CN104877886B - 一种食醋液态发酵营养盐配方及食醋液态半连续发酵方法 - Google Patents
一种食醋液态发酵营养盐配方及食醋液态半连续发酵方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种食醋液态发酵营养盐配方及食醋液态半连续发酵方法，该配方为：41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁。食醋液态发酵采用半连续发酵法。本发明的营养盐配方可以满足食醋液态发酵过程中所需的营养，结合食醋液态半连续发酵法，可以提高实际的酒醋转化率、缩短发酵周期、降低生产成本，达到较高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及工业微生物发酵工程技术领域，特别涉及发酵营养盐及发酵方法技术领域，具体是指一种食醋液态发酵营养盐及食醋液态半连续发酵方法。
背景技术
食醋味酸而醇厚，液香而柔和，是人们日常生活中必不可少的调味佳品，主要成分为醋酸，同时含有多种有机酸、丰富的氨基酸、维生素和矿物质等。食醋除了具有调味和抗菌活性，还具有降低血压、抗氧化、减轻糖尿病影响、预防心血管疾病、促进新陈代谢等多种功能。
我国大约有6000家食醋生产厂家，全国食醋年产量约300万吨，人均年消费食醋约2.3Kg，日本人均消费约7.9Kg，我国食醋消费处于相对较低水平。随着人们生活水平的提高及对健康饮食生活的追求，市场消费结构发生了很大的变化，不再局限于传统的调味，以美容、营养、保健等概念的醋产品正日益受到越来越多人的青睐，食醋的消费将从调味醋向饮料醋、保健醋延伸。
根据原料的不同，食醋可以分为谷物醋、果醋和酒精醋。国内生产食醋，80％使用粮食为原料，在欧洲：67％的醋用酒精发酵生产的，23％用麦芽原料生产的。7％用葡萄酒生产，3％用其它原料生产。从食醋产业的发展趋势分析，由于水果醋和酒精醋在医药、保健品、饮料、化妆品、洗理用品等方面的全新应用，需求量和生产量增长较快，预计未来将超过谷物醋快速增长。多数谷物酒醪和少数水果酒所含的营养能够满足醋酸发酵。而大多数水果酒和蒸馏酒精则必须补充一定的营养物质，才能完成发酵。在工业生产中可以用营养盐取代醋酸菌培养基，营养盐的价格也成为生产成本中的一项重要指标。
现在国内大部分是采用国外进口的营养盐，价格比较昂贵，经济成本较高，因此，研究和开发食醋液态发酵营养盐，不仅可以稳定食醋的生产，提高酒精转化率，改善食醋质量、降低生产成本，且营养盐用量较少，不会对最终发酵产物构成影响。
半连续发酵是指在发酵后期周期性地放出部分含有产物的发酵液，然后再补加相同体积的新鲜料液的发酵方法。在半连续发酵的操作过程中，补充了新营养成分的反应体系的培养条件不变，且反应器内发酵液的总体积基本保持不变。半连续发酵工艺的应用可以起到缓解产物抑制和避免代谢副产物积累的作用，维持适当的菌体浓度，改善了微生物的培养环境，有助于保持菌体活力的稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种适于食醋液态发酵的营养盐及食醋液态发酵方法，可以缩短发酵周期、提高食醋产量、降低生产成本，适于大规模推广应用。
为了达到上述目的，本发明通过以下方法实现：
一种酒精醋液态发酵营养盐，41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁。
本发明食醋液态发酵营养盐的使用方法，种子培养过程中，加入总装液量30％(v/v)的无盐、无防腐剂浓度为6-8g/100ml的液态发酵醋，3％(v/v)食用酒精，再添加总装液量4‰(m/v)上述技术方案所述的食醋液态发酵营养盐，用水稀释定容至总装液量，制成种子培养液。
本发明食醋液态发酵营养盐的另一种使用方法，醋酸发酵过程中，加入总装液量50％(v/v)的无盐、无防腐剂浓度为6-8g/100ml的液态发酵醋，4.5％(v/v)食用酒精，再添加总装液量3‰(m/v)上述技术方案所述的食醋液态发酵营养盐，用水稀释定容至总装液量，制成食醋发酵醪液。
本发明食醋液态半连续发酵的方法，包括以下步骤：
第一步，将上述技术方案制备得到的食醋发酵醪液加入发酵罐中，接入10％(v/v)活化好的菌种。
