CN109439505A - 高酸度固态发酵食醋的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高酸度固态发酵食醋的生产方法,依次包括粮食前处理工序、粮食酒发酵工序以及食醋固态发酵工序，取所述粮食酒发酵工序形成的一部分酒醪进行蒸馏，制成酒精度在40％(V/V)以上的粮食白酒；所述食醋固态发酵工序中采用固态发酵罐进行；所述食醋固态发酵工序中，通过所述加液槽向所述下罐体中多次添加所述粮食白酒进行发酵。本发明的食醋高酸度固态发酵尚属首创，存在着存在的巨大的技术改造与升级的空间，并可为中国食醋酿造行业起到积极的推动作用。其醇香浓郁，滋味浑厚，风味独特,用来制作醋蛋液，或餐饮烹调，或食品工业中具有广泛的用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种高酸度固态发酵食醋的生产方法。
背景技术
食醋的生产工艺分为固态发酵和液态发酵，固态发酵生产的食醋营养价值大于液态发酵。传统的食醋固态发酵多采用大缸、大池、发酵槽、翻醅机等生产方式，无法有效的控制温度、供氧和翻醅的过程，劳动强度高，并且敞开式的生产造成卫生条件差等缺点，且发酵周期长20天左右，酸度一般只能达到8.0g/100ml左右，通过淋醋以后，平均只能达到6.0g/100ml左右。
鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需翻醅、自动化程度高、操作简便、生产效率高的高酸度固态发酵食醋的生产方法。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
高酸度固态发酵食醋的生产方法,依次包括粮食前处理工序、粮食酒发酵工序以及食醋固态发酵工序，
取所述粮食酒发酵工序形成的一部分酒醪进行蒸馏，制成酒精度在40％(V/V)以上的粮食白酒；
所述食醋固态发酵工序中采用固态发酵罐进行，固态发酵罐包括用于容置发酵醅的上罐体、用于容置发酵液的下罐体、第一循环泵、第二循环泵以及加液槽，下罐体安装在上罐体的上部，上罐体的下部设有滤液板，上罐体的下部设有下呼吸口，下呼吸口位于滤液板的下方，下呼吸口连接有通气阀，上罐体的上部设有上呼气口，上罐体内设有第一温度传感器，下罐体中设有加热装置、冷却装置以及第二温度传感器，第一循环泵的进口端与下罐体的下部连通，第一循环泵的出口端与上罐体的上部连通，第一循环泵的出口端还连接有循环管，循环管的另一端与所述上罐体的上部连通，循环管上设有循环控制阀，加液槽通过加液管与下罐体连通，第二循环泵的进口端与下罐体的下部连通，第二循环泵的出口端与下罐体的中部连通；
所述食醋固态发酵工序中，以乙酸计总酸度达到5.5-6.0g/100ml，且增酸速率在0.15g/100(mL.h)以上，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进入高酸度发酵阶段，高酸度发酵阶段以如下方式进行：通过所述加液槽向所述下罐体中多次添加所述粮食白酒，第一次添加粮食白酒后，经过15-20h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到7.5-8.0g/100ml，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进行第二次添加粮食白酒，第二次添加粮食白酒后，经过15-20h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到9.5-10.0g/100ml时，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进行第三次添加粮食白酒，第三次添加粮食白酒后，经过20-24h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到12.0-12.5g/100ml，残留酒精度为≤0.5％V/V，从下罐体中抽出发酵液至贮罐，经澄清、过滤以及杀菌后，得到高酸度食醋。
作为本发明的一种优选方式，所述粮食前处理工序是选取原料进行浸泡，原料为大米、小麦、高粱、玉米，之后进行蒸煮使得原料中的淀粉糊化，蒸熟之后的原料的品温降至25～32℃得到冷却熟料。
作为本发明的一种优选方式，所述粮食酒发酵工序中，在酒类发酵罐中添加安琪牌酿酒曲和酵母，加入所述冷却熟料，在33-35℃下，经过6-7天发酵为成熟的所述酒醪，所述酒醪的酒精度在10％(V/V)，有机酸在3-7g/L。
