具体实施方式
下面结合附图、实施方式和实施例,对本发明作进一步详细的说明。应理解,这些实施方式和实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,提供这些实施方式和实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。还应理解,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式和实施例,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下作各种改动或修改,得到的等价形式同样落于本发明的保护范围。此外,在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为充分地理解,应理解,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述实施方式和实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
术语
除非另外说明或存在矛盾之处,本文中使用的术语或短语具有以下含义:
本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目,也包括相关所列项目的任意的和所有的组合,所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是,当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时,应当理解,在本申请中,该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案,还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如,“A及/或B”包括A、B和A+B三种并列方案。又比如,“A,及/或,B,及/或,C,及/或,D”的技术方案,包括A、B、C、D中任一项(也即均用“逻辑或”连接的技术方案),也包括A、B、C、D的任意的和所有的组合,也即包括A、B、C、D中任两项或任三项的组合,还包括A、B、C、D的四项组合(也即均用“逻辑与”连接的技术方案)。
本发明中涉及“多个”、“多种”、“多次”等,如无特别限定,指在数量上大于2或等于2。例如,“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
本文中所使用的“其组合”、“其任意组合”、“其任意组合方式”等中包括所列项目中任两个或任两个以上项目的所有合适的组合方式。
本文中,“合适的组合方式”、“合适的方式”、“任意合适的方式”等中所述“合适”,以能够实施本发明的技术方案、解决本发明的技术问题、实现本发明预期的技术效果为准。
本文中,“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例,应当理解,并不构成对本发明保护范围的限制。如果一个技术方案中出现多处“优选”,如无特别说明,且无矛盾之处或相互制约关系,则每项“优选”各自独立。
本发明中,“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的,表示内容上的差异,但并不应理解为对本发明保护范围的限制。
本发明中,“可选地”、“可选的”、“可选”,指可有可无,也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”,如无特别说明,且无矛盾之处或相互制约关系,则每项“可选”各自独立。
本发明中,“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的,不能理解为指示或暗示相对重要性或数量,也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的,应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本发明中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中,涉及到数值区间(也即数值范围),如无特别说明,该数值区间内可选的数值的分布视为连续,且包括该数值区间的两个数值端点(即最小值及最大值),以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明,当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时,包括该数值范围的两个端点整数,以及两个端点之间的每一个整数,相当于直接列举了每一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时,可以合并这些数值范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值,比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间,比例区间,比值区间等定量区间。
