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文檔簡(jiǎn)介
食醋釀造工藝
2014年3月申亞慧主要內(nèi)容概述食醋釀造的本質(zhì)食醋釀造的工藝流程食醋釀造工藝分解食醋色、香、味、體的形成食醋的營(yíng)養(yǎng)成分及食用價(jià)值食醋鑒別概述1、簡(jiǎn)介
食醋是我國(guó)勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中制造出來(lái)的一種酸性調(diào)味品。它能增進(jìn)食欲,幫助消化,在人們飲食生活中不可缺少。在我國(guó)的中醫(yī)藥學(xué)中醋也有一定的用途。全國(guó)各地生產(chǎn)的食醋品種較多。著名的山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、四川麩醋、東北白醋、江浙玫瑰米醋、福建紅曲醋等是食醋的代表品種。其中產(chǎn)量最大且與我們關(guān)系最為密切的是釀造醋。概述釀造食醋是用糧食等淀粉質(zhì)為原料,經(jīng)微生物制曲、糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等階段釀制而成,主要成分除醋酸(3%~5%)外,還含有各種氨基酸、有機(jī)酸、糖類(lèi)、維生素、醇和酯等營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味成分,具有獨(dú)特的色、香、味,不僅是調(diào)味佳品,經(jīng)常食用對(duì)健康也有益。食醋也可以通過(guò)以食用醋酸為主料進(jìn)行人工配制獲得。概述2、原料根據(jù)其在制醋工藝中所起的作用,原材料一般分為主料和輔料兩大類(lèi)。其中,主料包括糧食類(lèi)、含糖物質(zhì)及酒類(lèi)三類(lèi);輔料包括制曲輔料、填充輔料、酶制劑和添加劑。主料是指能通過(guò)微生物酶的作用分解且被發(fā)酵成食醋的主要原料。糧食類(lèi)主要有大米、高粱、玉米、甘薯、馬鈴薯、小米、小麥、苦蕎和麥芽等;含糖物質(zhì)有糖蜜和含糖的果實(shí)如棗、蘋(píng)果等;酒類(lèi)有食用酒精、白酒和酒糟等。概述3、分類(lèi)按原料:米醋、薯干醋、麩醋、糖醋、果醋、酒醋等按原料處理方式:生料醋和熟料粗按糖化劑:麩曲醋、老曲醋按顏色:濃色醋、淡色醋、白醋按風(fēng)味:香醋、調(diào)味醋按發(fā)酵方式:固態(tài)粗、液態(tài)醋、固稀發(fā)酵醋概述4、常見(jiàn)的發(fā)酵方法固態(tài)發(fā)酵醋:淀粉質(zhì)原料的糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵都是在固態(tài)狀態(tài)下進(jìn)行,發(fā)酵速度慢,在醋酸發(fā)酵需大量氧氣,通過(guò)多次倒醅實(shí)現(xiàn),勞動(dòng)強(qiáng)度大。用固態(tài)發(fā)酵工藝釀制的食醋,風(fēng)味優(yōu)良,釀制各種傳統(tǒng)類(lèi)型的食醋多采用這種工藝。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng),勞動(dòng)強(qiáng)度大,出醋率低。液態(tài)發(fā)酵醋:用液態(tài)發(fā)酵工藝釀制的食醋,有表面液態(tài)法和深層液態(tài)法,其中包括傳統(tǒng)的老法液態(tài)醋、速釀塔醋及液態(tài)深層發(fā)酵醋,培養(yǎng)和發(fā)酵基質(zhì)采用液體形式,產(chǎn)量可以很大,其風(fēng)味和固態(tài)發(fā)酵醋有較大區(qū)別。固稀發(fā)酵醋:食醋釀造過(guò)程中的酒精發(fā)酵階段為稀醇發(fā)酵,醋酸發(fā)酵階段為固態(tài)發(fā)酵,出醋率較高。概述山西老陳醋我國(guó)北方最著名的食醋,釀造方法有以下特點(diǎn):①以?xún)?yōu)質(zhì)高粱為釀醋主料。②以大曲為糖化劑、發(fā)酵劑,大曲用量達(dá)到高粱原料質(zhì)量的62.5%。③酒精發(fā)酵階段采用低溫厭氧發(fā)酵,醋酸發(fā)酵階段采用高溫好氧發(fā)酵,新醋露天陳釀。④熏是山西老陳醋工藝一大特色。食醋釀造的本質(zhì)
