浅谈发酵型高酸度醋的应用及酿造技术.pdf

第5 期 2 0 0 6 年5 月 中国调味品 C H I N AC o N D I M E N T N O 5 M a y 2 0 0 6 文章编号：1 0 0 0 - - 9 9 7 3 ( 2 0 0 6 ) 0 5 一0 0 1 2 一0 5 浅谈发酵型高酸度醋的应用及酿造技术 刘军1 ，朱文优1 ，王亚利2 ( 1 四川理工学院生物工程系，四川自贡6 4 3 0 0 0 ； 2 福林斯( 徐州) 生化技术有限公司，江苏徐州 2 2 1 0 0 4 ) 摘要：介绍了发酵型高酸度醋及其应用，阐述了发酵型高酸度醋酿造技术的发展及其工作原理。 关键词：发酵型高酸度醋；应用；酿造技术 中图分类号：T S 2 6 4 2文献标识码：A Di s c u s st oa p p li c a t i o na n df e r m e n t a t i o nt e c h n o l o g yo f h i g ha c i df e r m e n t e dv i n e g a r L I UJ u n l ，Z H UW e n y o u l ，W A N GY a 一1 i 2 ( 1 S i c h u a nT e c h n o l o g yU n i v e r s i t yB i o - e n g i n e e r i n gD e p a r t m e n t ，Z i G o n g ，6 4 3 0 0 0 ，C h i n a ； 2 F r i n g sX u z h o uB i o C h e m i c a lT e c h n o l o g yC o L t d ，X u z h o u ，2 2 1 0 0 4 ) A b s t r a c t ：T h ea r t i c l ei n t r o d u c e dt h eh i g ha c i df e r m e n t e dv i n e g a ra n di t sa p p l i c a t i o n R e t r i e v e dt h e d e v e l o p m e n th i s t o r yo ff e r m e n t a t i o nt e c h n o l o g y A n da l s oi n t r o d u c et h ep r i n c i p l eo ft h ef e r m e n t a t i o nt e c h n o l o g y K e yw o r d s ：f e r m e n t e dh i g ha c i dv i n e g a r ；a p p l i c a t i o n ；f e r m e n t a t i o nt e c h n o l o g y 发酵型高酸度醋通常是指总酸含量( 以 醋酸计) 在1 0 “ - - 2 2 之间的以粮食及其加 工副产物为原料的酿造醋，其色泽与醋酸发 酵前醪液的颜色一致，呈淡黄色或白色，它与 采用冰醋酸勾兑的所谓发酵型高酸度醋有着 本质区别。普通酿造醋通常是指总酸含量 ( 以醋酸计) 在3 5 6 之间的以粮食及 其加工副产物为原料酿造的食醋，其色泽呈 棕红色、棕褐色或淡黄色。与普通酿造食醋 相比，发酵型高酸度醋具有应用面广、杀菌力 强、保鲜效果好、生产效率及自动化程度高、 生产以及储存成本低等诸多特点。目前高酸 度的发酵醋的应用领域已经从过去单一的家 庭和餐饮业调味扩展到了食品加工、医药、美 容、保洁等多个领域。不仅如此，随着东西方 饮食文化的相互交融、相关产业对发酵型高 酸度醋需求的不断增加以及对它许多其他功 用的不断开发和实践，发酵型高酸度醋的应 用将具有很强的发展潜力，其市场前景值得 期待。 1发酵型高酸度醋的现状 1 1 发酵型高酸度醋的种类 从原料和工艺上来分，发酵型高酸度醋 主要有酒精醋、粮食水果类醋、蒸馏醋3 类。 各种醋因原料、工艺的差异而不同。