解决食醋混浊沉淀的探讨.pdf

2 0 0 7 年 第 8 期 总第 1 7 3 期 中国酿造 2 0 0 7 年 第 8 期 总第 1 7 3 期 中国酿造 2 0 0 7 年 第 8 期 总第 1 7 3 期 中国酿造 2 0 0 7 年 第 8 期 总第 1 7 3 期 中国酿造 食醋是我国传统的调味品， 已有2 0 0 0 多年历史。口 味醇厚， 营养丰富， 其具有许多功能、 保健作用， 越来越 受到消费者喜欢。食醋生产企业以中、 小型为主， 除了 大城市的大、 中型企业质量稳定之外， 大多数分布在广 大农村， 生产设备简陋， 产品质量不稳定。因此我国食 醋风味虽好，但是混浊与沉淀是一大致命的缺陷， 也 是当前我国食醋与国外食醋存在的主要差距。 1由原料引起食醋混浊、 沉淀的因素 食醋生产以粮食 （米、 高粱、 玉米、 薯类） 、 水果为原 料， 经过液化、 糖化、 酒精发酵、 醋酸氧化发酵等工序而 制成， 近年来食醋生产工艺发生很大变化， 大型企业以 机械化、 管道化代替了人工操作。食醋生产可分为固态 发酵和液态深层发酵及液固结合发酵3 大工艺。生产方 法有大曲、 小曲、 麦曲法； 酶制剂法； 发酵剂法； 酶制剂 与麸曲结合法。 不管采用何种工艺食醋的生化反应过程 的基本原理是相仿的。 1 . 1淀粉、 蛋白质等的影响 食醋生产原料中的淀粉、 蛋白质、 纤维素、 半纤维 素、 脂肪、 果胶、 木质素等在发酵过程中降解不好， 会影 响食醋的澄清度。原料除淀粉之外还有丰富的蛋白 质， 如大米含8 % 9 %， 高粱含7 % 1 0 %， 麸皮含1 3 %左 右。传统工艺加入大量的生麸皮发酵， 通常食醋生产往 往偏重于淀粉酶而忽视蛋白酶的作用， 特别是酶制剂 生产偏重于糖化酶活力， 对于蛋白酶又忽视了曲霉的 解决食醋混浊沉淀的探讨 林祖申 (原上海市酿造科学研究所,上海2 0 0 2 3 7) 摘要:阐述了食醋产生浑浊沉淀的原因， 一是原料中的大分子物质分解不完全， 经过生化反应产生沉淀； 二是在生产过程中 各种微生物的繁殖造成细菌性混浊。解决的办法除了加大酶解力度、 延长后熟期之外， 还应采取加热灭菌、 硅藻土及过滤技术 除菌除杂， 保证食醋的澄清度， 达到久贮不返混。 关键词:混浊； 沉淀； 酶解； 灭菌； 过滤 中图分类号:T S 2 6 4 . 2文献标识码:A文章编号:2 0 5 4 - 0 5 7 1(2 0 0 7)0 8 - 0 0 3 7 - 0 3 Me t h o d s t o e l i m i n a t e m u d d y a n d d e p o s i t i n v i n e g a r L I NZ u - s h e n （S h a n g h a i I n s t i t u t e o f B r e w a g e ， S h a n g h a i 2 0 0 2 3 7 ， C h i n a ） A b s t r a c t : T h e r e a s o n s f o r t h e p r o d u c t i o n o f m u d d y a n d d e p o s i t i n v i n e g a r w e r e a n a l y s i s . O n e i s c a u s e d b y t h e u n c o m p l e t e d r e d u c t i o n o f m a c r o - m o l e c u l e s i n m a t e r i a l ， w h i c h p r o d u c e d e p o s i t b y b i o c h e m i c a l r e a c t i o n ; t h e o t h e r i s c a u s e d b y m i c r o b i a l p r o p a g a t i o n . T h e m e a s u r e s t o i n c r e a s e e