CN106701523A - 丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺 - Google Patents

Abstract

丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，属于保健醋的制备工艺领域。其特征在于依次包括（1）备料、（2）液化糊化、（3）前发酵、（4）后发酵、（5）压滤、（6）配兑、醋酸发酵、（7）加盐配兑、（8）灭菌保温、（9）调配和（10）灭菌灌装步骤；所述（3）前发酵步骤中加入丁酸菌促进发酵。本发明通过发酵的方式提升食醋中丁酸含量，而不是人工添加，发酵中丁酸和食醋中的一些醇类、有机酸反应生产脂类，既提升了食醋风味，也是丁酸融入醋中，而无丁酸酸臭味；把传统的蒸饭工艺改成大米液化工艺，减少泡米、洗米过程的污水排放；用曲在传统乌衣红曲发酵黄酒的基础上引入沪酿3042米曲，新工艺酒渣干基大米蛋白30%，利用率提高5%。

Description

丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺

技术领域

本发明属于保健醋的制备工艺领域，具体涉及一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺。

背景技术

一、国内研究概况及水平

众所周知，食醋具有较好的保健功能，这是中国人对食醋的普遍认识，随着人口老龄化进程加快，以及癌症、心血管疾病、肥胖症、糖尿病等慢性病的不断增加，现代人对保健品的认识和对保健醋的需求进一步被激发。20世纪90年代以来，国内开始对保健醋的研究，先后有茯苓保健醋、荸荠保健醋、桑葚保健醋、苹果保健醋、醋蛋液保健醋、麦饭石保健醋、紫甘薯保健醋、蜂蜜醋、葡萄醋等产品问世，特别是2003年非典疫情期间食醋产品推销，加深了人们对食醋保健功能的认识，开启了人们追求吃醋健康的大门。但是，保健醋的存在三个问题，一是概念笼统，普遍将果醋等同于保健醋，在发酵过程中，加入水果或者水果加工下脚料生产食醋已经成为主流，不是直接利用原粮生产保健醋，严格地讲，这类产品只能称为保健饮品。二是利用水果或者水果下脚料进行生产，以果代粮虽然节约了资源，但是食品安全卫生没有保障，容易造成杂菌感染或者副产物超标，极易造成不良后果。三是国内缺乏统一的保健醋生产标准，市场上缺乏保健醋强势品牌，不利于保健醋行业良性发展。

二、研究状况及水平

国外保健醋的生产和消费以日本最具代表性。日本保健醋有100多种，例如芦荟醋、海藻醋、紫苏醋、麦芽醋、生药醋、龙艾醋、乌龙茶醋等，功能集中在延年益寿、健身美容等方面，而且日本形成了统一的生产标准，价格是普通醋的6-7倍。欧美国家大多数保健醋生产企业规模较小，产量有限，以果醋、葡萄醋为主。近年来，欧美保健醋生产企业呈现出利用高效生物反应器，提高保健醋产量的发展趋势。

三、通过国内外研究标明，丁酸对于肠道疾病有很好的治疗和预防效果：

1.丁酸与肠道黏膜和肠炎

大量动物实验和人体临床研究表明, 丁酸在修复肠黏膜和治疗肠炎时发挥重要作用.经葡聚糖硫酸钠(DSS)处理后, 急性结肠炎小鼠结肠内丁酸吸收减少, 导致黏膜的完整性受到破坏. DSS诱发结肠炎的早期, 黏膜通透性就开始增加, 并伴随细胞存活率的下降和组织学的变化. 而丁酸能够逆转黏膜通透性的增加. 如果肠上皮细胞发生丁酸饥饿, 就可能引发溃疡性结肠炎或者其他炎症. 丁酸和5-氨基水杨协同作用减少炎症因子转谷氨酰胺酶和血栓素的合成. 大鼠结肠炎增加癌变的发生, 而丁酸具有很强的防止癌变的作用. 随机双盲双模拟对照实验和临床研究表明, 产丁酸的酪酸梭菌治疗急性慢性腹泻效果很好. 丁酸对远端结肠炎患者有治疗作用. 丁酸显著增加黏蛋白的合成，从而对治疗效果产生很好的影响. 溃疡性结肠炎患者的还原性细菌产生硫化物诱导黏膜的上部隐窝过度增殖, 而丁酸能逆转这种硫化物诱导的致病性作用. 丁酸灌肠也被用于有效的治疗顽固性溃疡结肠炎和直肠乙状结肠炎. 膳食纤维作为肠道菌的发酵底物, 在促进肠道菌生长的同时, 产生大量的SCFA, 尤其是大量的丁酸. 丁酸对防止肠炎和癌变有显著作用.抗性淀粉有利于治疗肠炎, 其原因就是来源于抗性淀粉发酵的丁酸能恢复肠黏膜的完整性. 因此, 丁酸被认为是结肠黏膜的生长诱导剂和炎症抑制剂.

