论文总字数：22956字

摘 要

食醋是人们喜爱的日常酸性调味品之一，食醋除具有调味功能还有丰富的营养价值和保健功能，可以广泛应用于食品、医药、美容等行业，其市场前景十分广阔。传统固态发酵法酿造食醋风味好，但自动化程度低；液态深层发酵法酿造食醋生产周期短，自动化程度高但风味较差、刺激性强。“前液后固法酿造食醋”结合传统固态食醋和液态食醋的优点。本文对“前液后固法酿造食醋”的工艺进行优化，优化工艺应用于一种卧式“智能化固态发酵酿醋系统”，此酿醋系统集发酵工艺、熏醋工艺和淋醋工艺于一体。工作内容及研究结果如下：

1.通过单因素实验，优化了糯米粉液化工艺。得到较优的工艺条件为，糯米粉调浆比为25g/100ml,液化温度95℃，液化时间1.5h，高温α-淀粉酶的添加量12U/g。该液化条件下平均DE值达到10.32，比优化前提高16%，提高了糯米的利用率。

2.通过单因素实验，优化了酒精发酵工艺。优化后工艺为，糖化酶添加量为140U/g,糖化保温时间为1h，乳酸菌添加量5%(v/v),酵母菌添加量为0.35%（v/v），酒精发酵温度为30℃。优化后的工艺酒精度可达到11.94%（v/v），酒醪中的不挥发酸达到0.425g/100ml。

3.通过测定熏醋与未熏食醋的褐色度、总酸、还原糖可知，熏醋能增加食醋的褐色度，90℃熏醋2h，褐色度最高；熏醋使食醋总酸含量减少，90℃熏醋2h，食醋总酸含量最高。熏醋使得还原糖含量下降90℃熏醋2h，还原糖含量较高。

关键词：前液后固法 食醋 智能化固态发酵酿醋系统

Process Optimization and Flavor Improvement of Pre-liquid Post-solid fermenting Vinegar

Abstract

Vinegar is one of the favorite daily acidic condiments. In addition to its flavoring function and rich nutrition and health value, vinegar can be widely used in food, medicine, beauty and other industries, and its market prospect is very broad. The traditional solid-state fermentation method has good flavor of vinegar, but the degree of automation is low. The liquid deep-fermentation method produces vinegar with short production cycle, high degree of automation, but poor flavor and strong irritancy. The combination of solid vinegar and liquid vinegar combines with the advantages of solid vinegar and liquid vinegar, which not only improves starch utilization, improves mechanization, but also increases vinegar flavor. In this paper, the process of “pre-liquid post-solid fermenting vinegar” is optimized, and the optimization process is applied to “a horizontal intelligent solid-state fermentation vinegar system”. The vinegar system integrates fermentation process, fumigation process and poure vinegar process.The work and research results are as follows:

1. The liquefaction process of glutinous rice flour was optimized by single factor experiment. The optimal process conditions are as follows: the glutinous rice flour has a pulping ratio of 25 g/100 ml, the liquefaction temperature is 95 ° C, the liquefaction time is 1.5 h, and the high-temperature α-amylase is added in an amount of 12 U/g. The average DE value under the liquefaction condition reached 10.32, which was 16% higher than before optimization, and the utilization rate of glutinous rice was improved.
2. The alcohol fermentation process was optimized by single factor experiments. The optimized process is that the amount of glucoamylase added is 140 U/g, the saccharification holding time is 1 h, the amount of lactic acid bacteria is 5% (v/v), the amount of yeast added is 0.35% (v/v), and the alcohol fermentation temperature is 30 °C. . The optimized process alcohol content can reach 11.94% (v/v), and the non-volatile acid in the wine cellar reaches 0.425g/100ml.

3.By measuring the brownness, total acid, and reducing sugar of the vinegar and the unscented vinegar, the vinegar can increase the brownness of the vinegar, the vinegar at 90 °C for 2 hours, the highest brownness; the vinegar reduces the total acid content of the vinegar, The vinegar has the highest total acid content at 90 °C for 2 h. The vinegar reduced the reducing sugar content by 90 ° C for 2 h, and the reducing sugar content was higher.

