范德華力以及分子間的締合作用等,從而使酯香、熏香、陳香能夠有機的融合在一起;同時持續(xù)的高溫會使醋醅內(nèi)化學(xué)成分中的反應(yīng)物分子獲得能量,增加了活化分子的百分?jǐn)?shù),使得有效碰撞次數(shù)增多,加快了風(fēng)味物質(zhì)的生成及相互間的反應(yīng)速率,從而加速了醋醅的熟化過程。

        醋醅中主要物料皆為糧食,在持續(xù)高溫熏烤的過程中,水分的缺失等因素會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)碳化、疏松,因而在淋醋過程中,使用循環(huán)套淋工藝將熏醅作為第二道過濾介質(zhì)[20-21]時,可以很好地吸附半成品醋中的懸浮顆粒,從而有效的保證醋的澄清度。

        醋酸發(fā)酵拌醅會稀釋酒醪酒精度,需要添加部分生料輔料(如麩皮和谷糠等),在醋酸發(fā)酵過程中生料會帶入一股生醅的味道。經(jīng)過高溫熏制的醋醅,生料轉(zhuǎn)化為熟料,通過殘存酶系的作用,提高原料利用率,也去掉了原有的生醅味道。

        熏醅長時間持續(xù)高溫狀態(tài),完全符合滅菌條件。醋酸發(fā)酵結(jié)束后,雖然大量菌系因營養(yǎng)缺乏、環(huán)境pH值偏低等生存環(huán)境的惡化而死亡,但是還會殘存一部分細菌和真菌。經(jīng)過5d持續(xù)70℃~80℃的熏醅操作,可以殺滅殘存菌系,防止雜菌的污染從而影響熏醅及半成品食醋的風(fēng)味和質(zhì)量。

        3 影響熏醅工藝的主要因素[22-25]

        3.1 溫度

        熏醅過程中的主要反應(yīng)為美拉德反應(yīng),而溫度又是影響美拉德反應(yīng)的主要因素。美拉德反應(yīng)的褐變速度受溫度影響較大,溫度越高,褐變速度越快,溫度每提高10℃,反應(yīng)速度大約增加3~5倍。但是在熏醅實際生產(chǎn)過程中,要控制溫度為70℃~80℃,溫度過低不利于反應(yīng)的進行,溫度過高反應(yīng)過分物料會焦糊發(fā)苦。

        3.2 氧氣

        室溫條件下氧氣的存在對美拉德反應(yīng)的褐變速度起促進作用[24]。因此,在傳統(tǒng)熏醅過程中,需要每天倒缸,除了需要讓熏醅過程中的醋醅混合均勻,還有一個最大的作用就是要讓醋醅充分與氧氣接觸,從而促進美拉德反應(yīng)的進行。

        3.3 水分

        水分活度與褐變速度有較大關(guān)系,一般情況下,褐變反應(yīng)速度與基質(zhì)濃度成正比,含水量太高或太低都會影響美拉德反應(yīng)的進行。一般來說,發(fā)酵結(jié)束的醋醅,含水量約為60%,如果水分含量過高,則會影響熏醅的風(fēng)味和色澤。

        3.4 醋醅質(zhì)量

        熏醅過程主要是物料中的還原糖(羧基)和氨基酸(氨基)縮合發(fā)生了反應(yīng),從而形成了特定的香氣和色澤。這樣,熏醅過程中勢必會消耗物料中原有的還原糖和氨基酸含量,造成了部分風(fēng)味物質(zhì)的損失。因此,若要保證熏醅過程和產(chǎn)品風(fēng)味,需要使醋醅中含有較高的還原糖[5]和氨基酸含量,既促進了美拉德反應(yīng)的進行,又彌補反應(yīng)的消耗。

        3.5 熏醅設(shè)備

        傳統(tǒng)熏醅設(shè)備是熏醅灶(爐),水泥砌成,內(nèi)置煙道,煙道上面放置熏醅缸,內(nèi)盛放醋醅,通過煙火的大小和走向控制熏醅過程。陶制的熏醅缸導(dǎo)熱差、保溫性好,可以避免因局部溫度較高造成醋醅焦糊,縮短物料間溫差,從而保證熏醅的品質(zhì)。陶缸較其他容器具有透氣性,還可以吸附香氣成分,不僅有助于空氣交換、熏烤氣味的滲入,而且可使一些附著的香氣成分滲透至醋醅中,形成熏醅獨特的風(fēng)味。

        4 熏醅過程對香氣成分的影響[26-30]

        對熏醅過程中香氣成分變化的研究較少。據(jù)文獻報道,熏醅中主要的揮發(fā)性物質(zhì)有醇類、酸類、酯類、醛類、酮類、雜環(huán)類、烴類七大類化合物。其中糠醛和吡嗪類[31-33]化合物揮發(fā)性物質(zhì)對熏醅乃至食醋的風(fēng)味起著重要的作用??啡┦怯晌逄继墙?jīng)微生物發(fā)酵生成木糖,木糖再分解為而成,是熏醅后產(chǎn)生的一種特有香氣成分,作為主要的美拉德反應(yīng)副產(chǎn)物,糠醛類物質(zhì)呈現(xiàn)出烤香和焦糖的香氣。四甲基吡嗪又稱川芎嗪,具有烘烤香氣、甜香,是一種重要的功能性物質(zhì),主要在熏醅過程中產(chǎn)生,由3-脫氧葡萄糖醛酮和氨基酸反應(yīng)形成醛類和烯醇類后,又脫水環(huán)合形成吡嗪衍生物。酸類和醇類化合物部分由于熏醅過程中溫度過高而揮發(fā),部分會反應(yīng)生成酯類,部分會和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。酮類無論從數(shù)目和數(shù)量上都在熏醅過程中有上升的趨勢。酯類化合物含量變化部分文獻報道是降低的[19,26]。