2.丁酸与肠癌

大约2千年前就有人猜测炎症是癌症发生的原因.19世纪, Rudolf Virchow证实了肿瘤在慢性炎症部位发生. 在肿瘤内或其周围微环境中, 某些细胞分泌促炎症因子TNFα,IL-1, IL-6,和 IL-8等, 还分泌基质降解酶, 生长因子和活性氧. 这些因子和活性氧导致DNA的损伤, 最终导致癌症发生. 酪酸梭菌产生大量丁酸, 在防治肠道疾病、特别是防治结肠直肠癌和调节基因表达等方面发挥十分重要的作用. 在体外实验或人体研究中,丁酸都能抑制多种癌细胞的增殖, 因此被认为是一种抗癌剂. 丁酸的防癌作用主要集中于结肠癌. 丁酸对于结肠上皮细胞保持正常的形态和完整的功能十分重要. 丁酸的缺乏是结肠炎的主要原因, 也可能导致结肠癌和自发性溃疡性结肠炎. 在丁酸作用下, 结肠蛋白质合成增加, 从而促进肠上皮细胞愈合. 丁酸在肠道中是一种保护剂, 降低肠癌发病风险. 丁酸还能诱导细胞凋亡, 并能抑制肠癌发生. 用丁酸治疗实体瘤的动物实验和临床研究.几年前就已开始并逐步取得了进展. 丁酸抑制癌细胞的增生, 也能抑制表皮生长因子诱导的细胞增生, 并通过下调环氧合酶(cyclooxygenase)抑制人肠微血管内皮细胞的血管发生, 从而抑制癌的生长. 丁酸钠能够抑制乳腺癌, 在治疗恶性胶质瘤中也发挥作用.

国内外保健醋生产企业，大多数是利用水果所含柠檬酸、维生素C、多糖类、矿物质等成分，增加产品的保健功能。而抗癌富丁酸益生菌保健醋是在原粮传统发酵过程中，利用产丁酸菌、乳酸菌、双歧杆菌等益生菌参与微生物发酵，生产出原生态、高质量的保健醋。具有显著的抗癌功能，是一种真正的功能保健醋，未来市场发展空间巨大，经济效益及社会效益显著。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，通过发酵的方式提升食醋中丁酸含量，而非人工添加，发酵中丁酸和食醋中的一些醇类、有机酸反应生产脂类，既提升了食醋风味，也是丁酸融入醋中，而无丁酸酸臭味；本发明解决的第二个技术问题是把传统的蒸饭工艺改成大米液化工艺，简化了繁重的蒸米设备，降低了劳动强度，同时减少泡米、洗米过程的污水排放；本发明解决的第三个技术问题是用曲在传统乌衣红曲发酵黄酒的基础上引入沪酿3042米曲，在保证酒化和产品风味的同时，分解大米中蛋白，常规工艺酒渣干基大米蛋白35%，新工艺酒渣干基大米蛋白30%，利用率提高5%。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于依次包括（1）备料、（2）液化糊化、（3）前发酵、（4）后发酵、（5）压滤、（6）配兑、醋酸发酵、（7）加盐配兑、（8）灭菌保温、（9）调配和（10）灭菌灌装步骤；所述（3）前发酵步骤中加入丁酸菌促进发酵。

优选的，所述（3）前发酵步骤包括如下工序：

3.1制曲,包括:

3.1.1制作乌衣红曲；

3.1.2制作米曲；

3.2浸曲：加入大米量10%左右的乌衣红曲和5%的米曲，用5倍曲重量的水浸泡；

3.3丁酸菌培养；

3.4发酵：将浸曲和丁酸菌加入液化糊化好的酒精前发酵罐内，落罐温度28±1℃，前期可间隔搅拌或不搅拌，后期停止搅拌；落罐后品温28±1℃，逐步升温至35℃时，降温至30±2℃，以后每次温度上升至35℃，要及时降温，应注意分罐，以防外溢；前发酵时间为48±2小时，前发酵完毕。

优选的，（4）后发酵步骤为将3.4发酵工序中制得的酒醪泵入酒精后发酵罐中进行酒精发酵，制备成熟酒醪，所述后发酵总时间：6-15天；制得成熟酒醪符合如下技术指标：

a.酒精度≥10%(V/V)；

b.酸度≤1.0g/100ml；

c.丁酸含量≥0.2g/L。

成熟酒醅的要求：

a.从色方面判断，上层酒液澄清并透明黄亮，。

b.从味方面判断，口尝有较浓的酒味，口味清爽，后口略微苦，酸度适宜。

c.从香气方面判断，嗅之正常的新酒香气，无其它异杂气。

优选的，在3.1制曲工序中，乌衣红曲的制作方法如下：

3.1.1.1选优质大米，用水洗净，并在桶中净渍10-50分钟视米质决定泡米时间，装箩用清水冲洗干净沥干至不滴水；

3.1.1.2置大米于蒸煮桶中，开蒸汽蒸煮，上汽后焖5分钟即可停止蒸煮，要求达到饭粒熟而无白心，偏硬不夹生，不开裂；

3.1.1.3倒出，把饭耙松，开机吹风，摊凉至30±5℃，接入黑曲种及预先培养的糟娘，翻拌均匀，后装箩移入曲坛进行培养；

3.1.1.4当品温升至42℃—45℃时，倒出麻袋在地面把饭块搓散拌均堆积培养，当品温上升至38℃时翻堆一次，品温再升至36℃再翻堆一次，以后每隔2小时左右翻堆一次温度控制在35℃～38℃左右后至70％以上饭粒长满白色或微黄红菌丝时，摊平5公分厚左右呈波浪形进行培养，根据半成品曲粒干湿和曲室干湿度情况灵活掌握喷水吃水时间及喷水量，喷水次数一般掌握2～3次，总喷水量在20～35％看曲粒生长的情况灵活掌握（曲室温度控制在22℃～35℃、湿度控制在80％～95％）；着饭粒表面菌丝生长情况决是否可以“坐坛”，“坐坛”后，不再翻动（“坐坛”注意控制水量，防止曲粒腐烂，杂菌滋生，又要防止结块），经过30～40小时。达到乌衣红曲标准即可出坛。一般制曲周期4～7天。

