《食醋的生产方法》PPT课件.ppt

第二章食醋的生产 珍极米醋工艺流程图 淀粉质原料 预处理 糖化 酒精发酵 醋酸发酵 后处理 醋 第一节简介 一 现状1 产量与品种据不完全统计 1997年食醋产量约为180万吨 2001年250万吨 主要生产品种很多 如镇江香醋 山西老陈醋 四川麸醋 北京熏醋 上海米醋 福建红曲醋 浙江玫瑰米醋 广东糯米白醋 糯米甜醋 丹东白醋 全标米醋 太行米醋 龙门米醋 机轮香醋 2 当前我国常用的酿醋工艺自吸式液态深层发酵法制醋 酶法自然通风 液化 糖化 酒化 回流制醋 液态回流法制醋 生料酿醋法制醋 固态发酵法制醋 一 现状3 四大名醋镇江香醋 山西陈醋 浙江米醋和保宁麸醋为我国四大名醋 保宁醋是惟一的药醋 素有 东方魔醋 之称 1915年曾在 巴拿马太平洋万国博览会 与国酒茅台一并获得金奖 从而奠定了其在中国四大名醋中的地位 第一节简介 二 食醋的营养成分及保健功能除主要成分醋酸外 还含有各种氨基酸 有机酸 糖类 维生素 矿物质 醇和酯等营养成分及风味成分 具有独特的色 香 味 体 不仅是调味佳品 经常食用对健康也有益 食醋有杀菌解毒 健胃消食 防暑降温 软化血管 促进血液循环 防治动脉硬化 冠心病并有一定的防癌作用 三 食醋的种类 1按照生产工艺酿造醋 其中产量最大 是用粮食等为原料 经微生物制曲 糖化 酒精发酵 醋酸发酵等阶段酿制而成 合成醋 是用化学方法合成的醋酸配制而成 缺乏发酵调味品的风味 质量不佳 再制醋 是以酿造醋为基料 经进一步加工制成 如五香醋 蒜醋 姜醋 固体醋等 2按照地名如山西陈醋 镇江香醋 北京熏醋 上海米醋 四川麸醋 江浙玫瑰醋 福建红曲醋等等 山西水塔陈醋 镇江香醋 熏醋 第二节制醋的原料及处理 一 制醋原料1主料 它是制醋的主要原料 是能通过微生物发酵被转化而生成食醋的主要成分醋酸的原料 主要是含淀粉 含糖 含酒精的三类物质 如谷物 薯类 果蔬 糖蜜 酒精 酒糟以及野生植物等 2辅料 酿醋需要大量的辅助原料 一般使用谷糠 麸皮或豆粕作辅料 3填充料 疏松 有适当的硬度和惰性 没有异味 表面积大固态发酵法制醋及速酿法制醋都需要填充料 其主要作用是疏松醋醅 积存和流通空气 有利于醋酸菌的好氧发酵 固态发酵法制醋一般使用粗谷糠 小米壳 高粱壳等 速酿法制醋常以木刨花 玉米芯 木炭 瓷料等作为固定化载体 4添加剂 改进色泽 风味和体态a 食盐 醋醅发酵成熟后 需及时加入食盐以抑制醋酸菌 防止醋酸菌将醋酸分解 同时 食盐还起到调和食醋风味的作用 b 砂糖 香辛料 能增加成醋的甜味 并赋予特殊的风味 c 炒米色 炒米色能增加成醋色泽及香气 二 各种常用淀粉质原料的特点 1高粱 淀粉 维生素含量高 但单宁含量高 2大米 碎米 糯米3甘薯 淀粉含量高 易糊化 粗纤维 蛋白质 脂肪含量较低 果胶含量高 4玉米 去胚芽 三 原料的预处理 1除去杂质分选机 洗涤机2粉碎与水磨锤式粉碎机 刀片轧碎机 钢磨3蒸煮粉碎后的淀粉质原料 润水 蒸煮 100 以上 目的 淀粉糊化 高温灭菌 第三节食醋酿造用微生物 传统工艺酿醋 即老法酿醋 利用自然界中野生菌制曲 发酵 涉及的微生物种类繁多 如 霉菌属的根霉 曲霉 毛霉 犁头霉 酵母菌属的汉逊氏酵母 假丝酵母 以及芽孢杆菌 乳酸菌 醋酸菌 产气杆菌等等 第三节食醋酿造用微生物 新法酿醋 均采用经人工选育的纯培养菌株 进行制曲 酒精发酵和醋酸发酵 其好处是酿醋周期缩短 原料利用率提高 经济效益显著 一 曲霉菌 