作为本发明的一种优选方式，所述食醋固态发酵工序中，在进行所述高酸度发酵阶段之前，进行如下操作：所述固态发酵罐的容积为10m3，所述下罐体的容积为4.0m3，每一立方米所述固体发酵罐的投料量：谷壳40kg,麸皮40kg,酒精度为6％(V/V)的所述酒醪60kg，将谷壳、麸皮以及酒醪搅拌均匀后，从所述上罐体的上部加入形成所述发酵醅；往所述下罐体中注入酒精度为6.0-6.5％(V/V)的所述酒醪作为所述发酵液；之后，通过所述加液槽向所述下罐体中加入10L的醋酸菌种母液，启动所述第一循环泵和循环控制阀进行内循环2min，使得菌种分布均匀，之后通过第一循环泵，将所述发酵液抽送并喷淋至所述发酵醅上，每2小时喷淋3min，所述发酵醅的温度控制在30-37℃，所述发酵液的温度控制在31-33℃，发酵2-3天，每4至5小时测一次酸度。
作为本发明的一种优选方式，所述粮食酒发酵工序中，进行蒸馏形成的粮食白酒的酒精度为50-60％(V/V)。
作为本发明的一种优选方式，第一次添加粮食白酒过程中，还向所述发酵液中添加营养补充物，营养补充物由如下重量百分比的物质组成：水解酵母粉40％、葡萄糖45％、柠檬酸铵8％、磷酸氢二钾3％、磷酸氢二钠1.8％、硫酸镁1.5％、硫酸亚铁0.5％、维生素0.1％以及矿物质复合物0.1％，其中维生素为VC、VB2或者两者的组合，矿物质复合物为含铁、钾以及镁的复合物。
作为本发明的一种优选方式，所述第一循环泵的进口端通过第一管道与所述下罐体连接，所述第一循环泵的出口端通过第二管道与所述上罐体连接，在所述上罐体的上部设有旋转喷淋头，旋转喷淋头与第二管道连接。
作为本发明的一种优选方式，所述第一管道上设有排空阀，所述第二管道上设有出料阀和流量调节阀。
作为本发明的一种优选方式，所述冷却装置包括冷却盘管、冷却水源以及设置在冷却盘管与冷却水源之间的冷却水管，冷却水管上设有电磁阀，所述加热装置为电热管。
作为本发明的一种优选方式，所述下罐体的外侧设有透明液位管，液位管沿竖直方向设置，液位管的下端与所述下罐体的下部连通，液位管的上端与所述下罐体的上部连通。
采用本发明的技术方案后，可与传统工艺相同的原料，通过半封闭式固态发酵罐，减少生产过程中的跑酸和跑酒，通过第二循环泵进行发酵液的内部循环，使得发酵液整体温度更加稳定和易控，保证发酵品质，发酵过程中无需翻醅，能简化操作过程中，实现机械化和智能化，提高生产效率；同时本发明在固态发酵工艺中，通过多次添加粮食白酒进行发酵，食醋固态发酵工序需4-5天内即可完成12.0g/100ml度以上的高酸度发酵，发酵时间的大幅度缩短，产能、效率、成本效益参数均显著提升，就目前而言，食醋高酸度固态发酵尚属首创，存在着存在的巨大的技术改造与升级的空间，并可为中国食醋酿造行业起到积极的推动作用。其醇香浓郁，滋味浑厚，风味独特,用来制作醋蛋液，或餐饮烹调，或食品工业中具有广泛的用途。
附图说明
图1本发明中固态发酵罐的结构示意图；
图2为本发明的工艺流程图；
图中：
10-支脚 11-下罐体
12-上罐体 13-固定活动带圈
14-下呼吸口 15-上呼吸口
16-通气阀 17-旋转喷淋头
18-观察窗 19-卸料口
20-保温层 30-第一循环泵
31-第一管道 32-第二管道
33-排空阀 34-循环管
35-循环控制阀 36-出料阀
37-流量调节阀 41-电热管
42-冷却盘管 43-电磁阀
44-冷却水管 45-第一温度传感器
64-第二温度传感器 50-加液槽
51-加液管 52-第二循环泵
60-液位管 70-回流阀
80-发酵醅 81-滤液板
90-发酵液
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
参照图1和图2，高酸度固态发酵食醋的生产方法,依次包括粮食前处理工序、粮食酒发酵工序以及食醋固态发酵工序，
其中，粮食前处理工序是选取原料进行浸泡、蒸煮糊化以及冷却，具体是：
首先，进行粮食处理，原料粉碎。原料粉碎的目的在于便于均匀的吸水，蒸煮，使淀粉充分吸水情况易于蒸煮，被利用。根据原料特性，粉碎的细度要求也不同，高粱、玉米等原料，通过20目网筛占50％以上，大米，小麦，则可无需经过破碎。
浸泡：采体用浸、蒸、冷一体锅，将粮食料进行浸泡，待达到浸泡时间，以大米为例浸泡3h为宜，沥干水份,依不同原料及天气的不同可适当调整浸泡时间，配料得当与否的具体表现，一般以润料水分48～50％为宜，浸泡完毕，打开出水阀门，将米汤排干，保持0.5-1小时，待水沥干,即关闭出水阀待蒸。
