食醋釀造技術(shù)_生物工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)指

綜合實(shí)驗(yàn)五　食醋釀造技術(shù)

一、背景知識(shí)

（一）食醋的生產(chǎn)歷史

在國(guó)外，公元前五千年，古巴比倫就有較為古老的釀醋記錄，是以椰棗汁、樹(shù)液以及葡萄干釀酒，再以酒生產(chǎn)醋?！妒ソ?jīng)》中有Essiggenus一詞，其含義是醋，至今德語(yǔ)的醋就是Essis。在《摩西五書(shū)》中，有要求修道者發(fā)誓遠(yuǎn)離各種酒的記載，“也不可飲葡萄酒等釀成的醋”。這些史實(shí)表明，在公元前13世紀(jì)的亞、歐、非結(jié)合部就已經(jīng)有醋。按文字記載，我國(guó)食醋的釀造已有二千多年歷史。歷代對(duì)醋的記載不少。如《論語(yǔ)》在《公冶長(zhǎng)》篇中有：“子曰：‘孰謂微生高直，或乞醯焉，乞諸其鄰而與之?！北蔽嘿Z思勰著《齊民要術(shù)》在《作酢法第七十一》篇中，詳盡敘述23種制醋技術(shù)?！侗碧脮?shū)鈔》記有：“吳地志云：‘吳王筑城以貯醯醢，今俗人呼為苦酒城?！?。此外，在《隋書(shū)·酷吏傳》《漢武內(nèi)傳》《庶物異名疏》《晉公遺語(yǔ)》《說(shuō)郭·龍城錄》等古籍中亦有醋的記載。近代以來(lái)，醋已經(jīng)變成了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾{(diào)味品。醋的生產(chǎn)也從制酒業(yè)中獨(dú)立出來(lái)。18世紀(jì)末，德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等已出現(xiàn)了制醋大企業(yè)，并使用玉米、大麥等為原料進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)醋。19世紀(jì)，美國(guó)緊跟英國(guó)，也開(kāi)展了食醋的大規(guī)模生產(chǎn)。在新中國(guó)成立前，我國(guó)食醋生產(chǎn)沿用古老落后的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)規(guī)模較小。新中國(guó)成立后，食醋生產(chǎn)工藝和設(shè)備有了很大的改進(jìn)。1956年濟(jì)南釀造廠推出了利用純種曲霉和酵母進(jìn)行固態(tài)糖化和酒精發(fā)酵的新固態(tài)發(fā)酵法；1967年，上海市釀造科學(xué)研究所創(chuàng)造了酶法液化自然通風(fēng)回流的固態(tài)發(fā)酵工藝；1972年，山西長(zhǎng)治市副食品加工廠試產(chǎn)成功生料制醋新工藝，同年液態(tài)深層發(fā)酵法新工藝也得到廣泛應(yīng)用；1977年，自吸式充氣發(fā)酵罐已應(yīng)用于液醋生產(chǎn)。目前，國(guó)外大多數(shù)釀造企業(yè)均采用這種方式生產(chǎn)食醋。而我國(guó)占主導(dǎo)地位的仍是傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵法和靜置表面發(fā)酵法，深層液體發(fā)酵法將是我國(guó)大規(guī)模生產(chǎn)食醋的一個(gè)重要方向。

（二）食醋的發(fā)酵工藝與種類(lèi)

根據(jù)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可將食醋分為配制食醋和釀造食醋。配制食醋是以釀造食醋為主體，與冰乙酸、食品添加劑等混合配制而成的調(diào)味食醋。要求配制食醋中釀造食醋的比例（以乙酸計(jì)）不得小于50%。釀造食醋由于其發(fā)酵工藝的不同可分為固態(tài)發(fā)酵醋、靜止表面發(fā)酵醋和液態(tài)發(fā)酵醋三種。固態(tài)發(fā)酵工藝釀制的食醋色澤深褐，香氣濃郁，口感酸而不澀，風(fēng)味較佳，但發(fā)酵周期長(zhǎng)，自動(dòng)化程度低，原料出醋率低，質(zhì)量不穩(wěn)定。靜止表面發(fā)酵法是利用醋酸菌的特性，在接入酵母菌的酒醪表面覆蓋醋酸菌膜進(jìn)行發(fā)酵，該工藝操作容易，設(shè)備簡(jiǎn)單，但占地面積大，發(fā)酵周期長(zhǎng)，發(fā)酵效率低。液態(tài)深層發(fā)酵法實(shí)現(xiàn)了制醋生產(chǎn)機(jī)械化、管道化，減輕了工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度；廣開(kāi)原料來(lái)源，提高了勞動(dòng)效率，是釀造調(diào)味品工業(yè)的一項(xiàng)革新，但液態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的食醋風(fēng)味和色澤較差。

（三）食醋的功能

食醋成分較為復(fù)雜，但營(yíng)養(yǎng)豐富。除了含有醋酸、乳酸、琥珀酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、蟻酸、酮戊二酸、焦谷氨酸等有機(jī)酸外，還含有谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、酪氨酸、脯氨酸、賴(lài)氨酸、纈氨酸、蘇氨酸等18種游離的氨基酸。此外，還含有葡萄糖、果糖、甘露糖、阿拉伯糖、核糖、木糖、棉子糖等小分子糖類(lèi)以及酯、醛、酚和雙乙酰等呈味物質(zhì)。因此，食醋不僅僅是一種酸性調(diào)味品，具有增強(qiáng)食欲的作用，而且對(duì)人體還具有更重要的多種營(yíng)養(yǎng)保健功能。如《本草綱目》曾有記載，“醋，酸溫散淤解毒，下氣消食，開(kāi)胃氣，散水氣，治心腹血?dú)馔?、產(chǎn)后血暈、癥結(jié)痰癖、黃疽癰腫、口舌生瘡、損傷積血”?！侗静菥V目》也認(rèn)為，“醋能消腫，散水氣，殺邪毒，理諸藥”。通過(guò)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步證實(shí)，已經(jīng)可以確定食醋的確具有明顯的醫(yī)療保健的功效。

