固态生料制醋生产技术探讨.doc

固态生料制醋生产技术探讨刘云山摘要：本文从原料、原料处理、稀醪发酵、固态发酵及熏醅等几个方面论述了其对生料制醋的影响。并对生产过程中一些操作要点作了简要说明。关键词：生料制醋；风味；产量；质量Discussion on solid state technology of vinegar production with uncooked materialsLIU yunshanAbstract: this paper from raw material, raw material processing, solid state fermentation of diluted mash fermentation, and smoked grains several deals with the effect of vinegar production with uncooked materials. In production process and operation points for a brief description.Keywords: raw vinegar ；flavor; output； quality生料制醋是淀粉质原料（玉米、高粱、大米等）不经过蒸煮，直接粉碎，经曲霉、根霉等糖化剂糖化，酵母菌的酒化和醋酸菌的醋化等一系列生物化学反应，形成一种以复式发酵为主的制醋工艺。其优点是：简化生产工艺、降低劳动强度、节约能源、降低生产成本。因此，该工艺现已逐步为大多数中小企业所采用。目前，我国大多数企业采用的工艺是前稀后固发酵工艺。由于各企业生产过程中工艺条件的控制和原辅材料配比的差异，使生产的食醋在质量及产量上存在很大差异。为此，笔者根据自己在生产过程中的一些粗浅体会，从原料、原料处理、稀醪发酵、固态发酵及熏醅等几个方面，谈谈其对生产过程及质量的影响，希望能起到抛砖引玉的效果。1原料及原料处理1.1原料1.1.1主料生料制醋的原料一般是以玉米、高粱、大米、小米等谷物为主要原料。其中，高粱、玉米的使用较为普遍。玉米中含60%以上的淀粉、9-11%的蛋白质和少量的糖等，非常适合制醋。在玉米原料的选择中，要选择淀粉含量较高的黄玉米为好。但由于玉米中含有4.2%左右的脂肪，所以在用玉米制醋时，最好应除去玉米的胚芽（因玉米的脂肪多存在于胚芽中），否则，由于玉米油的水解，产生的甘油等高级醇和多种脂肪酸，使生产出的产品带有一种邪杂味，且表面有一层薄薄的油层，即影响产品的风味又影响产品的外观。高粱是一种较好的酿醋原料。我国北方最著名的山西老陈醋就是使用高粱为主料生产的。高粱中含有较高的淀粉、较低的脂肪、适量的蛋白质，非常适合于食醋酿造。其中部分单宁及花青素等色素成分，其衍生物可赋予食醋特有的风味和色泽。但由于高粱含有过多的单宁（单宁是蛋白质的沉淀剂）对酒精发酵有阻碍作用，同时单宁还会使产品带有苦涩味。因此，选择高粱作原料时，除选择含单宁较少的白高粱外，还必须加大黑曲霉（或根霉）的用量、调整原料的配料比、使用混合原料酿醋等方法达到降低单宁在醪液中的含量，减少单宁对酵母的不良影响。实践证明：利用高粱、玉米各50%混合原料酿醋，却可缓解玉米脂肪对发酵的影响，又能减少单宁对发酵的阻碍作用，对产品的风味和外观也能优势互补，对提高产、质量有十分重要的作用。1.1.2麸皮生料制醋的一个特点是使用大量的麸皮，其使用量达到100%以上。除调节淀粉浓度外，其含有-淀粉酶和-淀粉酶，对淀粉的糖化有一定的辅助作用。