蒸煮糊化：利用蒸煮使淀粉糊化，有利于淀粉酶的作用，同时还可以杀死杂菌。蒸煮的温度和时间视原料种类、破碎程度等而定。一般常压蒸料20～30分钟。蒸煮的要求为外观蒸透，熟而不烂，内无生心即可。
冷却：蒸熟的原料，启动高压风机及开启蒸锅的进气阀，使饭温下降，待饭表面温降至40℃以下，使之达到微生物适宜生长的温度，若气温在5～10℃时，品温应降至30～32℃，若气温在10～15℃时，品温应降至25～28℃，即可转移进行恒温发酵中。
粮食酒发酵工序中，在酒类发酵罐先注入25-30℃的清水，可加入安琪牌酿酒曲和酵母，可直接进行淀粉的糖化和酒化的发酵过程，搅拌均匀后，即可填加入冷却完成后的熟料，品温控制33-35℃，一般在每立方米容积内装醅醪700-750L左右为宜，粮食料约为180-200KG。装好后，搅拌均匀后，于恒温条件下(33-35℃)，经过6-7天发酵即为成熟的酒醪，其酒精度约为可达10％(V/V)左右，有机酸3-7g/L。白酒蒸馏：取约30％的酒醪，于白酒蒸馏器中进行蒸馏，收集酒精度40％(V/V)以上的粮食白酒，准备用于高酸发酵时提升酒度时使用。
所述食醋固态发酵工序中采用固态发酵罐进行，固态发酵罐包括用于容置发酵醅80的上罐体12、用于容置发酵液90的下罐体11、第一循环泵30、第二循环泵52以及加液槽50，下罐体11安装在上罐体12的上部，下罐体11和上罐体12通过固定活动带圈13固定在一起，在下罐体11的上部与上罐体12的下部还通过回流阀70和回流管道连通。上罐体12的下部设有滤液板81，上罐体12的下部设有下呼吸口14，下呼吸口14位于滤液板81的下方，下呼吸口14连接有通气阀16，通气阀16连接至气源，用于控制发酵过程的氧含量。上罐体12的上部设有上呼气口15，上呼气口15与上罐体12的上部连通，上罐体12内设有第一温度传感器45，下罐体11中设有加热装置、冷却装置以及第二温度传感器45。本发明还包括PLC控制器，各电元件均连接至PLC控制器。第一循环泵30的进口端与下罐体11的下部连通，第一循环泵30的出口端与上罐体12的上部连通，第一循环泵30的出口端还连接有循环管34，循环管34的另一端与所述上罐体12的上部连通，循环管34上设有循环控制阀35。本发明中加液槽50通过加液管51与下罐体11连通，第二循环泵52的进口端与下罐体11的下部连通，第二循环泵52的出口端与下罐体11的中部连通。
作为本发明的一种优选方式，所述第一循环泵30的进口端通过第一管道31与所述下罐体11连接，所述第一循环泵30的出口端通过第二管道32与所述上罐体12连接，在所述上罐体12的上部设有旋转喷淋头17，旋转喷淋头17与第二管道32连接。
作为本发明的一种优选方式，所述第一管道31上设有排空阀33，所述第二管道32上设有出料阀36和流量调节阀37。
作为本发明的一种优选方式，所述冷却装置包括冷却盘管42、冷却水源以及设置在冷却盘管42与冷却水源之间的冷却水管44，冷却水管44上设有电磁阀43，所述加热装置为电热管41。
作为本发明的一种优选方式，所述下罐体11的外侧设有透明液位管60，液位管60沿竖直方向设置，液位管60的下端与所述下罐体11的下部连通，液位管60的上端与所述下罐体11的上部连通。
本发明的上罐体12包括罐体和设置在罐体上的罐盖13，罐盖13上设有观察窗18，在罐体的下部设有卸料口19。
食醋固态发酵工序中，所述固态发酵罐的容积为10m3，所述下罐体11的容积为4.0m3，每一立方米所述固体发酵罐的投料量：谷壳40kg,麸皮40kg,酒精度为6％(V/V)的所述酒醪60kg(将酒发酵工序中形成的酒醪进行稀释得到)，将谷壳、麸皮以及酒醪搅拌均匀后，从所述上罐体12的上部加入形成所述发酵醅；往所述下罐体11中注入酒精度为6.0-6.5％(V/V)的所述酒醪作为所述发酵液(将酒发酵工序中形成的酒醪进行过滤稀释得到)；之后，通过所述加液槽向所述下罐体11中加入10L的醋酸菌种母液，醋酸菌种母液可以采用常规的耐酸醋酸菌，启动所述第一循环泵30和循环控制阀52进行内循环2min，使得菌种分布均匀，之后通过第一循环泵30，将所述发酵液90抽送并喷淋至所述发酵醅80上，每2小时喷淋3min，所述发酵醅的温度控制在30-37℃，所述发酵液的温度控制在31-33℃，如果发酵醅温过高或过低都会通过自动回淋发酵液来进行保温，发酵2-3天，每4至5小时测一次酸度。
作为本发明的一种优选方式，所述粮食酒发酵工序中，进行蒸馏形成的粮食白酒的酒精度为50-60％(V/V)，粮食白酒在使用时通过添加发酵液。