實(shí)際上,食醋釀造的本質(zhì)是以淀粉質(zhì)原料為主要生產(chǎn)原料,在糖化劑(大曲、藥曲、麩曲、酶等)作用下分解為單糖,而后被酵母菌利用,在厭氧條件下生成乙醇;在此基礎(chǔ)上,乙醇在有氧條件下被醋酸菌轉(zhuǎn)化為乙酸;與此同時(shí),生產(chǎn)原料也可為其他微生物轉(zhuǎn)化為多種有機(jī)酸(如乳酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、琥珀酸等)、氨基酸、酯類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)物質(zhì)。顯然,食醋釀造的本質(zhì)就是微生物的發(fā)酵、酶催化及部分化學(xué)合成或分解反應(yīng)的綜合體。食醋釀造的工藝流程大曲酶系各種微生物少量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釀造原料粉碎、蒸煮原料液化、糖化、分解酒醅單糖氨基酸等其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物和酶類(lèi)酒精發(fā)酵酒醪酵母菌利用單糖發(fā)酵生成乙醇細(xì)菌產(chǎn)生多種酸、醇類(lèi)產(chǎn)物加酵母液殘余糖、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分乙醇、酯、酸、醛等微生物和酶類(lèi)醋醅、輔料等加醋酸菌醋酸發(fā)酵醋酸菌利用乙醇生成醋酸、乳酸菌利用單糖生成乳酸、其他細(xì)菌利用單糖生成有機(jī)酸、酯等物質(zhì)成熟醋醅乙酸,多種酸、醇、酯、醛等,殘余氨基酸和糖類(lèi),微量元素食醋釀造的工藝流程成熟醋醅加鹽、陳釀化學(xué)反應(yīng)生成更多呈香、味物質(zhì)微生物大量死亡陳釀醋醅淋醋醋液成品消毒調(diào)味部分熏醅淋醋醋液(白)熏醅淋醋醋液(黑)陳釀成品醋液(黑)消毒陳釀食醋釀造工藝分解食醋釀造主要工藝步驟:(1)選料(2)原料處理:高粱除雜、清洗、浸泡、壓片(3)蒸料:高粱、白糟、水——高壓蒸煮(4)酒精發(fā)酵:大曲、糖化酶、酵母菌,10天(5)醋酸發(fā)酵:酒醅、麩皮、水,10天(6)熏醅:40%醋醅熏火,60%白醅陳釀,6天(7)淋醋:白醅、熏醅循環(huán)套淋(8)陳釀:入晾曬房晾曬、陳釀(9)調(diào)配加熱滅菌檢驗(yàn)包裝成品食醋釀造工藝分解—選料
1、選料
(1)高粱高梁通常含水份13—14%,含淀粉64—65%,含粗蛋白9.4—10.5%,還含有五碳糖約2.8%,高粱皮含五碳糖高達(dá)7.6%,這部份五碳糖,在常規(guī)化驗(yàn)時(shí),表現(xiàn)為粗淀粉,在實(shí)際生產(chǎn)中,很難被酵母菌利用。此外,每千克高粱中含有B族維生素2.1毫克,尼克酸6毫克。高粱的子粒和莖葉中都含有一定數(shù)量的胡蘿卜素。通常高梁籽粒中含3%左右的單寧和色素,其衍生物酚元化合物可賦予食醋特有的香氣。過(guò)量的單寧對(duì)糖化發(fā)酵有阻礙作用,使成品醋有苦澀感。用溫水浸泡,可除去其中水溶性單寧。食醋釀造工藝分解—選料
高粱是中國(guó)的鐵稈莊稼,也是世界四大谷物的“老四”。在我國(guó)各地均有種植,主要產(chǎn)于東北地區(qū),山東、河北、河南等地也有栽培。高粱可制淀粉、制糖、釀酒、做醋和制酒精等食用價(jià)值高。高粱的淀粉及糖類(lèi)含量高,是制醋的良好原料。由于高粱含有單寧,并含有較多的色素,故以高粱為原料制醋,生產(chǎn)上常采用混合其他原料發(fā)酵以沖淡單寧濃度,使食醋質(zhì)量不受影響。食醋釀造工藝分解—選料(2)谷糠谷糠中含有大量的維生素和微量元素,對(duì)人體有很好的補(bǔ)益作用。谷糠中含有較多的維生素B族、維生素E族和檸檬酸等物質(zhì),能幫助人體從食物中吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),具有抗衰老的作用。谷糠中的主要成分是谷維醇,有營(yíng)養(yǎng)神經(jīng),健全大腦的作用。谷糠中還含有甘油三酯、游離脂肪酸、阿魏酸、脂蛋白、葡萄糖、纖維素等,都是人體所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。谷糠在固態(tài)發(fā)酵中,起著吸收水分、疏松醋醅、貯存空氣的作用,與食醋的色、香、味有密切的關(guān)系。食醋釀造工藝分解—選料(3)麩皮小麥麩皮中含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)和維生素等,最主要的成分是纖維素和半纖維素,其含量占小麥籽粒中總纖維素含量的88%,是具有代表性的膳食纖維。我國(guó)是小麥種植大國(guó),每年可利用開(kāi)發(fā)的小麥麩皮則可達(dá)2000萬(wàn)噸以上,是我國(guó)大宗農(nóng)副產(chǎn)品資源之一。麩皮在食醋釀造中,主要用于醋酸發(fā)酵階段,作用是提供微生物活動(dòng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),增加食醋中的糖分和氨基酸等含量。食醋釀造工藝分解—選料(4)大曲大曲主要成份是大麥和豌豆,一般按6:4或者7:3混合使用。都含有淀粉、蛋白質(zhì)及其他營(yíng)養(yǎng)成分,可供微生物生長(zhǎng)繁殖。