CN103451083B - 一种甘蔗果醋的固态发酵方法 - Google Patents

一种甘蔗果醋的固态发酵方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种甘蔗果醋的固态发酵方法,属于酿造技术领域。本发明将甘蔗渣、麸皮以及调整过糖度和pH值的甘蔗汁混匀,经灭菌、冷却,制成固态培养基;在固态培养基中,分别接入质量分数0.5%-1.0%的酿酒酵母和质量分数0.5%-1.0%的生香酵母进行酒精发酵,料温控制为26-32℃,厌氧发酵5-7天;将酒醅置于35-40℃的环境温度下进行密闭陈酿10-15天;然后接入质量分数5%-10%的醋杆菌培养液,控制料温为30-37℃,好氧发酵8-12天,可得成熟的醋醅;最后,采用三次套淋法进行淋醋,头淋醋经60-70℃灭菌10-20min,再经超滤膜系统过滤除菌,可获得香气浓郁、醋香与果香协调的甘蔗果醋。

Description

一种甘蔗果醋的固态发酵方法
技术领域
本发明属于酿造技术领域,特别涉及一种甘蔗果醋的固态发酵方法。
背景技术
我国食醋酿造历史悠久,发酵工艺主要分为三种:固态发酵工艺、液态发酵工艺以及两者结合发酵工艺(固-液发酵工艺或液-固发酵工艺)。其中,固态发酵工艺具有多种原料复合、多种菌种混用、发酵周期长等优点,高品质的食醋大多出自于固态发酵工艺。近年来,为了满足消费者多元化的需求,食醋工业逐渐呈现出产品多样化、功能化等发展趋势,果醋产品的市场空间日益增大,从而使果醋发酵技术研究成为酿造领域的热点。但是,现有果醋发酵技术大多采用液态发酵工艺,或采用先液态后固态的发酵工艺(酒精发酵采用液态发酵,醋酸发酵采用固态发酵),由于同一菌种在液态培养基和固态培养基中的代谢活性差距较大,导致上述工艺难以克服果醋香气不足的缺点。
我国南方盛产甘蔗,主要用于生产蔗糖、燃料酒精以及特殊风味白酒(如朗姆酒)等。与一些果酒、果醋的原料一样,甘蔗汁是酿醋的良好原料,近几年已得到酿造领域研究人员的高度关注。中国专利201010288098.7公开了一种甘蔗汁风味醋的制备方法,但是,仍存在一些不足之处,主要体现在:(1)采用液态发酵工艺,酿酒酵母和产酯酵母协同作用时间较短,制备过程缺少陈酿环节,香气仍未达到理想水平;(2)液态发酵工艺对设备、操作等方面要求较高,在一些中小企业实施仍存在困难。
发明内容
为克服现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种甘蔗果醋的固态发酵方法。
本发明的另一目的在于提供上述方法制备的甘蔗果醋。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种甘蔗果醋的固态发酵方法,包含如下步骤:
(1)固态发酵培养基的制备:晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛,取60-80目的颗粒,与颗粒度大致相同的麸皮混匀,甘蔗渣和麸皮的质量比为(1-2):1;然后,加入经调整糖度和pH的甘蔗汁,拌匀,经高温灭菌,再经冷却,获得固态发酵培养基;
(2)酒精发酵:将步骤(1)制备的固态发酵培养基放入容器中,分别接入质量分数为0.5%-1%(以固态发酵培养基重量计算)的酿酒酵母和质量分数0.5%-1%(以固态发酵培养基重量计算)的生香酵母,拌匀,控制料温在26-32℃,厌氧发酵5-7天,得到酒醅;
(3)酒醅陈酿:将步骤(2)所得酒醅置于35-40℃的环境温度下进行密闭陈酿10-15天;