作为本发明的一种优选方式，第一次添加粮食白酒过程中，还向所述发酵液中添加营养补充物，营养补充物由如下重量百分比的物质组成：水解酵母粉40％、葡萄糖45％、柠檬酸铵8％、磷酸氢二钾3％、磷酸氢二钠1.8％、硫酸镁1.5％、硫酸亚铁0.5％、维生素0.1％以及矿物质复合物0.1％，其中维生素为VC、VB2或者两者的组合，矿物质复合物为含铁、钾以及镁的复合物，添加该营养物以后，有促进激醋酸菌活性的作用，提高活力。
所述食醋固态发酵工序中，以乙酸计总酸度达到5.5-6.0g/100ml，且增酸速率在0.15g/100(mL.h)以上，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进入高酸度发酵阶段，高酸度发酵阶段以如下方式进行：通过所述加液槽向所述下罐体11中多次添加所述粮食白酒，粮食白酒在添加前通过加入发酵液进行稀释，避免局部酒度过高而对醋酸产生抑制作用，第一次添加粮食白酒后，经过15-20h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到7.5-8.0g/100ml，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进行第二次添加粮食白酒，第二次添加粮食白酒后，经过15-20h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到9.5-10.0g/100ml时，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进行第三次添加粮食白酒，第三次添加粮食白酒后，经过20-24h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到12.0-12.5g/100ml，残留酒精度为≤0.5％V/V，从下罐体11中抽出发酵液至贮罐，本发明的工艺，酒份的转酸率可以90％以上。
对于上罐体12内的固态发酵醅80，要重复使用4次以上，重复上述固态发酵工序过程(无需新加醋酸菌菌种)，利用罐体内丰富的醋酸菌种再次进行醋酸发酵、高酸度发酵，重新注入7-8％(V/V)的总度(酒度+酸度)的营养酒基，出多少醋，注入同等数量80％的新酒体,每周期经过4-5天的管理可得一批高酸度的固态发酵醋。
当经过4次的发酵，罐体营养物已经充份利用，醋酸发酵平均速率明显低于0.05g/100ml/h时,即可对罐体时进行淋醋过程，开启手动模式，关好通气阀16及回流阀70，注入清水，以淹过发酵醅80为宜，浸泡6h以上，放出头淋醋，同样过程，进行3次的淋洗，罐体的醋酸被淋洗完，末汁水酸度小于1.0g/100ml,即可将罐体醋渣清理并清洗干净备用，所得的淋醋汁，可用于产品调兑和再次发酵时，发酵液的调配使用。
固态发酵半成品醋原液经过7天以上充分的澄清后，抽取上清液，经过硅藻土过滤机的过滤，经过高温瞬时(105℃，8S)灭菌，随即冷却到60℃以下而成，可得到富有光泽，体态清澈透亮，的高浓度固态发酵食醋，保留有固态发酵风味的高酸食醋。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.高酸度固态发酵食醋的生产方法,依次包括粮食前处理工序、粮食酒发酵工序以及食醋固态发酵工序，其特征在于：
取所述粮食酒发酵工序形成的一部分酒醪进行蒸馏，制成酒精度在40％(V/V)以上的粮食白酒；
所述食醋固态发酵工序中采用固态发酵罐进行，固态发酵罐包括用于容置发酵醅的上罐体、用于容置发酵液的下罐体、第一循环泵、第二循环泵以及加液槽，下罐体安装在上罐体的上部，上罐体的下部设有滤液板，上罐体的下部设有下呼吸口，下呼吸口位于滤液板的下方，下呼吸口连接有通气阀，上罐体的上部设有上呼气口，上罐体内设有第一温度传感器，下罐体中设有加热装置、冷却装置以及第二温度传感器，第一循环泵的进口端与下罐体的下部连通，第一循环泵的出口端与上罐体的上部连通，第一循环泵的出口端还连接有循环管，循环管的另一端与所述上罐体的上部连通，循环管上设有循环控制阀，加液槽通过加液管与下罐体连通，第二循环泵的进口端与下罐体的下部连通，第二循环泵的出口端与下罐体的中部连通；
