醋的生产工艺的改进

发酵工程期中论文醋的生产工艺的改进1该项选题的目的和意义醋是中国各大菜系中传统的调味品。从我个人来说，醋是我最爱的调味品。因此这个项 目吸引了我，再加上醋对人体有很多益处。据不完全统计，醋的益处有一下几点：1、消除疲劳：丰富的有机酸能促进糖类代谢，分解 体内疲劳物质，消除人的倦怠感。2、平衡血液酸碱度：醋是酸性食品，在摄取过多的鱼、肉、精白米、面包等食物后，喝点 醋能起到助消化的作用，并维持体液的酸碱平衡。3、帮助消化：醋含有挥发性物质及氨基酸等，能刺激大脑神经中枢，使消化器官分泌大量 消化液，增强消化功能。4、预防衰老：醋能抑制和降低人体衰老过程中过氧化脂质的形成，减少老年斑的产生。5、扩张血管：醋能降低血压，防止心血管疾病，也能降低尿糖含量，预防糖尿病。6、增强肾功能：醋能利尿，预防便秘，防治肾结石、胆结石、膀胱结石等疾病。7、增强肝脏功能：醋中所含的醋酸、氨基酸、乳酸等丰富的营养物质能提高肝功能。8、提高肠胃的杀菌力：醋有很强的杀菌效果，能杀死葡萄球菌、大肠杆菌等。9、美容护肤：醋中所含的醋酸、乳酸、氨基酸等能促进血液循环，使人皮肤光滑。10、预防肥胖：醋中的氨基酸可消耗体内过多的脂肪，减肥效果不错。我国自古代起就有酿造醋的工业，明末清初与山西老陈醋、镇江香醋、保宁醋与福建红 曲米醋并列为清代流传至今的“四大名醋”。因此我觉得若能够改善醋的生产工艺，无论是 从个人来讲，还是从民族工业来讲，都是相当有好处的。2生产菌种的获得途径和方法人类利用当地可发酵性原料和酒精原料，已经进行了数千年醋的生产。主要用果实和糖汁 生产，包括枫蜜、糖蜜和蜂蜜，也可以用糖化的谷类和根部淀粉加工。在有酒精原料（如葡 萄酒、苹果酒和烈性酒精）可以直接利用的时候，醋的生产仅仅需要醋化步骤。如果烈性纯 酒精作为原料，必须在醋化之前加入其他营养。在全世界，食醋和陈醋的原料是不同的。在美国，苹果酒醋是主要的来源，而中欧和南欧 红葡萄酒醋和白葡萄酒醋占优势，英国一般使用麦芽醋。也有少量其他原料醋的生产，如不 同的果实和香脂醋。现在世界醋的年产量大约是200亿升。1酒精发酵这是一个厌氧工艺，是用特殊的产醋酵母菌株酿酒酵母葡萄酒变种S. cerevisiae var. ellipsoideus）来进行生产的。2醋酸发酵醋酸发酵是高度好氧过程，主要是醋酸细菌的生物转化，涉及到乙醇到醋酸的不完 全氧化根据对醋酸的作用，可以把这些细菌分成两种主要类群。超氧化类群的成员（包括醋化醋杆菌和巴氏醋杆菌）可以将醋酸代谢为CO2和H2O； 亚氧化类群（如氧化葡糖杆菌）的菌株不能进行所谓的超氧化。获得途径：从自然界中直接获得。3发酵工艺过程原料T液化T栖化T懿一骤一分割取醋精制检测成品干酵豚一*活化试管 级酸酸：级醋酸菌种一曲种（摧床）人困伊Jt：级船酸 -缱酷醪菌种（据床）一*扩大菌种3.1米质对醋的质量、产量有直接的影响，糯米的支链淀粉比例高，所以吸水速度快，粘性 大，不易老化,有丰富的营养，有利于酯类芳香物质生成，对提高食醋风味有很大作用。麸皮能吸收酒醅和水份，起疏松和包容空气的作用，含有丰富的蛋白质，对食醋的风味有密切 的关系。大糠主要起疏松醋醅的作用，还能积存和流通空气，利于醋酸菌好氧发酵。3.2糖化 糯米经粉碎后，加水和耐高温淀粉酶，打进蒸煮器进行连续蒸煮，冷却，加糖化酶进行糖化。 3.3酒精发酵淀粉经过糖化后可得到葡萄糖,将糖化30min后的醪液打入发酵罐，再把酵母罐内培养好的 酵母接入。酵母菌将葡萄糖经过细胞内一系列酶的作用，生成酒精和CO2。在发酵罐里酒精发酵分3个时期:前发酵期，主发酵期，后发酵期。