山西不同醋厂陈醋酿造过程中微生物、基础理化和风味成分的差异性

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本文对山西14个不同醋厂陈醋酿造过程中微生物、基础理化及风味成分的差异性进行了研究,为优化酿造工艺、建立食醋标准提供了理论依据。(1)酒精发酵过程中14个醋厂细菌总数及真菌总数整体呈先上升后下降的趋势,细菌总数由发酵初期的5.20~7.45lgcfu/m L上升到中期的5.20~8.68 lgcfu/m L后降至末期的4.20~7.68 lgcfu/m L,其中A、B、C、E和F厂在发酵中期较高。真菌总数由发酵初期的5.28~6.65 lgcfu/m L上升到中期的6.41~8.08 lgcfu/m L后又降至末期的5.07~6.32lgcfu/m L,其中E、F和G醋厂在发酵中期较高。乳酸菌、芽孢菌和酵母菌总数呈先上升后下降的趋势,其中C醋厂的乳酸菌在中期达到最高为8.57 lgcfu/m L,F、G、I和L醋厂的芽孢菌总数保持较高,A、B、E和N醋厂的酵母菌总数在发酵中期较高,分别为8.10、8.40、8.54和8.30 lgcfu/m L。霉菌总数整体上呈先上升后下降的趋势,均在中期保持较高,约在7.02~8.20 lgcfu/m L间。由于不同醋厂酒精发酵阶段工艺具有差异性,所以菌群数量差异性明显。如酒精发酵中期A、B、F、N(6.10~8.54lgcfu/m L)和G、J(5.99~6.80lgcfu/m L)厂的酵母菌差异性较大,主要由于前者在酒精发酵时添加较多大曲及酵母菌。醋酸阶段的细菌总数和真菌总数整体均呈先上升后下降的趋势,细菌总数由发酵初期的4.09~6.96lgcfu/g上升至中期的4.20~7.20lgcfu/g后降至末期的3.80~6.83lgcfu/g,其中C和M醋厂在发酵过程中保持较高。真菌总数由发酵初期的5.03~6.26lgcfu/g上升至中期的6.26~7.84lgcfu/g后降至末期的4.98~6.21lgcfu/g,其中E、F、G、H、I和J醋厂在发酵中期保持较高。醋酸菌总数整体上呈先上升后趋于稳定的趋势,其中A、C、F、M和N醋厂在发酵过程中保持较高,分别在发酵中期达到7.10、7.50、5.60、6.10和6.70lgcfu/g。乳酸菌总数由发酵初期的2.88~7.88lgcfu/g上升至末期的3.40~7.90lgcfu/g,其中A、D、H、K和N醋厂保持较高。芽孢菌总数整体呈稳定波动的趋势,A、D、H、J和M醋厂在整个发酵期间保持较高。酵母菌和霉菌总数整体呈下降趋势,C和G醋厂的酵母菌均在末期降至最低0.10lgcfu/g,霉菌由发酵初期的3.11~6.99lgcfu/g降至末期的0.10~3.20lgcfu/g。(2)对14个醋厂陈醋酿造过程理化指标的变化进行分析,酒精发酵时各醋厂pH呈下降趋势,酒精度及酸度整体呈上升趋势,其中H和I醋厂的酒精度在末期达到最高分别为8.60g/100m L和8.62g/100m L。G和H醋厂酸度在发酵末期达到最高。还原糖含量呈下降趋势,H醋厂下降明显,由发酵初期的17.50 g/100m L降为末期的0.46g/100m L。不同厂在酒精发酵阶段理化指标的差异性较明显,其中总酯在1.25~2.59g/100m L间,酒精度在6.00~8.62%间。醋酸阶段,pH呈波动变化,酸度和氨基氮呈上升趋势,其中C、I醋厂在发酵过程中酸度大幅度上升,末期分别达到4.80 g/100g、5.16 g/100g。氨基氮含量在E、F、G、H、I、J和K醋厂中明显高于其它醋厂,其中G醋厂末期达到最高0.28g/100g。还原糖含量整体呈下降趋势,B、I厂的还原糖含量在末期较低,原料利用率较高,由于B和I醋厂采用传统缸式发酵,人工翻醅相较于机械翻醅更好的调节通氧量及水分含量,利于醋酸菌、乳酸菌等微生物生长代谢,后期可对机械翻醅的频率进行优化。熏醅阶段,各醋厂pH呈波动变化,酸度及氨基氮含量呈先上升后稳定的趋势,其中G和H醋厂酸度较高,末期分别达到5.30g/100g和5.26g/100g。H醋厂氨基氮含量明显高于其它醋厂,从熏醅初期的0.23g/100g上升至末期的0.28g/100g,其它醋厂氨基氮含量相近且较低,约在0.1g/100g左右。还原糖含量呈波动变化,B和D醋厂的还原糖含量较低,末期分别为0.04g/100g和0.03g/100g。川芎嗪含量整体呈上升趋势,其中B、D、F、H、M厂在末期较高,在34.10~45.20mg/L间,由于熏醅温度梯度、熏醅设备及工艺条件不同造成川芎嗪含量不同。