酒精醋 收稿5 1 期：2 0 0 5 1 0 一2 0 作者简介：刘军( 1 9 6 4 - - ) ，男，陕西汉阴人，副教授，学士学位，研究方向为微生物代谢调控及发酵食品。 万方数据 第5 期专论与综述浅谈发酵型高酸度醋的应用及酿造技术 1 3 是以酒精为原料，经过醋酸菌发酵的生物过 程酿制而成，无任何化学过程，产品呈淡黄 色、品质稳定，风味较为单一。粮食醋是以粮 食为原料，经过多种微生物固态法自然发酵 制得，产品呈棕红色或棕褐色，风味醇厚，并 含有多种氨基酸、维生素等营养成分。蒸馏 醋是以酒精醋为原料，经过减压蒸馏制成的 醋，产品一般为无色，只包含酒精醋中的挥发 性组分，风味较差。 发酵型高酸度醋主要有两类：一是浓缩 高酸度醋，总酸含量( 以醋酸计) 一般在7 1 0 ，如四川保宁醋、山西老陈醋等，它是 将普通酿造醋经过多次日晒夜露或常压蒸发 去除水分，从而提高酸度制得的高酸度醋，这 种醋风味浓郁、固形物含量高( 浓度可高达到 1 8 。B e7 ) ，但其生产成本高、产品质量指标不 稳定。二是液态深层发酵高酸度醋，这是最 主要的发酵型高酸度醋，其总酸含量( 以醋酸 计) 可高达2 2 ，这种醋风味较为单一，但其 产能大、生产自动化水平高、成本低、产品质 量指标稳定。如石家庄珍极酿造的1 3 的 酒精白醋，它就是通过醋酸菌以液态深层经 过一次发酵制得的醋。目前能够生产酸度 2 2 的发酵高酸度醋的公司主要分布在德 国、美国、日本等国家，如德国冠利公司，他们 利用液态深层酿造技术和设备可直接生产酸 度高达2 2 的酒精醋，其他多数醋厂还只能 生产酸度在1 2 1 9 的酒精醋。 1 2 发酵型高酸度醋生产中存在的问题 在我国，发酵型高酸度醋发展还属初级 阶段，主要存在两个方面问题。一方面，由于 生产高品质的发酵型高酸度醋对员工素质和 技术水平要求很高，很多企业的生产工艺及 装备虽然相同或相近，但是生产水平却不高， 差距主要表现在改造和应用技术水平上。此 外，我国很多酿醋企业目前仍处于传统作坊 生产方式，工业化大生产改造尚未完成，技术 水平低下，基本不具备生产发酵型高酸度醋 的硬件和软件条件。 另一方面，国内发酵型高酸度醋还必须 面对非常棘手的冰醋酸问题。由于国内没有 较好的检测冰醋酸的方式以及国家标准及法 规的不合理和滞后，导致有些企业使用冰醋 酸甚至工业冰醋酸来配制发酵型高酸度醋 ( 这种现象在普通调味醋生产中更为普遍) ， 以低廉的价格冲击市场，不仅坑害消费者、扰 乱正常的竞争秩序，而且还引起了国外相关 行业对中国食醋行业和产品的不信任。在欧 美，用冰醋酸配制的食醋几乎没有市场。早 在1 9 9 1 年欧盟就规定，配制醋由于不具备食 醋应有的品质，因而不能叫食醋，应当被认为 是另一类型的产品。我国用冰醋酸为原料配 制的醋，如果出V i 欧盟国家，不能叫食醋，只 能标注为冰醋酸。由此可见，冰醋酸不仅影 响了中国醋产品的出口、技术升级，同时还大 大影响了国际资本的投资热情。 2 发酵型高酸度醋的应用 2 1发酵型高酸度醋在食品工业中的应用 发酵型高酸度醋具有防腐、保鲜、增味、 除腥、去腻等多种作用，目前在国外已被广泛 应用于腌菜、渔类加工、沙司、复合调味汁、调 味番茄酱和蛋黄酱等调味食品的生产。比如 在德国，一般使用总酸含量( 以醋酸计) 为 1 4 “ - - 1 5 的醋腌渍黄瓜、卷心菜、豆角等蔬 菜。在鱼类加工、处理工业中，一般使用总酸 含量( 以醋酸计) 为1 6 的醋清洗鱼类，可以 达到极好的杀菌、除腥、防腐效果。 在我国，发酵型高酸度醋的用途尚处于 开发初期，其生产和应用的历史非常短。目 前一些工厂主要是将发酵型高酸度醋稀释后 使用，以节约采购成本。2 0 世纪9 0 年代之 后，一些国际著名食品加工企业陆续落户中 国，带来了许多以发酵型高酸度醋为原料的 万方数据 1 4中国调味品总第3 2 7 期 食品及其加工技术，并大量从国外进口发酵 型高酸度的醋以用于生产，与此同时，经过国 内酿醋行业专家人士不断地探索和学习，发 酵型高酸度醋所具有的天然酿造、无毒副作 用、溶解性强以及高浓缩性等基本特性也越 来越多地被认识到，并研发出了一系列功能 性较强的产品，用其取代一些化学醋和普通 醋，逐步拓宽了适用领域。