麸皮中含有12%以上的蛋白质，且结构松散，有利于蛋白质的水解，从而增加了食醋的鲜味。除些以外，麸皮还可提供发酵过程中所需要的维生素、钙、铁、钾、磷等多种微量元素。麸皮表面积大，吸水性强，是固态食醋生产中十分重要的原辅料之一。1.2原料处理制醋所用的原料，大都是植物原料。在收割、采集、贮运过程中往往会混有泥石、瓦块、金属之类的杂物。如不去除干净，将会损坏机械设备、堵塞管道及泵等，对生产造成损失。对于霉变的原料，更应剔除，否则，不仅造成原料中的淀粉的损失，而且还会带有大量的有害杂菌。使用这样的原料制醋，发酵就不顺利进行，还会给成品带来异味。所以，建立健全原料检验制度，对入库的原料认真检查，剔除霉变的原料，是必不可少的首道工序，同时也是提高产品风味，增加食醋产量、提高原料利用率的重要保证。原料粉碎的目的，是为了扩大原料同微生物“酶”的接触面积，充分利用有效成分。原料粉碎越细，其表面积越大，同酶的接触面积也就越大，因此，生料制醋必须经过粉碎这一工序。粉碎的粗细度，一般以60目以上，原则上是越细越好。固态制醋需要大量的填充料，常用的是谷糠、稻壳及醋渣等。其作用是使醋醅疏松、调整发酵物质浓度、构成微生物发酵的载体，促进微生物增殖代谢。由于这些物料中带有大量的杂菌，为了保证发酵的正常进行，给发酵创造一个稳定的环境，填充料需经0 .1MPa，30分钟干蒸灭菌，即可达到发酵顺利进行的目的。同时也是稳产的关键。除此以外，谷糠、稻壳等经干蒸后，会产生一种“糟香”味，对产品的风味也有好处。2：稀醪发酵2.1糖化剂生料制醋所使用的糖化剂，是具有产生生淀粉糖化能力的淀粉酶的菌种。如：根霉、泡盛曲霉、米曲霉、毛霉、枯草杆菌等。目前，用于生料糖化的菌种主要是根霉系及黑曲霉的菌种。根霉曲是以麸皮为培养基，以纯种培养而成。它在代谢过程中产生丰富的葡萄糖淀粉酶，具有较强的生淀粉水解能力。同时，还含有酒化酶系，能边糖化边酒精发酵，提高原料出酒率。用于生料糖化的黑曲霉主要是以UV-11（即AS.3.4309）或以其为出发菌株或以其它黑曲霉的优良菌株。AS.3.4309菌株的糖化能力极强，酶活力在4000/克以上，在白酒工业上应用较多。因其用曲量较少，出酒率较高，对生产降低成本有积极的作用。但在产品风味上还有一定缺陷。如在发酵过程中，配以其它菌种生产的麸曲来拟补其味道的不足（即多菌种制醋），该菌种的使用前景是很好的。2.2醪液浓度生料制醋的醪液浓度应以稀醪为主。加水量应为主料的6倍左右。因为稀醪发酵中加入了过多的麸皮（占主料的20%以上）及30%左右的麸曲。如果在发酵过程中，加水量过少，易形成很厚的醪盖，影响散热、散气。特别是在夏季，很容易污染杂菌，对发酵不利。再者由于加入了足量的水分，也可以稀释醪液中的酒精浓度和其它的一些抑制因子对酵母菌本身的影响，使得发酵更彻底，产酒率提高，最终的产量也能相应提高。2.3醪液pH值适当的pH是稀醪发酵过程中非常重要的因素之一。因为生料制醋原料大都是生的，不可避免地含有大量的野生菌。有有益的，也有有害的。再者生料稀醪发酵大都是敞口操作，空气、发酵容器中的各种微生物也分别落入醪中。我们知道，微生物生长、增殖、代谢都是在有一定PH值的条件下进行的，超过了这个范围，微生物的生长繁殖将受到影响，甚至死亡。因此，我们可以利用微生物的这一特性，来进行PH调整，来抵制那些有害的杂菌的污染。一般情况下，黑曲霉糖化的最适pH为3.5-5.0；根霉pH为4.5-5.5；而酵母菌最适pH为4.0-6.0。