淺談熏醅工藝

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(jī)復(fù)合[1]；同時(shí)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(dú)特品質(zhì)。對山西老陳醋傳統(tǒng)熏醅工藝進(jìn)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(jì)）[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(dú)具特色，決定了山西老陳醋產(chǎn)品的獨(dú)特風(fēng)格和風(fēng)味[16-19]。

熏醅過程會(huì)加速分子間的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，溫度越高，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越激烈，通過分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)、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(jī)的融合在一起；同時(shí)持續(xù)的高溫會(huì)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(huì)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(shí)，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(huì)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(huì)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(shí)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(huì)殘存一部分細(xì)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(shí)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(jìn)行，溫度過高反應(yīng)過分物料會(huì)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(jìn)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(gè)最大的作用就是要讓醋醅充分與氧氣接觸，從而促進(jìn)美拉德反應(yīng)的進(jìn)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(huì)影響美拉德反應(yīng)的進(jìn)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(huì)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(huì)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(jìn)了美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，又彌補(bǔ)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(dú)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(xiàn)報(bào)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。糠醛是由五碳糖經(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(huì)反應(yīng)生成酯類，部分會(huì)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(xiàn)報(bào)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)，為了改善這一現(xiàn)狀，部分學(xué)者對熏醅設(shè)備的進(jìn)行了改進(jìn)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(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)，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(jìn)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(diǎn)。另外，與傳統(tǒng)熏醅相比，使用快速熏醅設(shè)備進(jìn)行熏醅，其風(fēng)味物質(zhì)數(shù)目和含量變化的研究，也許會(huì)是熏醅設(shè)備創(chuàng)新的突破點(diǎn)。

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(xiàn)。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(jià)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(jìn)分析儀器，對熏醅前后主要風(fēng)味物質(zhì)變化進(jìn)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(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的熏醅設(shè)備是重中之重。實(shí)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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