本发明中的温度参数,如无特别限定,既允许为恒温处理,也允许在一定温度区间内存在变动。应当理解的是,所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。允许在如±5℃、±4℃、±3℃、±2℃、±1℃的范围内波动。
本发明中,涉及数据范围的单位,如果仅在右端点后带有单位,则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如,20~200rpm表示左端点“20”和右端点“200”的单位都是rpm。“数据范围”中的“数据”可以为任意的定量值,比如数字、百分比、比例等。“数据范围”允许广义地包括百分比区间,比例区间,比值区间等定量区间。
本发明中,采用筛网目数定义粒径时,如采用(+)20目,表示可以通过20目筛。
本发明中,术语“室温”一般指4℃~35℃,较佳地指20℃±5℃。在本发明的一些实施例中,室温是指20℃~30℃。
在本发明中,%vol表示体积百分比,%(v/v)表示体积比,%(w/v)表示质量体积比。
在本发明中,液气比的单位为“m3/(吨/min)”,以1:(0.5~1)m3/(吨/min)为例,表示每立方液态物对应通气量0.5~1吨/min。
本发明的第一方面
在本发明的第一方面,提供一种液态麦曲的制备方法,可制备同时具有较高糖化力和较高蛋白酶活力的液态麦曲。
在一些实施方式中,提供一种液态麦曲的制备方法,其包括如下步骤:
S100:制备液态培养基;
S200:接种米曲霉,初步培养(基础培养),制得米曲霉培养液;和
S300:添加碳源(如可溶性淀粉)和酵母提取物,培养(深度培养富集酶),制得液态麦曲。可参阅图1。
在一些实施方式中,提供一种液态麦曲的制备方法,其包括如下步骤:
S100:制备液态培养基,液态培养基包含小麦粉碎物、水、铵盐和乙酸盐,优选地,小麦粉碎物和水的料水比为1:(5~8),以质量比计;
S200:向液态培养基中接种米曲霉,通气条件下初步培养,培养温度28℃~32℃,转速60rpm~100rpm,液气比1:(0.5~1)m3/(吨/min),培养时间为15h~30h,制得米曲霉培养液;
S300:向米曲霉培养液中添加碳源和酵母提取物,通气条件下培养,培养温度30℃~35℃,转速100rpm~150rpm、液气比为1:(1~2)m3/(吨/min),培养时间2天至4天,制得液态麦曲。
可通过分步培养的液态制曲工艺,先低温、低速、低通气量(如28℃~32℃、60rpm~100rpm、液气比1:(0.5~1)m3/(吨/min))进行米曲霉的初步培养,再与碳源(如可溶性淀粉)和酵母提取物于较高温、较高速、较高通气量情况下(如30℃~35℃、100rpm~150rpm、液气比为1:(1~2)m3/(吨/min))深度培养而富集酶,制备得到同时具有较高糖化力(如糖化力>1000U/g)和较高蛋白酶活力(如酸性蛋白酶活力>800U/g)的液态麦曲。该方法通过提高培养温度,增加碳源,提高通气量,匹配米曲霉产酶通气需求,促进代谢产酶,从而实现较高的糖化力和蛋白酶活力。
S100:制备液态培养基。
在步骤S100中,提供用于进行米曲霉初步培养(扩大培养)的液态培养基。
在一些实施方式中,采用小麦作为制备液态麦曲的原料。本发明中,如无特别限定,小麦指的是脱壳后的小麦。
将小麦粉碎后可制得小麦粉碎物。在一些实施方式中,小麦粉碎物的粒径为(+)20目。合适的粒径尺寸可赋予液态曲较佳的流动性,还有利于菌种利用。
本发明中的液态培养基包含小麦粉碎物、水、铵盐和乙酸盐。
在一些实施方式中,液态培养基由小麦粉碎物、水、铵盐和乙酸盐组成。
在一些实施方式中,小麦粉碎物和水的料水比为1:(5~8),举例如1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8等,以质量比计。在一些实施方式中,铵盐在液态培养基中的浓度为0.05%~0.1%(w/v)。铵盐在液态培养基中的浓度还可以为如下任一种百分比或选自任两种百分比构成的百分比区间:0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、1%(w/v)等。任两种百分比构成的百分比区间的举例如0.06%~1%(w/v)、0.05%~0.08%(w/v)等。通过控制小麦粉碎物和水的料水比,可控制液态曲具有合适的浓度,从而获得较高的酶活力,而且,在曲料生长后,不会对曲的感官状态、曲的质量产生不利影响。
在一些实施方式中,铵盐为氯化铵。