不同厂在新淋醋中理化指标差异性较明显,酸度在3.10~4.98g/100m L间,pH在3.00~4.00间,还原糖在0.50~1.40g/100m L间,氨基氮在0.11~0.28g/100m L间,不挥发酸在1.09~2.04g/100m L间,总酯在1.89~2.89g/100m L间,总固形物在7.97~11.13%间。(3)14个醋厂酒精发酵过程中有机酸总量均呈上升趋势,由初期的0.3272~1.5598g/100m L到末期的0.4036~2.5938 g/100m L,其中M醋厂的有机酸总量较高,末期达到2.4092 g/100m L。乳酸和乙酸的含量远高于其它几种有机酸,呈上升趋势,C醋厂的乳酸含量最高,末期达到1.5957 g/100m L。N醋厂的乙酸含量急剧上升趋势,由初期的0.4268 g/100m L升到末期的1.5268 g/100m L。酒石酸和柠檬酸呈波动变化,其中K醋厂在发酵中期达到最高分别为0.1657g/100mL和0.1856g/100mL。琥珀酸含量呈下降趋势,在C醋厂下降最明显,末期降至0.0140 g/100m L。丙酮酸含量呈上升趋势,A醋厂在末期达到最大为0.0701 g/100m L。醋酸阶段各醋厂有机酸总量呈上升的趋势,由初期的0.4343~4.4963g/100g到末期的1.9046~5.4786 g/100g,其中G、H、K醋厂保持较高,末期达到4.3856 g/100g、5.0485g/100g、5.4786 g/100g。乳酸和乙酸均呈先上升后趋于稳定的趋势,由于其乳酸菌总数较多,H、K醋厂的乳酸含量较高。D醋厂的乙酸含量在中期达到最高为1.9872 g/100g。各厂酒石酸和柠檬酸含量呈上升趋势,末期时H醋厂保持最高。琥珀酸含量在D醋厂中较高,末期达到0.2205g/100g。A醋厂的丙酮酸和苹果酸含量在发酵中保持较高。熏醅阶段,除A、D和E醋厂有机酸含量呈下降趋势,其余醋厂呈上升趋势,F和H醋厂的有机酸含量均保持较高,末期分别达到6.6143 g/100g和6.2419 g/100g。乳酸和乙酸含量呈上升趋势,均在G醋厂保持最高,到末期分别为3.8094 g/100g和1.9085g/100g,F和H醋厂的次之。A醋厂的丙酮酸含量保持最高,末期达到0.2383 g/100g。酒石酸整体呈下降趋势。苹果酸含量波动变化,H和J醋厂较高,末期分别达到了0.5154g/100g和0.5384 g/100g。H、K、B醋厂的新淋醋有机酸总量明显高于其它醋厂,分别达3.7592g/100m L、3.2532g/100m L、3.0788g/100m L。B醋厂的乙酸含量最高为1.9355 g/100m L。H醋厂的乳酸含量最高为1.5578g/100m L。(4)对14个厂陈醋酿造过程及新淋醋的挥发性风味物质变化分析,M、B和D醋厂的香气种类在整个发酵过程保持较高,均维持在55~62种,F和G醋厂均保持最低(17~27)种。酯类物质由酒精阶段的56~73种上升至醋酸阶段的65~82种后下降至熏醅阶段的49~68种。醇类物质由酒精阶段的24~32种降至熏醅阶段的16~23种。酸类物质种类呈上升趋势,由酒精阶段的8~9种上升至醋酸阶段的5~17种及熏醅阶段的14~19种。酮类物质由酒精阶段的7~9种上升至熏醅阶段的10~13种。醛类物质由酒精阶段的5~10种上升至醋酸阶段的13~16种及至熏醅阶段的14~20种。吡嗪类物质由酒精阶段的1种上升至熏醅阶段的9~11种。主要酯类物质为乙酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸异戊酯、庚酸乙酯和正己酸乙酯等。主要醇类物质为乙醇、苯乙醇和异戊醇。主要酸类物质为乙酸,酮类物质主要为2,3-丁二酮和3-羟基-2-丁酮。主要醛类物质为糠醛、苯甲醛。吡嗪类物质主要为四甲基吡嗪。各醋厂新淋醋的酯类物质相对含量最高的为G醋厂(31.95%),M醋厂次之为28.29%,其中2-甲基丁酸乙酸酯(1.25%)、乙酸异戊酯(5.32%)和2,3-丁二醇二乙酸酯(10.48%)均在G醋厂最高。M和I醋厂的醇类物质相对含量较高分别为25.37%和24.18%。酸类物质相对含量较高的为H(37.20%)和G(36.00%)醋厂。M醋厂的酮类物质相对含量(10.52%)最高,其中3-羟基-2-丁酮含量最高(10.27%)。醛类物质相对含量最高的厂为F(52.93%)和H(56.32%)。吡嗪类物质相对含量最高的厂为J(13.98%)和L(10.05%)。
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