曲霉菌有丰富的淀粉酶 糖化酶 蛋白酶等酶系 因此常用曲霉菌制糖化曲 糖化曲是水解淀粉质原料的糖化剂 曲霉菌可分为黑曲霉和黄曲霉两大类群 从酶系特征来看 黑曲霉的淀粉糖化酶活力强 而其淀粉液化酶和蛋白酶的活力较弱 有较强的单宁酶活力 黄曲霉的淀粉糖化酶活力弱 而其淀粉液化酶和蛋白酶的活力较强 无单宁酶活力 黑曲霉更适合于酿醋工业中的制曲 黄曲霉菌分生孢子 黄曲霉 黄曲霉菌菌落 黑曲霉 黑曲霉菌落 黑曲霉菌分生孢子头 二 酵母菌 1酿酒酵母 在酵母菌的酒精发酵中 除生成酒精外还有少量有机酸 杂醇油 酯类等物质生成 这些物质对形成醋的风味有一定作用 AS2 109 AS2 399 2产酯酵母 AS2 300 AS2 338 中国食品发酵科研所的1295和1312等产酯酵母 三 醋酸菌 1作用醋酸菌具有氧化酒精生成醋酸的能力 醋酸是在酿制过程中继酒精生成之后由醋酸菌将酒精转化成的 2特性 1 营养要求 最适宜的碳源是葡萄糖 果糖等六碳糖 其次蔗糖和麦芽糖等 酒精也是很适宜的碳源 有些醋酸菌还能以甘油 甘露醇等多元醇为碳源 蛋白质水解产物 尿素 硫酸铵等都适宜作为醋酸菌的氮源 必需的有磷 钾 镁3种元素 由于酿制食醋的原料一般是粮食 其淀粉 蛋白质 矿物质的含量也很丰富 营养成分已能满足醋酸菌的需要 除少数酿醋工艺外 一般不再需要另外添加氮源 矿物质等营养物质 矿物质 2 酶系特征醋酸菌有相当强的醇脱氢酶 醛脱氢酶等氧化酶系活力 因此除能氧化酒精生成醋酸外 还有氧化其他醇类和糖类的能力 生成相应的酸 酮等物质 3 培养条件温度 醋酸菌生长繁殖的适宜温度为28 33 醋酸菌不耐热 在60 下10min即死亡 pH 醋酸菌生长的最适pH值为3 5 6 5 一般的醋酸杆菌菌株在醋酸含量达1 5 2 5 的环境中 生长繁殖就会停止 但有些菌株能耐受醋酸达7 9 酒精的耐受力 醋酸杆菌对酒精的耐受力颇高 酒精浓度可达到5 12 体积分数 对食盐的耐受力 对食盐的耐受力很差 当食盐浓度超过1 1 5 时就停止活动 在生产中当醋酸发酵完毕就添加食盐 其目的除调节食醋滋味外 也是防止醋酸菌继续作用 将醋酸氧化为二氧化碳和水的有效措施 3常用的醋酸菌 1 AS1 41醋酸菌属于恶臭醋酸杆菌 是我国酿醋常用菌株之一 平板培养时菌落隆起 表面平滑 菌落呈灰白色 液体培养时则形成菌膜 该菌生长适宜温度为28 30 生成醋酸的最适温度是28 33 最适pH为3 5 6 0 耐受酒精浓度8 体积分数 最高产醋酸7 9 产葡萄糖酸能力弱 能氧化分解醋酸为二氧化碳和水 2 沪酿1 01醋酸菌它是从丹东速酿醋中分离得到的 是我国食醋工厂常用菌种之一 在含酒精的培养液中 常在表面生长 形成淡青灰色薄层菌膜 该菌由酒精产醋酸的转化率平均达到93 95 醋酸菌 Acetobacter 第四节食醋生产中的生化变化 一 生化作用1糖化作用 将糊化后的淀粉在酶的作用下转变成可发酵性糖 2酒精发酵 酵母菌在厌氧条件下经过菌体内一系列酶的作用 把可发酵性糖转化成酒精和二氧化碳 然后通过细胞膜把产物排出菌体外的过程 在酒精发酵的同时会形成一系列的副产物如甘油 高级醇 有机酸等 3醋酸发酵 醋酸发酵是继酒精发酵之后 酒精在醋酸菌氧化酶的作用下生成醋酸的过程 氧化酶系CH3CH2OH O2CH3COOH H2O根据上述反应式可知 醋酸与乙醇的质量比为1 304 1 但由于发酵过程中醋酸的挥发 再氧化以及形成酯等原因 实际得到的醋酸与酒精的质量比仅为1 1 二 食醋色 