抗菌消炎、防治感冒。

軟化血管、降低血壓、降低血脂。

促進(jìn)新陳代謝，分解乳酸，消除疲勞。

開(kāi)胃消食，促進(jìn)鈣的吸收。

抗氧化、抗衰老。

（四）國(guó)內(nèi)名醋

我國(guó)地域遼闊且制醋歷史久遠(yuǎn)。各地人民因地制宜創(chuàng)造出工藝迥異、風(fēng)格不同的多種制酷方法，其所釀制產(chǎn)品不僅具有獨(dú)特的風(fēng)味，且呈現(xiàn)出鮮明的地方特色。如我國(guó)著名的名醋有山西老陳醋、鎮(zhèn)江香醋、四川麩醋、浙江玫瑰米醋、福建永春老醋，其他具有一定知名度的食醋還有天津獨(dú)留老醋和河南彰德陳醋等。

1.山西老陳醋

山西老陳醋是北方最著名的食醋，創(chuàng)始于三百多年前的清初順治年間。素有“天下第一醋”的盛譽(yù)，以色、香、醇、濃、酸五大特征著稱(chēng)于世。產(chǎn)品色澤黑紫、味清香、質(zhì)濃稠、酸味醇厚、回味綿長(zhǎng)。工藝特點(diǎn)是：以?xún)?yōu)質(zhì)高粱為主要原料，以麥曲為糖化劑，經(jīng)特殊的加工過(guò)程釀制而成。山西老陳醋用曲量大，大曲用量為主要原料高粱的62.5%，采用低溫酒精發(fā)酵，高溫醋化，醋酸發(fā)酵溫度達(dá)43～45℃。陳釀期長(zhǎng)。

2.鎮(zhèn)江香醋

鎮(zhèn)江香醋為江南著名的食醋之一，從1850年開(kāi)始生產(chǎn)至今已有160余年歷史。工藝特點(diǎn)為以糯米為主要原料，經(jīng)浸泡、瀝干、蒸熟、冷卻、拌入酒藥、釀成酒釀。然后分次拌入麩皮谷糠，用固態(tài)分層發(fā)酵法進(jìn)行醋酸發(fā)酵，先后經(jīng)過(guò)40多道工序，歷時(shí)60余天，再經(jīng)淋醋、加砂糖、炒米色。產(chǎn)品“酸而不澀，香而微甜，色濃味鮮”。與山西老陳醋相比，鎮(zhèn)江香醋的最大特點(diǎn)在于微甜。尤其蘸以江南的肉餡小吃食用時(shí)，微甜更能體現(xiàn)小吃的鮮美。

3.四川麩醋

四川麩醋始創(chuàng)于明末清初，迄今已有400多年歷史。因產(chǎn)于四川閬中（古稱(chēng)保寧府），故又稱(chēng)“保寧醋”。1915年曾在巴拿馬太平洋萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)與茅臺(tái)一并獲得金獎(jiǎng)，因此又有“國(guó)醋”之稱(chēng)。其工藝特點(diǎn)是以麩皮為主要釀醋原料，以藥曲和辣蓼汁制造酵母為發(fā)酵劑，經(jīng)14d發(fā)酵后進(jìn)行陳釀，陳釀期長(zhǎng)達(dá)1年以上。產(chǎn)品色澤黑褐，酸味濃厚，稍帶鮮，有特殊芳香。

4.浙江玫瑰米醋

玫瑰米醋是以大米為原料釀造而成的，因?yàn)楫a(chǎn)于浙江一帶，醋液呈透明的玫瑰紅色，故又名“浙醋”“紅醋”。工藝特點(diǎn)為以大米為原料，經(jīng)浸泡、洗凈、瀝干、蒸熟成飯后裝入缸中，利用自然落入的微生物生長(zhǎng)繁殖。5～6d后，米飯上生長(zhǎng)各種曲霉、毛霉、根霉，然后加水發(fā)酵3～4個(gè)月，壓榨，配制成品。醋液呈玫瑰紅色，透明、香氣純正、口味酸而醇厚、略帶鮮甜味。它與其他醋的風(fēng)味有較大差別。玫瑰米醋具有濃郁的、能促進(jìn)食欲的特殊清香味，并且醋酸的含量不高，故醋味不烈，非常適口。

5.福建永春老醋

永春老醋又名烏醋，是福建省傳統(tǒng)名特調(diào)味佳品，與山西老陳醋、鎮(zhèn)江香醋、四川麩醋并列“中國(guó)四大名醋”。其工藝特點(diǎn)是選用糯米為主要原料，經(jīng)浸泡、淘洗、瀝干、蒸熟、拌入紅曲、入缸、堆積發(fā)酵，然后分次加入米和水，經(jīng)70d酒精發(fā)酵結(jié)束。接入醋母進(jìn)行醋酸發(fā)酵。1年后分割法取醋。它具有色澤棕黑、酸中帶甘、醇香爽口、久藏不腐等特點(diǎn)。既是質(zhì)地優(yōu)良的調(diào)味品，又兼有治病妙用，可防治腮腺炎、膽道蛔蟲(chóng)、感冒等疾病。