在一些实施方式中,乙酸盐在液态培养基中的浓度为0.1%~0.2%(w/v)。乙酸盐在液态培养基中的浓度还可以为如下任一种百分比或选自任两种百分比构成的百分比区间:0.1%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.18%、0.2%(w/v)等。任两种百分比构成的百分比区间的举例如0.02%~0.2%(w/v),0.1%~0.16%(w/v)等。
在一些实施方式中,液态培养基中含有0.05%~0.1%(w/v)铵盐和0.1%~0.2%(w/v)乙酸盐。
在一些实施方式中,铵盐为氯化铵,乙酸盐为乙酸钠。此时,可提供适于利用的氮源,还可起到缓冲调节培养基pH的作用。发明人经大量实验探索发现,铵盐与乙酸盐的组合方式,利于菌种生长;此外,氯离子和氯离子和钠离子可在制曲及发酵过程中以稳定的离子状态存在,选用氯化铵和乙酸钠这一组合时,可避免与其它物质发生化学反应从而避免不利于后续培养。
在一些实施方式中,液态培养基中含有0.05%~0.1%氯化铵和0.1%~0.2%乙酸钠。
在一些实施方式中,铵盐和乙酸盐的质量比为1:2。
S200:制备米曲霉培养液。
在步骤S200中,采用步骤S100制备的液态培养基进行米曲霉的扩大培养。
在一些实施方式中,步骤S200包括:向液态培养基中接种米曲霉,初步培养,制得米曲霉培养液。进一步地,通气条件下进行初步培养。通气量可通过液气比调节。
在一些实施方式中,米曲霉的接种量为1%~2%(v/v),举例如1%、1.2%、1.4%、11.5%、1.6%、1.8%、2%等(v/v)。如无特别限定,这里接种的是米曲霉种子液(可采用本领域的常规方法获得)。控制合适的米曲霉接种量,可调整曲霉生长速度,避免因曲霉生长速度过快而不利于后续产酶发酵,还有利于获得较高的产酶效率。
在一些实施方式中,初步培养的培养时间为15h~30h。初步培养的培养时间还可为如下任一种时长或者任两种时长构成的区间:15h、16h、18h、20h、22h、24h、25h、26h、28h、30h等。任两种时长构成的区间的举例如18~30h、20~28h、25~26h等。
在一些实施方式中,初步培养的培养温度为28℃~32℃,举例如28℃、29℃、30℃、31℃、32℃等。
在一些实施方式中,初步培养的转速为60rpm~100rpm,举例如60rpm、70rpm、80rpm、90rpm、100rpm等。
在一些实施方式中,初步培养的液气比1:(0.5~1)m3/(吨/min),举例如1:0.5m3/(吨/min)、1:0.6m3/(吨/min)、1:0.7m3/(吨/min)、1:0.8m3/(吨/min)、1:0.9m3/(吨/min)、1:1m3/(吨/min)等。
在一些实施方式中,初步培养的培养温度为28℃~32℃,转速为60rpm~100rpm,液气比1:(0.5~1)m3/(吨/min)。此时,低温、低速、低通气量的情况下进行米曲霉的初步培养,有利于米曲霉快速繁殖,同时抑制杂菌生长。
S300:制备液态麦曲。
在步骤S300中,在米曲霉培养液的基础上,添加碳源和酵母提取物,通气条件下培养(可记为深度培养),可制得同时具有较高糖化力和较高蛋白酶活力的液态麦曲。
在步骤S300中,米曲霉、碳源、酵母提取物之间协同发挥作用,通过补加额外的碳源和氮源,提高通气量,促进霉菌生长和繁殖,匹配产酶需求,促进霉菌产酶,从而使制备得到的液态麦曲兼具实现高糖化力和高蛋白酶活性。
在一些实施方式中,碳源的添加量为0.2%~0.6%(w/v)。碳源的添加量还可以为如下任一种百分比或选自任两种百分比构成的百分比区间:0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%(w/v)等。任两种百分比构成的百分比区间的举例如0.2%~5%(w/v)等。
在一些实施方式中,碳源为可溶性淀粉,有利于米曲霉快速利用,加快产酶速度,提高产酶量。可溶性淀粉可均匀分散于水中。
在一些实施方式中,酵母提取物的添加量为0.1%~0.3%(w/v)。酵母提取物的添加量还可以为如下任一种百分比或选自任两种百分比构成的百分比区间:0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%(w/v)等。任两种百分比构成的百分比区间的举例如0.15%~0.25%(w/v)等。
在一些实施方式中,酵母提取物用于补充氮源,进一步地可选自酿酒酵母提取物。本领域技术人员可通过常规方法获得酵母提取物,通常包括将酵母培养液裂解、固液分离(如离心)、收集液相(离心时对应于收集上清液)等步骤。
在一些实施方式中,酵母提取物为氮源含量9%~10%(w/v)的酵母提取物,进一步为氮源含量9%~10%(w/v)的酿酒酵母提取物。酵母提取物中的氮含量的非限制性举例如9.1%(w/v)、9.2%(w/v)、9.3%(w/v)、9.4%(w/v)、9.5%(w/v)、9.6%(w/v)、9.7%(w/v)、9.8%(w/v)、10%(w/v)等。