“坐坛”是指摊开饭粒，不再进行翻动，让其自然生长至出曲。

优选的，在3.1制曲工序中，米曲的制作方法如下：

3.1.2.1选优质大米，用水洗净，并在桶中净渍10-50分钟视米质决定泡米时间，装箩用清水冲洗干净沥干至不滴水；

3.1.2.2置大米于蒸煮桶中，开蒸汽蒸煮，上汽后焖5分钟即可停止蒸煮，要求达到饭粒熟而无白心，偏硬不夹生，不开裂；

3.1.2.3倒出，把饭耙松，开机吹风，摊凉至30±5℃，接入沪酿3042米曲霉曲精拌均匀，后装箩移入曲坛进行培养；

3.1.2.4当品温升至35℃—38℃时，倒出麻袋在地面把饭块搓散拌均堆积培养，当品温上升至38℃时翻堆一次，品温再升至36℃再翻堆一次，以后每隔2小时左右翻堆一次温度控制在35℃～38℃左右后至70％以上饭粒长满白色或微黄红菌丝时，摊平5公分厚左右呈波浪形进行培养，根据半成品曲粒干湿和曲室干湿度情况灵活掌握喷水吃水时间及喷水量，喷水次数一般掌握2～3次，总喷水量在20～35％看曲粒生长的情况灵活掌握（曲室温度控制在22℃～35℃、湿度控制在80％～95％）；着饭粒表面菌丝生长情况决是否可以“坐坛”，“坐坛”后，不再翻动（“坐坛”注意控制水量，防止曲粒腐烂，杂菌滋生，又要防止结块），经过30～40小时；达到米曲标准即可出坛。一般制曲周期4～7天。

优选的，3.3丁酸菌培养工序包括如下步骤：

丁酸梭菌种子培养基：2.44%葡萄糖（w/v），2.08%酵母浸膏（w/v），1%胰蛋白胨（w/v），0.1%（NH₄）₂SO₄（w/v），0.1%NaHCO₃（w/v），0.02%MnSO₄·H₂O（w/v），0.02%MgSO₄·7H2O（w/v），0.002%CaCl₂（w/v），和2%Agar（w/v）(配固体培养基时用),初始pH为8.55；

取-80℃甘油保藏的菌种200µl接种到装有9ml 种子培养基的试管中，37℃条件下静态厌氧活化48h。把活化好的菌种摇瓶扩大培养，接种量为2-3%；

丁酸梭菌发酵培养基：2%葡萄糖（w/v），3.98%豆饼粉提取液（w/v），0.1%（NH₄）₂SO₄（w/v），0.124%NaHCO₃（w/v），0.37%玉米浆（w/v），0.02%MnSO₄·H₂O（w/v），0.02%MgSO₄·7H2O（w/v），0.002%CaCl₂（w/v），和2%agar（w/v）(配固体培养基时用),初始pH为7.5；

丁酸菌种培养完成后，把菌种接种到酒精前发酵罐中发酵中，接种量为投米总量的5--10%。

优选的，液化糊化步骤包括如下工序：

向酒精前发酵罐（酒精前发酵罐）内预先加入大米量2.3倍的水，开启搅拌，打开上部、底部蒸汽阀进行加热，待水温度上升至70℃，加入大米量0.014%的α-淀粉酶，同时流动加入大米，米加完后，再补加大米量0.014%的α-淀粉酶，继续加热，至95±2℃，保温30分钟。之后降温至28±1℃，液化糊化步骤结束。