香 味 体的形成 1食醋的色色素来源 原料本身的色素带入醋中 原料预处理时发生化学反应而产生有色物质进入食醋中 发酵过程中由化学反应 酶反应而生成的色素 微生物的有色代谢产物 薰醅时产生的色素以及进行配制时人工添加的色素 其中酿醋过程中发生的美拉德反应是形成食醋色素的主要途径 熏醅时产生的主要是焦糖色素 是多种糖经脱水 缩合后的混合物 能溶于水 呈黑褐色或红褐色 2食醋的香气 食醋的香气成分主要来源于食醋酿造过程中产生的酯类 醇类 醛类 酚类等物质 有的食醋还添加香辛料如芝麻 菌香 桂皮 陈皮等 酯类以乙酸乙酯为主 食醋中的醇类物质除乙醇外 还含有甲醇 丙醇 异丁醇 戊醇等 醛类有乙醛 糠醛 乙缩醛 香草醛 甘油醛 异丁醛 异戊醛等 酚类有4 乙基愈创木酚等 双乙酰 3 羟基丁酮的过量存在会使食醋香气变劣 3食醋的味 酸味 食醋是一种酸性调味品 其主体酸味是醋酸 醋酸是挥发性酸 酸味强 尖酸突出 有刺激气味 食醋还含有一定量的不挥发性有机酸 如琥珀酸 苹果酸 柠檬酸 葡萄糖酸 乳酸等 它们的存在可使食醋的酸味变得柔和食醋的甜味 甜味 来自于残存在醋液中的由淀粉水解产生出的但未被微生物利用完的糖 发酵过程中形成的甘油 二酮等也有甜味 咸味 酿醋过程中添加食盐 可以使食醋具有适当的咸味 从而使醋的酸味得到缓冲 口感更好 鲜味 食醋中因存在氨基酸 核苷酸的钠盐而呈鲜味 其中氨基酸是由蛋白质水解产生的 酵母菌 细菌的菌体自溶后产生出各种核苷酸 如 5 鸟苷酸 5 肌苷酸 它们也是强烈助鲜剂 4食醋的体态 食醋的体态是由固形物含量决定的 固形物包括 有机酸 酯类 糖分 氨基酸 蛋白质 糊精 色素 盐类等等 用淀粉质原料酿制的醋因固形物含量高 所以体态好 第五节糖化剂及其制备 一 糖化剂1糖化剂 将淀粉转变成可发酵性糖所用的催化剂 2种类 曲和酶制剂 1 曲定义 以麸皮 碎米等为原料 以曲霉菌纯菌制曲或多菌种混合进行微生物培养制得的糖化剂或糖化发酵剂 种类 大曲 小曲 麸曲 红曲 液体曲 目前酿醋中常用的是麸曲和液体曲 麸曲 它是以麸皮为主要制曲原料 纯培养的曲霉菌为制曲菌种 采用固体培养法制得 其优点是 曲的制备成本低 制曲周期短 糖化力强 对酿醋原料适应性强 出醋率高 液体曲 以纯培养的曲霉菌为菌种 经发酵罐深层培养 得到一种液态的含淀粉酶和糖化酶的糖化剂 可替代固体曲用于酿醋 其优点是 液体曲的生产机械化程度高 可节约劳动力 但设备投资和动力消耗较大 培养产生淀粉酶能力很强的微生物 再从其培养液中提取淀粉酶并制成酶制剂 将它们用作食醋酿造的糖化剂 如用于淀粉液化的枯草芽孢杆菌 淀粉酶和用于将液化产物进一步糖化的拟内孢霉或根霉葡萄糖淀粉酶制剂 2 淀粉酶制剂 高转化率糖化酶 二 糖化剂的制备 1麸曲 1 特点 麸曲是以纯培养的优良曲霉菌为制曲菌种 用适合曲霉菌生长的麸皮作为制曲主要原料 因此制曲周期短 仅2 3d 制曲成本低 麸曲的糖化力强 用作酿醋糖化剂时出醋率高 麸曲能适用于各种酿醋原料 是食醋工业使用最多的糖化剂 但麸曲不宜长期保存 酿成的醋其风味比用老法曲的差 2 麸曲制作的工艺流程 种曲麸皮 盒曲培养谷糠 拌匀 蒸料 扬凉 接种 堆积 帘曲培养 成曲水通风培养 配料 麸皮88 谷糠10 豆饼2 水占原料总量的80 润料 30 60min 蒸料 常压40 50min 接种 迅速冷却到38 40 接种0 3 0 5 培养 曲料入池厚度25 30cm 入池后先静止培养 约经5 8h 品温升至34 