在一些实施方式中,碳源的添加量为0.2%~0.6%(w/v),酵母提取物的添加量为0.1%~0.3%(w/v)。此时,米曲霉、碳源、酵母提取物之间能够发挥更好的协同增效作用,更好地实现高糖化力和高蛋白酶活性。
在一些实施方式中,深度培养的培养时间为2~4天。初步培养的培养时间还可为如下任一种时长或者任两种时长构成的区间:2天、2.5天、3天、3.5天、4天等。任两种时长构成的区间的举例如2.5~4天等。
在一些实施方式中,深度培养的培养温度为30℃~35℃,举例如30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃等。
在一些实施方式中,深度培养的转速为100rpm~150rpm,举例如100rpm、110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm等。
在一些实施方式中,深度培养的液气比1:(1~2)m3/(吨/min),举例如1:1m3/(吨/min)、1:1.2m3/(吨/min)、1:1.4m3/(吨/min)、1:1.5m3/(吨/min)、1:1.6m3/(吨/min)、1:1.8m3/(吨/min)、1:2m3/(吨/min)等。
在一些实施方式中,深度培养的培养温度为30℃~35℃,转速为100rpm~150rpm,液气比1:(1~2)m3/(吨/min)。此时,米曲霉与碳源(如可溶性淀粉)和酵母提取物于较高温、较高速、较高通气量情况下深度培养,提高培养温度,有利于曲霉菌种产酶,而且在前期霉菌生长已形成优势菌种的基础上,进一步调整培养条件,更有利于酶的代谢产出。
在一些实施方式中,液态麦曲的制备方法包括如下步骤:
制备液态培养基,液态培养基包含小麦粉碎物(优选粒径为20目)、水、0.07%(w/v)铵盐(独立地优选氯化铵)和0.15%(w/v)乙酸盐(独立地优选乙酸钠);优选地,小麦粉碎物和水的料水比为1:6,以质量比计;
向液态培养基中接种1%~2%(v/v)米曲霉,通气条件下初步培养,培养温度30℃,转速80±5rpm(优选80rpm),液气比1:0.7m3/(吨/min),培养时间为15h~30h(如24h),制得米曲霉培养液;
向米曲霉培养液中添加0.4%(w/v)可溶性淀粉和0.2%(w/v)酵母提取物,通气条件下培养,培养温度32℃,转速120rpm、液气比为1:1.5m3/(吨/min),培养时间2天至4天(如3天),制得液态麦曲。
在一些实施方式中,液态麦曲的制备方法包括如下步骤:
制备液态培养基,液态培养基包含小麦粉碎物(优选粒径为20目)、水、0.05%(w/v)铵盐(独立地优选氯化铵)和0.1%(w/v)乙酸盐(独立地优选乙酸钠);优选地,小麦粉碎物和水的料水比为1:5,以质量比计;
向液态培养基中接种1%~2%(v/v)米曲霉,通气条件下初步培养,培养温度28℃,转速60rpm,液气比1:0.5m3/(吨/min),培养时间为15h~30h(如24h),制得米曲霉培养液;
向米曲霉培养液中添加0.2%(w/v)可溶性淀粉和0.1%(w/v)酵母提取物,通气条件下培养,培养温度30℃,转速100rpm、液气比为1:1m3/(吨/min),培养时间2天至4天(如3天),制得液态麦曲。
在一些实施方式中,液态麦曲的制备方法包括如下步骤:
制备液态培养基,液态培养基包含小麦粉碎物(优选粒径为20目)、水、0.1%(w/v)铵盐(独立地优选氯化铵)和0.2%(w/v)乙酸盐(独立地优选乙酸钠);优选地,小麦粉碎物和水的料水比为1:8,以质量比计;
向液态培养基中接种1%~2%(v/v)米曲霉,通气条件下初步培养,培养温度32℃,转速100rpm(优选),液气比1:1m3/(吨/min),培养时间为15h~30h(如24h),制得米曲霉培养液;
向米曲霉培养液中添加0.6%(w/v)可溶性淀粉和0.3%(w/v)酵母提取物,通气条件下培养,培养温度35℃,转速150rpm、液气比为1:2m3/(吨/min),培养时间2天至4天(如3天),制得液态麦曲。
制备得到的液态麦曲同时具有较高糖化力和较高蛋白酶活力。本发明制备的液态麦曲的糖化力、酸性蛋白酶等酶活力等理化指标能达到与黄酒用固态曲基本相当的程度,更是优于传统的液态制曲工艺。传统麦曲多数为单一纯菌种培养方式,且扩大培养过程中培养基不做调整,发酵过程不区分培养和深度发酵工艺,酶活力偏低。本发明提供的方法通过调节培养基配方,同时培养过程包括基础培养(扩大培养)和产酶培养(深度培养)的不同阶段,可显著提高酶活力,缩短制曲周期。此外,传统液态曲工艺中,液态曲主要作为菌种扩大化生产,作为种曲使用,而本申请主要利用液态曲制曲,周期短,同时可以提高酶活力,从而达到与固态曲基本相当的性能。
在一些实施例中,制备的液态麦曲的糖化力大于1000U/g。
