第五章醋.ppt

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1、第五章 食醋生产,第一节 概述,一、定义：食醋是以淀粉质为原料，经过淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵三个主要过程及后熟陈酿制成的一种酸、甜、咸、鲜诸味协调的酸性调味品。,二、食醋的种类,（一）按原料分类 米醋、薯干醋、麸醋、粮醋、果醋、酒醋、醋酸醋、代用原料醋。 （二）按原料处理方法 生料醋、熟料醋 （三）按生产工艺 1、麸曲醋：麸曲作糖化剂 老法曲醋：自然发酵制作糖化曲 2、按醋酸发酵方式 （1） 固态发酵醋 （2） 液态发酵醋 （3） 固稀发酵醋,（四）按颜色 浓色醋、淡色醋、白醋 （五）按风味 陈醋、薰醋、甜醋,第二节 食醋发酵的理论基础,一、发酵过程 （一）淀粉糖化 淀粉 液化 糊精 糖化

2、 可发酵性糖（Glucose等） （二）酒精生成 糖 酵母菌 乙醇+甘油、乙醛、醇、酸 （三）醋酸发酵 乙醇 醋酸氧化酶 醋酸 O CH3CHOH CH3COOH,一、发酵过程,（四）陈醋后熟 1、色：红曲颜色 迈拉德反应（糖+Aa o 色） 2、香：酯化反应 CH3CHOH+ CH3COOH CH3COO OCH CH3 3、味：酸：醋酸及其他有机酸 甜：残糖 鲜：Prt Aas,二、与酿醋有关的微生物：,（一）糖化菌种,1、曲霉 Aspergillus （1）黑曲霉群 370C 孢子穗黑褐 糖化型淀粉酶、麦芽糖酶、酸性蛋白酶、鞣酶、转化酶、菊糖酶等，生成量大。 工业上常用做生产五信子酸、柠

3、、葡糖酸及酒精制作。 主要种类：甘薯曲酶、泡盛曲霉、宇佐类曲霉、黑曲霉。 （2）黄曲霉群 黄曲霉：小梗多为双层 未曲霉：小梗多为平层 （分生孢子穗黄绿色） 主要酶第：蛋白酶、淀粉酶（纤维素酶、菊糖酶、醋酶、氧化酶） （3）根霉 米根霉群、华根霉 （4）毛霉 鲁氏毛霉,二、与酿醋有关的微生物：,（二）酵母菌 生长温度：4410C 最适生长温度：28300C 最适发酵温度：30330C,pH范围：3. 56 最适pH：4. 55. 5,主要种类 Rasse 、Rasse、 K、南阳五号 酶系：蔗糖转化酶（蔗糖 葡萄糖，果糖），麦芽糖酶，酒化酶（酒精发酵酶及辅酶系，包括已糖磷酸化酶、氧还酶、烯醇化酶

4、、脱羧酶）,（三）醋酸菌 醋酸杆菌属和葡萄糖杆菌属 53种，杆菌G-无芽孢、好氧，最适生长温度300C，最适发酵温度28，最适生长PH值5.46.3，最适发酵pH3.5-6.5。充分给氧时生长繁殖。 C2H5OH+OCH3CHO+H2O+OCH3COOH+H2O 其他产物：有机酸、脂类,二、与酿醋有关的微生物：,（三 ）醋酸菌,生物学特点： 醋酸杆菌属：氧化乙醇为醋酸、且继续氧化成CO2、H2O，不氧化Glucose,不要求VIT，同化有机酸 葡糖杆菌属，不同化有机酸，氧化葡糖，需VIT，氧化醋酸但能力弱，不分解醋酸。 主要醋酸菌： 弯曲醋杆菌，许氏醋杆菌、氧化醋酸杆菌，产醋醋酸杆菌、巴氏醋杆

5、菌、产黑醋酸杆菌。,（三 ）醋酸菌,优良菌种的条件 繁殖快、生酸速度快，耐酸、耐高温、抗杂菌、产香和风味物、分解醋酸能力弱。 沪酿1.01，中科1.41较好。 目前很少纯醋酸菌发酵。易造成菌种劣化。因此，只有纯种扩大培养和控制发育和发酵条件才能稳产高产。,三、酿醋过程的生物化学作用,（一）糖化作用 1、液化淀粉酶（-淀粉酶）：从内部切断1.4糖苷键，产物糊精含1.6糖苷键，少量麦芽糖、葡萄糖。 2、 糖化淀汾酶：霉菌分泌 非还原未端顺序切开1.4糖苷键，产物葡萄糖 包括：-淀粉酶 ；异淀粉酶；糖化酶 ；转移葡糖苷酶,（二） 酒精发酵：,1、反应式 CH3COCOOHCH3CHO+CO2+ Q