优选的，压滤步骤包括如下工序：

5.1检查和开动输醪泵，认为机器正常方可操作；

5.2安装和衔接好输醪管道后，开启压榨机进醪阀门和发酵罐出醪阀门，开动输醪泵，将酒醅逐渐压入压滤机；

5.3进醪压力为0.4-0.6Mpa，进料时间20-30小时；

5.4进醪完毕，关闭输醪泵，进醪阀门和发酵罐阀门；

5.5打开进气阀门，气压力为0.4-0.6Mpa；

5.6进醪时检查混酒片号，进气后检查漏气片号，如有漏片可作好记号，出糟时进行调换；

5.7进气约6小时以上，酒已榨尽，即可关闭进气阀门，排气松榨，进行出糟，出糟务必除净，防止残糟堵塞流酒孔；

5.8排片时应将进料孔、进气孔、流酒孔逐片对直畅通无阻，滤布应整齐清洁。

优选的，配兑、醋酸发酵步骤包括如下技术要求：

6.1醋酸发酵液的配制：根据不同产品品种要求将压滤好的酒加水调配，品温调至26±2℃。每批次、每个品种酒度各发酵罐保持一致；

6.2醋酸发酵的技术指标：

（1）最佳温度控制30±2℃，种子罐品温最高不超过36℃，终酸放罐品温最高不超过38℃。

（2）风量：二级种子罐：8-10m³/h，满负荷；

10m3罐：70-80m³/h，满负荷；

40m3罐：140-150m³/h，满负荷；

（3）发酵结束：酸度不上升，酸度与配制酒液酒度相差不超过0.5g/100ml；

6.3接种量：二级种子罐接10m³罐：11-13%；

10m³罐接40m³罐：28-32%；

6.4醋酸发酵接近结束时，每两小时测一次酸度，当酸度不再上升或上升微小时，表明醋酸发酵结束，立即放罐。严禁酒精消耗过度而返酸(酸度下降)。

6.5放罐后，将事先配制好的酒液泵入醋酸发酵罐，等待接种。

优选的，加盐配兑步骤包括如下工序：

7.1取醋后立即加入食盐，食盐加入量为1.5-2g/100ml；严禁将生醋不加盐放置在醋池中过久，以免返酸；

7.2配醋完毕后，生醋经瞬时灭菌器灭菌并泵入保温罐保温；

灭菌温度90±2℃；。

灭菌后顶入保温罐自然降温，保持时间24小时。

7.3生醋必须立即灭菌，禁止放置过久；

灭菌保温步骤包括如下工序：

8.1取沉淀好澄清度高的，按技术中心要求，调配成各品种产品，经过滤机过滤后灭菌，打入成品罐；

8.2灭菌温度100±2℃；

8.3保温时间30±2分钟，保温后降温至40℃以下泵入灌装间灌装。

本发明的创新点在于：

1. 抗癌富丁酸益生菌保健醋的研究国内领先。食醋本身具有保健功效，并先后派生出茯苓保健醋、桑葚保健醋、双歧保健醋、荸荠保健醋等多种功能性产品，但是，国内对于丁酸的抗癌保健作用研究甚少，基本处于空白状态。据山西大学生物技术研究所《食醋成分分析及工艺研究报告》数据，国内对食醋成分的分析，局限于乙酸、乳酸、柠檬酸、甲酸、苹果酸、草酸、酒石酸、丙酮酸等，基本没有对丁酸的分析数据。而国外最近的权威期刊Plos one2016、Pharmacology & Therapeutics 2016、Carcinogenesis 2014、Federation ofEuropean Microbiological Scocieties2009报道，丁酸及其益生菌具有较好的抑制肿瘤、增强肝功能、降脂降压、防止肥胖等保健功效，但至今未见相关功能食品商业化生产。因此，本项目的技术研究处于国内领先地位。

2. 醋酸共发酵丁酸工业菌种的选育应用为国内首创。食醋发酵的过程是淀粉质原料，经过淀粉酶糖化糊化，酵母菌酒精发酵，然后再经过醋酸菌发酵生成醋酸的生化过程，该发酵过程纯种醋酸菌占优势，其他菌类较少，因此风味也比较单一。该项目通过在醋酸发酵过程中，加入产丁酸菌、参与生物发酵，不但可以得到富含丁酸的益生菌保健醋，还可以改善食醋的综合风味。选育纯种产丁酸菌参与传统的食醋发酵，在国内尚属首创。

3. 保健食品刚性需求发展迅猛，近年来，随着人口老龄化、癌症及心血管疾病等慢性病的不断攀升，防癌抗癌、降脂降压类保健食品得到迅猛发展，而食醋本身具有降脂降压等保健功效，是很好的保健食品载体。据中国调味品协会统计数据显示，2014年我国28家百强食醋企业总产量达127.2万吨，平均增长率16.59%，远远超过酱油3.46%的平均增长率，可见食醋类产品随着“少盐多醋”健康饮食习惯的调整，市场潜力十分巨大，极有可能出现爆发式增长。赋予食醋保健品功能，符合人们的饮食习惯和消费习惯，市场前景广阔。

4. 保健醋助推产业升级转型。自上世纪九十年代始，国内开始加大对保健醋的研究。1999年第4期《中国调味品》刊发《保健醋的开发与研制》，提出了在食醋中配以银杏叶、枸杞、山楂等中草药，提高食醋的保健功能；此后，《中国调味品》、《食品科学》、《沈阳农业大学学报》先后提出了茯苓保健醋、功能性双歧醋、荸荠保健醋、紫甘薯保健醋的研究开发。2010年《中国调味品》第1期刊发了《保健醋与中国醋产业发展刍议》，客观分析了保健醋蕴含的潜在市场，提出发展保健醋是今后传统醋产业的重要突破，保健醋逐步成为产业转型升级的风向标。

5. 该工艺是在山东玉兔食品股份有限公司原有发明专利《液态酿醋方法》(专利号：ZL 2006 1 0043446.8)的改进和优化，是原有专利技术的延伸。在本专利生产工艺中申请人的独创性体现在：

（1）把传统的蒸饭工艺改成大米液化工艺，简化了繁重的蒸米设备，降低了劳动强度，同时减少泡米、洗米过程的污水排放，淀粉多回收3-5%，出品率由原来的2.5L/Kg混合料提高到2.7L/Kg混合料（以15度酒计），出品率提高8%，工业化水平进一步提高。