大曲是以根霉、毛霉、曲霉、酵母為主,并有大量野生菌,其微生物繁多、酶系復(fù)雜,糖化產(chǎn)物也多種多樣,構(gòu)成了食醋的獨(dú)特風(fēng)味基礎(chǔ)。便于保管和運(yùn)輸,釀成的食醋風(fēng)味好。食醋釀造工藝分解—選料除以上四種主要原料外,在釀造過(guò)程中還經(jīng)常添加一些輔料,比如糖化劑、淀粉酶、食用鹽、蔗糖等,糖化劑、淀粉酶用于促進(jìn)淀粉糊化水解,使發(fā)酵反應(yīng)更徹底;食用鹽、蔗糖可以提升食醋風(fēng)味。另外,在低于5°的食醋調(diào)配時(shí),會(huì)添加少量的山梨酸鉀,以保持風(fēng)味、口感。食醋釀造工藝分解—原料處理2、原料處理(1)除雜、清洗、浸泡:在使用前要首先去除高粱中的灰塵、雜物、霉變物等,并進(jìn)行清洗。有些顆粒雜物會(huì)磨損機(jī)械設(shè)備、堵塞管道和閥門(mén),霉變的原料會(huì)影響食醋的質(zhì)量和風(fēng)味,必須清理干凈;清洗可以清除原料上殘留的灰塵和農(nóng)藥;浸泡可使原料充分吸收水分。(2)壓片:糧食原料多呈顆粒狀,外面有皮層包著,不能為微生物所充分利用。為了擴(kuò)大高粱與大曲和酶的接觸面積,需要將原料壓片或粉碎,粉碎過(guò)程中粉末容易飄散,造成淀粉流失,所以本廠采用壓片技術(shù)。食醋釀造工藝分解—蒸料3、蒸料為了便于蒸料糊化,以利于下一步糖化發(fā)酵,必須在干料中先加入一定量的水進(jìn)行潤(rùn)料。高粱吸水后壓成片,均勻拌入40~50%的醋糟(回糟法),在高溫高壓條件下進(jìn)行蒸煮,使植物組織和細(xì)胞徹底破裂,淀粉顆粒由于吸水膨脹而破壞,變成溶解狀態(tài),易與淀粉酶作用,有利淀粉水解;同時(shí)蒸煮可將原料中某些有害物質(zhì)除去,并對(duì)原料進(jìn)行滅菌。
食醋釀造工藝分解—蒸料
原料加水量是否適當(dāng)對(duì)原料蒸熟程度和淀粉糊化有很大關(guān)系。如果加水量過(guò)小,淀粉未能充分膨漲和湖化,就不易被淀粉酶所利用。如果加水量過(guò)大,蒸料時(shí)部分料層極易產(chǎn)生壓住蒸汽的現(xiàn)象,造成生、熟不勻,發(fā)酵過(guò)程中醋醅發(fā)粘,影響成品質(zhì)量和出品率。檢查加水量是否適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ?,用手握成團(tuán)而不滴水。本廠采用高壓旋轉(zhuǎn)蒸鍋,既能受熱均勻,又不致焦化結(jié)底;既能縮短蒸料時(shí)間,又能使糊化徹底。
目的:⑴淀粉糊化;⑵高溫滅菌。食醋釀造工藝分解—蒸料回糟法即醋糟的再利用,醋糟的十大優(yōu)勢(shì)如下:(1)醋糟含70%的水份,利于潤(rùn)料;(2)醋糟含7%~8%的淀粉,可再利用;(3)醋糟含各種微生物殘?。ǖ鞍踪|(zhì)),為下次發(fā)酵提供營(yíng)養(yǎng);(4)醋糟含0.2~0.4的酸,可調(diào)節(jié)PH,在蒸煮中利于淀粉糊化;(5)利用醋糟可以節(jié)省輔料;(6)加入醋糟可以調(diào)整酒醅中淀粉的濃度;(7)醋糟結(jié)構(gòu)疏松,可以分散高粱粉,避免結(jié)塊;(8)加入醋糟蒸煮時(shí)易于降溫冷卻,避免污染;(9)醋糟有保漿的作用;(10)醋糟含有一定酸度,利于淀粉水解。食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵1、操作方法蒸料結(jié)束后,出鍋、快速降溫冷卻至18~22℃,以防雜菌入侵。同時(shí)接種大曲酵母液,拌勻、入缸、攤平、壓實(shí),趕走醅內(nèi)空氣,用無(wú)毒聚乙烯薄膜封好,使不漏氣。入缸后逐漸糖化及發(fā)酵(雙邊發(fā)酵),周期8~10天,酒精發(fā)酵最佳溫度在28~32℃。取樣化驗(yàn)其酒精含量,一般達(dá)6~8%,正常酒醪色發(fā)黃,水份70%~72%,酒液澄清。溫度:室溫保持20℃左右,入缸溫度冬季控制在20~24℃,夏季控制在18~22℃。溫度過(guò)高,會(huì)破壞酶活性,影響糖化和酒化,還容易滋生雜菌。水份:入缸水份夏天保持60~62%,冬天保持62~64%,水份過(guò)高會(huì)導(dǎo)致酵母菌早衰,水份過(guò)低不利于酒精發(fā)酵。潤(rùn)大曲的水溫要保持在35℃~37℃之間;潑灑大曲要均勻,料層中不得有結(jié)塊存在。食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵
大曲酵母液的制作方法如下:在夾層鍋內(nèi)按比例(3:1)加入涼水與粉碎好的玉米面;打開(kāi)攪拌器進(jìn)行攪拌,直到?jīng)]有面塊為止;打開(kāi)進(jìn)氣閥,待溫度升至50℃時(shí),按比例加入淀粉酶,停氣10分鐘;加氣,待溫度升至70℃時(shí),停氣10分鐘;加氣,待溫度升至90℃時(shí),停氣10分鐘;最后加氣煮沸1h,直到煮出香味為止;停氣后,打入自來(lái)水,快速冷卻至50-55℃,按比例加入糖化酶,30分鐘后,再冷卻到25℃左右,按比例加入酵母,攪拌均勻,使酵母全部溶解;停止攪拌,靜置2.5h左右,待酵母菌充分活化后,倒入大缸內(nèi)備用。食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵2、原理酒精發(fā)酵過(guò)程中,主要參與作用的微生物是酵母菌,能轉(zhuǎn)化糖為酒精,但不能直接利用淀粉和纖維素原料轉(zhuǎn)化成酒精。因此,首先必須把淀粉和纖維素原料通過(guò)酸法或酶法水解轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵糖,再由酵母菌發(fā)酵成酒精。多糖裂解,并與水分子相結(jié)合,生成相應(yīng)的低聚糖或單糖,水解的過(guò)程就是糖分子和水分子相結(jié)合的過(guò)程。水解反應(yīng)如下:(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵3、淀粉質(zhì)原料的水解
⑴淀粉分子淀粉是多糖中最易分解的一種,由許多葡萄糖基團(tuán)聚合而成。天然淀粉具有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種結(jié)構(gòu),它們?cè)谛再|(zhì)和結(jié)構(gòu)上有差異。直鏈淀粉是α-D葡萄糖通過(guò)α-1,4糖苷鍵連接而成的聚合物。天然直鏈淀粉分子卷曲成螺旋形,螺旋的每一圈含有6個(gè)葡萄糖殘基。直鏈淀粉水溶解于70~80℃的溫水,遇碘呈深藍(lán)色。在大多數(shù)植物淀粉中,直鏈淀粉含量為20%~29%。支鏈淀粉是α-D葡萄糖通過(guò)α-1,4糖苷鍵及α-1,6糖苷鍵(在分支點(diǎn)上)連接而成的聚合物,分支點(diǎn)之間平均有5~8個(gè)葡萄糖苷鍵。支鏈淀粉各個(gè)分支卷曲成螺旋狀,整個(gè)分子近似球形。支鏈淀粉不溶解于溫水,遇碘呈藍(lán)紫色。食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵⑵淀粉的糊化、液化淀粉在水中經(jīng)加熱會(huì)吸收一部分水而發(fā)生溶脹。如果繼續(xù)加熱至一定溫度(60~80℃),淀粉粒即發(fā)生破裂,造成黏度迅速增大,體積也隨之迅速變大,這種現(xiàn)象稱(chēng)為淀粉的糊化,經(jīng)糊化的淀粉稱(chēng)為α-淀粉。發(fā)生糊化現(xiàn)象稱(chēng)為淀粉的溶解,或稱(chēng)為液化。不同種類(lèi)淀粉糊化溫度有所不同,如玉米和小麥淀粉的糊化溫度分別為64~72℃和65~68℃;小麥和玉米支鏈淀粉完全液化的溫度為136~141℃和146~151℃。高粱淀粉開(kāi)始糊化的溫度為62℃,糊化完結(jié)的溫度為72℃。粳型高粱含直鏈淀粉較多,糯型高梁含支鏈淀粉較多,但糯型高粱比粳型高粱更容易蒸煮糊化。
食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵⑶淀粉水解淀粉水解又稱(chēng)糖化,通過(guò)添加酶制劑或糖化曲來(lái)完成。糖化曲中含有的并起作用的淀粉酶類(lèi)包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和異淀粉酶(脫支酶)。當(dāng)α-淀粉酶作用于淀粉糊時(shí),能使其黏度迅速下降,故又稱(chēng)液化酶。直鏈淀粉經(jīng)該酶水解的最終產(chǎn)物為葡萄糖和麥芽糖,支鏈淀粉的水解產(chǎn)物除葡萄糖、麥芽糖外,還有具有α-1,6鍵的極限糊精和含有4個(gè)或更多葡萄糖殘基的帶鍵的低聚糖。食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵β-葡萄糖淀粉酶能從淀粉的非還原末端逐個(gè)切下麥芽糖單位,但不能水解α-1,6糖苷鍵,也不能越過(guò)α-1,6糖苷鍵水解α-1,4糖苷鍵,所以該酶水解支鏈淀粉時(shí)留下分子量較大的極限糊精。葡萄糖淀粉酶能從淀粉的非還原末端逐個(gè)切下葡萄糖,它既能水解α-1,6糖苷鍵,又能水解α-1,4糖苷鍵。由于形成的產(chǎn)物幾乎都是葡萄糖,因此該酶又稱(chēng)為糖化酶。異淀粉酶專(zhuān)一水解α-1,6糖苷鍵,因此能切開(kāi)支鏈淀粉的分支。食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵總之,淀粉在以上幾類(lèi)酶的共同作用下被徹底水解成葡萄糖和麥芽糖。麥芽糖可在麥芽糖酶的作用下進(jìn)一步生成葡萄糖。淀粉水解所得糖分,大部分供給酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵,繼而進(jìn)行醋酸發(fā)酵;一部分糖分發(fā)酵生產(chǎn)其他有機(jī)酸;還有一些則殘留在醋醅內(nèi),作為食醋中一部分色香味的基礎(chǔ)。淀粉酶水解淀粉的過(guò)程是先使淀粉水解成麥芽糖,再由麥芽糖酶作用,生成葡萄糖。其反應(yīng)式如下:2(C6H10O5)n+nH2O→nC12H22O11