3.3.1前发酵期在酒母与糖化醪打入发酵罐后,这时醪液中的酵母细胞数还不多，由于醪液营养丰富,并有少 量的溶解氧,所以酵母细胞能够得以迅速繁殖，但此时发酵作用还不明显，酒精产量不高，因 此发酵醪表面比较平静，糖份消耗少。前发酵期一般10h左右,应及时通气。3.3.2主发酵期810h后，酵母已大量形成，并达到一定浓度，酵母菌基本停止繁殖，主要进行酒精发酵，醪 液中酒精成分逐渐增加,CO2随之逸出，有较强的CO2泡沫响声，温度也随之很快上升,这时最 好将发酵醪的温度控制在3234C之间，主发酵期一般为12h左右。3.3.3后发酵期后发酵期醪液中的糖份大部分已被酵母菌消耗掉，发酵作用也十分缓慢,这一阶段发酵，发酵 醪中酒精和二氧化碳产生得少，所以产生的热量也不多，发酵醪的温度逐渐下降，温度应控制 在3032C,如果醪液温度太低，发酵时间就会延长，这样会影响出酒率，这一时期约需40h 左右完成。3.4醋酸发酵酒精在醋酸菌的作用下，氧化为乙醛,继续氧化为醋酸，这个过程称为醋酸发酵，在食醋生产 中醋酸发酵大多数是敞口操作,是多菌种的混合发酵，整个过程错综复杂，醋酸发酵是食醋生 产中的主要环节。3.4.1提热过杓将麸皮和酒醅混和，要求无干麸，酒精浓度控制在5%7%为好,再取当日已翻过的醋醅做种 子，也就是取醋酸菌繁殖最旺盛醋醅做种子，放于拌好麸的酒麸上，用大糠覆盖，第2d开始， 将大糠、上层发热的醅与下面一层未发热的醅充分拌匀后,再盖一层大糠，一般10d后可将配 比的大糠用完，酒麸也用完开始露底，此操作过程称为“过杓”。3.4.2露底“过杓”结束，醋酸发酵已达旺盛期。这时应每天将底部的潮醅翻上来，面的热醋醅翻下去， 要见底，这一操作过程称为“露底”。在这期间由于醋醅中的酒精含量越来越少，而醋醅的酸 度越来越高,品温会逐渐下降,这时每日应及时化验，待醋醅的酸度达最高值,醋醅酸度不再 上升甚至出现略有下降的现象时,应立即封醅,转入陈酿阶段,避免过氧化而降低醋醅的酸 度。3.5封醅封醅前取样化验，称重下醅，耙平压实，用塑料或尼龙油布盖好，四边用食盐封住，不要留空隙 和细缝，防止变质。减少醋醅中空气，控制过氧化，减少水份、醋酸、酒精挥发。生产工艺要点1酒精发酵阶段糯米粉碎后蒸煮要适当,糖化时不能过度糖化，前、后酵的发酵温度要准确掌握。应注重环境 卫生和强化无菌观念，以免污染上杂菌而影响产酸率及成品质量。2醋酸发酵阶段醋酸菌将酒精氧化成醋酸，必须有充分的氧气、足够的前体物质、一定的水分及适宜的温度 而固态分层发酵法可满足上述四项条件。由于一年四季气温相差很大,使醋醅保持一定的品 温,是件不大容易的事情。若醅面层的品温为4546C,则发酵后能产生良好的醋香味;若醅温 高于47C,则有得于杂菌的生长，使醋醅产生异味。醋酸发酵开始时添加成熟醋醅,是利用“种子分割法”的原理将成熟醋醅作为“种子”（或称为引子），因此，所选用的成熟醋醅，一定要保证其品质优良，方能使其顺利地完成逐级扩 大和发酵的双重任务。3封醅阶段封醅也是重要的一环。在历时30d的陈酿期瓦要随时检查封口，避免产生裂缝等现象。酒精转化为醋酸很大程度上是通气技术问题，为了使醋酸细菌与氧气进行氧化，必须使空气 密切接触液体。4产品的制备4.1淋醋淋醋采用3套循环法。将淋池、沟槽清洗干净干醅要放在下面，潮醅放在上面，一般上醅量离 池口 15cm,加入食盐、米色，用上一批第2次淋出的醋液将醅池泡满，数小时后,拔去淋嘴上的 小橡皮塞进行淋醋，醋液流入池中，为头醋汁，作为半成品。第1次淋完后，再加入第3次淋出的 醋液浸泡数小时，淋出的醋液为二醋汁,作为第1次浸泡用。第2次淋完后，再加清水浸泡数小 时，淋出得三醋汁,用于醋醅的第2次浸泡。