（2）用曲在传统乌衣红曲发酵黄酒的基础上引入沪酿3042米曲，在保证酒化和产品风味的同时，分解大米中蛋白，常规工艺酒渣干基大米蛋白35%，新工艺酒渣干基大米蛋白30%，利用率提高5%。同时产品中氨基酸态氮从0.02g/100ml提升到0.025g/100ml,酸味柔和，香气浓郁。

（3）在本发明中，丁酸发酵和酒精发酵同时进行，需要精确控制丁酸菌接种量和过程温度，前发酵就有丁酸菌参与发酵，各种成分融合比较快，可以缩短后发酵时间，适用于用自动化控制比较好的场所。通过发酵的方式提升食醋中丁酸含量，而不是人工添加，国内首创，发酵中丁酸和食醋中的一些醇类、有机酸反应生产脂类，即提升了食醋风味，也是丁酸融入醋中，无丁酸酸臭味。

具体实施方式

本发明所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，依次包括如下步骤：

（1）备料；

（2）液化糊化；

（3）前发酵；

（4）后发酵；

（5）压滤；

（6）配兑、醋酸发酵；

（7）加盐配兑；

（8）灭菌保温；

（9）调配；

（10）灭菌灌装。

具体步骤如下：

（1）备料步骤如下：准备新鲜大米，保证颗粒完整，无腐败变质或抱团情况。

（2）液化、糊化步骤如下：向酒精前发酵罐（酒精前发酵罐）内预先加入大米量2.3倍的水，开启搅拌，打开上部、底部蒸汽阀进行加热，待水温度上升至70℃，加入大米量0.014%的α-淀粉酶，同时流动加入大米，米加完后，再补加大米量0.014%的α-淀粉酶，继续加热，至95±2℃，保温30分钟。之后降温至28±1℃，液化糊化步骤结束。

（3）前发酵步骤包括如下工序：

3.1制曲,包括:

3.1.1制作乌衣红曲：

3.1.1.1选优质大米，用水洗净，并在桶中净渍10-50分钟视米质决定泡米时间，装箩用清水冲洗干净沥干至不滴水；

3.1.1.2置大米于蒸煮桶中，开蒸汽蒸煮，上汽后焖5分钟即可停止蒸煮，要求达到饭粒熟而无白心，偏硬不夹生，不开裂；

3.1.1.3倒出，把饭耙松，开机吹风，摊凉至30±5℃，接入黑曲种及预先培养的糟娘，翻拌均匀，后装箩移入曲坛进行培养；

3.1.1.4当品温升至42℃—45℃时，倒出麻袋在地面把饭块搓散拌均堆积培养，当品温上升至38℃时翻堆一次，品温再升至36℃再翻堆一次，以后每隔2小时左右翻堆一次温度控制在35℃～38℃左右后至70％以上饭粒长满白色或微黄红菌丝时，摊平5公分厚左右呈波浪形进行培养，根据半成品曲粒干湿和曲室干湿度情况灵活掌握喷水吃水时间及喷水量，喷水次数一般掌握2～3次，总喷水量在20～35％看曲粒生长的情况灵活掌握（曲室温度控制在22℃～35℃、湿度控制在80％～95％）；着饭粒表面菌丝生长情况决是否可以“坐坛”，“坐坛”后，不再翻动（“坐坛”注意控制水量，防止曲粒腐烂，杂菌滋生，又要防止结块），经过30～40小时。达到乌衣红曲标准即可出坛。一般制曲周期4～7天。

3.1.2制作米曲：

3.1.2.1选优质大米，用水洗净，并在桶中净渍10-50分钟视米质决定泡米时间，装箩用清水冲洗干净沥干至不滴水；

3.1.2.2置大米于蒸煮桶中，开蒸汽蒸煮，上汽后焖5分钟即可停止蒸煮，要求达到饭粒熟而无白心，偏硬不夹生，不开裂；

3.1.2.3倒出，把饭耙松，开机吹风，摊凉至30±5℃，接入沪酿3042米曲霉曲精拌均匀，后装箩移入曲坛进行培养；

3.1.2.4当品温升至35℃—38℃时，倒出麻袋在地面把饭块搓散拌均堆积培养，当品温上升至38℃时翻堆一次，品温再升至36℃再翻堆一次，以后每隔2小时左右翻堆一次温度控制在35℃～38℃左右后至70％以上饭粒长满白色或微黄红菌丝时，摊平5公分厚左右呈波浪形进行培养，根据半成品曲粒干湿和曲室干湿度情况灵活掌握喷水吃水时间及喷水量，喷水次数一般掌握2～3次，总喷水量在20～35％看曲粒生长的情况灵活掌握（曲室温度控制在22℃～35℃、湿度控制在80％～95％）；着饭粒表面菌丝生长情况决是否可以“坐坛”，“坐坛”后，不再翻动（“坐坛”注意控制水量，防止曲粒腐烂，杂菌滋生，又要防止结块），经过30～40小时；达到米曲标准即可出坛。一般制曲周期4～7天。