        韓慶輝等[26]采用頂空固相微萃取技術(shù)和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)相結(jié)合的方法對涼州熏醋熏醅前后的揮發(fā)性成分進行了分析。結(jié)果表明,熏醅后主要揮發(fā)性成分為乙酸銨(49.959%)、乙酸乙酯(5.352%)、3-羥基-2-丁酮(9.530%)、糠醛(12.007%)等。馮斌等[29]采用高效液相色譜法等對川穹嗪在山西老陳醋生產(chǎn)過程中的含量進行了測定,結(jié)果表明,熏醅階段其含量顯著增加并呈現(xiàn)持續(xù)升高的趨勢,該階段的美拉德反應(yīng)是產(chǎn)生川穹嗪的主要原因。王愛莉等[19]采用頂空吹掃捕集和氣質(zhì)聯(lián)用-嗅聞技術(shù)對山西苦蕎老陳醋不同熏醅階段的香氣成分進行了分析,結(jié)果表明,熏醅前后吡嗪類、醛類、酯類和酮類化合物的形成與變化較大。

        5 熏醅設(shè)備的研究

        傳統(tǒng)熏醅爐(灶)存在熱效率低、加熱不均勻、燒煤量大、產(chǎn)生CO2及灰塵、人工操作量大的缺點,為了改善這一現(xiàn)狀,部分學(xué)者對熏醅設(shè)備的進行了改進和開發(fā)[28-30]。

        20世紀(jì)80年代末至90年代初,北京龍門醋廠利用旋轉(zhuǎn)式蒸料釜進行熏醅,熏醅溫度96℃~105℃,間隔15min~30min翻轉(zhuǎn)10~15圈,22h~26h成品。該法生產(chǎn)的熏醅雖然色澤和傳統(tǒng)熏醅相似,呈黑褐色,但是風(fēng)味遠遠不及傳統(tǒng)熏醅[17]。程劍鋒[34]發(fā)明一種食用醋熏醅罐,通過控制夾層熱水溫度,保證熏醅溫度;備有揮發(fā)性氣體收集裝置,便于風(fēng)味物質(zhì)的回收,減少損耗;方便物料進出和罐體清潔,保證熏醅質(zhì)量。宋春雪等[35]在原有基礎(chǔ)上,對熏醅爐的結(jié)構(gòu)進行改造,通過內(nèi)部煙道的合理布局,克服了傳統(tǒng)熏醅的設(shè)備的上述缺點,并設(shè)置煙氣處理裝置,減少了CO2及灰塵的排放。

        對于快速熏醅設(shè)備來說,雖然清潔化程度高,便于工業(yè)化生產(chǎn),縮短了生產(chǎn)周期,但是熏醅的風(fēng)味卻和傳統(tǒng)熏醅爐始終無法比擬。隨著工業(yè)化大生產(chǎn)進程的不斷加快,人工成本的不斷升高,清潔化能源的不斷推廣,新型熏醅設(shè)備如何取代熏醅爐是將來熏醅設(shè)備開發(fā)的重點。另外,與傳統(tǒng)熏醅相比,使用快速熏醅設(shè)備進行熏醅,其風(fēng)味物質(zhì)數(shù)目和含量變化的研究,也許會是熏醅設(shè)備創(chuàng)新的突破點。

        6 展望[36]

        熏醅工藝作為山西老陳醋傳統(tǒng)技藝精華之一,在當(dāng)前科技迅猛發(fā)展的大背景下,其的傳承和創(chuàng)新顯得格外的重要。加深對熏醅工藝原理和作用的理解。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,不斷開展對熏醅原理的深入研究,挖掘熏醅對食醋風(fēng)味的影響和貢獻。建立熏醅統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),尤其是食醋生產(chǎn)企業(yè),應(yīng)建立熏醅的標(biāo)準(zhǔn)評價體系,用感官和理化指標(biāo)確定熏醅的程度,從而判定熏醅的質(zhì)量,便于生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化及對產(chǎn)品質(zhì)量的掌握。研究熏醅前后風(fēng)味物質(zhì)變化規(guī)律。利用液相、氣相色譜等先進分析儀器,對熏醅前后主要風(fēng)味物質(zhì)變化進行研究,掌握揮發(fā)性成分所占比例對熏醅風(fēng)味的影響。開發(fā)創(chuàng)新性熏醅設(shè)備。通過對熏醅工藝的深入研究,積極開發(fā)符合工藝要求,保證熏醅質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,減少環(huán)境污染,降低生產(chǎn)成本,便于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的熏醅設(shè)備是重中之重。實現(xiàn)熏醅的工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高品質(zhì)生產(chǎn)具有重要的意義。

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