淋醋时不可一次将醋全部放完要边放淋边传淋。 将不同等级的醋放入不同的醋池，淋尽后就即可出渣，出渣时醋渣酸度要低于0.5%。4.2浓缩、储存将淋出的生醋经过沉淀,进行高温浓缩，高温浓缩有杀菌的作用。再将醋冷却到60C,打入储存 器陈酿16个月后，镇江香醋的风味能显著提高。在贮存期间镇江香醋主要进行了酯化反应 因为食醋中含有多种有机酸和多种醇结合生成各种酯,例如醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯 和乳酸乙酯等。贮存的时间越长，成酯数量也越多，食醋的风味就越好。贮存时色泽会变深, 氨基酸、糖份下降1%左右,因此也不是贮存期越长越好，从全面评定，一般均为16个月。贮 存时容器上一定要注上品种、酸度、日期。5改进醋产品的缺陷和弊病主要包括产生沉淀，或由金属离子引起的混浊。醋酸细菌感染导致粘液 产生，某些醋酸细菌可能引起过氧化。一些野生酵母和真菌氧化醋酸。从低质量或废的醋中回收的醋酸，可以用于化学原料。方法是分级蒸馏和溶剂提取等。可以通过改良生产菌种或工艺，来改善醋酸生产效率。5.1提高产酸速率5.1.1保证醋酸发酵醪中醋酸菌种的活性要做到这一点，需要改进醋酸菌种保存方法，可改 固体斜面保存为液体保存。固体斜面保存的菌种由于暴露在空气中，酒精含量等成分不稳定， 使醋酸菌在保藏中容易产生变异。液体保存可使菌种储藏环境相对稳定，代谢缓慢，能保存 菌种特性，特别是对生产高酸菌种更是如此。在菌种储藏阶段就要保持菌种特性，这是保证 产酸速率的关键。5.1.2影响产酸速率和产醋酸量的因素发酵状态的菌体活性浓度、适宜的酒精浓度、适宜的 供养速度和温度等都与产酸速率有较大关系。当醋酸发酵罐和适宜配料确定后，几乎决定了 发酵醪的供养速度和温度控制等，除此之外，适宜的酒精浓度、适宜的醋酸浓度、高活性菌 的浓度是高产酸速率的决定因素。而生成的醋酸总量除上述因素以外，还有发酵液总量的影 响。5.2提高生产效率和降低费用如果在醋酸发酵中能缩短发酵前期的迟缓期时间，使醋酸菌在醪液中酒精和醋酸浓度发生变 化时，尽快适应环境变化，用较短的时间进入对数期和稳定期，可缩短发酵周期、降低能源 消耗和人工成本。如每发酵周期缩短4h6h，每罐次（约产醋21t）节电60度以上；发酵人 工成本也可降低25%左右，发酵罐使用效率和产量会大大提高。5.3提高出品率的方法1/2分割连续发酵，在分割取醋时，由于预防“回酸”现象的发生，就会让发酵醪中保留较 多的剩余酒精，一般浓度在0.3%vol左右，这部分酒精除了一小部分在后处理阶段转化成酯 类外，大部分在灭菌时挥发损失了。保证这部分剩余酒精全部转换成醋酸，可大大提高出品 率，提高效益。5.4新工艺方法新工艺方法从菌种活化后的试管开始，经一级摇床培养、二级摇床培养、一级菌种扩大培养、 二级菌种扩发培养、一级生产扩大培养、“分罐扩大培养”至“发酵终点放罐”共计七级操 作程序。如在一级生产扩大培养就发酵到终点，这样可大大提高利用率，但发酵周期太长， 设备利用率低；如一级扩大培养以后即1/2分割取醋，生产过程控制不好，对菌种不利且损 失大量剩余酒精，一般损失在0.3%以上。因此，既要达到完全发酵，又要解决连续生产问 题，是新工艺方法的关键。5.4.2掌握好分罐时机分罐前发酵液酒精浓度一般在1.5% vol2.5% vol；醋酸浓度一般在3.5g/100mL4.5g/100mL 使分罐后添加酒醪后迟缓期大大较短，一般用2h4h就可达到正常的产酸速率。浓缩阶段 浓缩作用有两个，既可灭菌，又能使蛋白质等变性凝固而作为沉淀物除去。但是应控制煮沸时 间（煮沸强度），以免醋酸及其它香气成分过多的挥发。