(4)醋酸发酵:在步骤(3)制得的酒醅中,接入质量分数为5%-10%(按酒醅重量计算)的醋杆菌培养液,控制料温在30-37℃,好氧发酵8-12天,获得醋醅;
(5)淋醋和除菌处理:将步骤(4)获得的醋醅放入具有滤层的淋醋容器中,采用传统工艺的三次套淋法进行淋醋,将获得的头淋醋加热至60-70℃,保温10-20min,再经超滤膜系统过滤除菌,可得甘蔗果醋成品。
步骤(1)中所述的糖度优选为用蔗糖调节甘蔗汁的糖度至180-200g/L;
步骤(1)中所述的pH优选为用醋酸调节甘蔗汁的pH至4.5-5.0;
步骤(1)中所述甘蔗汁的加入量优选为固态物料重量的1.5-1.6倍,所述的固态物料为甘蔗渣和麸皮;
步骤(1)中所述高温灭菌为121℃灭菌30-45min;
步骤(2)中所述的酿酒酵母优选为安琪白酒王高活性干酵母;
步骤(2)中所述的生香酵母优选为安琪生香酵母;
步骤(2)和步骤(4)中所述的料温控制优选为以翻醅散热方式进行,每天翻醅1-3次;
步骤(4)中所述的醋杆菌培养液的菌体浓度为(1.0-2.0)×1010个/ml;其中醋杆菌培养液中所用的培养基配方和配制方法为:葡萄糖10g/L,酵母膏10g/L,KH2PO42g/L,MgSO40.5g/L,调节pH5.0,121℃灭菌20min,冷却至70℃加入体积分数为3%无水乙醇;
步骤(4)中所述的醋杆菌优选为沪酿1.01和中科AS1.41的一种或两种;
步骤(5)中所述的三次套淋法的过程中分别收集头淋醋、二淋醋和三淋醋;采用上批的二淋醋对醋醅进行淋醋,得头淋醋;然后,采用上批的三淋醋对醋醅进行淋醋,得二淋醋;最后,采用清水对醋醅进行淋醋,得三淋醋;
步骤(5)中所述的头淋醋获得方法是:将醋醅与上批二淋醋按重量比为1:(0.8-1)的比例混匀,浸泡6-8h,然后进行淋醋,收集淋出液,即得头淋醋;
步骤(5)中所述的超滤膜系统优选截留分子量不超过150kD的超滤膜,优选为截留分子量为100-150kD的超滤膜。
一种甘蔗果醋由上述方法制得,获得的甘蔗果醋香气浓郁,醋香与果香协调,其总酸(以乙酸计)含量为50g/L以上,总酯(以乙酸乙酯计)含量为3.0g/L以上。
本发明原理在于:采用麸皮与甘蔗渣作为固态发酵培养基的填料,具有持水、疏松等作用,同时麸皮可为微生物生长的微量元素及生长因子,有利于微生物生长;在酒精固态发酵过程中,酿酒酵母可生成酒精,生香酵母可生成酯类物质;在酒醅陈酿过程,进一步利用生香酵母的酯酶催化合成酯类物质,以提高酒醅的香气;在醋酸固态发酵过程中,醋杆菌将酒精转化为醋酸,最终达到酿醋目的。
本发明相对于现有技术,具有如下优点和有益效果:
(1)传统固态酿醋多以淀粉质原料为碳源物质,需利用酒曲、霉菌或糖化酶制剂等对物料进行糖化作用;本发明以甘蔗汁作为固态培养基的碳源物质,酵母可直接利用甘蔗汁的糖分进行酒精发酵,可省去糖化操作步骤,可避免这一步骤的原料损失。
(2)传统固态酿醋工艺的陈酿操作对象是醋醅,由于醋醅酸度低,不利于酶类的生化作用,其陈酿主要依靠产物之间的物化作用,陈酿效率较低;本发明的陈酿操作对象是酒醅,主要利用酵母酯酶的生化作用进行陈酿,陈酿效率较高,以此达到提高醋品香气品质的目的。
(3)与液态酿醋工艺相比,本发明的酒精固态发酵时间较长,且有较长的陈酿时间,有利于酿酒酵母产酒作用和生香酵母产酯作用的相互协调,发酵控制相对容易,最终容易获得香气浓郁的优质醋品。
(4)与液态酿醋工艺相比,本发明设备与操作都相对简单,中小企业容易实施,有利于甘蔗果醋产业化,对甘蔗产业链的发展具有现实促进作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用安琪白酒王高活性干酵母(购自安琪酵母股份有限公司,SAP物料号:80000014);安琪生香酵母(购自安琪酵母股份有限公司,SAP物料号:84000009)。