35 开始间歇通风 风温为28 30 湿度要求较大 通风3 4次以后 曲霉菌生长旺盛 品温上升很快 要连续通风 风温25 左右 湿度可稍低 使品温控制在38 左右 不得超过40 至后期 曲霉菌生长缓慢 水分不断减少 为了有利于糖化酶的产生 品温应控制不超过30 可间歇通入于风 培养时间为28 34h 培养时间的确定应通过测定曲子糖化力达到最高峰掌握 2 液体曲 1 特点 将曲霉菌在发酵罐中进行深层液体通风培养 得到含有丰富酶系的培养液 这种培养液称之为液体曲 其生产过程是在机械化和无菌状态下完成的 节约原料 原料利用率高 劳动效率高 可实现机械化生产 2 工艺流程原料 配料 蒸煮 冷却 入发酵罐 接种通风培养 液体曲 原料 将豆饼粉1 2 米糠2 硫酸铵0 16 和甘薯粉5 2 配成干物质浓度为8 5 的培养液 蒸煮 135 40 50min 冷却 31 32 入灭菌的发酵罐 接种量5 10 通无菌空气培养 30 32 培养36h 第六节酒母及醋母的制备 一 酒母的制备1酒母 含有大量强活力酵母菌的酵母培养液 在酿酒 醋中被称为酒母 2工艺流程试管菌种 小三角瓶培养 大三角瓶培养 卡氏罐培养 酒母罐培养 卡氏罐 二 醋母的制备 1工艺流程醋酸菌种子 斜面活化 一级种子培养 二级种子培养 三级种子培养 四级种子培养 第七节常用的酿醋方法 一 常用的酿醋方法1固态发酵法酿醋 淀粉质原料的糖化 酒精发酵 醋酸发酵都是在固态状态下进行 发酵速度慢 在醋酸发酵需大量氧气 通过多次倒醅实现 劳动强度大 这种方法是最传统的方法 第七节常用的酿醋方法 2酶法液化通风回流 采用淀粉酶将原料液化 再用麸曲进行糖化 速度快 采用液态酒精发酵 固态醋酸发酵 发酵时在池底部设假底 假底下的池壁上设有通风孔 保证醋醅通风 假底下积存的醋汁 定时回流喷淋在醋醅上 降温 通风 与固态生产相比 出醋率提高 液化 酒精发酵机械化程度有所提高 3液体深层发酵法 整个的生产过程都是在液体状态下进行 特点 机械化程度高 发酵时间短 速度快 卫生条件好 但风味较差 目前除一些传统的名醋外 很多工厂采用这种方法 可采用一些方法弥补风味的不足 如在酒精发酵时 接入产酯酵母 4速酿法 以白酒或食用酒精为原料 在速酿塔中经醋酸菌的氧化作用 将酒精氧化成醋酸 特点 醋色浅 体态澄清透明 醋味纯正 生产速度快 这种醋风味差 主要在东北地区 可生产醋精 在勾兑 5生料酿醋 原料不经蒸煮 经粉碎浸泡后 直接进行糖化发酵 降低能耗 简化生产步骤 但糖化困难 易污染杂菌 有待于进一步完善 二 固态发酵法制醋工艺流程麸曲酒母甘薯干 粉碎混合 润水 蒸煮 摊冷过筛 搅匀 入缸淀粉糖化及酒精发酵细谷糠水 倒醅 拌匀 调醅 醋酸发酵 倒酿 加盐 后熟 淋醋 陈醋醋酸菌种子粗谷糠 澄清 加热 装坛 成品 操作方法 原料配比 kg 甘薯干100 细谷糠175 蒸料前加水275 蒸料后加水125 麸曲50 酒母40 粗谷糠50 醋酸菌种子40 食盐7 5 15 原料处理 甘薯干粉碎成粉 与细谷糠混合均匀 往料中进行第1次加水 随加随翻 使原料均匀吸收水分 润水 加压蒸料为150kPa蒸汽压 时间40min 熟料取出后 过筛消除团粒 冷却 添加麸曲及酒母 熟料要求夏季降温至30 33 冬季降温至40 以下后 进行第2次加水 加麸曲和酒母拌匀 醋醅含水量以60 62 为宜 醅温在24 28 淀粉糖化及酒精发酵 醋醅入缸后 室温保持在28 左右 当醅温上升至38 时 进行倒醅 