6、2H CH3CH2OH 100份葡糖 ： 48份酒精 94. 83% 46份CO2 5.17%用于培植和生成副产品（甘油、琥、醛、乳、杂醇油）,（二） 酒精发酵：,2、发酵过程： （1）发酵前期： 酵母菌生长，发酵作用不强，控制品温300C以免菌体早衰。 （2）主发酵期： 菌数达1亿/ml，氧耗尽停止生长开始发酵为主。糖分下降，酒精、CO2增多，升温30340C最适。 （3）后发酵期： 糖分大量消耗，发酵缓慢，品温降至30320C 一般可发酵到12%14%,（二） 酒精发酵：,3、酶系 30多种，直接参与发酵的10多种，不含分解淀粉的酶。 直接相关酶系 水解酶系：蔗糖酶、麦芽糖酶、肝糖酶、酒化

7、酶系。 4、酒精发酵与氧的关系 ：巴斯德效应 5、副产物： 甘油 、琥珀酸、乳酸、丁酸 杂醇油 ：一类高沸点油状混合物，主要是醇类，黄包或棕色，难闻。 酸：琥珀酸、乳酸、丁酸。,（三）醋酸发酵：,C2H5OH +O CH3CHO+H2O CH3CH（OH）2（乙醛水化物） 氧化酶 O CH3COOH+H2O,1、发酵过程：,（三）醋酸发酵：,2、得率计算 1CH3CH2OH1CH3COOH+481. 5J+H2O 理论上：1mol(46g) 1mol(60g), 1：1.304 实际上： 1：1 原因： 醋酸挥发 氧化成CO2，H2O,四、其它生物化学作用 1、蛋白质分解 Aa ，增鲜 2、产

8、生色泽：美拉德反应 3、风味物质成： 乙醛、醋化、水和醇的缔合等。 一般经历16月陈酿。,第三节 食醋发酵的原料,一、原料： 主料 辅料 填充料 添加剂,一、原料：,（一）主料： 指能被微生物发酵生成醋酸的主要原料，包括含淀粉、含糖、含酒精的三类。以淀粉类糖食为主。 长江以南：大米、糯米 长江以北：高粱、小米 主料扩大范围：玉米、薯、土豆、碎米、麸皮、谷糠、糖糟、废糖蜜、含淀粉野生植物（橡、菊、芋）、果疏（梨、柿、枣、蕃茄）。,一、原料：,（一）主料：,常用主料化学成分： 1、碳水化合物 淀粉： 链淀粉：1.4糖苷键。 支链淀粉：1.4和1.6糖苷键。 2、蛋白质：含量以 豆谷薯 3、脂肪：含

9、量高时酒精发酵生酸快，抑制酵母菌，故越少越好。 4、纤维素：-D-Glucose藉-1.4糖苷键连接。 mw50000400000一般不能利用。,（一）主料：,常用主料化学成分：,5、灰分：P、S、Mg、k、Ca 6、果胶：主要成分多聚半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲醋 果胶分子中的甲氧基（OCH3）加热时生成对人体有害的甲醇。蒸煮压力越高甲醇量越高，故薯类蒸煮压力0.10.2Mpa 7、单宁:以水果、高梁中居多 多羟基酚酸及其衍生物，遇铁呈兰色，能使蛋白质凝固，使糖化酶、醋母细胞凝固硬化。 制醋时采用黑曲霉，其产生的单宁酶可降低单宁含量,（二）辅料：提供微生物营养 作用： 增加糖、Aa含量，增色、香

10、、味，吸水，疏松等。 种类：细谷糠、麸皮、豆粕 （三）填充料（固态发酵和速酿法） 疏松醋醅积存和流通空气 一般要求接触面积大，纤维质有相当硬度和惰性。 如：谷壳、秸杆、玉米心。,（四）添加剂： 调色、调味、改善体态 1、1、食盐： 调味 醋酸发醋完成后抑菌，防止醋酸分解。 2、2、蔗糖：增加甜味和浓度。 3、3、芝麻、茴香、生姜等：赋予风味。 4、4、炒米色：增加色泽和香气。,二、原料选择原则 1、淀粉（糖、酒精）含量高 2、资源丰富、产地离工厂近 3、容易贮藏 4、不霉烂变质，符合卫生要求。,第四节 糖化发酵剂,一、糖化剂糖化所用的催化剂,1、大曲（快曲） 以大麦、碗豆为原料，利用空气中微生