发酵型高酸度醋 的市场价值逐步为业内人士所认识，这对我 国发酵型高酸度醋的发展既是一种机遇也是 一种挑战。 2 2发酵型高酸度醋的医疗及保健作用 发酵型高酸度醋具备纯天然品质，具有 较高杀菌效果和较好溶解性，经过相应的处 理后，可在医药行业发挥作用。比如坚持用 加热后的发酵型高酸度醋擦洗、浸泡可以治 疗某些真菌类皮肤病。西方关于食醋对呼吸 器官、疹癣、狂犬咬伤等疾病的治疗有文字记 载，希伯克拉底斯是较早将食用醋当成药品 使用的医生之一，而在比他还早一些的医学 论述上，也记载了耳朵疾病使用食醋治疗以 及对皮肤病使用木炭和醋的混合物治疗的方 法。美国佛蒙特地区是有名的长寿区，加比 斯医生研究发现当地人经常饮用一种食用蜂 蜜、海藻和苹果醋混合制成的饮料，因而得以 长寿。1 8 _ 1 9 世纪时，欧洲人习惯用醋杀菌 消毒，预防传染病 1 。由于发酵型高酸度醋 本身所拥有的药用价值及无毒副作用，它还 可用来作为某些中药的溶解剂、浸提剂和配 剂。2 0 0 3 年非典蔓延时，食醋在全国旺销就 足以说明发酵型高酸度醋的其中一个主要用 途。随着人们的重视，发酵型高酸度醋在医 药行业的用途将被进一步挖掘、搜集、整理和 积累。 现代医学研究证明，发酵型醋是一种具 有食疗作用的食品。它对人体具有消除疲 劳、调节血液酸碱平衡、防治动脉硬化、预防 衰老、增强肝、肾功能、防治肥胖和美容护肤 等作用。发酵型高酸度醋与某些食品配合食 用时，其保健作用将得到一定程度强化。比 如我国流传民间百年的醋蛋疗法，不仅综合 了醋和鸡蛋的营养成分，而且醋浸鸡蛋后使 蛋黄、蛋清甚至蛋壳中的大分子营养物质得 以降解，释放出大量具有抗癌功效以及象溶 菌酶、卵磷脂、生物素等对人体有益的物质， 使其保健作用得到强化。 2 3 发酵型高酸度醋在日常生活以及其他 工业中的应用 2 3 1清洁除垢 洁除垢方面，尽管很多人担心化学物质 会对人体有害，但又不得不选择化学除垢剂。 美国海思兹公司原来只生产食用醋，为了拓 开市场，经过调研，发现美国3 9 的家庭多 多少少都使用醋来清洁东西。例如，将醋稀 释成总酸含量( 以醋酸计) 为1 左右，用来 清除水垢、清洗木制或其他地板、门窗、地毯、 玻璃、家具和厕所等，不仅能除去强烈的坏、 臭、霉等气味而且可使器具光亮整洁如新， 对皮肤也不产生伤害。同时高酸度发酵醋还 可以用于衣服去除烟熏味，另外如果在放置 鲜花的花瓶的清水中滴几滴醋，鲜花的保鲜 期至少可以延长一倍 2 。一位专门从事家用 清洁、修理及食品消费市场研究的专家认为 完全可以将醋开发成为系列清洁剂，原来只 能放在副食品货架上出售的食用醋，经过改 造开发，也可以出现在日用品货架上。由此 可见，发酵型高酸度醋在家庭保洁业的巨大 潜力。 2 3 2 美容护肤和防治肥胖 在水中滴些醋洗脸、洗澡能使皮肤光滑 润泽。醋中含有醋酸、乳酸等物质，对人的皮 肤有柔和的刺激作用，能使血管扩张，增强皮 肤血液循环，并能杀死皮肤上的一些细菌，使 皮肤光润。醋除可促使人体内过多的脂肪转 万方数据 第5 期专论与综述 浅谈发酵型高酸度醋的应用及酿造技术 1 5 变为体能消耗外，还可使摄人的糖、蛋白质、 脂肪等营养物质的新陈代谢顺利进行，因而 具有减肥的作用 3 。这些用醋洗脸、洗澡及 洗头等用途在民间早已存在，但是除了台湾 一些工厂出品了女士专用的珍珠养颜美容醋 以及其他的除皱醋以外，目前国内很少有系 列产品问世。 2 3 3 其他工业中的使用 高酸度的发酵型醋不仅可以在食品工业 做为原材料以及酸味剂，同时它也广泛应用 在其他相关的工业产品中取代酸味剂。目前 国内就有卷烟厂利用当地的食用醋来取代处 理烟丝时候使用的化学酸味剂，另外高酸度 的发酵醋也作为生产洗化用品的酸性原料取 代化学合成的醋酸。 3发酵型高酸度醋的酿造技术 目前发酵型高酸度醋的酿造普遍采用液 态深层发酵技术，该技术的核心是，借助自动 吸人的空气形成快速喷射的气流，在发酵罐 内部形成强湍流，将发酵液和空气充分搅拌 混合，增加气液接触面积，完成完美的供氧过 程，从而加速醋酸发酵。