在一些实施例中,制备的液态麦曲的酸性蛋白酶活力大于800U/g。
在一些实施例中,制备的液态麦曲同时满足糖化力大于1000U/g,酸性蛋白酶活力大于800U/g。
在一些实施例中,制备的液态麦曲同时满足糖化力大于1200U/g,酸性蛋白酶活力大于850U/g。
进一步地,本发明提供的液态麦曲的制备方法以液态法进行曲料培养,可缩短制曲周期,单批次生产周期可从传统固态制曲的30天缩短至一周以内(如4天),大大提高生产效率。此外,本发明提供的液态麦曲的制备方法中,液态制曲培养过程稳定可控,可不受季节气温等外界环境因素限制,可适于工业化大规模生产。另一方面,本发明提供的液态麦曲的制备方法中,液态制曲产生的生产废料少,可减小环保压力。
本发明的第二方面
在本发明的第二方面,提供一种液态麦曲,可根据本发明的第一方面的制备方法制备得到。
本发明的第三方面
在本发明的第三方面,提供本发明的第二方面的液态麦曲的应用。
在一些实施方式中,液态麦曲作为酒曲用于酿酒。进一步地,液态麦曲应用于黄酒发酵、米酒发酵或果酒发酵,可制备口感风味独特的黄酒、米酒或果酒。
在一些实施方式中,液态麦曲用作黄酒酿造的酒曲。
在一些实施方式中,提供液态麦曲在黄酒酿造中的应用。
本发明的第四方面
在本发明的第四方面,提供一种黄酒的制备方法,利用本发明的第二方面的液态麦曲进行黄酒酿造,可制备口感风味独特的黄酒。由于本发明制备得到的液态麦曲同时具有较高糖化力和较高蛋白酶活力,可以在黄酒酿造时将糖化和发酵同时进行,不仅提供独特的发酵风味,而且大大缩短了生产周期,提高生产效率,适于工业化大规模生产。
在一些实施方式中,该黄酒的制备方法包括如下步骤:向醪液中接种液态麦曲,进行黄酒发酵;可制备口感风味独特的黄酒。
在一些实施方式中,该黄酒的制备方法包括如下步骤S400:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照合适的米水比与水混合,搅拌,获得醪液,按照合适的米曲比向醪液中接种液态麦曲,进行发酵,制得黄酒。其中,液态麦曲可通过本发明的第一方面制备得到。接种液态麦曲时可以加水。
对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后,进一步加水进行混合,搅拌,加水量通过米水比进行控制,以获得合适浓度的醪液。
对米浸泡、蒸熟、摊凉、按照米水比混合搅拌均为本领域的常规技术手段。
在一些实施方式中,米为梗米,进一步为脱壳后的梗米。
在一些实施方式中,米水比为1(1.2~1.5)kg/kg,举例如1kg:1.2kg、1kg:1.3kg、1kg:1.4kg、1kg:1.5kg等。
在一些实施方式中,米水比为1:(0.5~0.8)kg/kg,举例如1kg:0.5kg、1kg:0.6kg、1kg:0.7kg、1kg:0.8kg等。
在一些实施方式中,对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1(1.2~1.5)kg/kg加水,混合搅拌,获得醪液,按照米曲比1:(0.5~0.8)kg/kg将醪液与水、液态麦曲混合,进行发酵,制得黄酒。使用该液态麦曲所提供的黄酒酿造工艺,可在合适的米水比和米曲比的情况下进行黄酒发酵,实现一步式的糖化发酵,制备得到口感风味独特的黄酒。
在一些实施方式中,所述黄酒发酵包括如下过程:第一发酵过程和第二发酵过程;其中,
第一发酵过程中,发酵温度25~30℃(举例如25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃等),发酵时间5~10天(举例如5天、6天、7天、8天、9天、10天等);
第二发酵过程中,发酵温度18~25℃(举例如18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、24℃、25℃等),发酵时间15~20天(举例如15天、16天、17天、18天、19天、20天等)。
在一些实施方式中,发酵结束后还包括压滤、煎酒的步骤。
可对黄酒的总酸、酒精度、氨基酸态氮、总糖等理化指标进行检测,进一步,还可以色泽、香气、口感等感官指标进行评价。
在一些实施例中,根据理化指标检测发现:与利用固态曲进行黄酒发酵后得到的黄酒相比,利用本发明的液态麦曲制备的黄酒的总酸、酒精度、氨基酸态氮、总糖等理化指标基本相当,而且可同时实现显著缩短生产周期。
在一些实施例中,根据理化指标检测和感官指标评价,发现:与利用固态曲进行黄酒发酵后得到的黄酒相比,利用本发明的液态麦曲制备的黄酒的总酸、酒精度、氨基酸态氮、总糖等理化指标和色泽、香气、口感等感官指标基本相当,而且可同时实现显著缩短生产周期。
采用固态曲进行黄酒发酵,包括制曲工艺的生产周期通常为15~30天,本申请提供的黄酒制备方法,包括液态麦曲制备的生产周期可缩短至7天以下(如4~5天、4~6天),生产效率可提高到2倍以上,部分可达7倍以上。
以下提供一些具体实施例。