Key Words: pre-liquid post-solid fermenting ; vinegar; solid state fermentation vinegar system

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1食醋简介 1

1.1.1食醋的起源 1

1.1.2食醋的历史发展 1

1.1.3食醋的发展现状 2

1.2食醋的酿造原理和主要微生物 3

1.2.1食醋酿造的主要生化反应 3

1.2.2主要酿造微生物 4

1.3食醋酿造工艺 5

1.3.1固态发酵法 5

1.3.2液态发酵法 5

1.4食醋固态酿造设备 6

1.4.1传统固态酿醋设备 6

1.4.2机械化固态酿醋设备 6

1.5熏醅工艺简介 6

1.6本课题的研究意义和内容 7

1.6.1本课题研究意义 7

1.6.2本课题主要研究内容 7

第二章 前液后固法酿造食醋工艺优化 8

2.1引言 8

2.2材料与方法 8

2.2.1实验材料 8

2.2.2菌种培养基 9

2.2.3实验方法 10

2.2.4主要分析方法 11

2.3结果与讨论 11

2.3.1原料液化工艺条件优化 11

2.3.2酒精发酵工艺条件优化 14

2.4本章小节 17

第三章 前液后固法食醋酿造风味改良 18

3.1引言 18

3.2食醋固态酿造反应器 18

3.2.1反应器结构 18

3.2.2反应器的操作过程 19

3.2.3基于反应器的发酵工艺 19

3.3实验材料与方法 20

3.3.1实验试剂与设备 20

3.3.2实验方法 20

3.3.3主要分析方法 21

3.4结果与讨论 22

3.4.1褐色度 22

3.4.2总酸 22

3.4.3还原糖 23

3.4.4未熏醋与熏醋 24

3.5本章小结 24

第四章结论与展望 25

4.1结论 25

4.2展望 25

参考文献 26

致谢 27

文献综述

1.1食醋简介

食醋是一种特别普遍的国际性调味品，别名苦酒、醯、酢。酿造食醋是以粮食、糖、酒精为原料，通过微生物发酵而得。食醋的主要成分是醋酸，其pH与人体胃酸相近，当代研究表明食醋含有丰富的营养物质和多种利于人体健康的功能^[1]。另外还有各种蛋白质、氨基酸、有机酸、糖类、矿物质、芳香酯等。食醋不仅仅作为调味品，而且食醋具有开胃健脾，促进消化、杀菌消毒，降血压、降血脂、延缓衰老、美容养颜等功能^[2][3]。由于人们对健康生活的追求，使食醋的保健功能更加引人注目^[4]。食疗是人们较为喜欢的一种预防和治疗疾病的方法，保健醋将成为一种流行的保健食品。食醋的酿造方法分为固态发酵法和液态发酵法（又分为表面静置发酵法、自吸式深层液态法等）两大类。传统固态发酵法酿造的醋品口感醇厚、独特，迎合了中国人的味觉需求。而液体深层发酵法制醋，采用的是经过纯化的菌种，菌种单一，由此造成风味单一、色泽较差的缺点。液体醋中因为不含有在醋香中占有重要作用的乳酸乙酯，致使其挥发性酸味太重，食醋刺激性强，而醇感不强^[5]。

1.1.1食醋的起源

食醋是人们生活中必不可少的酸味液体调味品。食醋作为“开门七件事之一”，它也是一种国际性的重要调味品，是东西方共有的调味品。与盐一样，醋在自然环境中就可自行生成。中华民族源远流长的历史长河中食醋的酿造与应用出现得很早而且一直在不断的发展和普及。从中国古籍上对醋的阐述可以推断醋的酿造与酒息息相关。相传，杜康发明了酒，其子黑塔酿酒时无意发酵过头，发酵了二十一日酉时开缸发现虽然酒已变酸但仍有种酸中带甜的香气。黑塔把二十一日加上酉便成了醋，这就是醋的起源，也说明醋起源于酒。西方醋记录可远溯到古巴比伦时代。中国是酿造谷物醋最早的国家，一般来说，东方国家酿醋的主要原料是粮食谷物，而西方国家酿醋的主要原料是水果与葡萄酒。