→2nC6H12O6
淀粉酶麥芽糖酶食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵4、糖化過(guò)程除發(fā)生糖化作用外,還有下列作用:含氮物質(zhì)的水解原料中的蛋白質(zhì)經(jīng)加熱變性后,在蛋白酶的作用下水解為胨、多肽、氨基酸等,這些氨基酸是食醋中的主要鮮味成分。果膠質(zhì)和半纖維素的水解在曲霉中含有一定量的果膠酶半纖維素酶,促進(jìn)果膠質(zhì)和半纖維素發(fā)生水解。酸度的增加糖化過(guò)程中酸度逐漸增加,主要成分為琥珀酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸等。這是由于含磷化合物與糖分子分解形成的,也可能是曲霉在生長(zhǎng)中生成的。寡糖的產(chǎn)生糖化時(shí),一部分糖受葡萄糖苷轉(zhuǎn)移酶的作用,生成異麥芽糖、潘糖和具有α-1,6鍵的低聚糖,這些寡糖都不能被酒精發(fā)酵所利用。食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵5、酵母菌的乙醇發(fā)酵酵母菌在厭氧條件下可發(fā)酵己糖(主要是葡萄糖)形成乙醇,其生化過(guò)程主要由兩個(gè)階段組成,第一階段己糖通過(guò)糖酵解途徑(EMP途徑)分解成丙酮酸;第二階段丙酮酸由脫羧酶催化生成乙醛和二氧化碳,乙醛進(jìn)一步被還原成乙醇其反應(yīng)的過(guò)程如下:C6H12O6→2CH3COCOOH+4H→2CH3CHO+CO2→2CH3CH2OH葡萄糖發(fā)酵成乙醇的總反應(yīng)式為:
C6H12O6→2CH3CH2OH+2CO2+能量葡萄糖丙酮酸乙醛乙醇食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵發(fā)酵過(guò)程中除主要生成乙醇外,還生成少量的其他副產(chǎn)物,包括甘油、有機(jī)酸(主要是琥珀酸)、雜醇油(高級(jí)醇)、醛類(lèi)、酯類(lèi)等。理論上1mol葡萄糖可產(chǎn)生2mol乙醇;即180克葡萄糖產(chǎn)生92克乙醇,理論產(chǎn)率為51.5%,可是實(shí)際得率沒(méi)有這么高。因酵母菌體的積累約需2%的葡萄糖,另外2%的葡萄糖用于形成甘油,0.5%用于形成有機(jī)酸,0.2%用于形成雜醇油,因此實(shí)際上只有約47%的葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇。乙醇發(fā)酵中大部分能量仍?xún)?chǔ)存于乙醇之中,所釋放的226kJ自由能中除67kJ(29%)用于形成ATP外,其余能量以熱的形式散發(fā)掉。食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵6、乙醇發(fā)酵過(guò)程可分為前發(fā)酵期、主發(fā)酵期和后發(fā)酵期三個(gè)階段。前發(fā)酵期,酵母細(xì)胞數(shù)量不多,酵母菌迅速進(jìn)行繁殖。發(fā)酵作用不強(qiáng),酒精和二氧化碳產(chǎn)生得少,糖分消耗得比較慢,酒醅表面顯得比較平靜。發(fā)酵溫度一般控制在26~28℃,不超過(guò)30℃。此階段應(yīng)十分注意防止雜菌污染。主發(fā)酵期,酵母細(xì)胞已大量形成,酵母菌基本停止繁殖而主要進(jìn)行乙醇發(fā)酵作用。糖分迅速下降,酒精量逐漸增多,產(chǎn)生大量的二氧化碳,此期間酒醅溫度上升快,生產(chǎn)上應(yīng)加強(qiáng)溫度控制,最好將溫度控制在30~34℃。
食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵經(jīng)過(guò)主發(fā)酵期,酒醅中糖分大部分已被消耗掉,進(jìn)入后發(fā)酵期,發(fā)酵性糖濃度持續(xù)降低,發(fā)酵作用緩慢,酒精和CO2的生成量少,產(chǎn)生熱量也少,酒醅溫度逐漸下降,應(yīng)控制發(fā)酵溫度在30~32℃。如果發(fā)酵溫度過(guò)高,超過(guò)32℃,酵母的發(fā)酵作用受限,酒精中殘?zhí)窃黾樱矠榇姿峋姆敝硠?chuàng)造了條件,造成酒的揮發(fā)酸過(guò)高,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此,發(fā)酵階段應(yīng)嚴(yán)格控制溫度。固態(tài)雙邊發(fā)酵特點(diǎn)是采用比較低的溫度,讓糖化和酒精發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行,即采用邊糖化邊發(fā)酵工藝。由于高粱顆粒組織緊密,糖化較為困難,更因采用固態(tài)發(fā)酵,淀粉不容易被充分利用,故殘余淀粉較多,淀粉出酒率低。