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,优先参考本发明中给出的指引,还可以按照本领域的实验手册或常规条件,还可以按照制造厂商所建议的条件,或者参考本领域已知的实验方法。
下述的具体实施例中,涉及原料组分的量度参数,如无特别说明,可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数,允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。
以下各例中,可溶性淀粉可均匀分散于水中。
以下各例中,如无其他限定,采用脱壳的小麦。
以下各例中,如无其他限定,米曲霉的接种量为1%~2%(v/v)。
以下各例中,如无其他限定,酵母提取物为氮源含量9%~10%(w/v)的酿酒酵母提取物。
以下各例中,如无其他限定,采用脱壳后的梗米。
以下各例中,如无其他限定,用于黄酒发酵的醪液通过如下方法获得:将大米浸泡清洗(如浸泡3~4小时)、蒸煮、摊凉后,按照合适的米水比加水拌料,制得醪液。
以下各例中,如无其他限定,“接种米曲霉”中接种1%~2%(v/v)的米曲霉种子液。米曲霉种子液通过在种子培养基中培养米曲霉获得。
以下各例中,如无特别限定,室温为20~30℃。
实施例1.本发明的液态曲工艺酿造黄酒
步骤S100:将小麦过筛除杂,粉碎过20目筛网后,按照料水比1.0:5.0kg/kg加水调浆,添加0.05%(w/v)的氯化铵和0.1%(w/v)乙酸钠,完成液态曲培养基的配制。
步骤S200:在液态曲培养基中,接种米曲霉,按照如下培养条件初步培养24h,完成米曲霉生长培养:培养温度28℃、转速60rpm、按照液气比为1.0:0.5m3/(吨/min)控制通气量。制备得到米曲霉培养液。
步骤S300:向米曲霉培养液中添加0.2%(w/v)可溶性淀粉和0.1%(w/v)酵母提取物,完成米曲霉产酶过程培养,培养条件调整如下:培养温度30℃,转速100rpm、通气量调整为液气比1.0:1.0m3/(吨/min),培养时间3d。制得液态麦曲。
S400:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1.0:1.5kg/kg加水混合,搅拌均匀,制备获得醪液,再按照米曲比1.0:0.5kg/kg将液态麦曲接种至醪液中,进行黄酒发酵。
实施例2.本发明的液态曲工艺酿造黄酒
步骤S100:将小麦过筛除杂,粉碎过20目筛网后,按照料水比1.0:8.0kg/kg加水调浆,添加0.1%(w/v)的氯化铵和0.2%(w/v)乙酸钠,完成液态曲培养基配制。
步骤S200:在液态曲培养基中,接种米曲霉,按照如下培养条件初步培养24h,完成米曲霉生长培养:培养温度32℃、转速100rpm、按照液气比1.0:1.0m3/(吨/min)控制通气量。制备得到米曲霉培养液。
步骤S300:向米曲霉培养液中添加0.6%(w/v)可溶性淀粉和0.3%(w/v)酵母提取物,完成米曲霉产酶过程培养,培养条件调整如下:培养温度35℃,转速150rpm、通气量调整为液气比1.0:2.0m3/(吨/min),培养时间3d。制得液态麦曲。
步骤S400:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1.0:1.2kg/kg加水混合,搅拌均匀,制备获得醪液,再按照米曲比1.0:0.8kg/kg将液态麦曲接种至醪液中,进行黄酒发酵。
实施例3.本发明的液态曲工艺酿造黄酒
步骤S100:将小麦过筛除杂,粉碎过20目筛网后,按照料水比1.0:6.0kg/kg加水调浆,添加0.07%(w/v)的氯化铵和0.15%(w/v)乙酸钠,完成液态曲培养基配制。
步骤S200:在液态曲培养基中,接种米曲霉,按照如下培养条件初步培养24h,完成米曲霉生长培养:培养温度30℃、转速80rpm、按照液气比1.0:0.7m3/(吨/min)控制通气量。制备得到米曲霉培养液。
步骤S300:向米曲霉培养液中添加0.4%(w/v)可溶性淀粉和0.2%(w/v)酵母提取物,完成米曲霉产酶过程培养,培养条件调整如下:培养温度32℃,转速120rpm、通气量调整为液气比1.0:1.5m3/(吨/min),培养时间3d。制得液态麦曲。
步骤S400:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1.0:1.4kg/kg加水混合,搅拌均匀,制备获得醪液,再按照米曲比1.0:0.6kg/kg将液态麦曲接种至醪液中,进行黄酒发酵。
对比例1.采用传统固态曲工艺
步骤S1:将小麦过筛除杂,通过轧麦机将小麦压成3瓣-5瓣。
步骤S2:将处理好的小麦加水拌料,保持成品料中水分32%-34%。