第二步，开始发酵，发酵温度为30℃，发酵罐转速为1000-1200rpm。
第三步，当发酵液酒精度下降至0.5％(v/v)左右时，分割出35％-45％(v/v)的发酵液，剩下的发酵液作为补料后的种子液，补加入相同量的新鲜酒液及新加入酒液量的3‰(m/v)的营养盐，保持发酵罐内发酵液总体积不变，进行半连续发酵。
第四步，结束发酵，放罐。
本发明的有益效果具体在于：本发明的食醋液态发酵营养盐可满足醋酸发酵过程中所需的营养，结合液态半连续发酵法，可以缩短发酵周期、提高食醋产量、降低生产成本，并可适用于多种原料的食醋发酵。
下面结合具体的实施实例对本发明进行进一步的说明。但是本发明不限于所给出的例子。
具体实施方式
实施例1：将营养盐按照41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁的比例配制成种子培养液，进行种子培养。
1、在5L种子罐中加入0.9L无盐、无防腐剂的浓度为7.5g/100ml的液态发酵醋和90ml的95％食用酒精，用水稀释定容至3L，混匀，酸度为2.25g/100ml，酒度为2.85％。
2、将营养盐以4‰(m/v)的添加量溶解于上述3L溶液中，即添加12g营养盐，营养盐的组成为41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁。
3、将种子罐自动控温至30℃，转速1000rpm，接入300ml液体菌种，开始种子培养。培养48-72小时即可作为菌种向发酵罐或下一级种子罐接种使用。
实施例2：将营养盐按照41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁的比例配制成发酵醪液，进行15L自吸式发酵罐的酒精醋发酵。
1、在15L种子罐中加入3.75L无盐、无防腐剂的浓度为7.5g/100ml的液态发酵醋和0.34L的95％食用酒精，用水稀释定容至7.5L，混匀，酸度为3.75g/100ml，酒度为4.3％。
2、将营养盐以3‰(m/v)的添加量溶解于上述7.5L溶液中，即添加22.5g营养盐，营养盐的组成为41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁。
3、将发酵罐自动控温至30℃，转速1200rpm，接入0.75L菌种，开始发酵。发酵24-36小时，总酸可达7.0g/100ml。
4、分割出38％(v/v)的酒精醋发酵液，即3.0L，剩下的5L发酵液作为补料后的种子液，加入0.35L的95％食用酒精，再加入水稀释定容至8L，加入9g营养盐，添加量为新加入的酒液量的3‰(m/v)，进行半连续发酵。
5、整个发酵过程的醇酸转化率可达98％、最终可得到酸度高达10g/100ml以上的高酸度醋。
实施例3：将营养盐按照41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁的比例配制成发酵醪液，进行50L自吸式发酵罐的酒精醋发酵。
1、在50L种子罐中加入14L无盐、无防腐剂的浓度为7.5g/100ml的液态发酵醋和1.26L的95％食用酒精，用水稀释定容至28L，混匀，酸度为3.75g/100ml，酒度为4.28％。
2、将营养盐以3‰(m/v)的添加量溶解于上述28L溶液中，即添加84g营养盐，营养盐的组成为41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁。
3、将发酵罐自动控温至30℃，转速1000rpm，接入2.8L菌种，开始发酵。发酵24-36小时，总酸可达7.0g/100ml。
4、分割出40％的酒精醋发酵液，即12L，剩下的18L发酵液作为补料后的种子液，加入1.3L的95％食用酒精，再加入水稀释定容至30L，加入36g营养盐，添加量为新加入的酒液量的3‰(m/v)，进行半连续发酵。
5、整个发酵过程的平醇酸转化率可达95％、最终可得到酸度高达10g/100ml以上的高酸度醋。
实施例4：将营养盐按照41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁的比例配制成发酵醪液，进行葡萄醋发酵。