n z y m e h y d r o l y s i s ， e x t e n d a g i n g s t a g e ， a n d e l i m i n a t e b a c t e r i a a n d / o r i m p u r i t i e s b y h e a t i n g ， d i a t o m i t e a n d f i l t r a t i o n s h o u l d b e u s e d t o e n s u r e t h e c l a r i f y o f v i n e g a r . K e y w o r d s : m u d d y ; d e p o s i t ; e n z y m e h y d r o l y s i s ; s t e r i l i z a t i o n ; f i l t r a t i o n 收稿日期:2 0 0 7 - 0 2 - 0 7 作者简介:林祖申 （1 9 3 2 - ） ， 男， 浙江海盐人， 高级工程师， 主要从事酿造微生物、 酱油工艺及调味品的研究工作。 创新与借鉴 技， 2 0 0 2（8 ） ： 2 7 - 2 9 . 3 谢俊杰， 余世望. 培养条件对红茶菌生长及抗菌作用的影响 J . 食品工业科技， 2 0 0 0 ， 2 1（3 ） ： 2 1 - 2 3 . 4 曹涤环. 长寿食品红薯 J . 中国特产， 1 9 9 6 ， 6（6 ） ： 3 2 - 3 3 5 王志民. 甘暑淀粉高麦芽糖浆的生产技术与应用 J . 食品科 技， 1 9 9 8（5 ） ： 4 3 - 4 4 . 6 郝晓敏， 王遂， 崔凌飞. 淀粉酶水解玉米淀粉的研究. 食品科 学， 2 0 0 6（2 ） ： 1 4 1 - 1 4 3 . 7 刘兴赵. 谈谈白酒生产中的糖化酶的应用 J . 中国酿造， 1 9 9 8 （4 ） ： 2 7 - 2 9 . 8 吴薇， 盖宝川， 籍保平. 不同碳源中红茶菌菌种生长情况的 研究 J . 食品科学， 2 0 0 4 ， 2 5（9 ） ： 1 4 7 - 1 4 9 . ! 3 7 2 0 0 7N o . 8 S e r i a l N o . 1 7 3 C h i n aB r e w i n g 2 0 0 7N o . 8 S e r i a l N o . 1 7 3 C h i n aB r e w i n g 2 0 0 7N o . 8 S e r i a l N o . 1 7 3 C h i n aB r e w i n g 2 0 0 7N o . 8 S e r i a l N o . 1 7 3 C h i n aB r e w i n g 表1硅藻土过滤与8 0 加热灭菌效果比较 T a b l e 1 . C o mp a r i s o n b e t w e e n d i a t o mi t e f i l t r a t i o n a n d s t e r i l i z a t i o n a t 8 0 项目 总酸/ （ g 1 0 0 m L - 1 ） 菌落总数/ （个 m L - 1 ） 色率澄清度浓度/ B 硅藻土过滤4 . 2 22 0 01 . 5 0好8 . 0 8 0 灭菌4 . 2 01 4 0 01 . 5 3有少量沉淀8 . 1 表2米醋过滤前后质量分析 T a b l e2 . Q u a l i t ya n a l y s i sb e t w e e nv i n e g a r sb e f o r ea n da f t e r 项目 总酸/ （ g 1 0 0 m L - 1 ） 菌落总数/ （个 m L - 1 ） 色率澄清度浓度/ B 过滤前4 . 2 08 4 0 01 . 5 2 混浊有沉淀8 . 1 过滤后4 . 2 03 0 01 . 4 9澄清好8 . 0 肽酶和酸性蛋白酶的重要性。 