（五）食醋的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《GB18187—2000釀造食醋》標(biāo)準(zhǔn)，食醋的品質(zhì)受三個(gè)指標(biāo)影響，分別是總酸、不揮發(fā)酸和可溶性無(wú)鹽固形物。無(wú)論哪種發(fā)酵工藝，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)食醋的總酸要求在3.5g/d L以上。見(jiàn)表1-5-1。

表1-5-1　發(fā)酵食醋理化指標(biāo)

注：以酒精為原料的液態(tài)發(fā)酵食醋不要求可溶性無(wú)鹽固形物。

二、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介

本實(shí)驗(yàn)分為兩部分，第一部分為傳統(tǒng)固態(tài)釀醋工藝，第二部分為深層液態(tài)釀醋工藝，涵蓋了目前市場(chǎng)米醋生產(chǎn)的兩種主要的發(fā)酵工藝技術(shù)，通過(guò)這兩部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，可為今后從事米醋的工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)5-1　固態(tài)食醋釀造技術(shù)

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

學(xué)習(xí)和了解固態(tài)食醋釀造工藝及原理，理解固態(tài)食醋釀造工藝中糖化曲制備工藝及食醋發(fā)酵工藝參數(shù)，掌握固態(tài)食醋釀造工藝操作技術(shù)。

（二）實(shí)驗(yàn)原理

固態(tài)發(fā)酵制醋工藝在我國(guó)食醋工業(yè)仍占有較高的地位，其主要原因在于：

1.品質(zhì)上乘，市場(chǎng)占有率高，采用固態(tài)發(fā)酵工藝釀制的食醋色、香、味、體俱佳，通常色澤深艷，呈琥珀色或紅棕色。

2.具有濃郁的醇香和酯香；酸味柔和，回味醇厚；體濃澄清。

3.總酸、不揮發(fā)酸、還原糖等主要理化指標(biāo)優(yōu)異；含有多種氨基酸所具有的緩沖調(diào)和作用、菌體自溶后產(chǎn)生的各種風(fēng)味物質(zhì)的作用，使產(chǎn)品醋酸含量雖高，卻無(wú)尖銳刺激感，而給人以柔和、醇厚、綿長(zhǎng)、協(xié)調(diào)的舒適感，其明顯的優(yōu)良品質(zhì)遠(yuǎn)非深層液態(tài)發(fā)酵制醋等其他工藝所能及。

固態(tài)發(fā)酵制醋主要原理與過(guò)程為，淀粉類(lèi)物質(zhì)（大米、高粱、玉米等）中的淀粉在麩曲（由產(chǎn)淀粉酶的微生物如黑曲霉、米曲霉、紅曲霉、寧佐美曲霉等發(fā)酵制成的糖化劑）的作用下水解為可發(fā)酵性糖（糖化），在無(wú)氧條件下酒精酵母經(jīng)過(guò)糖酵解途徑將淀粉降解的可發(fā)酵性糖變成酒精（酒精發(fā)酵），酒精進(jìn)而在醋酸桿菌氧化酶的作用下生成醋酸（醋酸發(fā)酵）。

（三）實(shí)驗(yàn)材料

1.菌種

釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）CICC1001，中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院。

醋酸桿菌（Acetate bacillary），滬釀1.01（上海市釀造科學(xué)研究所）或AS1.41（中國(guó)科學(xué)院微生物研究所）。

黑曲霉（Aspergillus niger）AS3.4309，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所。

2.主要設(shè)備

三角瓶、恒溫培養(yǎng)箱、搖床、滅菌設(shè)備、超凈工作臺(tái)、恒溫水浴鍋、電子分析天平、電爐、粉碎機(jī)、移液槍、試管、溫度計(jì)、不銹鋼鍋、干燥箱、pH計(jì)、酒精計(jì)、磁力攪拌器、滴定管、顯微鏡。

3.主要試劑

酒精、葡萄糖、碳酸鈣，AR級(jí)。

酵母膏、瓊脂、麥芽浸粉、蛋白胨，BR級(jí)。

大米、麩皮、食鹽、馬鈴薯，市售。

4.培養(yǎng)基及其制備

（1）斜面試管培養(yǎng)基

A.酵母菌斜面試管培養(yǎng)基

麥芽浸粉1.5g，瓊脂2.0g，水100mL，pH 6.0，在0.1MPa壓力下滅菌20min。

B.醋酸桿菌斜面試管培養(yǎng)基

酒精2.0g，葡萄糖1.0g，酵母膏1.0g，碳酸鈣1.5g，瓊脂2.5g，水100mL，各成分完全溶解后，再添加酒精，在0.1MPa壓力下滅菌20min。

C.黑曲霉斜面試管培養(yǎng)基

PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯20.0g，葡萄糖2.0g，瓊脂2.0g，水100mL，pH自然，在0.1MPa壓力下滅菌20min。

（2）三角瓶種子培養(yǎng)基

A.酵母菌種子培養(yǎng)基

麥芽浸粉2.0g，調(diào)整pH 5.0，在0.1MPa壓力下滅菌20min。

B.醋酸桿菌種子培養(yǎng)基

酒精4.0g，葡萄糖1.0g，酵母膏1.0g，碳酸鈣1.5g，水100mL，在0.1MPa壓力下滅菌20min。酒精在滅菌后無(wú)菌條件下加入。

C.黑曲霉種子培養(yǎng)基：

麩皮80g，水100mL，拌勻過(guò)篩，在300mL的三角瓶?jī)?nèi)裝入30g，在0.1MPa壓力下滅菌30min。

（四）實(shí)驗(yàn)方法

1.糖化酶含量測(cè)定方法

糖化酶含量測(cè)定方法見(jiàn)附錄2-11。

2.酒精度測(cè)定方法

酒精度測(cè)定方法見(jiàn)附錄2-6。

3.總酸測(cè)定方法

總酸測(cè)定方法見(jiàn)附錄2-5。

4.微生物總數(shù)測(cè)定方法

微生物總數(shù)測(cè)定方法見(jiàn)附錄2-12。

（五）實(shí)驗(yàn)步驟

1.實(shí)驗(yàn)流程

圖1-5-1　固態(tài)食醋釀造工藝流程

圖1-5-2　三角瓶麩曲制備工藝流程

2.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）麩曲的制備

A.試管斜面培養(yǎng)