11、物自然繁殖而成的，以根、毛、曲、酵为主，并有大量野生菌的糖化曲。 特点： （1）主要是对酶的利用，成曲后，霉菌死活无关。 （2） 数十种菌发酵而成，代谢产物丰富，风味好。 （3） 淀粉利用率低，生产周期长。 （4） 便于保管存放。,2、小曲（酒药、药曲） 大米、大麦等为原料，加或不加中草药，接种驯化或纯种根霉产生的淀粉酶进行糖化作用。 特点：用量少，便于运输，对原料选择性强。 工艺： 3、麸曲： 麸皮为原料，人工纯种培养制成的糖化发酵剂。国内酿醋厂普遍采用。 特点：糖化力强，出醋率高，操作简便，周期短。,4、红曲 5、液体曲：以曲霉、细菌为种系，经发酵罐深层培养得的含淀粉酶和糖化酶的液体曲。

12、特点：机械化程度高 减少劳动强度设备 技术要求高。 6、淀粉酶制剂 从深层法生产中提取酶制剂，如用于淀粉液化的枯草杆菌淀粉酶；用于糖化的菊糖淀粉酶。,二、酒母与酒精发酵 酒母：选择性能优良的酵母菌经逐级扩大纯培养后用于糖化醪的酒精发酵。 工艺： 1、酵母斜面活化 2、酒母扩大培养：一级菌种 四级菌种 质量：酵母菌数：8*107；出芽率大于20%；总酸0.5g/100ml 3、酒精发酵工艺 液态法：先糖化后发酵 固态法：糖化发酵同时进行 小曲法：培菌糖化（固态）投水发酵（液态）,三、醋酸菌与醋酸发酵 老法酿醋： 利用环境中自然附着的醋酸菌： 发酵周期长，得率低，劳动强度大，质量不稳定。 工业化酿

13、醋 使用纯化的优良醋酸菌 发酵周期短，得率高，质量稳定。,三、醋酸菌与醋酸发酵 1、制醋工业常用醋酸菌： 2、醋母制备工艺 培养基：食用酒精3-4%，葡萄糖0.3%，酵母膏0.5-1%，斜面培养基加碳酸钙和琼脂。 温度：30左右；时间24hrs 菌种质量：菌体形态单纯，总酸1.5-1.8g/100ml,第五节 酿造醋的基本工艺,一、淀粉糖化：酶的作用部分转变为可发酵性糖如麦芽糖、葡萄糖等。小部分非发酵性糖存在于醋中，使食醋具有甜味。 在酒精生产中，能被酵母利用、同化的糖类称为可发酵性糖，可发酵性糖能满足酵母对碳源营养的要求，为酵母生命活动提供所需能量，因其全部能被酵母所利用，除了酵母 自身生长

14、、繁殖消耗外(1-2)，其余全部能生成酒精、二氧化碳及其它发酵产物。可发酵性糖主要包括有：蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖和半乳糖等。生产中通常用的是蔗糖、葡萄糖，其次是麦芽糖和果糖。,二、酒精发酵,表观现象分为三个阶段：发酵前期、主发酵期、后发酵期 本阶段的实质是可发酵性糖转化为酒精的过程,三、醋酸发酵,醋酸发酵除将酒精转化为醋酸外，还能生成多种羟基酸，乙醇再与有机酸结合形成具有香味的酯。 醋酸菌酒精浓度512%和醋酸浓度67%时生长停止繁殖，11.5%的食盐浓度生长受到抑制。,四、陈酿后熟作用,陈酿后熟的方法：一是醋醅陈酿加盐；二是生醋经日晒夜露，浓缩陈酿；三是成品醋封坛陈酿。 陈酿期间主要变化

15、：色泽变化（氨基羰基反应、储藏温度、容器等）、风味变化（氧化反应，如生成乙醛、酯化反应、水和醇的缔合反应减少分子活度，风味醇和）,第五节 几种主要酿醋工艺,一、工艺概况 固态法：山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋等。产品特点为：风味优美、品质优良、色香俱佳。参与酿造的微生物多、酶系全、生产周期长、经过陈酿有关。 淀粉利用率低、生产周期长、劳动强度大、生产能力有限。 液态法：原料利用率高、机械化,二、传统发酵醋的工艺比较,山西陈醋 以高粱、玉米、麸皮、谷糠作为主要原料，用曲量大，大曲用量占高粱62%； 低温酒精发酵 高温醋化，温度为4345 熏醋 夏日晒，冬捞冰，陈酿时间长，,山西陈醋特点,色泽黑紫，