所以速酿醋一般氨基酸 含量偏低， 不仅影响风味， 而且使蛋白质分解不彻底， 多 肽或大分子蛋白质留存在食醋中与原料中多酚结合， 产生混浊沉淀。现在有些企业在食醋发酵全过程中添 加酸性蛋白酶， 可以在酒精、 醋酸、 后熟发酵过程中多边 发酵， 缓慢降解为氨基酸及低级肽， 既可作酵母菌、 醋酸 菌的养料， 又可改善风味， 减少混浊物， A S 3 . 3 5 0 黑曲霉 具有较强的酸性蛋白酶。 1 . 2多酚类物质的影响 酿醋原料中存在多酚类物质， 特别是水果中含量 较高。 高粱和苹果含有较多的单宁 （是一类多羟基酚酸 及其衍生物） 遇铁呈蓝黑。 多酚物质经氧化、 聚合作用 与蛋白质结合凝固成不溶性物质产生混浊沉淀。 如果 与设备容器上的铁离子接触， 使多酚、 蛋白质、 铁离子三 者形成复合物颗粒较大， 容易析出沉淀。食醋返混过程 十分缓慢， 持续时间很长。 反应速度与空气、 光照有关。 当 粗粒沉淀后， 一些细粒随着贮存期， 不断氧化、 聚合、 析出。 受日光照射瓶壁出现吸附挂壁， 瓶颈因空气较为集中出 现污垢圈。铁和食醋发生反应生成难溶的乙酸铁沉淀。 宇佐美曲霉A S 3 . 7 5 8 （A S P . U s a m m i） 属黑曲霉群， 其糖化力强， 并能糖化生谷类原料， 能同化硝酸盐， 生 酸力及耐酸性较强。 有强力的单宁酶， 能分解单宁， 可 以降低单宁的不良影响如混浊和涩味。 可以减少此类 沉淀物。此外适当延长醋酸发酵后熟期， 可改善食醋风 味， 又可进一步分解减少此类沉淀物。 1 . 3糊精大分子的影响 原料液化、 糖化不彻底， 大分子糊精呈乳白色残留 在食醋中， 呈胶体状， 经长期贮存这种胶状物质呈现混 浊产生沉淀， 要求液化D E 值为2 0 % 2 5 %， 渣水分离， 液 体碘反应呈黄色或棕黄色。 2由微生物引起的混浊物 食醋在生产过程中需要添加大曲、 麦曲、 酶母菌及 醋酸菌等。这些大曲、 麦曲在制备时及醋酸固态发酵等 都是开放条件下生产， 各种带菌的原料和工具又因操 作不善污染了大量的细菌， 包括醋酸杆菌、 芽孢杆菌及 小球菌。 在产品加热灭菌时， 一些不耐热的微生物的菌体 残留在食醋中造成混浊沉淀， 一些耐热的芽孢杆菌 “潜 伏” 在醋中， 在适当的温度和营养条件下又 “东山再起” ， 缓慢生长， 也会造成贮存期内返混沉淀。 在深层发酵醋醪中醋酸菌体是引起制醋混浊的主 要问题， 已引起国内外专业人员的关注和研究。研究发 现食醋中混浊物质主要是菌体， 绝大部分为醋酸杆菌， 当食醋中菌体浓度达到1 . 3 5 1 0 9 个/ m L 时， 就会凝集沉 降， 上清液中仍有活菌体存在， 放置数天后混浊度不断 增加， 此外在醋液表面有时形成浮膜， 经鉴定为好氧的 芽孢杆菌， 利用食醋中营养物再次生长发酵。 一般醋 酸菌杀灭条件为7 0 、 8 m i n ， 8 0 、 4 m i n ， 而对芽孢杆菌 灭菌需采用间歇灭菌法或瞬时超高温灭菌法。 间歇灭菌 法利用芽孢杆菌在发芽时营养细胞容易被杀死的特 点， 所以加热灭菌是食醋生产的重要工序。 3硅藻土过滤法在生产中应用 采用硅藻土助滤剂作为过滤介质， 可以除去0 . 1 m 1 . 0 m 的粒子和细菌。德国、 美国早在8 0 年代用于食品 生产。 目前我国已有不少调味品企业应用在酱油、 食醋产 品的除菌除杂， 取得良好效果。 硅藻土是无味的浅黄色 粉末。 目前国内型号较多， 尚无统一编号。 据有关资料报 道四川成都德盛助滤实业有限公司生产的H C S - 0 1 食品 级硅藻土助滤剂用于酱油、 食醋效果显著。 3 . 1硅藻土应用于食醋的操作方法 预涂： 按照硅藻土与食醋0 . 6 %左右比例搅拌均匀， 然后用泵送入板框过滤机中过滤， 开始滤出的混浊米 醋打入循环罐 （池） ， 如此循环过滤待助滤剂布满形成 滤饼， 使米醋中不溶物质吸附在滤饼上形成滤层。控制 压力在0 . 1 MP a 以下， 通过排气， 控制压力上升。 因为起 始压力过高会使硅藻土颗粒透过滤布， 影响操作。 当滤 出液澄清透明时， 关闭循环阀， 开启产品澄清阀开始正 常的过滤， 逐渐增加压力至0 . 4 MP a ， 保持压力稳定。