该技术的优点在于， 原料利用率高、生产周期短、产品质量稳定、 生产厂房占地面积小、可实现全封闭的管道 化、机械化、自动化生产。，液态深层发酵技术 其原料的液化、糖化、酒精发酵和醋酸发酵都 可以在液态下完成，不仅实现了制醋不用辅 料( 谷糠、麸皮等) ，而且实现了连续发酵和分 割法取醋，即当醋酸发酵成熟后立即放去一 定量的醋醪，然后补充进相应量的酒醪，继续 进行醋酸发酵，然后这个发酵过程周而复始 的重复进行。 该技术在国内于2 0 世纪7 0 年代初开始 出现，主要由山东、石家庄、天津和上海等地 的一些企业进行了一系列研究和试验，并逐 步改进、完善至今。在国外，液态深层发酵技 术是二战以后发展起来的新工艺。最初由澳 大利亚的H r o m a t c a 和E b n e r 等人做了研究 并获得了专利。这一新技术最早应用于抗生 素的工业生产，前西德的H e i n r i c hF r i n g s J u n 和D r H e i n r i c hE l s 把此项技术成功 地应用到食醋酿造工业上，并于1 9 5 3 年改造 了其原有的醋酸发酵罐，成功研制了液态深 层酿醋罐( A c e t a t o r ) ，并于1 9 5 6 年获得了专 利4 | 。目前发酵型高酸度醋酿造技术的优劣 主要表现在，发酵速率和产率的高低、醋酸发 酵过程自动控制水平的高低、需要不需要化 学消泡剂消泡及能耗水平的高低等方面。而 这些方面又集中体现在生产装备技术水平的 高低上。当前先进的液态深层醋酸发酵罐， 已经全部实现了计算机控制下的全自动生 产，其醋酸转化率可达9 8 ，连续的发酵过 程残酒可低至0 2 ，产酸速率高达 5 0L M 3 D ，目前最低的能耗为生产一吨 1 0 。醋仅为2 8 K W H 。 表1F r i n g s 酿醋罐型号及指标 稿。功率酒精需求量发酵罐尺寸 醋产量 坐 k W1 0 6 L DM 3 1 0 D 液态深层酿醋工艺采用的装置主要有两 种，一种是目前世界上普遍采用的德国 F r i n g s 自吸式酿醋罐( A c e t a t o r ) ，另外一种 是美国采用的提升式酿醋罐( C a v i c a t o r ) 。这 两种装置相同之处是，在发酵罐底部都装有 搅拌器，利用其高速旋转产生负压或分配气 体，从通向酿醋罐外部的进气管自动吸入或 万方数据 中国调味品 总第3 2 7 期 者人工通人处理过的空气，并充分混合气体 和醪液，同时都利用罐内冷凝管控制发酵温 度，发酵温度一般控制在2 9 5 3 0 。其不 同之处主要是，德国F r i n g s 酿醋罐没有提升 装置，利用顶部的机械消泡装置消泡，而美国 的提升式酿醋罐则装有提升筒，利用它来提 高搅拌效率并消泡，另外二者的搅拌器形状 也不相同 5 1 。 近几十年来，德国F r i n g s 公司不断完善 酿醋罐( A c e t a t o r ) 的配置和酿醋工艺，增加 了酒精在线检测控制系统( A c e t o m a t ) 和机 械式消泡装置( D e f o a m e r ) 。A c e t o m a t 直接 连接在酿醋罐上，不仅同步显示发酵罐中醪 液的酒精、温度、发酵速率等的变化，而且可 以自动控制醋的分割、酒的补充、冷凝水供 给，使得醋酸发酵过程完全实现了自动化。 通过不断的改进，F r i n g s 酿醋罐的电耗不断 降低，目前利用该设备酿造1 L 酸度1 0 的 醋，电耗仅为0 0 2 8 K W H 。根据市场的需 求，德国F r i n g s 还研制出了单级高酸发酵和 二级高酸发酵工艺，使得工业化发酵醋的酸 度达到了2 2 6 l 。F r i n g s 酿醋罐的型号及 生产能力如表1 所示。 发酵型高酸度醋随着其应用领域的进一 步拓展，随着其酿造技术及装备的发展和完 善，它的市场份额会越来越大，它在行业中所 占的比重也会越来越大，而且可以带动我国 传统酿醋行业的