將冰箱保藏菌種在超凈工作臺(tái)中接種于黑曲霉試管斜面培養(yǎng)基，置于30℃恒溫培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)3～5d，至出現(xiàn)大量的黑色孢子。

B.三角瓶麩曲制備

三角瓶麩皮培養(yǎng)基滅菌后，趁熱搖散培養(yǎng)基，冬天冷卻至40℃下，夏天冷卻至30℃左右，在無(wú)菌操作條件下，用接種環(huán)挑取已培養(yǎng)好的試管原種中的黑曲霉孢子，接入到三角瓶麩皮培養(yǎng)基中，搖勻，30℃下置于恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行恒溫培養(yǎng)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)曲料稍微結(jié)塊時(shí)，搖瓶將結(jié)塊搖碎。繼續(xù)培養(yǎng)，待孢子由黃色變成黑褐色即可使用。

（2）酒母的制備

A.試管培養(yǎng)

在無(wú)菌操作條件下，將冰箱保藏的酵母菌試管原種畫(huà)線接入酵母菌斜面試管培養(yǎng)基中，26～28℃置于恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行恒溫培養(yǎng)約3d，當(dāng)菌落全部長(zhǎng)好后備用（4℃冰箱內(nèi)保存）。

B.三角瓶培養(yǎng)

從培養(yǎng)好的斜面試管中挑取1～2環(huán)接入已滅菌并冷卻的三角瓶培養(yǎng)基中，搖勻后，置于26～28℃恒溫?fù)u床中160r/min振蕩培養(yǎng)，24h后達(dá)到酵母生長(zhǎng)旺盛期。鏡檢菌體生長(zhǎng)正常、無(wú)雜菌，要求酵母細(xì)胞數(shù)為1×108個(gè)以上，出芽率在15% ～30%，酵母死亡率＜1%。

（3）醋母制備

A.試管培養(yǎng)

在無(wú)菌操作的條件下，將冰箱保藏的醋酸菌原菌畫(huà)線接入醋酸菌斜面試管培養(yǎng)基中，在30～32℃下培養(yǎng)48h，當(dāng)菌落全部長(zhǎng)好后備用（4℃冰箱內(nèi)保存）。

B.三角瓶擴(kuò)大培養(yǎng)

在已長(zhǎng)好的試管菌種中加入10mL的無(wú)菌水，用接種環(huán)將接斜面上的菌體刮到無(wú)菌水中，制作成菌體懸液，用5mL移液槍無(wú)菌操作下吸取3mL加入醋酸菌三角瓶培養(yǎng)基，搖勻，在32～34℃恒溫?fù)u床上180r/min振蕩培養(yǎng)24～30h，有醋酸清香，鏡檢菌體生長(zhǎng)正常、無(wú)雜菌即可使用。

（4）糖化及酒精發(fā)酵

A.原料預(yù)處理

取1000g大米用粉碎機(jī)粉碎成粉狀，將1800g麩皮攤平在不銹鋼鍋里，將米粉倒在麩皮上，拌和均勻。在物料里加入2800g 60℃左右的溫水，邊加邊翻拌，充分拌勻，使物料充分吸水。

B.蒸料

蒸料的目的是使植物組織和細(xì)胞徹底破裂，從而使組織內(nèi)的淀粉充分吸水、受熱而膨脹糊化，易于淀粉酶發(fā)揮作用；殺滅原料中的微生物，防止雜菌污染；軟化輔料基質(zhì)，使其膨脹松軟，增加吸水性能。可以常壓蒸煮或0.01MPa加壓蒸料30min。

C.攤晾

取出熟料置于干凈的不銹鍋上，用玻棒攪勻并打散團(tuán)塊，同時(shí)迅速冷卻，夏季降溫至30℃左右，冬季降溫至40℃以下，第二次撒1300mL冷開(kāi)水，翻拌—次后攤平。

（5）糖化及酒精發(fā)酵

將制作好的麩曲按料曲比2∶1的比例撒在冷卻好的物料表面，再將酒母（接種量為主原料的40%）振蕩均勻后撒上，翻拌均勻后裝入壇內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵。入壇后攤平壓實(shí)，溫度控制在24～28℃，當(dāng)品溫超過(guò)38～40℃時(shí)進(jìn)行倒醅，即將醅倒入另一個(gè)干凈的壇子中，每隔1h測(cè)定一次溫度，品溫上升到35℃后，再次倒醅，此后，品溫維持在33～35℃，不得超過(guò)37℃，每天倒醅一次，5～7d完成，結(jié)束糖化與酒精發(fā)酵。要求成熟的酒醅中酒精產(chǎn)量在7%～8%，不低于6%。

（6）醋酸發(fā)酵

將主原料的100%～120%谷殼或粗谷糠及40%的醋母撒在罐內(nèi)，翻拌均勻后，在表面再撒少量的醋母，以抑制雜菌利于發(fā)酵。第2～3d品溫升高很快，控制在39～41℃，不超過(guò)42℃。超過(guò)42℃易出現(xiàn)燒醅并有異味。每天倒醅或翻醅一次，以通氣供氧及調(diào)節(jié)品溫，翻醅多則通氣量多，故多翻品溫反而升高。12～20d左右，品溫降至35℃以下，醋酸發(fā)酵結(jié)束。要求有正常醋香，略有酒香和酯香，酸度（以乙酸計(jì)）在6%～7%。