在 过滤过程中切勿停机或压力上下起伏， 防止滤层脱落。 3 . 2硅藻土过滤与加热灭菌效果比较 (见表1 表3) 从表1 、 表2 可见， 应用硅藻土过滤后各项理化、 卫 I n n o v a t i o n a n d K n o w l e d g e T r a n s f e r3 8 2 0 0 7 年 第 8 期 总第 1 7 3 期 中国酿造 2 0 0 7 年 第 8 期 总第 1 7 3 期 中国酿造 2 0 0 7 年 第 8 期 总第 1 7 3 期 中国酿造 2 0 0 7 年 第 8 期 总第 1 7 3 期 中国酿造 表3硅藻土过滤后产品存放期试验 T a b l e 3 . D e p o s i t i o n t e s t f o r t h e v i n e g a r f i l t r a t e d b y d i a t o mi t e f i l t r a t i o n 项目 总酸/ （ g 1 0 0 m L - 1 ） 菌落总数/ （个 m L - 1 ） 色率澄清度浓度/ B 过滤后4 . 2 03 0 01 . 5 1好8 存放3 个月4 . 2 03 5 01 . 5 2好8 存放6 个月4 . 2 04 0 01 . 5 4好8 存放1 2 个月4 . 2 04 5 01 . 5 8好8 生指标均达到标准， 澄清度比高温灭菌好得多， 过滤后 除菌率为9 6 . 4 3 %。 采用硅藻土过滤能有效解决米醋混浊沉淀问题， 去除食醋中不溶性的大分子物质及细菌， 除菌率超过 9 6 %， 产品质量稳定， 保存1 年未见返混现象。 而8 0 加 热灭菌只能杀死不耐热的一般细菌， 而芽孢杆菌残留 在食醋中是个隐患， 在适当气温条件下又会繁殖出现 返混。硅藻土过滤产能， 选用3 0 m 2 板框压滤机每小时过 滤食醋5 t 6 t 。 4膜分离技术的应用 膜分离技术 （超滤膜） 的应用同样具有保持产品风 味不受加热条件的改变、 去除杂菌及杂质等优点。超滤 膜有混合纤维素酯、 醋酸纤维素、 聚碳酸酯等微孔膜以 及中空纤维膜。 滤膜孔径0 .1 5 m 、 0 .2 2 m 、 0 .3 m 、 0 . 4 5 m 、 0 . 6 5 m 、 0 . 8 m 、 1 . 2 m 、 1 . 5 m 及3 m 等9 种。滤除细菌选 择0 . 2 2 m 0 . 4 5 m的薄膜， 滤除颗粒选用0 . 6 5 m 1 . 2 m 滤膜。超滤设备有管式和板式等类型， 主要用于 医药工业及食品工业各类饮料除菌除杂。近年来有江 苏泰兴分离设备厂生产的C C Z - 0 . 5 系列超滤设备 （班 产1 t 1 0 t 规格） ； 中科院上海原子核研究所膜分离技术 研究中心研究成功酱油、 食醋专用膜除菌设备， 超滤 生抽酱油及食醋效果很好， 除菌率超过9 7 %。 5小结 食醋混浊沉淀物产生原因之一是由原料中大分子 物质如蛋白质、 淀粉等降解不完全与原辅料中多酚物 质结合凝固成不溶性物质。 如再与铁离子结合成大颗粒 的复合物产生沉淀。 在酿醋过程中液化应达到D E 值要 求， 注意蛋白酶及酸性蛋白酶的作用。既可减少大分子 的蛋白质， 又可提高食醋氨基酸含量， 改善食醋风味。 延长食醋发酵后熟期。 食醋混浊原因之二是由微生物菌 体造成的， 酿醋各工段 （包括生料带入、 制曲、 酒精、 醋 酸发酵带入的各种细菌 （包括醋酸菌、 酵母菌） 。 加强工艺管理可以减少混浊， 提高产品质量， 但不 能完全解决混浊沉淀问题。 加热灭菌可采用间歇灭菌法 或瞬时超高温灭菌法。 杀死一般细菌及芽孢杆菌。 硅藻 土过滤法可以除去不溶性的大小颗粒及9 6 %以上的细 菌， 使产品达到澄清光亮， 久贮无沉淀物， 无返混， 对产 品质量不受影响， 是行之有效的措施之一。膜过滤技术 也能达到上述要求。 经过加热灭菌、 硅藻土或膜过滤处理的食醋必须 贮存在清洁卫生的贮存罐， 灌装的管道流水线保持 清洁无菌状态。 防止过滤后的食醋二次污染产生混浊。 通过测定菌株的生长曲线， 确定了2 7 h