食醋釀造工藝分解—酒精發(fā)酵7、酒精發(fā)酵的微生物酒精發(fā)酵的微生物主要分糖化菌和酒精發(fā)酵微生物(酵母菌)兩大類(lèi)。糖化菌被用于進(jìn)行淀粉的水解。能產(chǎn)生淀粉酶,水解淀粉的微生物種類(lèi)很多,在實(shí)際生產(chǎn)中主要用的是曲霉和根霉。曲霉有黑曲霉、白曲霉、黃曲霉和米曲霉等,黃曲霉和米曲霉分解蛋白質(zhì)的能力很強(qiáng)。根霉存在于酒曲之中,是淀粉發(fā)酵法主要的糖化菌,其中以東京根霉(又叫河內(nèi)根霉)最為著名。食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵1、操作方法成熟的酒醅即酒醪,檢測(cè)其酒精度、水份,計(jì)算所加麩皮和水的量,將酒醪、麩皮、水混合拌料,要一層酒醅、一層麩皮、一層水翻拌一遍,入打料機(jī)內(nèi)再拌一遍,一定要翻拌均勻,轉(zhuǎn)入發(fā)酵缸,收成球面形備用。把已發(fā)酵品溫達(dá)到38℃~45℃的醋醅,取10%作為火種接到拌好的醋醅缸內(nèi)。先將火醅和新拌的醋醅翻拌幾下,同時(shí)把四周的涼醅蓋在上邊,收成丘形,蓋上草蓋,保溫發(fā)酵。食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵待12~14小時(shí)后進(jìn)行抽醅,再和涼醅酌情抽拌一次,如發(fā)現(xiàn)品溫高、低不勻,要進(jìn)行調(diào)醅,根據(jù)溫度達(dá)到的深度,進(jìn)行抽醅,如品溫高時(shí)抽的深一些,品溫低時(shí)抽的淺些,盡量把醅子的丘形收的高一些,把涼醅蓋上。根據(jù)醅子的來(lái)溫情況進(jìn)行翻醅,翻醅要有虛有實(shí),虛實(shí)并舉,注意調(diào)醅,爭(zhēng)取在三天內(nèi)使90%的醅子能達(dá)到38~45℃,此后要每天徹底翻醅一次。品溫低時(shí)翻的輕一些,同批醅子品溫高的醅子和品溫低的醅子相互調(diào)整一下,爭(zhēng)取所有的發(fā)酵醅都能來(lái)溫,且均勻一致,做到前火緩升,中火保持,后火緩落。翻醅時(shí)要穩(wěn)、準(zhǔn)、快,不得將醅子拋灑到缸外,收成丘形時(shí)缸邊要干凈利落。
食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵當(dāng)醋酸發(fā)酵9~10天時(shí),品溫應(yīng)自然下降,如后期品溫高達(dá)45℃以上時(shí),翻醅后在表面壓一下或并缸,讓缸內(nèi)醅子滿(mǎn)一些,減少此時(shí)的含氧量。醋醅成熟后下鹽要做到及時(shí)準(zhǔn)確,掌握三個(gè)條件:(1)醋醅品溫下降回涼;(2)連續(xù)兩次化驗(yàn)結(jié)果,醋酸基本平衡;(3)酒精完全氧化。加鹽的目的是不使成熟醋醅發(fā)生過(guò)度氧化,用鹽量一般要求冬季少,夏季適當(dāng)多一點(diǎn),按主料計(jì)算,加食鹽8~10%為宜。
把成熟的醅子,按比例(4:6)分別移入熏醅缸和白醅陳釀缸內(nèi),進(jìn)入下一道工序。成熟醅子的水份達(dá)到59~66%,酸度達(dá)到4.5以上,無(wú)殘留酒精,也無(wú)過(guò)氧化現(xiàn)象。食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵2、技術(shù)要點(diǎn):取酒醅時(shí)應(yīng)將酒度高、低不同的醅子搭配使用;應(yīng)在溫度低時(shí)拌醅,盡量減少酒精揮發(fā);接火12h后,進(jìn)行抽火抽醅;抽火抽醅速度要快,根據(jù)氣溫、醅溫,決定抽火醅深淺;當(dāng)天的醋醅要在24h都能來(lái)溫,且溫度比較均勻,能達(dá)到42℃,為下批接火打好基礎(chǔ);溫度要求:前緩升32℃~38℃,中保持38℃~45℃,后緩落38℃~36℃;醋酸發(fā)酵最佳溫度在38~42℃;室溫控制在28~30℃;翻醅倒缸要每天一次,根據(jù)品溫情況進(jìn)行操作,不能延長(zhǎng)時(shí)間,把握四個(gè)要領(lǐng):(1)要按時(shí)檢查溫度,翻醅倒缸;(2)要分半、分層次倒醅;(3)要掃凈缸壁、缸底的醋醅;(4)收成丘形,蓋好缸口。