实施例1
(1)固态发酵培养基的制备
首先,晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛,麸皮经过筛,收集60-80目的颗粒;用醋酸调节甘蔗汁pH至4.5,并用蔗糖调节其糖度至200g/L,配制甘蔗汁12kg。然后,分别称取4kg甘蔗渣和4kg麸皮,混匀,加入12kg的配制甘蔗汁,拌匀,经121℃灭菌30min,再经冷却,备用。
(2)酒精发酵
将固态发酵培养基放入容器中,分别加入0.2kg安琪白酒王高活性干酵母(购自安琪酵母股份有限公司)和0.2kg安琪生香酵母(购自安琪酵母股份有限公司),拌匀,置于24-28℃的环境温度下进行发酵,根据料温变化情况,每天翻拌物料1-3次,控制发酵过程的料温在26-32℃,厌氧发酵7天。
(3)酒醅陈酿
将酒醅置于35-40℃的环境温度下,密闭陈酿15天,可得18.2kg酒醅。
(4)醋酸发酵
醋杆菌的扩大培养流程为:斜面→摇瓶培养。
摇瓶培养基:葡萄糖10g/L,酵母膏10g/L,KH2PO42g/L,MgSO40.5g/L,调节pH5.0,121℃灭菌20min,冷却至70℃加入体积分数3%的无水乙醇。按此配方配制2L摇瓶培养基,分装至10个1000mL三角瓶。
将沪酿1.01(购自广东省微生物研究所)的斜面菌种接入摇瓶培养基,每瓶接入1环,置于30℃、200r/min的条件下培养20h,菌体数达1.04×1010个/ml。然后,取1.82kg种子培养液加入酒醅,拌匀,置于24-30℃的环境温度下进行发酵,根据料温变化情况,每天翻拌物料1-3次,控制发酵过程的料温在30-37℃,好氧发酵12天,可得18.6kg醋醅。
(5)淋醋和除菌处理
将18.6kg醋醅放入具有滤层的淋醋容器中,加入18.6kg二淋醋(上批次淋醋所得),浸泡8h,然后进行淋醋,收集到14.8kg头淋醋,加热至60℃保温20min,采用截留分子量为150kD的超滤膜系统过滤除菌,清液即为甘蔗果醋成品,其香气浓郁,醋香与果香协调,总酸(以乙酸计)含量为52.8g/L,总酯(以乙酸乙酯计)含量为6.6g/L。其中采用常规的酸碱滴定法测定总酸含量,采用常规的皂化法测定总酯含量。
实施例2
(1)固态发酵培养基的制备
首先,晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛,麸皮经过筛,收集60-80目的颗粒;用醋酸调节甘蔗汁pH至5.0,并用蔗糖调节其糖度至180g/L,配制甘蔗汁14.4kg。然后,分别称取6kg甘蔗渣和3kg麸皮,混匀,加入14.4kg的配制甘蔗汁,拌匀,经121℃灭菌45min,再经冷却,备用。
(2)酒精发酵
将固态发酵培养基放入容器中,分别加入0.117kg安琪白酒王高活性干酵母(购自安琪酵母股份有限公司)和0.117kg安琪生香酵母(购自安琪酵母股份有限公司),拌匀,置于24-28℃的环境温度下进行发酵,根据料温变化情况,每天翻拌物料1-3次,控制发酵过程的料温在26-32℃,厌氧发酵6天。
(3)酒醅陈酿
将酒醅置于35-40℃的环境温度下,密闭陈酿10天,可得20.8kg酒醅。
(4)醋酸发酵
醋杆菌的扩大培养流程为:斜面→摇瓶培养。
摇瓶培养基:葡萄糖10g/L,酵母膏10g/L,KH2PO42g/L,MgSO40.5g/L,调节pH5.0,121℃灭菌20min,冷却至70℃加入体积分数为3%无水乙醇。按此配方配制1.2L摇瓶培养基,分装至6个1000mL三角瓶。
