CN1661001A - 果醋液固两态串淋发酵法及其发酵设备 - Google Patents

果醋液固两态串淋发酵法及其发酵设备 Download PDF

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汪芳安
高冰
姚荣光
周帼萍
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果醋液固两态串淋发酵法及其发酵设备，涉及一种用多酶水解处理木瓜及其他料生产木瓜果醋的工艺及装置。具体工艺步骤为：木瓜经粉碎或磨浆，加酶进行酶水解生成酶水解糖化醪，将糖化醪加酵母和生香干酵母，前期酵母发酵成酒化醪，酒精发酵后所得的新醋醅输入发酵塔内，进行通风淋浇发酵，至酸度不断上升至不升变为止，终止发酵，再进行液态回流淋浇并通风发酵，到醋酸发酵终点进行陈酿和熏醅、淋醋，配兑和灭菌。发酵设备包括进料口、发酵罐、喂料斗、输料管、绞龙、固态醋塔、液态醋塔、储醋缸、储料罐、泵、串淋管。本发明能将原料中难以分解的物质，转化成果醋生产的基础发酵物质，本发明生产时间短，效率高、投资少、生产成本低、产量高。

Description

果醋液固两态串淋发酵法及其发酵设备
技术领域  本发明涉及一种应用多酶水解处理木瓜及其他辅料生产木瓜果醋的工艺及装置。
背景技术  木瓜是我国特有的野生果木之一，木瓜具有较大的药用价值。木瓜可抗病毒、抗衰养颜、护肝、防癌，历来都是我国传统的中药材。木瓜营养丰富，含有护肝抗病毒的药理成分，既是一种优良的中药材又是一种很好的食品原料。鲜木瓜带有较浓的酸涩味，纤维含量高，口感较差，通常不鲜食。采用木瓜做饮料、果脯、果酱、果酒、罐头、果干、果奶等比较多见。
鲜木瓜含有大量有机酸，作果醋可以降低醋酸的刺激感，而且果醋本身具有保健功能，对高血压、动脉硬化等疾病有着良好的疗效，还有增进食欲、降低血糖值，调节体液酸碱平衡的功能。结合木瓜本身含有的有机酸和护肝抗病毒的齐墩果酸等有效药理成分，木瓜果醋可以发挥其特殊的保健作用，为此，能提供出由木瓜生产出木瓜果醋的工艺及装置尤为必要。
发明内容  本发明的目的是提供一种原料利用率高、效率高、产量高、生产成本低的液固两态串淋发酵法生产木瓜果醋的工艺及装置。
本发明的目的的实现方式为，液固两态串淋发酵法，按以下工艺步骤进行：
(1)酶水解：木瓜经自来水冲洗后，带水用锤片式粉碎机进行粉碎或磨浆，磨细度在40目以下，再在14-16°Be′下，加木瓜重量0.1-10‰的α-淀粉酶、0.1-10‰的CaCl2，PH6.0～6.5调浆，再加热到65-70℃冲浆，加木瓜重量0.1-10‰的α-淀粉酶、0.1-10‰的CaCl2液化30-60分钟后，加入各30份重量的红曲麸曲和黑曲麸曲，入罐保温60-65℃进行酶水解6-8h，PH5.0-5.5，生成酶水解糖化醪，
(2)酒精发酵：将糖化醪降温到38℃以下加入木瓜重量0.1-10‰的高温活性干酵母和生香干酵母，前期酵母增殖期需要开放培养6-8h，品温为34-36℃，当细胞数达到0.2-1.2亿/ml以上时，密闭进入主发酵期，品温38℃以下，罐压0.3kg/cm2以下，时间60-70h，待酒精度上升，成为酒化醪，
(3)醋酸发酵：①醋酸菌扩大培养，扩大培养流程为：经斜面培养、小、大三角瓶培养及种子缸培养，至酸度达1.8-2.0％，草兰氏染色呈阴性，菌量达到，0.1亿个/ml左右，