1.1.2食醋的历史发展

谷物醋起源于中国，最早的谷物醋出现在三千多年前，有关食醋记载的文字记录出现在公元前1058年，《周礼》中记录着把负责制醋的官员称作“醯人”，说明西周就开始有醋的产生。从秦汉开始人们把醋叫作酢，可以查阅东汉《四民月今》发现记录着“四月四日可作酢，五月五日也可作酢”；食醋在南北朝时期吴自牧《梦梁录》中也有记载。不过当时酿醋工艺不够成熟，稀缺的食醋仅被少数贵族和富贵人家在宴请贵客时使用；公元前479年，晋阳的清徐县已经出现了制醋工坊，而且初具规模，这说明食醋的酿造得到了推广；北魏贾思勰在《齐民要术》中介绍的作酢方法有达二十多种，具体内容从原料糖化、酒化至醋化的工艺进行详细阐述，我国特有的制醋技术逐渐出现；在唐宋时期，食醋的酿造技术基本成熟，市场迅速发展，大部分寻常百姓都开始使用食醋进行调味；公元1377年，宁化王朱济创始的醋坊“益源庆”生产出的食醋作为当时宫廷特用的食醋；公元1644年，山西王来福的“美居和”食醋工坊为了提升食醋品质，发明夏季伏晒、冬季捞冰的方法来获取酸度高、风味好的食醋，把上一年陈酿的食醋称“老陈醋”，多次对制醋工艺进行改进和优化，并且加入了“熏醅”的环节，使的食醋口感浓郁、醇厚和鲜香。清代时，山西老陈醋、四川保宁醋、镇江香醋、福建水春醋被称为“中国四大名醋”。

1.1.3食醋的发展现状

我国食醋人均年消费量逐渐增长，30年内增加了3倍，然而与发达国家相比，不及国外一半人均年食醋消费量^[6]。我国家重视食发展食醋行业，食醋酿造的研发力度也在持续加大。自20世纪50年代开始在糖化剂、酒化剂和醋化剂生产中采用优良的纯培养菌种，逐渐发展为纯种固态制醋工艺，克服了许多传统固态发酵的劣势；60年代，酶法液化自然通风回流固态酿醋法出现，很大程度上减少了劳动力，食醋的生产相对传统固态发酵变得快速高效，有效降低了经济成本；70年代，生料制醋工艺的成功运行使深层发酵制醋工艺应运而生，减少了生产蒸煮设备，标准罐生产规模高达5000L；接下来又改进发酵设备，完成了自吸式发酵罐应用于深层液态发酵的研究，把我国食醋生产技术水平提高了一大步。近年来，许多现代生物工程技术在食醋生产中应用，如优良菌种选育、采用固定化酶与固定化细胞技术酿醋等，都使食醋发酵技术不断跃上新高度。综合种种食醋发酵的技术革新，一般可以概括为三类：选育和改造醋酸菌株、改变和优化酿造工艺以及设计开发与改进相关设备。

1.2食醋的酿造原理和主要微生物

食醋的主要成分是醋酸，除此之外，还有许多氨基酸、有机酸、还原糖、香气成分和色素物质，它们一起构成了食醋的色、香、味，因此食醋是一种富含营养的酸味调味品。原料通过工艺处理和微生物及其分泌的酶，经过一系列生物化学反应生成色香味。以淀粉质为原料的制醋大致可分为三个主要的生化反应过程：（1）淀粉水解为糖的糖化作用；（2）糖发酵成酒精的酒化作用；（3）酒精氧化生成醋酸的醋化作用。除此之外，还存在其他与微生物及其分泌酶相关的生化反应。因此，在整个酿醋过程中都要控制在有利于相关微生物发育和发酵的条件下进行。

1.2.1食醋酿造的主要生化反应

酒精发酵

把酵母菌通过自身产生的多种酶共同催化可发酵性糖，生成乙醇和二氧化碳的过程称作酒精发酵。现代科学研究发现酵母内部包含三十几种酶，这些酶分别催化不同的胞内反应，其中有十几种酶用于酵母细胞利用糖催化生成酒精，这十几种酶又可细分为两大阵营，一类专门用于催化水解可发酵性糖如蔗糖、麦芽糖、糖原等其中不包含淀粉，这是因为这些酶中不含淀粉酶，因此淀粉类原料需要通过其他微生物或酶分解成可发酵性糖才可以为酵母细胞利用；另一类则是将水解完成的糖通过催化多步反应生成酒精，包括整个反应中的各种酶及辅酶。

请支付后下载全文，论文总字数：22956字