将中科AS1.41(购自广东省微生物研究所)的斜面菌种接入摇瓶培养基,每瓶接入1环,置于30℃、200r/min的条件下培养20h,菌体数达1.98×1010个/ml。然后,取1.04kg种子培养液加入酒醅,拌匀,置于24-30℃的环境温度下进行发酵,根据料温变化情况,每天翻拌物料1-3次,控制发酵过程的料温在30-37℃,好氧发酵8天,可得20kg醋醅。
(5)淋醋和除菌处理
将20kg醋醅放入具有滤层的淋醋容器中,加入16kg二淋醋(上批次淋醋所得),浸泡6h,然后进行淋醋,收集到12.2kg头淋醋,加热至70℃保温10min,采用截留分子量为100kD的超滤膜系统过滤除菌,清液即为甘蔗果醋成品,其香气浓郁,醋香与果香协调,总酸(以乙酸计)含量为50.2g/L,总酯(以乙酸乙酯计)含量为5.4g/L。其中采用常规的酸碱滴定法测定总酸含量,采用常规的皂化法测定总酯含量。
实施例3
(1)固态发酵培养基的制备
首先,晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛,麸皮经过筛,收集60-80目的颗粒;用醋酸调节甘蔗汁pH至5.0,并用蔗糖调节其糖度至190g/L,配制甘蔗汁14.4kg。然后,分别称取3kg甘蔗渣和3kg麸皮,混匀,加入9kg的配制甘蔗汁,拌匀,经121℃灭菌30min,再经冷却,备用。
(2)酒精发酵
将固态发酵培养基放入容器中,分别加入0.12kg安琪白酒王高活性干酵母(购自安琪酵母股份有限公司)和0.15kg安琪生香酵母(购自安琪酵母股份有限公司),拌匀,置于24-28℃的环境温度下进行发酵,根据料温变化情况,每天翻拌物料1-3次,控制发酵过程的料温在26-32℃,厌氧发酵5天。
(3)酒醅陈酿
将酒醅置于35-40℃的环境温度下,密闭陈酿12天,可得13.6kg酒醅。
(4)醋酸发酵
醋杆菌的扩大培养流程为:斜面→摇瓶培养。
摇瓶培养基:葡萄糖10g/L,酵母膏10g/L,KH2PO42g/L,MgSO40.5g/L,调节pH5.0,121℃灭菌20min,冷却至70℃加入体积分数为3%无水乙醇。按此配方配制1.2L摇瓶培养基,分装至6个1000mL三角瓶。
将中科AS1.41(购自广东省微生物研究所)的斜面菌种接入摇瓶培养基,每瓶接入1环,置于30℃、200r/min的条件下培养20h,菌体数达1.72×1010个/ml。然后,取1.1kg种子培养液加入酒醅,拌匀,置于24-30℃的环境温度下进行发酵,根据料温变化情况,每天翻拌物料1-3次,控制发酵过程的料温在30-37℃,好氧发酵10天,可得13.4kg醋醅。
(5)淋醋和除菌处理
将13.4kg醋醅放入具有滤层的淋醋容器中,加入12kg二淋醋(上批次淋醋所得),浸泡6h,然后进行淋醋,收集到8.6kg头淋醋,加热至60℃保温15min,采用截留分子量为100kD的超滤膜系统过滤除菌,清液即为甘蔗果醋成品,其香气浓郁,醋香与果香协调,总酸(以乙酸计)含量为51.8g/L,总酯(以乙酸乙酯计)含量为5.8g/L。其中采用常规的酸碱滴定法测定总酸含量,采用常规的皂化法测定总酯含量。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于包含如下步骤:
(1)固态发酵培养基的制备:晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛,取60-80目的颗粒,与颗粒度大致相同的麸皮混匀,甘蔗渣和麸皮的质量比为(1-2):1;然后,加入经调整糖度和pH的甘蔗汁,拌匀,经高温灭菌,再经冷却,获得固态发酵培养基;