②制醅固态发酵，通风回流淋浇，
将重量比为木瓜100份，麸皮30份，谷壳30份，酒精发酵6-7天后所得的新醋醅10份拌和，用拌料绞龙输入发酵塔内，
入塔后，其醪汁回流到假底中，前24-72h内称为待发酵汁或回流底汁，待物料内的醪汁沥尽，进行通风，升温至40-44℃时，进行淋浇发酵，第一次回流的底汁配入底醋，此待发酵液称为淋浇液，连续发酵至酸度不断上升至不升变为止，终止发酵，发酵期间要进行松醅，发酵终止时加入物料总量2％的食盐并封醅、陈酿，
③液态回流淋浇并通风发酵
浇淋液的物料重量配比：回流底醋100份、循环种醋30份、食盐0.1-0.3份
循环种醋由以下重量配比的物料组成：上次发酵底醋20-25份(HAC含量为3.5-4.0g/100ml)、种子罐培养酵母5-10份(HAC含量为1.8-2.0g/100ml)
在回流储存罐中填充经清水冲洗、沥干，用底醋浸泡24h后的玉米芯，起泵进行回流浇淋，并进行通风，每隔2-3h回流1h，当塔内温度维持在35℃以上时，开始连续回流淋浇，每小时通风一次，浇淋液的品温控制在32℃，到醋酸发酵终点后，将底醋抽出2/3-3/4，留1/3-1/4作种醋液，以掺入下次的醋酸发酵，
④陈酿和熏醅，加盐后发酵成熟醋醅后封醅，常温陈酿1-3个月，或进行熏醅陈酿7-10天，
⑤淋醋，配兑和灭菌：
淋醋：采用浸出法原塔淋醋，用上批次的部分二醋，或加入少部分的液态回流底醋浸泡成醋醅12h，放淋后，用上批次的三醋浸泡渣4h，放淋后再用清水浸泡2h至渣料含醋酸在0.01％以下。
配兑：将头醋，二醋和原汁底醋按标准进行配兑，要求生醋的醋酸度在2.0％以上不挥发酸在0.5％以上，
灭菌。
果醋液固两态串淋发酵设备，进料口1下接发酵罐2，发酵罐与喂料斗4间有输料管3，喂料斗4下的搅笼5与固态醋塔6、8相通，固态醋塔的出料口10接储醋缸11、13，储醋缸11、13与储料罐16、18间有泵，储料罐16、18与液态醋塔7、9间有进料管20、串淋管21，液态醋塔的出料口10接储醋缸12、14，储醋缸12、14与储料罐17、19间有泵，储料罐17、19与固态醋塔6、8间有进料管20、串淋管21，固态醋塔的出料口10接储醋缸11、13，固态醋塔6、8有内腔24，内腔内有与进料管20、串淋管21相接的喷淋管23，下部有假底25，假底下的塔底26有出料口27。
本发明采用黑曲纤维素酶、果胶酶、红曲的糖化酶等酶的强化水解，能最大限度的将原料中难以分解的物质，转化成果醋生产的基础发酵物质，以提高原料利用率；采用机械化生产，彻底改善了劳动生产条件，生产时间短，效率高；投资少、生产成本低、产量高，有特殊的果香味。
附图说明
图1是本装置结构示意图
图2是固态醋塔结构示意图
图3是固态醋塔与储料罐之间的连接图
具体实施方式：
本发明的具体工艺步骤为：木瓜经粉碎或磨浆，加酶进行酶水解生成酶水解糖化醪，将糖化醪加酵母和生香干酵母，前期酵母发酵成酒化醪，酒精发酵后所得的新醋醅输入发酵塔内，进行通风淋浇发酵，至酸度不断上升至不升变为止，终止发酵，再进行液态回流淋浇并通风发酵，到醋酸发酵终点进行陈酿和熏醅、淋醋，配兑和灭菌。装置包括进料口、发酵罐、喂料斗、输料管、搅笼、固态醋塔、液态醋塔、储醋缸、储料罐、泵、串淋管。
参照图1、2，采用本发明，物流的走向有三路：