1、在15L种子罐中加入3L无盐、无防腐剂的浓度为7.0g/100ml的液态发酵醋和2.8L的酒度为11.5％的葡萄酒，用水稀释定容至7.5L，混匀，酸度为2.8g/100ml，酒度为4.3％。
2、将营养盐以2‰(m/v)的添加量溶解于上述7.5L溶液中，即添加15g营养盐，营养盐的组成为41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁。
3、将发酵罐自动控温至30℃，转速1200rpm，接入0.75L菌种，开始发酵。发酵24-36小时，总酸可达6.0g/100m1。
4、分割出44％的葡萄醋发酵液，即3.5L，剩下的4.5L发酵液作为补料后的种子液，加入2.2L的酒度为11.5％的葡萄酒，再加入水稀释定容至8L，加入7g营养盐，添加量为新加入的酒液量的2‰(m/v)，进行半连续发酵。
5、最终可得到酸度为5.5-6g/100ml的葡萄醋，醋味柔和，带有葡萄果香。
实施例5：将营养盐按照按照41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁的比例配制；
加入总装液量体积分数50％的无盐、无防腐剂浓度为6-8g/100ml的液态发酵醋，体积分数4.5％的食用酒精，再添加总装液量质量体积比3‰的上述制备得到的营养盐，用水稀释定容至总装液量，制成食醋发酵醪液，进行米醋发酵。
1、在15L种子罐中加入3L无盐、无防腐剂的浓度为7.0g/100ml的液态发酵醋和3.5L的酒度为9％的米酒，用水稀释定容至7.5L，混匀，酸度为2.8g/100ml，酒度为4.2％。
2、将营养盐以1‰(m/v)的添加量溶解于上述7.5L溶液中，即添加7.5g营养盐，营养盐的组成为41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁。
3、将发酵罐自动控温至30℃，转速1200rpm，接入0.75L菌种，开始发酵。发酵24-36小时，总酸可达7.0g/100ml。
4、分割出44％的酒精醋发酵液，即3.5L，剩下的4.5L发酵液作为补料后的种子液，加入3L的酒度为9％的米酒，再加入水稀释定容至8L，加入3.5g营养盐，添加量为新加入的酒液量的1‰(m/v)，进行半连续发酵。
5、最终可得到酸度为7.0g/100ml的米醋，醋味柔和醇厚，带有一定香气。
综上，本发明的营养盐能够满足多种原料食醋发酵过程中所需的营养，结合液态半连续发酵法，可以明显缩短发酵周期，提高醋酸转化率，改善醋酸质量，发酵出的食醋色泽适中，绵香柔和，还可以得到高浓度醋酸。同时比国外营养盐便宜，降低了生产成本。
Claims (4)
1.一种食醋液态发酵营养盐，其特征在于，组成为41.6％葡萄糖、22.3％酵母粉、13.9％硫酸铵、11.1％磷酸二氢钾、8.3％硫酸镁、2.8％硫酸亚铁。
2.一种食醋液态发酵营养盐的使用方法，其特征在于，种子培养时，加入总装液量体积分数30％的无盐、无防腐剂浓度为6-8g/100ml的液态发酵醋，体积分数3％的食用酒精，再添加总装液量质量体积比4‰的权利要求1所述的食醋液态发酵营养盐，用水稀释定容至总装液量，制成种子培养液。
3.一种食醋液态发酵营养盐的使用方法，其特征在于，醋酸发酵时，加入总装液量体积分数50％的无盐、无防腐剂浓度为6-8g/100ml的液态发酵醋，体积分数4.5％的食用酒精，再添加总装液量质量体积比3‰的权利要求1所述的食醋液态发酵营养盐，用水稀释定容至总装液量，制成食醋发酵醪液。
4.一种食醋液态半连续发酵的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将权利要求3所述的食醋发酵醪液加入发酵罐中，接入体积分数10％的活化好的菌种；
第二步，开始发酵，发酵温度为30℃，发酵罐转速为1000-1200rpm；
第三步，当发酵液酒精度下降至体积分数0.5％时，分割出体积分数35％-45％的发酵液，剩下的发酵液作为补料后的种子液，补加入相同量的新鲜酒液及新加入酒液量质量体积分数3‰的营养盐，保持发酵罐内发酵液总体积不变，进行半连续发酵；
第四步，结束发酵，放罐。
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