3.2浸曲：加入大米量10%左右的乌衣红曲和5%的米曲，用5倍曲重量的水浸泡；

3.3丁酸菌培养：

丁酸梭菌种子培养基：2.44%葡萄糖（w/v），2.08%酵母浸膏（w/v），1%胰蛋白胨（w/v），0.1%（NH₄）₂SO₄（w/v），0.1%NaHCO₃（w/v），0.02%MnSO₄·H₂O（w/v），0.02%MgSO₄·7H2O（w/v），0.002%CaCl₂（w/v），和2%Agar（w/v）(配固体培养基时用),初始pH为8.55；

取-80℃甘油保藏的菌种200µl接种到装有9ml 种子培养基的试管中，37℃条件下静态厌氧活化48h。把活化好的菌种摇瓶扩大培养，接种量为2-3%；

丁酸梭菌发酵培养基：2%葡萄糖（w/v），3.98%豆饼粉提取液（w/v），0.1%（NH₄）₂SO₄（w/v），0.124%NaHCO₃（w/v），0.37%玉米浆（w/v），0.02%MnSO₄·H₂O（w/v），0.02%MgSO₄·7H2O（w/v），0.002%CaCl₂（w/v），和2%agar（w/v）(配固体培养基时用),初始pH为7.5；

丁酸菌种培养完成后，把菌种接种到酒精前发酵罐中发酵中，接种量为投米总量的5--10%。

3.4发酵：将浸曲和丁酸菌加入液化糊化好的酒精前发酵罐内，落罐温度28±1℃，前期可间隔搅拌或不搅拌，后期停止搅拌；落罐后品温28±1℃，逐步升温至35℃时，降温至30±2℃，以后每次温度上升至35℃，要及时降温，应注意分罐，以防外溢；前发酵时间为48±2小时，前发酵完毕。

（4）后发酵步骤为将3.4发酵工序中制得的酒醪泵入酒精后发酵罐中进行酒精发酵，制备成熟酒醪，所述后发酵总时间：6-15天；制得成熟酒醪符合如下技术指标：

a.酒精度≥10%(V/V)；

b.酸度≤1.0g/100ml；

c.丁酸含量≥0.2g/L。

（5）压滤步骤包括如下工序：

5.1检查和开动输醪泵，认为机器正常方可操作；

5.2安装和衔接好输醪管道后，开启压榨机进醪阀门和发酵罐出醪阀门，开动输醪泵，将酒醅逐渐压入压滤机；

5.3进醪压力为0.4-0.6Mpa，进料时间20-30小时；

5.4进醪完毕，关闭输醪泵，进醪阀门和发酵罐阀门；

5.5打开进气阀门，气压力为0.4-0.6Mpa；

5.6进醪时检查混酒片号，进气后检查漏气片号，如有漏片可作好记号，出糟时进行调换；

5.7进气约6小时以上，酒已榨尽，即可关闭进气阀门，排气松榨，进行出糟，出糟务必除净，防止残糟堵塞流酒孔；

5.8排片时应将进料孔、进气孔、流酒孔逐片对直畅通无阻，滤布应整齐清洁。

（6）配兑、醋酸发酵步骤包括如下技术要求：

6.1醋酸发酵液的配制：根据不同产品品种要求将压滤好的酒加水调配，品温调至26±2℃。每批次、每个品种酒度各发酵罐保持一致；

6.2醋酸发酵的技术指标：

a.最佳温度控制30±2℃，种子罐品温最高不超过36℃，终酸放罐品温最高不超过38℃。

b.风量：二级种子罐：8-10m³/h，满负荷；

10m³罐：70-80m³/h，满负荷；

40m³罐：140-150m³/h，满负荷；

c.发酵结束：酸度不上升，酸度与配制酒液酒度相差不超过0.5g/100ml；

6.3接种量：二级种子罐接10m³罐：11-13%；

10m³罐接40m³罐：28-32%；

6.4醋酸发酵接近结束时，每两小时测一次酸度，当酸度不再上升或上升微小时，表明醋酸发酵结束，立即放罐。严禁酒精消耗过度而返酸(酸度下降)。

6.5放罐后，将事先配制好的酒液泵入醋酸发酵罐，等待接种。

（7）加盐配兑步骤包括如下工序：

取醋后立即加入食盐，食盐加入量为1.5-2g/100ml；严禁将生醋不加盐放置在醋池中过久，以免返酸；

（8）灭菌保温步骤包括如下工序：生醋经瞬时灭菌器灭菌并泵入保温罐保温；灭菌温度90±2℃；灭菌后顶入保温罐自然降温，保持时间24小时；生醋必须立即灭菌，禁止放置过久；

（9）调配步骤如下：取沉淀好澄清度高的，按技术中心要求，调配成各品种产品；

（10）灭菌灌装步骤如下：经过滤机过滤后灭菌，打入成品罐；灭菌温度100±2℃；保温时间30±2分钟，保温后降温至40℃以下泵入灌装间灌装。

本发明制得的富丁酸保健醋的实验分析结果如下：

1、丁酸菌含量检测结果

市售普通食醋	富丁酸食醋
		0-0.03g/L	≥0.2g/L

2、临床试验

2.1、国内外研究报告

丁酸是一种重要的短链脂肪酸，是结肠细胞重要的能量来源，可控制细胞增殖，具有多种生理功能。近年来大量研究表明，丁酸有促进肠道发育、维持肠道功能与健康、增强机体免疫性能、抗肿瘤、抗氧化等功能。