食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵拌入輔料(麩皮、谷糠、水)的多少應(yīng)根據(jù)酒醪酒度做適當(dāng)調(diào)整,拌好的醋醅酒度既不能過(guò)高(難起火),也不能過(guò)低(產(chǎn)量、雜菌);遇到不起火的情形,需綜合分析,如醋醅酒度高,則需要加水至堆尖稀釋?zhuān)蝗绱姿峋盍Σ蛔?,?yīng)依實(shí)際情況重新接種處理;如遇室溫過(guò)低,應(yīng)采取相應(yīng)的保溫措施。醋酸菌好氧問(wèn)題,醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸需要氧氣,但不能通氧過(guò)剩,如果氧過(guò)剩,則醋酸菌轉(zhuǎn)向?qū)⒁掖紡氐籽趸蒀O2而非乙酸,導(dǎo)致產(chǎn)量降低或壞醅(酸度低而污染)??赏ㄟ^(guò)密封草墊的嚴(yán)密程度、拌醅頻率、堆尖與否等措施調(diào)節(jié)通氣量。殘余酒精不可過(guò)多也不可過(guò)少。過(guò)多,發(fā)酵不徹底,產(chǎn)量低且容易導(dǎo)致后期壞醅;過(guò)少,風(fēng)味不平衡。食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵升溫不可過(guò)慢也不可過(guò)快。過(guò)慢,發(fā)酵遲緩,周期長(zhǎng);過(guò)快,菌種老化快,產(chǎn)量低;固態(tài)發(fā)酵,醋醅酥松度要好,同時(shí)可以加輔料調(diào)整發(fā)酵料中的糖度、酒精度及含水量;要及時(shí)測(cè)溫,溫度高時(shí),采取翻醅或回流醋液等方法降溫,防止出現(xiàn)“跑火”(過(guò)氧化)現(xiàn)象;發(fā)酵結(jié)束后應(yīng)及時(shí)下鹽,防止過(guò)氧化,提高食醋風(fēng)味。食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵3、培養(yǎng)菌種:把已發(fā)酵品溫達(dá)到45℃左右的菌種,取三分之二作為菌種接到拌好的醋醅缸內(nèi);把拌好的混合酒醅(菌種2倍的量)移到菌種缸內(nèi),將菌種與混合酒醅翻拌均勻,收成丘形;再將拌好的混合酒醅取適量,均勻蓋在菌種上,蓋好缸蓋,保溫發(fā)酵;待12小時(shí)后進(jìn)行抽醅一次,繼續(xù)保溫10小時(shí)后,待品溫達(dá)到45℃左右備用。食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵4、原理醋酸發(fā)酵是食醋生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵工序,它的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量及風(fēng)味。醋酸發(fā)酵為氧化發(fā)酵過(guò)程,就是利用醋酸菌分泌的氧化酶,在氧氣充足的狀態(tài)下將酒精氧化成醋酸的過(guò)程。乙醇氧化過(guò)程反應(yīng)如下:
(1)CH3CH2OH+[O]→CH3CHO+H2O(2)CH3CHO+H2O→CH3CH(OH)2(3)CH3CH(OH)2+[O]→CH3COOH+H2O
食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵總反應(yīng)式為:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O+能量醋酸發(fā)酵時(shí)1分子酒精能生成1分子醋酸,并放出481.5J的熱量。理論上,1份酒精產(chǎn)純醋酸1.304份,而實(shí)際上1份酒精僅能產(chǎn)1份左右純醋酸。原因是:一部分醋酸在生產(chǎn)過(guò)程中揮發(fā)掉;一部分再氧化而變成二氧化碳及水;還有一部分則被醋酸菌作為碳源消耗掉;另有少部分酒精與有機(jī)酸合成酯類(lèi)。食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵5、醋酸發(fā)酵菌醋酸菌是醋酸發(fā)酵的主要菌種,具有氧化酒精生成醋酸的能力,其形態(tài)為細(xì)胞橢圓、桿狀、單生、成對(duì)或鏈狀,具周生鞭毛或無(wú),不形成芽孢,革蘭氏染色幼齡菌陰性,老齡菌不穩(wěn)定;好氧,喜歡在含糖和酵母膏的培養(yǎng)基上生長(zhǎng);其生長(zhǎng)最適溫度為28~32℃,最適pH值為3.5~6.5。
選用醋酸菌的標(biāo)準(zhǔn)為:氧化酒精速度快、耐酸性強(qiáng)、不再分解醋酸制品、風(fēng)味良好的菌種。醋酸菌依其發(fā)育最適溫度和特性分為兩大類(lèi):一類(lèi)是發(fā)育適溫在30℃以上,氧化酒精為醋酸的醋酸桿菌;一類(lèi)是發(fā)育適溫在30℃以下,氧化葡萄糖為葡萄糖酸的葡萄糖氧化桿菌。