一路为，果料由进料口1进入发酵罐2，进行液化、糖化及酒精发酵后，通过输料管3送入喂料斗4，经喂料斗4下的搅笼5送入固态醋塔6、8，浸出醋液由出料口10出，进入储醋缸11、13，再由泵打入储料罐16、18，从储料罐16、18的出料口15出，经进料管20、串淋管21旋转淋浇，进入液态醋塔7、9，经喷淋，由出料口10出，进入储醋缸12、14，经泵提升进入储料罐17、19，从出料口15出，进入储醋缸11、13，由此得成品原醋。
二路为，原醋经进料管20、串淋管21旋转淋浇，进入固态醋塔6、8的内腔24，经渗透经假底支架25进入塔底部26，由出料口22出由泵打入储料罐16、18。
参照图1、3，三路为，固态醋塔6、8，浸出醋液由出料口10出，进入储醋缸11、13，再由泵经进料管27打入储料罐16、18，从储料罐16、18的出料口15出，经进料管20、串淋管21旋转淋浇，进入液态醋塔7、9，经喷淋，由出料口30出，进入储醋缸12、14，经泵提升经进料管28进入储料罐17、19，从出料口15出，经进料管20、串淋管21旋转淋浇，由进料口31进入固态醋塔，如此反复循环。
木瓜冲洗，带水粉碎或磨浆。由于果蔬物料含淀粉糖类较少，含纤维素果胶等较多，因此应尽量少带水，只需在保持生产中物料不过于浓稠，物料所配水不大于木瓜的总量280％(含蒸汽回水)，粉碎细度：90％以上不低于40目。本发明在酶水解时采用黑曲纤维素酶、果胶酶、红曲的糖化酶等酶的强化水解，能最大限度的将原料中难以分解的物质，转化成果醋生产的基础发酵物质，以提高原料利用率。
本发明液态醋塔内采用的填充物，其作为醋酸菌的载体，能暂留发酵液，增大发酵面积，使醋酸菌和发酵底物处于相对运动状态，即为动态的醋酸发酵。填充物选择后，用清水冲洗、沥干后，常压蒸气灭菌为1h，然后用5％的生醋汁(底醋)浸泡24h后，将其填装入塔中，方可进行淋浇发酵。
干酵母在使用前应按糖化醪总量的10％，扩大活化4-6h接入，醋酸菌在有氧的条件下菌体内的氧化酶系将酒精氧化成醋酸，而利用纯菌的扩大培养，使其菌体数量聚增庞大，且迅速而彻底氧化酒精，转变成醋酸，故此选择和扩大培养优良的醋酸菌，对缩短发酵、提高原料利用率有着重大的意义。
本发明灭菌采用蒸气加热法。
下表列出本发明配方(重量％)实施例
配方 配方1 配方2 配方3
原料 用量(kg) 百分比％ 用量(g) 百分比％ 用量(g) 百分比％
果醋原浆(有发酵异味) 45(酸度为3.72) 500  2000
水 100  600
头醋(发酵异味) 55(酸度为1.25)
食盐 0.4 0.2  0.8
蛋白糖 0.25 0.23  0.92
蜂蜜 12 100  400
乳酸 0.3 0.5ml  2ml
柠檬酸 0.3 0.5  2
B°x 5 7.5
酸度(g/100ml) 2.6 2.58  取1000ml加水300ml，2.34，加水700m，1.62
香味 新配制果醋有发酵异味，但可配出茶香型、木瓜香型的果醋，另外原醋陈酿后酵一段时间后，发酵异味减弱。

Claims (2)

1、果醋液固两态串淋发酵法，其特征在于按以下工艺步骤进行：
(1)酶水解：木瓜经自来水冲洗后，带水用锤片式粉碎机进行粉碎或磨浆，磨细度在40目以下，再在14-16°Be′下，加木瓜重量0.1-10‰的α-淀粉酶、0.1-10‰的CaCl2，PH6.0～6.5调浆，再加热到65-70℃冲浆，加木瓜重量0.1-10‰的α-淀粉酶、0.1-10‰的CaCl2液化30-60分钟后，加入各30份重量的红曲麸曲和黑曲麸曲，入罐保温60-65℃进行酶水解6-8h，PH5.0-5.5，生成酶水解糖化醪，