（7）加鹽和后熟

醋酸發(fā)酵后立即加鹽，以防止醋酸的過(guò)度氧化作用，醋酸菌對(duì)食鹽的耐受力極弱，1%的食鹽濃度即可終止醋酸菌的活動(dòng)。醋酸發(fā)酵結(jié)束時(shí)應(yīng)立即加食鹽水，夏季加2%，冬季加1.5%。加鹽方法是：將一半量的鹽混勻在上半缸醋醅內(nèi)，并移入空壇，24h后，將另一半食鹽拌入余下的醋醅內(nèi)，混勻后轉(zhuǎn)入上半缸內(nèi)，加蓋放置2～5d，使其成熟并增加色澤和香氣。

（8）淋醋

可采用單淋法即成熟醋醅用開(kāi)水浸泡24h，然后淋出醋液。也可采用三套循環(huán)法。即先用二醋浸泡成熟醋醅20～24h，淋出來(lái)的是頭醋，剩下的頭渣用三醋浸泡，淋出來(lái)的是二醋，壇內(nèi)的二渣再用清水浸泡，淋出三醋。

（9）陳釀、澄清

陳釀是醋酸發(fā)酵后為改善食醋風(fēng)味進(jìn)行的儲(chǔ)存、后熟過(guò)程。將醋液貯入缸或罐中，封存1～2個(gè)月進(jìn)行陳釀和沉淀，可得到香味醇厚、色澤鮮艷的陳醋。

（10）配兌及滅菌

經(jīng)過(guò)陳釀的醋或新淋出的頭醋仍為半成品，食用前需按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配兌，醋酸含量大于5%的為一級(jí)食醋，醋酸含量大于3.5%的為二級(jí)醋，滅菌溫度控制在80℃以上，時(shí)間10min。

（六）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

1.麩曲外觀描述及糖化酶含量測(cè)定。

2.對(duì)培養(yǎng)好的酒母質(zhì)量進(jìn)行分析。

表1-5-2　酒母的質(zhì)量指標(biāo)

（1）酵母的細(xì)胞數(shù)用血球計(jì)數(shù)法計(jì)算。

（2）出芽率指出芽的酵母細(xì)胞占總酵母細(xì)胞數(shù)的比例。隨機(jī)選擇5個(gè)視野，觀察出芽酵母細(xì)胞所占的比例，取平均值。

（3）用美藍(lán)對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行染色，藍(lán)者為死細(xì)胞（代謝停止，無(wú)還原能力），無(wú)色為活細(xì)胞（還原能力強(qiáng)，藍(lán)色變無(wú)色）。

3.糖化及酒精發(fā)酵過(guò)程中酒精度的變化

表1-5-3　糖化及酒精發(fā)酵過(guò)程中酒精度的變化

4.醋酸發(fā)酵過(guò)程中酸度的變化

表1-5-4　醋酸發(fā)酵過(guò)程中酸度的變化

5.成品醋酸主要理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)

表1-5-5　成品醋酸主要理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)

（七）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.麩曲質(zhì)量直接影響到原料淀粉的糖化，從而影響到原料的出品率，要求曲色米黃，無(wú)干皮夾心，菌絲粗壯，孢子尚未形成，有正常曲香，無(wú)怪味或酸味，曲塊結(jié)實(shí)、用手輕捏，松而不硬。

2.酒母質(zhì)量與酒精發(fā)酵效果有直接關(guān)系。只有培養(yǎng)出優(yōu)良健壯的酒母，才能提高酒精發(fā)酵率，在生產(chǎn)中要求酒母中酵母細(xì)胞形態(tài)整齊，健壯，細(xì)胞多，雜菌少，降糖快。

3.注意控制醋酸發(fā)酵過(guò)程中的水分含量。認(rèn)真掌握醋醅的含水量，原料加水量對(duì)原料熟度和淀粉糊化關(guān)系很大。加水量少，部分淀粉粒未能潤(rùn)水膨脹，糊化困難。加水量多，蒸料時(shí)局部料層極易壓住蒸汽，使原料熟度不均，造成發(fā)酵過(guò)程中醋醅發(fā)黏，影響出品率。所以采用蒸料前后兩次加水調(diào)整的方法。醅的質(zhì)量為主料占80%～85%，水分60%～62%。

4.嚴(yán)格控制各階段的溫度。溫度過(guò)低，酶糖化及菌體生長(zhǎng)速度慢，過(guò)高會(huì)抑制菌體的生長(zhǎng)及酶的活性，因此，在制醋各個(gè)階段都需嚴(yán)格控制好溫度，熟料攤晾加麩曲和酒母時(shí)，品溫控制很重要。入壇適溫為25℃左右；糖化與酒精發(fā)酵35～37℃；醋酸發(fā)酵38～41℃；超過(guò)42℃易出現(xiàn)燒醅并有異味。

5.固體釀制食醋工藝為開(kāi)放性環(huán)境，注意環(huán)境衛(wèi)生及無(wú)菌操作，防止發(fā)酵過(guò)程染菌。

實(shí)驗(yàn)5-2　深層液態(tài)食醋釀造技術(shù)