食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵醋酸菌為化能異養(yǎng)型,能利用葡萄糖、果搪、蔗糖、麥芽糖和酒精作為碳源,可利用蛋白質(zhì)水解物、尿素和硫酸銨作為氮源,生長(zhǎng)繁殖需要的無(wú)機(jī)元素有P、K、Mg。嚴(yán)格好氧,接觸酶反應(yīng)陽(yáng)性,具有醇脫氫酶.醛脫氫酶等氧化酶類(lèi)。因此除能氧化酒精生成醋酸外,還可氧化其他醇類(lèi)和糖類(lèi)生成相應(yīng)的酸和酮,具有一定產(chǎn)酯能力。最適生長(zhǎng)溫度30~35℃,最適生長(zhǎng)pH為3.5~6.5。某些菌株耐酒精和耐醋酸能力強(qiáng),不耐食鹽,因此醋酸發(fā)酵結(jié)束后,添加食鹽除調(diào)節(jié)食醋風(fēng)味外,還可阻止醋酸菌繼續(xù)將醋酸氧化為CO2和H2O。
食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵醋酸菌分布廣泛,在果園的土壤中、葡萄或其他漿果或酸敗食物表面,以及未滅菌的醋、果酒、啤酒、黃酒中都有生長(zhǎng)。醋酸菌在充分供給氧的情況下生長(zhǎng)繁殖,并把基質(zhì)中的乙醇氧化為醋酸,而發(fā)酵是指微生物分解有機(jī)物質(zhì)的過(guò)程,除了乙醇氧化為醋酸外,還有其他的生化反應(yīng),如蛋白質(zhì)的水解、酯化反應(yīng)等。食醋釀造工藝分解—醋酸發(fā)酵蛋白質(zhì)水解為氨基酸的分解作用:釀造食醋以含淀粉質(zhì)多的糧食作為原料,但其中也有蛋白質(zhì)成分。這些蛋白質(zhì)經(jīng)蒸熟后,有曲霉所分泌的蛋白酶的作用,在糖化、酒精發(fā)酵及醋酸發(fā)酵各階段中,逐漸分解成各種氨基酸。氨基酸是食醋鮮味的來(lái)源,也是部分色素生成的基礎(chǔ)。有機(jī)酸與醇類(lèi)結(jié)合的酯化反應(yīng):酵母菌在酒精發(fā)酵中產(chǎn)生一些有機(jī)酸,醋酸菌在醋酸發(fā)酵中還能氧化葡萄糖酸分解麩氨酸為琥珀酸。這些有機(jī)酸與醇類(lèi)結(jié)合產(chǎn)生有芳香氣味的酯,使食醋具有特殊的清香。此外,醋酸菌還能氧化甘油而產(chǎn)生二酮,二酮具有淡薄的甜味,使醋酸更為濃厚。食醋釀造工藝分解—熏醅1、操作方法:醋醅成熟后,立即向缸中加鹽,并進(jìn)行拼缸,做到缸滿(mǎn)醅實(shí),醅面上復(fù)一層食鹽,缸口用塑料布封嚴(yán),備用。將60%的成熟醋醅,轉(zhuǎn)移入陳釀缸,用塑料布封嚴(yán),進(jìn)行陳釀。將40%的成熟醋醅,分別裝入潔凈的熏缸,每對(duì)缸中醅子的重量、水分要均勻,然后用無(wú)毒聚乙烯薄膜封住,加蓋。要穩(wěn)火加溫、焙熏。重醅的溫度一般掌握在75~85℃,水份保持在50~60%。每天翻倒一次,翻倒5天后成為熏醅。熏好的醅子,酸度要達(dá)到5.5以上,水分保持在50~60%。將醅子裝袋、稱(chēng)重、計(jì)量,放入缸內(nèi)備用。
食醋釀造工藝分解—熏醅2、技術(shù)要點(diǎn):醅子入缸速度要快,減少乙酸揮發(fā);缸底要清理干凈,缸蓋要有透氣性;每天按順序?qū)⒀變?nèi)的醅料徹底翻倒一次,翻醅速度要快,動(dòng)作穩(wěn)而準(zhǔn);一般熏5~6天,根據(jù)醅子的色澤變化控制熏火大小,熏火保持適當(dāng)火苗,不能或大或小;成熟的熏醅應(yīng)呈紫褐色,有光澤,噴香而醇厚;熏醇時(shí)要防止由于干醅入缸和大火猛烤,造成醅料焦糊,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量;出料時(shí)速度要快、穩(wěn),不得把料撒落;計(jì)量要準(zhǔn)確。食醋釀造工藝分解—熏醅3、原理:美拉德反應(yīng)醋醅中的殘余淀粉、半纖維素、蛋白質(zhì)、菌體等物質(zhì)在弱酸性熱環(huán)境中,緩慢發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生還原糖及氨基酸。而還原糖和氨基酸會(huì)發(fā)生反應(yīng),最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)類(lèi)黑精或稱(chēng)擬黑素,稱(chēng)之為羰氨反應(yīng),也稱(chēng)美拉德反應(yīng)。在熏醅過(guò)程中,適度地接觸空氣,不僅可以加速羰氨反應(yīng)的速度,而且有助于熏醅增香。此外,在發(fā)酵階段未完全轉(zhuǎn)化的物質(zhì),可以進(jìn)一步反應(yīng),產(chǎn)酸、產(chǎn)酯。在熏醅過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生碳化反應(yīng)生成碳,由于C可以吸附雜質(zhì),起到一定的過(guò)濾作用。食醋釀造工藝分解—淋
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