经过5 8h 醅温又上升到38 39 再倒醅1次 此后 正常醋醅的醅温在38 40 间 每天倒醅1次 2d后醅温逐渐降低 第5d 醅温降至33 35 表明糖化及酒精发酵已完成 此时 醋醅的酒精含量可达到8 左右 醋酸发酵 酒精发酵结束后 每缸拌入粗谷糠10kg以及醋酸菌种子8kg 应控制醅温在39 41 不得超过42 通过倒醅来控制醅温并使空气流通 一般每天倒醅1次 经12d左右 醅温开始下降 当醋酸含量达到7 以上 醋酸发酵结束 应及时加入食盐 加盐 一般每缸醋醅夏季加盐3kg 冬季加盐1 5kg 拌匀 再放置2d 淋醋是用水将成熟醋醅的有用成分溶解出来 得到醋液 淋醋采用淋缸三套循环法 甲组淋缸放入成熟醋醅 用乙组淋缸淋出的醋倒入甲组缸内浸泡20 24h 淋下的称为头醋 乙组缸内的醋渣是淋出过头醋的头渣 用丙组缸淋下的三醋放入乙组缸内浸泡 淋下的是二醋 丙组淋缸的醋渣是淋出了二醋的二渣 用清水放入丙组缸内 淋出的就是三醋 淋出三醋后的醋渣残酸仅1 淋醋 陈酿 陈酿是醋酸发酵后为改善食醋风味进行的贮存 后熟过程 有两种方法 一种是醋醅陈酿 将加盐成熟固态醋醅压实 上盖食盐一层 并用泥土和盐卤调成泥浆密封缸面 放置20 30d 另一种是醋液陈酿 将成品食醋封存在坛内 贮存30 60d 通过陈酿可增加食醋香味 灭菌及配制 调整其浓度 成分 使其符合标准 一般要加入0 1 苯甲酸钠防腐剂 生醋加热至80 以上进行灭菌 灭菌后包装即得成品 用这种酿醋工艺 一般每100kg甘薯粉能产含5 醋酸的食醋700kg 三 液体深层发酵法 液体深层发酵法制醋是利用发酵罐通过液体深层发酵生产食醋的方法 通常是将淀粉质原料经液化 糖化后先制成酒醪或酒液 然后在发酵罐里完成醋酸发酵 液体深层发酵法制醋具有机械化程度高 操作卫生条件好 原料利用率较高 可达65 70 生产周期缩短为7d 产品质量稳定等优点 缺点是醋的风味较差 1 工艺流程 淀粉酶CaCl2 NaCO3酒母 乳酸菌大米 浸泡 磨浆 调浆 液化 糖化 酒精发酵 液体深层醋酸发酵 压滤 灭菌 配制 成品 醋酸菌种子 2工艺操作 原料液化和糖化 酒精发酵向罐中接入醪液量10 的酒母 并添加酒母量2 的乳酸菌液及20 的生香酵母 进行共同酒精发酵 发酵时间为3 5d 醋酸发酵接入醋酸菌种子液10 体积分数 d 发酵条件 料液酸度2 温度33 35 发酵通风比为1 0 08 0 1 发酵时间为40 60h 醋酸发酵后处理为了改善风味 可用熏醅增香 增色 第八节我国几种著名食醋酿造方法简介 一 山西老陈醋山西老陈醋是我国北方最著名的食醋 始创于清顺治年间 至今已有300多年的生产历史 酿造方法有以下特点 以优质高粱为酿醋主料 以大曲为糖化剂 发酵剂 大曲用量达到高粱原料质量的62 5 酒精发酵阶段采用低温发酵 醋酸发酵阶段醅温高达43 45 新醋露天陈酿 二 镇江香醋 镇江香醋的酿造特点是 以优质糯米为酿醋原料 以酒药和麦曲为糖化 发酵剂 采用固态分层发酵酿醋工艺 三福建红曲老醋 福建红曲老醋的酿造特点是 以糯米为原料 以红曲为糖化 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 经多年陈酿而成 福建红曲老醋是香气独特 口味醇厚 酸中带甜 色泽棕黑的调味佳品 产品畅销国内外 四 四川保宁麸醋 四川多以麸皮酿醋 其中保宁麸醋最著名 保宁麸醋的酿造有以下特点 以麸皮为主要原料 以药曲为糖化 发酵剂 糖化 酒化