第九章 食醋 食品发酵与酿造工艺学

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(二)食醋色、香、味、体的形成
1 食醋的色 色素来源:

①原料本身的色素带入醋中, ②原料预处理时发生化学反应而产生有色物质进入食醋中 ③发酵过程中由化学反应、酶反应而生成的色素, ④微生物的有色代谢产物, ⑤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。



山西水塔陈醋
镇江香醋
熏醋
四、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)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%。

(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。
(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 醋酸菌(Acetobacter) 平均达到93%~95%。
八、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。

矿物质:
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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。
(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。

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。
①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。
②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。
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。

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。
黄曲霉
黄曲霉菌菌落
黄曲霉菌分生孢子
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。AS 2.109、AS 2.399; 2 产酯酵母: AS 2.300、AS 2.338、中国食 品发酵科研所的1295和1312等产酯酵母。
食品发酵与酿造工艺学
Food Fermentation &Brewing Technology
第九章 食醋
徐州工程学院 食品(生物)工程学院 董玉玮
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

一、现状
第一节 简介
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
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。




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。
六 、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:⑴淀粉糊化;⑵高温灭菌
七、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。
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。
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) 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




① 配料:麸皮88%,谷糠10%,豆饼2%,水占原料总 量的80%。 ② 润料:30~60min。 ③ 蒸料:常压40~50min。 ④ 接种:迅速冷却到38~40℃。接种0.3~0.5%。 ⑤ 培养:曲料入池厚度25~30cm
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。
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

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。
(2)淀粉酶制剂


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α-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。
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。

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+O2 CH3COOH+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。

第二节 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。
• 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。
五、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
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