所述食醋固态发酵工序中，以乙酸计总酸度达到5.5-6.0g/100ml，且增酸速率在0.15g/100(mL.h)以上，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进入高酸度发酵阶段，高酸度发酵阶段以如下方式进行：通过所述加液槽向所述下罐体中多次添加所述粮食白酒，第一次添加粮食白酒后，经过15-20h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到7.5-8.0g/100ml，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进行第二次添加粮食白酒，第二次添加粮食白酒后，经过15-20h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到9.5-10.0g/100ml时，残留酒精度为0.5-1.0％(V/V)时进行第三次添加粮食白酒，第三次添加粮食白酒后，经过20-24h发酵，发酵液中以乙酸计总酸度达到12.0-12.5g/100ml，残留酒精度为≤0.5％V/V，从下罐体中抽出发酵液至贮罐，经澄清、过滤以及杀菌后，得到高酸度食醋。
2.如权利要求1所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：所述粮食前处理工序是选取原料进行浸泡，原料为大米、小麦、高粱、玉米，之后进行蒸煮使得原料中的淀粉糊化，蒸熟之后的原料的品温降至25～32℃得到冷却熟料。
3.如权利要求2所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：所述粮食酒发酵工序中，在酒类发酵罐中添加安琪牌酿酒曲和酵母，加入所述冷却熟料，在33-35℃下，经过6-7天发酵为成熟的所述酒醪，所述酒醪的酒精度在10％(V/V)，有机酸在3-7g/L。
4.如权利要求3所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：所述食醋固态发酵工序中，在进行所述高酸度发酵阶段之前，进行如下操作：所述固态发酵罐的容积为10m3，所述下罐体的容积为4.0m3，每一立方米所述固体发酵罐的投料量：谷壳40kg,麸皮40kg,酒精度为6％(V/V)的所述酒醪60kg，将谷壳、麸皮以及酒醪搅拌均匀后，从所述上罐体的上部加入形成所述发酵醅；往所述下罐体中注入酒精度为6.0-6.5％(V/V)的所述酒醪作为所述发酵液；之后，通过所述加液槽向所述下罐体中加入10L的醋酸菌种母液，启动所述第一循环泵和循环控制阀进行内循环2min，使得菌种分布均匀，之后通过第一循环泵，将所述发酵液抽送并喷淋至所述发酵醅上，每2小时喷淋3min，所述发酵醅的温度控制在30-37℃，所述发酵液的温度控制在31-33℃，发酵2-3天，每4至5小时测一次酸度。
5.如权利要求4所述的所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：所述粮食酒发酵工序中，进行蒸馏形成的粮食白酒的酒精度为50-60％(V/V)。
6.如权利要求5所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：第一次添加粮食白酒过程中，还向所述发酵液中添加营养补充物，营养补充物由如下重量百分比的物质组成：水解酵母粉40％、葡萄糖45％、柠檬酸铵8％、磷酸氢二钾3％、磷酸氢二钠1.8％、硫酸镁1.5％、硫酸亚铁0.5％、维生素0.1％以及矿物质复合物0.1％，其中维生素为VC、VB2或者两者的组合，矿物质复合物为含铁、钾以及镁的复合物。
7.如权利要求6所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：所述第一循环泵的进口端通过第一管道与所述下罐体连接，所述第一循环泵的出口端通过第二管道与所述上罐体连接，在所述上罐体的上部设有旋转喷淋头，旋转喷淋头与第二管道连接。
8.如权利要求7所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：所述第一管道上设有排空阀，所述第二管道上设有出料阀和流量调节阀。
9.如权利要求8所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：所述冷却装置包括冷却盘管、冷却水源以及设置在冷却盘管与冷却水源之间的冷却水管，冷却水管上设有电磁阀，所述加热装置为电热管。
10.如权利要求9所述的高酸度固态发酵食醋的生产方法,其特征在于：所述下罐体的外侧设有透明液位管，液位管沿竖直方向设置，液位管的下端与所述下罐体的下部连通，液位管的上端与所述下罐体的上部连通。
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