(2)酒精发酵：将糖化醪降温到38℃以下加入木瓜重量1‰的高温活性干酵母和生香干酵母，前期酵母增殖期需要开放培养6-8h，品温为34-36℃，当细胞数达到0.2-1.2亿/ml以上时，密闭进入主发酵期，品温38℃以下，罐压0.3kg/cm2以下，时间60-70h，待酒精度上升为酒化醪，
(3)醋酸发酵：①醋酸菌扩大培养，扩大培养流程为：经斜面培养、小、大三角瓶培养及种子缸培养，至酸度达1.8-2.0％，草兰氏染色呈阴性，菌量达到，0.1亿个/ml，
②制醅固态发酵，通风回流淋浇，
将重量比为木瓜100份，麸皮30份，谷壳30份，酒精发酵6-7天后所得的新醋醅10份拌和，用拌料绞龙输入发酵塔内，
入塔后，其醪汁回流到假底中，前24-72h内称为待发酵汁或回流底汁，待物料内的醪汁沥尽，进行通风，升温至40-44℃时，进行淋浇发酵，第一次回流的底汁配入底醋，此待发酵液称为淋浇液，连续发酵至酸度不断上升至不升变为止，终止发酵，发酵期间要进行松醅，发酵终止时加入物料总量2％的食盐并封醅、陈酿，
③液态回流淋浇并通风发酵
浇淋液的物料重量配比：
浇淋液的物料重量配比：回流底醋100份、循环种醋30份、食盐0.1-0.3份
循环种醋由以下重量配比的物料组成：上次发酵底醋20-25份(HAC含量为3.5-4.0g/100ml)、种子罐培养酵母5-10份(HAC含量为1.8-2.0g/100ml)
在回流储存罐中填充料经清水冲洗、沥干，用底醋浸泡24h，起泵进行回流浇淋，并进行通风，每隔2-3h回流1h，当塔内温度维持在35℃以上时，开始连续回流淋浇，每小时通风一次，浇淋液的品温控制在32℃，到醋酸发酵终点后，将底醋抽出2/3-3/4，留1/3-1/4作种醋液，以掺入下次的醋酸发酵，
④陈酿和熏醅，加盐后发酵成熟醋醅后封醅，常温陈酿1-3个月，或进行熏醅陈酿7-10天，
⑤淋醋，配兑和灭菌：
淋醋：采用浸出法原塔淋醋，用上批次的部分二醋，或加入少部分的液态回流底醋浸泡成醋醅12h，放淋后，用上批次的三醋浸泡渣4h，放淋后再用清水浸泡2h至渣料含醋酸在0.01％以下。
配兑：将头醋，二醋和原汁底醋按标准进行配兑，要求生醋的醋酸度在2.0％以上不挥发酸在0.5％以上，
灭菌。
2、果醋液固两态串淋发酵设备，其特征在于进料口(1)下接发酵罐(2)，发酵罐与喂料斗(4)间有输料管(3)，喂料斗(4)下的搅笼(5)与固态醋塔(6)、(8)相通，固态醋塔的出料口(10)接储醋缸(11)、(13)，储醋缸(11)、(13)与储料罐(16)、(18)间有泵，储料罐(16)、(18)与液态醋塔(7)、(9)间有串淋管(20)、(21)，液态醋塔的出料口(10)接储醋缸(12)、(14)，储醋缸(12)、(14)与储料罐(17)、(19)间有泵，储料罐(17)、(19)与固态醋塔(6)、(8)间有串淋管(20)、(21)，固态醋塔的出料口(10)接储醋缸(11)、(13)，
固态醋塔(6)、(8)有内腔(24)，内腔内有与串淋管(20)、(21)相接的喷淋管(23)，下部有假底(25)，假底下的塔底(26)有出料口(27)。
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