Castillo和Van把丁酸加入到仔鸡与仔猪饲料中，通过菌群测定发现益生菌乳酸杆菌的百分含量增加，大肠杆菌有所下降。

仇新泉等报道，有机酸可以降低食糜的pH以及促进胰腺的分泌，而肠道内容物的酸度影响胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧肽酶、淀粉酶、脂肪酶、麦芽糖酶和乳糖酶的分泌和活性。

Salmine等报道，丁酸能促进干细胞增殖，通过增加隐窝深度和小肠绒毛长度而扩大营养物质吸收的表面积，特别是在回肠近端与远端尤为明显。

据Menzel和Zapolska-Downar发现丁酸可以抑制细胞间粘附分子-1(ICAM一1)、血管细胞粘附分子-1(VCAM．1)等表达增加，进而抑制肠道炎症发生，维持机体健康。

另有研究表明，丁酸具有抵抗肿瘤新生血管形成、阻滞肿瘤细胞与基膜的粘连、减少肿瘤细胞分泌尿纤溶酶原激活物从而抑制肿瘤细胞的浸润侵袭等作用。

2.2、本专利临床效果：

16只皮下移植人卵巢瘤小鼠模型分为2组，每组8只，即治疗组和对照组，实验结果如下：

人工添加丁酸和发酵丁酸区别

工业生产的方法有农副产品发酵法、正丁醇氧化法和正丁醛发酵法，农副产品发酵法产品得率较低，另外两种方法属化学催化合成，存在副产物排放污染环境隐患。采用本专利方法得率高，和传统工艺结合，产品天然，无副产物。

丁酸又称酪酸，有一种不良酸臭味，直接添加丁酸到醋中会使食用醋有一种不良气味，让人难以接受，而发酵法因为和酒精发酵共同进行，部分丁酸和发酵液中醇类反应生产有果香的脂类，并且多种有机酸、醇类、脂类融合较好，掩盖了丁酸的酪酸臭，更适合食用，有利市场推广。

需要指出的是，上述实施方式仅是本发明优选的实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在符合本发明工作原理的前提下，任何等同或相似的替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于依次包括备料、液化糊化、前发酵、后发酵、压滤、配兑、醋酸发酵、加盐配兑、灭菌保温、调配和灭菌灌装步骤；所述前发酵步骤中加入丁酸菌促进发酵。

2.根据权利要求1所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于所述前发酵步骤包括如下工序：

3.1制曲,包括:

3.1.1制作乌衣红曲；

3.1.2制作米曲；

3.2浸曲：加入大米量10%左右的乌衣红曲和5%的米曲，用5倍曲重量的水浸泡；

3.3丁酸菌培养；

3.4发酵：将浸曲和丁酸菌加入液化糊化好的酒精前发酵罐内，落罐温度28±1℃，前期间隔搅拌或不搅拌，后期停止搅拌；落罐后品温28±1℃，逐步升温至35℃时，降温至30±2℃，以后每次温度上升至35℃，要采取降温措施至30±2℃；前发酵时间为48±2小时，前发酵完毕。

3.根据权利要求2所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于后发酵步骤为将3.4发酵工序中制得的酒醪泵入酒精后发酵罐中进行酒精发酵，制备成熟酒醪，所述后发酵总时间：6-15天；制得成熟酒醪符合如下技术指标：

a.按照体积比，酒精度10%；

b.酸度≤1.0g/100ml；

c.丁酸含量≥0.2g/L。

4.根据权利要求3所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于在3.1制曲工序中，乌衣红曲的制作方法如下：

3.1.1.1选优质大米，用水洗净，并在桶中净渍10-50分钟，装箩用清水冲洗干净，沥干至不滴水；

3.1.1.2置大米于蒸煮桶中，开蒸汽蒸煮，上汽后焖5分钟即可停止蒸煮，要求达到饭粒熟而无白心，偏硬不夹生，不开裂；

3.1.1.3倒出，把饭耙松，开机吹风，摊凉至30±5℃，接入黑曲种及糟娘，翻拌均匀，后装箩移入曲坛进行培养；

3.1.1.4当品温升至42℃-45℃时，倒出麻袋在地面把饭块搓散拌均堆积培养，当品温上升至38℃时翻堆一次，品温再升至36℃再翻堆一次，以后每隔2小时左右翻堆一次温度控制在35℃～38℃左右后至70％以上饭粒长满白色或微黄红菌丝时，摊平5公分厚呈波浪形进行培养，培养期间间歇性喷水；曲室温度控制在22℃～35℃、湿度控制在80％～95％；饭粒表面菌丝生长至覆盖饭粒表面80%状态时，开始“坐坛”；“坐坛”后，不再翻动；“坐坛”经过30～40小时，即可出坛；制曲周期4～7天。

5.根据权利要求4所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于在3.1制曲工序中，米曲的制作方法如下：