步骤S3:按照2kg/块~3kg/块,上机轧麦成块,待曲块成型后,转移至曲房静置培养30天。培养过程中,按照常规麦曲生产工艺调节曲房温湿度。按照传统自然发酵法进行控制,室温在20~40℃,湿度从90%逐步下降。
步骤S4:完成培养后,转移至后熟间,进行10~15天后熟操作。
步骤S5:按照传统黄酒发酵技术酿酒。包括如下步骤:浸米,蒸饭,摊凉拌曲,落缸发酵,开耙,后发酵,压榨,煎酒。生产周期约20~30天。
对比例2.调整制备液态曲培养基时的料水比
步骤S1:将小麦过筛除杂,粉碎过20目筛网后,按照料水比1.0:10.0kg/kg加水调浆,添加0.07%(w/v)的氯化铵和0.15%(w/v)乙酸钠,完成液态曲培养基配制。
步骤S2:在液态曲培养基中,接种米曲霉,按照如下培养条件初步培养24h,完成米曲霉生长培养:培养温度30℃、转速80rpm、按照液气比1.0:0.7m3/(吨/mi)n控制通气量。制备得到米曲霉培养液。
步骤S3:向米曲霉培养液中添加0.4%(w/v)可溶性淀粉和0.2%(w/v)酵母提取物,完成米曲霉产酶过程培养,培养条件调整如下:培养温度32℃,转速120rpm、通气量调整为液气比1.0:1.5m3/(吨/min),培养时间3d。制得液态麦曲。
步骤S4:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1.0:1.0kg/kg加水混合,搅拌均匀,制备获得醪液,再按照米曲比1.0:1.0kg/kg将液态麦曲接种至醪液中,进行黄酒发酵。其中,小麦粉:米:(水+曲)的比例与实施例3一致。
对比例3.不添加铵盐
步骤S1:将小麦过筛除杂,粉碎过20目筛网后,按照料水比1.0:6.0kg/kg加水调浆,添加0.07%(w/v)的氯化钠和0.15%(w/v)乙酸钠,完成液态曲培养基配制。
步骤S2:在液态曲培养基中,接种米曲霉,按照如下培养条件初步培养24h,完成米曲霉生长培养:培养温度30℃、转速80rpm、按照液气比1.0:0.7m3/(吨/mi)n控制通气量。制备得到米曲霉培养液。
步骤S3:向米曲霉培养液中添加0.4%(w/v)可溶性淀粉和0.2%(w/v)酵母提取物,完成米曲霉产酶过程培养,培养条件调整如下:培养温度32℃,转速120rpm、通气量调整为液气比1.0:1.5m3/(吨/min),培养时间3d。制得液态麦曲。
步骤S4:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1.0:1.4kg/kg加水混合,搅拌均匀,制备获得醪液,再按照米曲比1.0:0.6kg/kg将液态麦曲接种至醪液中,进行黄酒发酵。
对比例4.调整扩大培养的步骤
步骤S1:将小麦过筛除杂,粉碎过20目筛网后,按照料水比1.0:6.0kg/kg加水调浆,添加0.07%(w/v)的氯化铵和0.15%(w/v)乙酸钠,完成液态曲培养基配制。
步骤S2:在液态曲培养基中,接种米曲霉,按照如下培养条件初步培养24h,完成米曲霉生长培养:培养温度35℃、转速50rpm、按照液气比1.0:0.7m3/(吨/min)控制通气量。制备得到米曲霉培养液。
步骤S3:向米曲霉培养液中添加0.4%(w/v)可溶性淀粉和0.2%(w/v)酵母提取物,完成米曲霉产酶过程培养,调整培养条件调整:培养温度32℃,转速120rpm、通气量调整为液气比1.0:1.5m3/(吨/min),培养时间3d。
步骤S4:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1.0:1.4kg/kg加水混合,搅拌均匀,制备获得醪液,再按照米曲比1.0:0.6kg/kg将液态麦曲接种至醪液中,进行黄酒发酵。
对比例5.调整产酶培养步骤
步骤S1:将小麦过筛除杂,粉碎过20目筛网后,按照料水比1.0:6.0kg/kg加水调浆,添加0.07%(w/v)的氯化铵和0.15%(w/v)乙酸钠,完成液态曲培养基配制。
步骤S2:在液态曲培养基中,接种米曲霉,按照如下培养条件初步培养24h,完成米曲霉生长培养:培养温度30℃、转速80rpm、按照液气比1.0:0.7m3/(吨/min)控制通气量。制备得到米曲霉培养液。
步骤S3:不添加额外营养物质(不添加可溶性淀粉和酵母提取物),培养温度32℃,转速120rpm、通气量调整为液气比1.0:1.5m3/(吨/min),培养时间3d,制得液态麦曲。
步骤S4:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1.0:1.4kg/kg加水混合,搅拌均匀,制备获得醪液,再按照米曲比1.0:0.6kg/kg将液态麦曲接种至醪液中,进行黄酒发酵。
对比例6.传统液态曲工艺进行黄酒发酵
步骤S1:将小麦过筛除杂,粉碎过20目筛网后,按照料水比1.0:6.0kg/kg加水调浆,添加0.07%(w/v)的氯化铵和0.15%(w/v)乙酸钠,完成液态曲培养基配制。