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

學(xué)習(xí)和掌握米醋液態(tài)深層生產(chǎn)工藝，理解在米醋生產(chǎn)工藝中各菌種作用及發(fā)酵工藝參數(shù)。

（二）實(shí)驗(yàn)原理

液態(tài)深層發(fā)酵是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種新工藝，由德國(guó)的Heinrich Frings Jun.和Heinrich Els.將原來(lái)用于工業(yè)化生長(zhǎng)抗生素的發(fā)酵罐經(jīng)改造后，成功應(yīng)用在液態(tài)深層釀醋技術(shù)上，并于1956年獲得了專(zhuān)利。我國(guó)在20世紀(jì)70年代，上海醋廠在有關(guān)單位的協(xié)作配合下，采用液態(tài)深層發(fā)酵法工藝制醋成功。以后，鄭州釀造廠又從醫(yī)藥工業(yè)引進(jìn)自吸式發(fā)酵罐，適應(yīng)了新工藝的需要。液態(tài)深層發(fā)酵法制醋是較為先進(jìn)的技術(shù)，其要點(diǎn)是采用強(qiáng)制通風(fēng)和控制溫度的方法，短時(shí)間內(nèi)將發(fā)酵酒液及經(jīng)擴(kuò)培的醋酸菌借助強(qiáng)大的無(wú)菌空氣或自吸空氣的氣流充分?jǐn)嚢杌旌希哟罅藲庖夯旌厦娣e，從而進(jìn)行全面的酒精氧化，生成質(zhì)量一致的高酸度食醋。由于反應(yīng)迅速，短時(shí)間內(nèi)提高了發(fā)酵速率和產(chǎn)率，生產(chǎn)周期大大縮短。實(shí)際生產(chǎn)證明“液態(tài)法”比“固態(tài)法”出醋率提高12%，成本下降12%，生產(chǎn)周期由原“固法”的25～27d縮短為5～7d。液態(tài)深層發(fā)酵實(shí)現(xiàn)了制醋生產(chǎn)機(jī)械化、管道化，減輕了工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了占地面積，廣開(kāi)了原料來(lái)源，提高了勞動(dòng)效率。液態(tài)深層發(fā)酵是釀造調(diào)味品工業(yè)的一項(xiàng)革新，但由于釀醋周期短，風(fēng)味欠佳，作為調(diào)味品食醋尚有不足。

液態(tài)深層發(fā)酵技術(shù)釀制的米醋一般利用大米為原料，以α-淀粉酶（液化酶）、β-淀粉酶（糖化酶）分別進(jìn)行液化和糖化，制備以葡萄糖為主的大米淀粉水解液，加入經(jīng)擴(kuò)大的酵母菌，進(jìn)行酒精發(fā)酵，酒精發(fā)酵結(jié)束后，加入醋酸桿菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵，醋酸發(fā)酵結(jié)束后，經(jīng)后熟，過(guò)濾后經(jīng)消毒得到成品米醋。

（三）實(shí)驗(yàn)裝置與材料

1.菌種

（1）釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）CICC1001，中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院。

（2）醋酸桿菌（Acetate bacillary），滬釀1.01（上海市釀造科學(xué)研究所）或AS1.41（中國(guó)科學(xué)院微生物研究所）。

（3）黑曲霉（Aspergillus niger）AS3.4309，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所。

2.主要設(shè)備

三角瓶、恒溫培養(yǎng)箱、搖床、滅菌設(shè)備、超凈工作臺(tái)、恒溫水浴鍋、電子分析天平、電爐、粉碎機(jī)、移液槍、試管、溫度計(jì)、不銹鋼鍋、干燥箱、小型發(fā)酵罐、pH計(jì)、酒精計(jì)、磁力攪拌器、滴定管、顯微鏡、血球計(jì)數(shù)板、10L發(fā)酵罐。

3.主要試劑

酒精、葡萄糖、碳酸鈣、氫氧化鈉、碘化鉀、鹽酸，AR級(jí)；

酵母膏、瓊脂、麥芽浸粉、蛋白胨，BR級(jí)；

大米、麩皮、食鹽、馬鈴薯、α-淀粉酶、β-淀粉酶，市售。

4.培養(yǎng)基及其制備

（1）斜面試管培養(yǎng)基

①酵母菌斜面試管培養(yǎng)基

麥芽浸粉1.5g，瓊脂2.0g，水100mL，pH6.0，在0.1MPa壓力下滅菌20min。

②醋酸桿菌斜面試管培養(yǎng)基

酒精2.0g，葡萄糖1.0g，酵母膏1.0g，碳酸鈣1.5g，瓊脂2.5g，水100mL，各成分完全溶解后，再添加酒精，在0.1MPa壓力下滅菌20min。

③黑曲霉斜面試管培養(yǎng)基：

PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯20.0g，葡萄糖2.0g，瓊脂2.0g，水100mL，pH自然，在0.1MPa壓力下滅菌20min。

（2）三角瓶種子培養(yǎng)基

①酵母菌種子培養(yǎng)基

麥芽浸粉2.0g，調(diào)整pH5.0，在0.1MPa壓力下滅菌20min。

②醋酸桿菌種子培養(yǎng)基

酒精4.0g葡萄糖1.0g，酵母膏1.0g，碳酸鈣1.5g，水100mL，在0.1MPa壓力下滅菌20min。酒精在滅菌后無(wú)菌條件下加入。

③黑曲霉種子培養(yǎng)基

麩皮80g，水100mL，拌勻過(guò)篩，在300mL的三角瓶?jī)?nèi)裝入30g，在0.1MPa壓力下滅菌30min。

（四）實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1.實(shí)驗(yàn)流程

深層液態(tài)發(fā)酵食醋工藝流程見(jiàn)圖1-5-3。

圖1-5-3　深層液態(tài)發(fā)酵食醋工藝流程

2.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）大米粉碎，調(diào)漿

將大米用水浸泡。使米粒充分膨脹，然后將米與水按1∶（1.5～2）的比例均勻送入磨粉機(jī)（水磨），磨成70目以上的細(xì)度粉漿（濃度為18～20°Bé），加入不銹鋼鍋內(nèi)，用Na2CO3調(diào)pH至6.2～6.4（精密試紙測(cè)定），再加入0.1%的氯化鈣，攪拌均勻。