而一般污染菌（大部分细菌）最适pH在6.0-7.0；最小在5.0-5.5；腐败菌的生长PH在5.0，pH在5.0以下就可以完全被抑制。因此，我们可以利用这些PH的差异范围，把pH调整在4.5，这样即可为所利用的微生物创造发酵条件，又可以抑制有害菌的生长繁殖，保证发酵的顺利进行。在pH的调节过程中，要根据发酵的具体情况，选择不同的酸味剂（如食用冰醋酸、盐酸、磷酸等）进行调节。2.4发酵时间由于生料制醋原料不经过蒸煮，淀粉没有糊化，水解速度非常缓慢。再者稀醪发酵糖化温度不是糖化酶的最适温度，较之要低的多。因此，糖化时间也较长。否则，糖化效果不好，残余淀粉多，葡萄糖值偏低，最终的酒精浓度也低。但低温发酵可增加产品的风味物质。主要原因：低温发酵时，除糖化酶、酒化酶系发生主要作用外，其它酶（如蛋白酶、肽酶、酯化酶等）以及一些与风味有关的酶系也在同时发挥作用，构成最终产品风味物质的增加。所以稀醪发酵时间要适当延长一些，在醪液表面无白醭及室温较低的情况下，一般为10天左右。3：固态发酵稀醪发酵结束后，拌入适量麸皮、谷糠、稻壳、醋渣等制成醋醅，进行固态发酵。3.1压实密封发酵生料制醋的糖化、酒化、醋化作用是不能明显区分开的。通常是边糖化、边酒化甚至是边醋化多种反应同时进行的复式发酵。当醪液拌入辅料以后，由于醪液中的各种酶，并没有完全失活。当环境发生变化到适应其反应的条件（如酒精浓度、营养成分、PH等），这些酶大多数又恢复起活化状态，进行不同的生物化学反应。另外，麸皮中含有大量的-淀粉酶，在环境适宜的条件下也会糖化醪液中未被彻底糖化的淀粉，为酒精发酵提供碳源。同时还可为乳酸菌等一些有益菌也创造了生长繁殖的机会。因此，在固态发酵初始阶段，要用塑料薄膜密封且压实醋醅，时间一般为3-4天，为进一步的糖化（俗称后糖化）及酒化等创造条件，有利于淀粉利用率的提高。3.2温度及操作密封4天后，翻松醋醅，用竹杆支起塑料薄膜，以调节品温，进行醋酸发酵。一般情况下，醋酸发酵无需添加纯种醋酸菌种子。利用制醋车间空气及容器中自然驯化的野生醋酸菌完全能够进行醋酸发酵。在开始的一周内，要控制醅温在30-35之间，以利于醋酸菌的生长与繁殖；一周以后，适当提高温度，以每天升高1-2的速度，把温度控制在39-42，以不超过42为宜；20天后，温度开始下降，这时应加强温度控制的同时每天对醋醅（汁液）进行检测，一旦发现温度下降、酸度不再上升时，应立即加入主料10-15%的食盐（根据季节而定），抑制醋酸菌的繁殖，终止醋酸发酵以及调和成品风味。3.3后熟醋酸发酵结束后，加入食盐翻匀压实，用塑料薄膜密封进行后熟陈酿。时间一般在5天左右。目的是：使未分解的蛋白质进一步分解、酯的形成、香气成分的均衡、菌体的自溶等，以利于产品风味的改善和澄清度的提高。在后熟阶段，要强化管理意识，每天检查醋醅表面和温度情况，以防止醋醅表面污染杂菌，发生过氧化、产生醋虱、醋蟃（醋蝇）、霉烂等引起醋醅质量下降，影响产品质量。特别是在夏季，更应注意这一点。4：熏醅固态发酵制醋中，熏醅是一个不可缺少的工序。熏醅的目的有二：一是增色，使成品呈棕红色；二是增味，使成品醋具有熏香味。熏醅原理是：在高温下，醋醅中的残余淀粉和其它多糖物质及蛋白质等，在高温下，降解成单糖、氨基酸等小分子物质，然后通过美拉德反应生成棕褐色色素的过程，同时，产生多种香气成分。在整个熏醅过程中，醋醅水分应控制在50%左右，这样即可有适当的水分参与醋醅的进一步水解，还可以防止醋醅在高温状态下，长时间发生焦糊现象。通常熏醅温度