步骤S2:在液态曲培养基中,接种米曲霉,按照如下培养条件初步培养24h,完成米曲霉生长培养:培养温度30℃、转速80rpm、按照液气比1.0:0.7m3/(吨/min)控制通气量。制备得到米曲霉培养液。
步骤S3:向米曲霉培养液中添加0.4%(w/v)可溶性淀粉和0.2%(w/v)酵母提取物,完成米曲霉产酶过程培养,培养条件:培养温度30℃,转速80rpm、按照液气比1.0:0.7m3/(吨/min)控制通气量,培养时间3d。制得液态曲。
步骤S4:对米进行浸泡、蒸熟处理,摊凉后按照米水比1.0:1.4kg/kg加水混合,搅拌均匀,制备获得醪液,再按照米曲比例为1.0:0.6kg/kg将液态曲接种至醪液中,进行黄酒发酵。
测试方法:
检测液态曲的糖化力、酸性蛋白酶活力等指标,以及用曲发酵产出黄酒的总酸、酒精度、氨基酸态氮、总糖等理化指标。曲料的蛋白酶中主要为酸性蛋白酶,主要起到分解蛋白酶,提供氨基酸;氨基酸可以供应酵母生长,还可作为黄酒风味物质前体等。
曲和黄酒的性能测试采用如下标准中的方法。
酸性蛋白酶含量采用GB 1886.174-2016《食品安全国家标准食品添加剂食品工业用酶制剂》。
糖化力采用QB/T 4257-2011《酿酒大曲通用分析方法》。
总酸采用GB 12456-2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》。
酒精度采用GB 5009.225-2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》。
氨基酸态氮采用GB 5009.235-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸态氮的测定》。
总糖采用GB/T 13662-2018《黄酒》附件中的检测方法。
测试结果
上述各项指标的测试结果部分列于表1中。
关于本发明制备的液态麦曲的性能,根据测试结果,采用本发明的制备方法获得的液态麦曲(实施例1、实施例2、实施例3)同时具有较高的糖化力和蛋白酶活力,其中,糖化力普遍高于1000U/g,可实现大于1200U/g,酸性蛋白酶活力普遍高于800U/g,可实现高于850U/g。而且,本发明制备的液态麦曲的糖化力、酸性蛋白酶等酶活力等理化指标能达到与黄酒用固态曲(对比例1)基本相当的程度,更是优于传统的液态制曲工艺(对比例6)。
此外,实施例1和实施例2各组数据误差均小于0.5%,差异性不显著,实施例3和对比例1差异性小于0.5%,差异性不显著。对比例2、对比例3、对比例4、对比例5和对比例6,指标整体均偏低,与本申请实施例1、2、3均差异性显著。
表1.各例的曲和发酵黄酒的测试结果
关于本发明制备的液态麦曲进一步发酵制备的黄酒的性能,根据测试结果,与固态曲工艺指标的黄酒(对比例1)相比,利用本发明的液态麦曲制备的黄酒(实施例1、实施例2、实施例3)的总酸、酒精度、氨基酸态氮、总糖等理化指标基本相当。
与传统液态曲工艺制备的液态曲(对比例6)相比,本发明的液态麦曲(实施例1、实施例2、实施例3)的糖化力约为传统液态工艺的10倍,酸性蛋白酶含量为传统液态工艺的3倍以上。进一步制备黄酒,本发明的液态曲制备的黄酒的总酸、酒精度、氨基酸态氮、总糖等理化指标整体上明显更优,其中,对比例6中的氨基酸态氮含量不到实施例1、实施例2或实施例3的1/10。
对比例2中小麦粉碎物和水的料水比较低(1.0:10kg/kg),小麦含量偏低,曲料中营养物质较少,曲中的酶活力低;对比例3中的液态培养基中未添加铵根离子,提供了氯离子、钠离子和乙酸根离子,而实施例3中采用的是氯化铵和乙酸钠的组合;对比例4的扩大培养(基础培养)步骤中温度较高(35℃),搅拌速度较低(50rpm);对比例5中进行产酶培养时未添加可溶性淀粉、酵母提取物;对比例2、3、4、5所得液态曲的糖化力和酸性蛋白酶含量明显低于实施例1~3,此外,制备的黄酒在总酸、酒精度、氨基酸态氮、总糖等理化指标整体上欠佳,特别是氨基酸态氮含量极低。
以上各实施方式和实施例的各技术特征可以进行任意合适方式的组合,为使描述简洁,未对上述实施方式和实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为在本说明书记载的范围中。
以上各实施例仅表达了本发明的几种实施方式,便于具体和详细地理解本发明的技术方案,但并不能因此而理解为对本发明保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,得到的等价形式同样落于本发明的保护范围。还应当理解,本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案,均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准,说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。