（2）糖化與液化

①酶制劑活化

將液化酶及糖化酶按1∶10的比例加入40℃的溫水，在40℃水浴中復(fù)水活化60min。

②液化

先在不銹鋼鍋內(nèi)加少量底水，升溫至85℃（溫度按所購(gòu)酶制劑最適溫度調(diào)整），再將調(diào)好漿的大米粉乳加入不銹鋼鍋內(nèi)，同時(shí)按酶制劑說(shuō)明書(shū)上標(biāo)明的量加入活化好的液化酶（一般每克干淀粉約加酶制劑80～100單位），控制漿溫85～90℃（溫度按所購(gòu)酶制劑最適溫度調(diào)整）約15～40min。用碘液檢查呈棕黃色，即為液化終點(diǎn)。再升溫至100℃，維持10min，滅酶。

③糖化

將液化后的乳漿降溫至60～65℃。并用酸調(diào)整pH至4.0～4.5，按酶制劑說(shuō)明書(shū)上標(biāo)明的量加入已活化的糖化酶（一般每克原料100個(gè)酶活單位）。保溫1～4h，測(cè)定糖化過(guò)程中的還原糖含量，計(jì)算DE值（即還原糖占干物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)），在DE值最高時(shí)終止糖化。

（3）酒精發(fā)酵

①酵母菌擴(kuò)大培養(yǎng)

在無(wú)菌操作條件下，將冰箱保藏的酵母菌試管原種畫(huà)線接入酵母菌斜面試管培養(yǎng)基中，26～28℃置于恒溫培養(yǎng)箱恒溫培養(yǎng)約3d，當(dāng)菌落全部長(zhǎng)好后備用（4℃冰箱內(nèi)保存）。從培養(yǎng)好的斜面試管中挑取1～2環(huán)接入已滅菌并冷卻的三角瓶培養(yǎng)基中，搖勻后，置于26～28℃恒溫?fù)u床中160r/min振蕩培養(yǎng)，24h后達(dá)到酵母生長(zhǎng)旺盛期。鏡檢菌體生長(zhǎng)正常、無(wú)雜菌，要求酵母細(xì)胞數(shù)為1×108個(gè)以上，出芽率在15%～30%，酵母死亡率＜1%。

②發(fā)酵罐空消

發(fā)酵罐徹底清洗后，打開(kāi)排水閥，排盡夾套中的水。同時(shí)排盡蒸汽管中冷凝水后，先對(duì)空氣過(guò)濾器進(jìn)行滅菌，讓蒸汽徐徐進(jìn)入發(fā)酵罐；對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行空消。在滅菌過(guò)程中，應(yīng)時(shí)刻注意罐壓，并控制在（0.11～0.12）MPa，請(qǐng)勿超壓。罐壓的控制通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥和排氣閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。空消時(shí)間一般為30～50min。達(dá)到一定時(shí)間后，關(guān)閉進(jìn)氣閥和排氣閥。當(dāng)罐溫降至80℃以下時(shí)排盡發(fā)酵罐內(nèi)的冷凝水后。為防止發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，必須通入無(wú)菌空氣，使罐壓保持在0.03～0.05MPa。

③酒精發(fā)酵

將糖化液加入發(fā)酵罐內(nèi)，裝量為發(fā)酵罐總體積的60%～70%，將蒸汽通過(guò)夾套對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行加熱，100℃維持30min后，再在夾套內(nèi)通入冷卻水將糖化液的溫度降至30℃，關(guān)閉門(mén)窗、空調(diào)，在火焰保護(hù)下，按原料的10%接種量加入三角瓶擴(kuò)大培養(yǎng)的酵母種子液。并開(kāi)動(dòng)攪拌（200r/min），按0.5VVM（每min通氣量與罐體實(shí)際料液體積的比值）通入無(wú)菌空氣10～15min，使發(fā)酵液中的空氣飽和，滿足酵母菌體細(xì)胞生長(zhǎng)的需要。然后關(guān)閉無(wú)菌空氣及攪拌，維持溫度30～32℃，罐壓0.03MPa進(jìn)行酒精發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間60～72h，酒精度在8%以上結(jié)束酒精發(fā)酵，接入醋酸桿菌種子液。

（4）醋酸發(fā)酵

①醋酸菌擴(kuò)大培養(yǎng)

在無(wú)菌操作的條件下，將冰箱保藏的醋酸菌原菌畫(huà)線接入醋酸菌斜面試管培養(yǎng)基中，在30～32℃下培養(yǎng)48h，當(dāng)菌落全部長(zhǎng)好后備用（4℃冰箱內(nèi)保存）。在已長(zhǎng)好的試管菌種中加入10mL的無(wú)菌水，用接種環(huán)將接斜面上的菌體刮到無(wú)菌水中，制作成菌體懸液，用5mL移液槍無(wú)菌操作下吸取3mL加入醋酸菌三角瓶培養(yǎng)基，搖勻，在32～34℃恒溫?fù)u床上180r/min振蕩培養(yǎng)24～30h，有醋酸清香，鏡檢菌體生長(zhǎng)正常、無(wú)雜菌即可使用。