3.1.2.1选优质大米，用水洗净，并在桶中净渍10-50分钟，装箩用清水冲洗干净沥干至不滴水；

3.1.2.2置大米于蒸煮桶中，开蒸汽蒸煮，上汽后焖5分钟即可停止蒸煮，要求达到饭粒熟而无白心，偏硬不夹生，不开裂；

3.1.2.3倒出，把饭耙松，开机吹风，摊凉至30±5℃，接入沪酿3042米曲霉曲精拌均匀，后装箩移入曲坛进行培养；

3.1.2.4当品温升至35℃—38℃时，倒出麻袋在地面把饭块搓散拌均堆积培养，当品温上升至38℃时翻堆一次，品温再升至36℃再翻堆一次，以后每隔2小时左右翻堆一次温度控制在35℃～38℃左右后至70％以上饭粒长满白色或微黄红菌丝时，摊平5公分厚呈波浪形进行培养；培养期间间歇性喷水；曲室温度控制在22℃～35℃、湿度控制在80％～95％；饭粒表面菌丝生长至覆盖饭粒表面80%状态时，开始“坐坛”；“坐坛”后，不再翻动；“坐坛”时间30～40小时，即可出坛；制曲周期4～7天。

6.根据权利要求5所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于3.3丁酸菌培养工序包括如下步骤：

丁酸梭菌种子培养基：按照质量分数，2.44%葡萄糖，2.08%酵母浸膏，1%胰蛋白胨，0.1%（NH₄）₂SO₄，0.1%NaHCO₃，0.02%MnSO₄·H₂O，0.02%MgSO₄·7H2O，0.002%CaCl₂，和2%Agar ，以备配固体培养基时用,初始pH值为8.55；

取-80℃甘油保藏的菌种200µl接种到装有9ml 种子培养基的试管中，37℃条件下静态厌氧活化48h；把活化好的菌种摇瓶扩大培养，接种量为2-3%；

丁酸梭菌发酵培养基：按照质量分数，2%葡萄糖，3.98%豆饼粉提取液，0.1%（NH₄）₂SO₄，0.124%NaHCO₃，0.37%玉米浆，0.02%MnSO₄·H₂O，0.02%MgSO₄·7H2O，0.002%CaCl₂，和2%agar，以备配固体培养基时用,初始pH值为7.5；

丁酸菌种培养完成后，把菌种接种到酒精前发酵罐中发酵中，接种量为投米总量的5-10%。

7.根据权利要求6所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于液化糊化步骤包括如下工序：

向酒精前发酵罐内预先加入大米量2.3倍的水，开启搅拌，打开上部、底部蒸汽阀进行加热，待水温度上升至70℃，加入大米量0.014%的α-淀粉酶，同时流动加入大米，米加完后，再补加大米量0.014%的α-淀粉酶，继续加热，至95±2℃，保温30分钟；之后降温至28±1℃，液化糊化步骤结束。

8.根据权利要求7所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于压滤步骤包括如下工序：

5.1检查和开动输醪泵，核实机器工作状态正常；

5.2安装和衔接好输醪管道后，开启压榨机进醪阀门和发酵罐出醪阀门，开动输醪泵，将酒醅逐渐压入压滤机；

5.3进醪压力为0.4-0.6Mpa，进料时间20-30小时；

5.4进醪完毕，关闭输醪泵，进醪阀门和发酵罐阀门；

5.5打开进气阀门，气压力为0.4-0.6Mpa；

5.6进醪时检查混酒片号，进气后检查漏气片号，如有漏片可作好记号，出糟时进行调换；

5.7进气约6小时以上，酒已榨尽，即可关闭进气阀门，排气松榨，进行出糟；

5.8排片时应将进料孔、进气孔、流酒孔逐片对直畅通无阻，滤布应整齐清洁。

9.根据权利要求8所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于配兑、醋酸发酵步骤包括如下技术要求：

6.1醋酸发酵液的配制：根据不同产品品种要求将压滤好的酒加水调配，品温调至26±2℃；每批次、每个品种酒度各发酵罐保持一致；

6.2醋酸发酵的技术指标：

a.最佳温度控制30±2℃，种子罐品温最高不超过36℃，终酸放罐品温最高不超过38℃；

b.风量：二级种子罐：8-10m³/h，满负荷；

10m³罐：70-80m³/h，满负荷；

40m³罐：140-150m³/h，满负荷；

c.发酵结束：酸度不上升，酸度与配制酒液酒度相差不超过0.5g/100ml；

6.3接种量：二级种子罐接10m³罐：11-13%；

10m³罐接40m³罐：28-32%；

6.4醋酸发酵接近结束时，每两小时测一次酸度，当酸度不再上升或上升微小时，表明醋酸发酵结束，立即放罐；

6.5放罐后，将事先配制好的酒液泵入醋酸发酵罐，等待接种。

10.根据权利要求9所述的一种丁酸菌促进前发酵式富丁酸保健醋的生产工艺，其特征在于：

加盐配兑步骤包括如下工序：

取醋后立即加入食盐，食盐加入量为1.5-2g/100ml；严禁将生醋不加盐放置在醋池中过久，以免返酸；

灭菌保温步骤包括如下工序：生醋经瞬时灭菌器灭菌并泵入保温罐保温；灭菌温度90±2℃；灭菌后顶入保温罐自然降温，保持时间24小时；

调配步骤如下：取沉淀好澄清度高的，按技术中心要求，调配成各品种产品；

灭菌灌装步骤如下：经过滤机过滤后灭菌，打入成品罐；灭菌温度100±2℃，保温时间30±2分钟，保温后降温至40℃以下泵入灌装间灌装。