[发明专利]一种食醋中高效转化富集川芎嗪的方法及高川芎嗪食醋的制备方法

说明书

本发明为解决目前发酵食醋中川芎嗪富集难且其合成机理尚不明确等技术难点，提供一种通过固态发酵工艺控制食醋高效转化川芎嗪的方法及高川芎嗪食醋的制备方法。以多种高蛋白杂粮复配后作原料，低温大曲为糖化剂进行酒精发酵，酒精发酵结束后，拌入麸皮、谷糠后，接入火种进行醋酸发酵。醋酸发酵阶段以乙醛含量为发酵周期的判断依据，醋酸发酵结束进行熏醅、淋醋、灭菌、陈酿、灌装，即为成品。整个食醋发酵过程中，跟踪各阶段乙偶姻和川芎嗪变化规律，监测醋酸发酵阶段乙醛含量，通过工艺控制，实现食醋中川芎嗪最大限度积累。易操作，技术易掌握，便于实现工业化操作，为食醋企业提供一种提高食醋中川芎嗪含量的新途径，显著提高企业经济效益。

技术领域

本发明属于食醋固态发酵技术领域，具体涉及一种食醋固态发酵过程中高效富集川芎嗪的方法及高川芎嗪食醋的制备方法。

背景技术

川芎嗪，又名四甲基吡嗪（TTMP），属于吡嗪类生物碱，是中药川芎的重要生物活性物质，广泛存在于许多食品原料、加工食品和酒精饮料中。它作为一种食品增香剂，可为食品赋予烘烤、焙烤和可可的香气，被广泛应用于食品工业化生产中。此外，四甲基吡嗪还具有多种临床药用功效，如降压活血化淤、改善冠心病、溶栓抑栓、清除自由基的保健作用，且相对安全性较高。有人推荐在老年保健类用药中使用，随着检测技术的发展，川芎嗪在镇江香醋和白酒中的发现对人们全面认识川芎嗪的保健作用有进一步的提示意义。

乙偶姻（HB）是四甲基吡嗪的前体物质，具有奶香味，广泛应用于食品、医药、化工以及烟草等行业。在食品行业，乙偶姻是许多发酵食品中重要的风味物质，与双乙酰等配合使用，可以使得酒体丰满，后味醇厚。乙偶姻是食醋的重要风味物质，其含量是是控制食醋质量的一个重要指标。

到目前为止，关于吡嗪类物质合成机制主要有两种：（1）对于烘焙食品，吡嗪类物质作为风味物质，主要由糖和氨基酸类物质通过美拉德反应形成。（2）通过微生物来合成吡嗪类物质，由于发酵状态的不同，其生产功能机制有比较大的差异：对于液态发酵生产吡嗪类物质来讲，微生物通过代谢调控积累3-羟基丁酮和外加铵盐来提高四甲基吡嗪的含量。而对于通过微生物固态发酵生产四甲基吡嗪机制的研究却进展较慢。

白酒作为我国传统的固态发酵产品，早在上世纪80年代，在进行白酒中风味物质分析时就已经在白酒中发现了四甲基吡嗪，但是由于含量较低，没有引起重视。2006年吴建峰率先提出四甲基吡嗪是白酒中的主要功能性成分之一，在不同香型白酒中普遍存在，引起行业的关注。同时，吴建峰研究发现，白酒中的TTMP主要来源之一为酒曲。而酒曲中吡嗪类物质变化规律为：多粮曲高于纯小麦曲；高温曲高于中温曲；细菌曲中吡嗪类物质含量最高；酵母曲和白曲中吡嗪化合物含量很低。江南大学的徐岩等以一种从酱香型白酒高温大曲中分离得到的高产TTMP功能芽孢杆菌为研究对象，采用底物添加法和同位素示踪法追踪了四甲基吡嗪的产生过程，提出了中国白酒中TTMP的主要生成途径来源于微生物代谢的观点。泰州梅兰春酒厂的高传强对芝麻香型白酒中TTMP的来源途径进行了研究，初步得到梅兰春芝麻香白酒不同酿造阶段，TTMP的来源途径有所差别。发酵阶段，TTMP可能来源于微生物代谢和Maillard反应；蒸馏和贮存阶段，TTMP则完全来源于Maillard 反应。中国白酒属于蒸馏酒，在蒸馏阶段发生美拉德反应来提高白酒中川芎嗪的含量效果有限。因此，在现有的研究中，一般是通过强化大曲中高产川芎嗪或乙偶姻的微生物来提高川芎嗪或乙偶姻的累积，最终提高白酒中的川芎嗪含量。研究表明：中国传统白酒中川芎嗪含量范围在500~6000μg/L，是传统白酒的保健功能因子，为“适量饮酒，有益健康”的概念提供科学依据。

2004年，贺铮怡首次发现镇江香醋中含有川芎嗪成分。随后张少飞发现山西老陈醋中含有川芎嗪成分。黄群发现湘西原香醋中同样含有川芎嗪成分。然而不同的是，目前对于我国的食醋酿造工艺中，对于吡嗪类物质的形成，大多数学者仍认为：食醋在加热、煎煮条件下和陈化过程中所发生的美拉德反应是食醋中川芎嗪的主要来源。但是，食醋发酵过程中，通过发酵工艺控制食醋中川芎嗪富集的还鲜有报道，且调控机理尚不明确，因此还需进一步的研究。

发明内容