②醋酸發(fā)酵

酒精發(fā)酵結(jié)束以后，在火焰保護(hù)下，發(fā)酵罐的接種口，按原料的10%接種量加入三角瓶擴(kuò)大培養(yǎng)的醋酸種子液。并開(kāi)動(dòng)攪拌（200r/min），控制溫度30～34℃，最高溫度不超過(guò)36℃，發(fā)酵24h內(nèi)按0.2VVM通入無(wú)菌空氣，24h到48h內(nèi)按0.4VVM通入無(wú)菌空氣，48h后按0.2VVM通入無(wú)菌空氣，50～72h內(nèi)醋酸酸度不再上升結(jié)束發(fā)酵。

（5）后熟、壓榨

①黑曲霉麩曲的制備

將冰箱保藏菌種在超凈工作臺(tái)中接種于黑曲霉試管斜面培養(yǎng)基中，置于30℃下恒溫培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)3～5d，至出現(xiàn)大量的黑色孢子。三角瓶麩皮培養(yǎng)基滅菌后，趁熱搖散培養(yǎng)基，冬天冷卻至40℃下，夏天冷卻至30℃左右，在無(wú)菌操作條件下，用接種環(huán)挑取已培養(yǎng)好的試管原種中的黑曲霉孢子，接入三角瓶麩皮培養(yǎng)基中，搖勻，30℃下置于恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行恒溫培養(yǎng)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)曲料稍微結(jié)塊時(shí)，搖瓶將結(jié)塊搖碎。繼續(xù)培養(yǎng)，待孢子由黃色變成黑褐色即可使用。

②在醋酸發(fā)酵液升溫至50～55℃，按1.5%（w/V）比例投入成品麩曲，分別恒溫靜置培養(yǎng)48h后冷卻，通過(guò)小型板框壓榨機(jī)進(jìn)行壓榨，收集流出的清液。

（6）勾兌

調(diào)整酸度（以乙酸計(jì)）為3.5%，并在醋液中加入1.7%～2.0%的食鹽以及1.2%～1.5%的蔗糖，以使米醋的酸味柔和，口味純正、協(xié)調(diào)。并依據(jù)需要適當(dāng)添加食用級(jí)焦糖色素來(lái)進(jìn)行米醋的勾兌。

（7）滅菌

滅菌溫度控制在80℃以上，時(shí)間10min。

（五）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

1.糖化過(guò)程中DE的變化

表1-5-6　糖化過(guò)程中DE的測(cè)定結(jié)果

2.酒精發(fā)酵過(guò)程中酒精度、殘?zhí)堑淖兓?/p>

表1-5-7　酒精發(fā)酵過(guò)程中酒精度、殘?zhí)堑臏y(cè)定結(jié)果

3.醋酸發(fā)酵過(guò)程中總酸（以乙酸計(jì)）、酒精度、pH值、溶氧等變化

表1-5-8　醋酸發(fā)酵過(guò)程中的總酸、酒精度、pH值、溶氧測(cè)定結(jié)果

4.計(jì)算原料出醋率

5.成品醋酸主要理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)

表1-5-9　成品醋中理化及微生物指標(biāo)

（六）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.液態(tài)深層發(fā)酵法生產(chǎn)的米醋因?yàn)檩^短周期與純種發(fā)酵，在風(fēng)味上較傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵制備的米醋要顯單薄。近年來(lái)，用添加麩曲后酵方法來(lái)增強(qiáng)、改善米醋風(fēng)味，豐富口感的工藝得到了一定范圍內(nèi)的應(yīng)用。其機(jī)理大致有兩點(diǎn)：①麩曲中黑曲霉合成的酸性蛋白酶能水解醋醪米渣中的蛋白質(zhì)使氨基態(tài)氮增加，從而使口感更柔和、豐富；②麩曲的特殊香味大大增加了米醋的醇厚風(fēng)味，使成品帶有醇厚曲香。

2.液化與糖化及酒精發(fā)酵的徹底與否對(duì)醋酸發(fā)酵影響很大，若液化、糖化階段未徹底，殘留的糊精較多，將不被酵母菌及醋酸桿菌利用，不僅影響原料的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)會(huì)使醋酸發(fā)酵產(chǎn)生大量的泡沫，造成溢罐。酒精發(fā)酵若未徹底，即殘?zhí)侵蹈邥r(shí)就進(jìn)行醋酸發(fā)酵，也會(huì)有大量的泡沫產(chǎn)生，造成溢罐。且殘?zhí)强赡軙?huì)在后酵階段的高溫下與蛋白質(zhì)、多酚等物質(zhì)反應(yīng)生成不良?xì)馕?，影響成品風(fēng)味。因而，酒精發(fā)酵一定要在殘?zhí)墙咏?時(shí)才能進(jìn)行醋酸發(fā)酵。

3.酵母菌為兼性厭氧菌，在有氧的情況下，酵母菌可進(jìn)行有氧呼吸（也是主要的細(xì)胞呼吸類(lèi)型），并且繁殖；在缺氧的情況下，酵母菌可進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生酒精。因此，在前期通入無(wú)菌空氣有利于酵母的快速繁殖，在酒精發(fā)酵過(guò)程中應(yīng)停止攪拌及通氣。

4.醋酸菌是好氣性細(xì)菌，因此液態(tài)深層培養(yǎng)時(shí)必須供給足夠的氧氣。通風(fēng)量一般為理論計(jì)算需氧量的2.8～3.0倍，發(fā)酵前、中、后期可根據(jù)發(fā)酵實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，但絕不能中斷供氧，否則會(huì)導(dǎo)致菌體死亡。

5.醋酸發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生泡沫是正常現(xiàn)象，主要是由死亡的醋酸桿菌菌體蛋白造成的，如泡沫過(guò)多造成溢罐，可使用少量植物油進(jìn)行消泡。因食醋是直接食品故不允許用化學(xué)消泡劑。

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（編者：戴德慧）