16、风味清香 质地浓稠，酸味醇厚 回味绵长 产品久储无沉淀，不变质,镇江香醋,以优质糯米为主要原料 采用固态分层发酵 酿酒、制醅、淋醋三个过程40道工序60天 色、香、酸、浓 以酒药和麦曲作为糖化发酵剂,固态分层发酵的原理,分为制醅培菌和发酵产酸两个阶段 半固态的酒麸混合物，加入砻糠与表层料混合，成为酒麸糠层，接入发酵旺盛的醋醅混合均匀，在覆盖一定量的砻糠，发酵35天，温度达43度翻醅。进行醋酸菌扩大培养； 翻醅主要是将表层发热醋醅与底下酒麸料混合 10天后全部翻缸完成，倒缸，称露底,炒米色的定义,优质大米经过炒制后溶于热水中用于增加镇江香醋的色香味的一种添加料,福建红曲老醋,以糯米为主要原料 以

17、红曲为糖化发酵剂 采用分次添加液体发酵工艺 加入芝麻调香、白糖调味、多年陈酿 产品特点：香气独特，口味醇厚，酸中带甜，色泽棕黑,四川保宁麸醋,以麸皮为原料 以药曲作为糖化发酵剂 糖化、酒化、醋化同时进行 产品工艺独特，色泽黑褐，酸味浓厚，稍带鲜味，具有特殊芳香,几种新型酿醋工艺,生产周期短、机械化程度高、产品卫生好、产量大幅度提高。 1、液态深层发酵工艺：液化、糖化、酒精发酵均在液态下进行。能耗大，通风条件和冷却条件严格，产品色泽和风味与传统工艺比较，差距较大。 淀粉原料调浆液化糖化灭菌降温酒精发酵醋酸发酵灭菌过滤配制成品,生料糖化液态发酵法：,1、采用无蒸煮糖化工艺，以黑曲霉麸曲为糖化剂，淀

18、粉糖化和酒精发酵同时进行，属于液态复式发酵；再以酵母或活性干酵母作为发酵剂，使用较大量的上一批醋液作为种液，进行回流浇淋的液态醋酸发酵。 玉米面或高粱面配料搅拌（黑曲霉和麸曲）糖化与酒化（加酵母）酒醪过滤酒液醋化成熟淋醋化验配兑加热灭菌包装成品,速酿法,1、以稀酒液为原料，使其在醋塔内流经过附着大量醋酸菌的填充料，酒精很快氧化为醋酸。有以下优点；（1）填充料来源广泛，可以连续使用，节约麸皮，且不要出渣，减轻劳动强度；（2）原料出品率高。只是风味比较单调。（3）采用“定时回浇，以温定浇”的工艺,几种国外酿醋,1、日本米醋的生产工艺： 日本的老法米醋是以米、米曲和水为原料，采用自然发酵酿制而成。有

19、静止式、速酿法、深层通风法。 2、法国葡萄酒醋的生产工艺： 补充葡萄酒，良好的醋膜呈灰色，有光泽。 3、英国的麦酒醋： 以不含酒花的麦芽汁为原料，再加醋母发酵而成，风味良好。 4、德国速酿醋的生产工艺： 酒精的醋酸转化率高。成品风味差。,第六节 保健果醋,一、果醋的保健作用 1、消除疲劳：人的疲劳是人体体液酸化的结果。醋是缄性食品。 2、帮助消化，利于吸收：刺激神经。 3、预防衰老：抑制或降低过氧化脂质的形成，减少老年斑。 4、提高胃肠的杀菌能力：对葡萄球菌、大肠杆菌、痢疾杆菌和嗜盐菌有很强的杀灭作用。 5、增强肝脏机能：含有丰富的氨基酸、醋酸、乳酸等，提高肝功能、解毒、促进新陈代谢作用，降低

20、肝病发病率。 6、扩张血管：降低血压，防止心血管疾病，降低尿糖含量，防止糖尿病。 7、增强肾功能：利尿、防结石、 8、防治肥胖：促进体内脂肪的转化。 9、美容护肤：促进血管伸张、杀菌,二、果醋的制作,1、水果营养丰富、食疗同源的天然食品，它含有丰富的营养物质，还含有多种丰富的生物活性物质。对某些疾病、促进人体健康有明显的功效。 2、我国现状：水果资源相当丰富，但果品的食用和加工能力远跟不上生产能力，造成资源的巨大浪费，甚至污染环境。 果醋与粮食醋比较，刺激小且口味柔和，具有水果的特有香气。 3、水果的酿制方法：,食醋生产新技术与发展方向,一、优良性能生产菌株的选育：纯培养技术提高发酵率。 二、生物新技术的采用： 1、固定化细胞及反应器技术在食醋生产中的应用。 2、酶制剂的应用：扩大原料使用范围，缩短糖化时间，简化生产工艺，提高淀粉利用率。 3、高温活性干酵母的使用： 三、生产工艺的革新： 1、液态深层发酵工艺中食醋产品质量的提高： 2、陈酿方法的改进：,