(2)酒精发酵:将步骤(1)制备的固态发酵培养基放入容器中,分别接入固态发酵培养基重量计0.5%-1%的酿酒酵母和固态发酵培养基重量计0.5%-1%的生香酵母,拌匀,控制料温在26-32℃,厌氧发酵5-7天,得到酒醅;
(3)酒醅陈酿:将步骤(2)所得酒醅置于35-40℃的环境温度下进行密闭陈酿10-15天;
(4)醋酸发酵:在步骤(3)制得的酒醅中,接入按酒醅重量计5%-10%的醋杆菌培养液,控制料温在30-37℃,好氧发酵8-12天,获得醋醅;
(5)淋醋和除菌处理:将步骤(4)获得的醋醅放入具有滤层的淋醋容器中,采用传统工艺的三次套淋法进行淋醋,将获得的头淋醋加热至60-70℃,保温10-20min,再经超滤膜系统过滤除菌,可得甘蔗果醋成品。
2.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于:步骤(1)中所述的糖度为用蔗糖调节甘蔗汁的糖度至180-200g/L;
步骤(1)中所述的pH为用醋酸调节甘蔗汁的pH至4.5-5.0。
3.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于:步骤(1)中所述甘蔗汁的加入量为固态物料重量的1.5-1.6倍,所述的固态物料为甘蔗渣和麸皮;
步骤(1)中所述高温灭菌为121℃灭菌30-45min。
4.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于:步骤(2)中所述的酿酒酵母为安琪白酒王高活性干酵母;
步骤(2)中所述的生香酵母为安琪生香酵母。
5.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于:步骤(2)和步骤(4)中所述的料温控制为以翻醅散热方式进行,每天翻醅1-3次。
6.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于:步骤(4)中所述的醋杆菌培养液的菌体浓度为1.0×1010-2.0×1010个/ml;其中醋杆菌培养液中所用的培养基配方和配制方法为:葡萄糖10g/L,酵母膏10g/L,KH2PO42g/L,MgSO40.5g/L,调节pH5.0,121℃灭菌20min,冷却至70℃加入体积分数为3%无水乙醇。
7.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于:步骤(4)中所述的醋杆菌为沪酿1.01和中科AS1.41的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于:步骤(5)中所述的三次套淋法的过程中分别收集头淋醋、二淋醋和三淋醋;采用上批的二淋醋对醋醅进行淋醋,得头淋醋;然后,采用上批的三淋醋对醋醅进行淋醋,得二淋醋;最后,采用清水对醋醅进行淋醋,得三淋醋;
步骤(5)中所述的头淋醋获得方法是:将醋醅与上批二淋醋按重量比为1:(0.8-1)的比例混匀,浸泡6-8h,然后进行淋醋,收集淋出液,即得头淋醋。
9.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法,其特征在于:步骤(5)中所述的超滤膜系统选取截留分子量不超过150kD的超滤膜。
10.一种由权利要求1~9任一项所述的方法制得的甘蔗果醋,其特征在于:甘蔗果醋总酸含量为50g/L以上,总酯含量为3.0g/L以上。
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