文 献 综 述

1．食醋简介

酿造食醋是以含酒精质的粮食等作物为原料经醋酸菌发的一种古老的调味佳品 ,三千多年来它一直在人们日常生挥着重要的作用 ,但是几千年来食醋一直是被作为调味品的使用。酿造食醋含有多种有机酸和丰富的氨基酸、维生物质等。以固态发酵食醋为例^[1],食醋含有4%～10%, pH值2.8～3.9,其成分主要是醋酸等有机酸 ,除醋酸乳酸、 苹果酸、琥珀酸、葡萄糖酸、 柠檬酸、 丙酮酸、α- 酮、酒石酸、甲酸、丙酸、丁酸等。

食醋中含有多种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酷等营养成分,除具有调味功能以外,还具有营养功能^[2]、调节体内代谢和能量平衡、调节细胞内氧化还原状态和体液酸碱平衡,调节人体生理活动的功能和食疗保健的功能。近年来,尤其是。非典。以后,食醋的食疗保健价值越来越被人们所认识,它能够增进食欲、促进人体消化、解除疲劳、消毒杀菌、防治便秘、预防结石、延缓衰老,还具有降血压、预防动脉硬化、促进钙吸收、护肤美容和预防肥胖等功能^[3-4]。

2．食醋液态深层发酵研究进展

发酵法酿醋,自周朝开始已有2500年历史,欧美国家最先制得醋酸的方法有天然发酵醋的蒸馏和木材的分解蒸馏^[5]。1823年德国学者舒莱巴赫提出快速制醋工艺,后由德国Frings公司做了较大改进,150年以来,这种工艺一直是西方工业化食醋的主要生产方法^[6]。液态深层发酵醋酸工艺始于20世纪50年代初,德国于1949年报道了工业化深层发酵醋酸工艺。1954年德国Frings公司开发了名为”Aectator”的自吸式液态深层发酵罐,并于1968年获得专利^[7]。我国于20世纪70年代开始研究自吸式发酵罐,但自主研究的自吸式发酵罐成功用于工业规模醋酸生产的很少。液态深层发酵法是当今世界主要的发酵制醋法,德国、美国、日本等国家均采用此法。采用自动控制的液态深层发酵设备,使发酵在优化的条件下进行,发酵周期短,原料利用率高,酒精转化率达到93%-98%,这也是当今我国制醋工业发展的一个重要方向^[8-9]。

液态深层发酵制醋是借鉴抗生素、氨基酸等其它发酵工业的经验,引用现代发酵技术建立起来的先进制醋生产技术。采用较大的机械搅拌通风发酵罐进行液体深层发酵,原料经过调浆、液化、糖化后泵入到发酵罐进行酒精发酵,将酒醪稀释后接入纯种醋酸菌种子液,控制品温32℃左右。待酒精耗尽,醋酸不再上升时即可放罐。

液态深层发酵制醋可采高效可行的分割法,当醋酸发酵成熟时,取出一定量的成熟醋醒,再加相应量的酒醒继续发酵,如此每一段时间重复一次。自吸式发酵罐液态发酵法是当今世界上先进的制醋方法^[10],德国，美国，日本等主要以该法发酵制醋。自吸式发酵罐的外切形搅拌在旋转中切割料液产生离心真空度,将空气经导管吸入罐内底部与料液混和,以满足醋酸发酵过程中供氧需求^[11]。这种类型发酵罐的特点是纯种发酵,气液混和传质均匀,原料利用率与醇酸转化率高^[12],发酵周期短^[13],生产不受季节影响,机械化程度高,厂房占地面积小,容易实现大型化生产和自动化管理,经济效益好。

我国纯种液态发酵制醋的研究开始于20世纪70年代中期,上海市酿造科学研究所和上海醋厂协作^[14],进行自吸式发酵罐液态制醋的研究,并于1977年通过技术鉴定,作为商业部重点推广项目,于1978年在上海醋厂年产4000吨自吸式发酵醋车间正式建成投产,但上世纪国内开发的自吸式发酵罐由于设备技术和酒精在线测控技术不过关,各地醋厂许多国产自吸式液态醋生产线处于停运状态。目前主要设备仍依赖国外进口,花费大量外汇。因此在我国进行深入研究醋酸液态发酵工艺设备,替代国外技术具有现实的经济意义。

3．醋酸菌特征及其发酵原理