基于風(fēng)味改善的食醋自吸式半連續(xù)釀造工藝優(yōu)化

洪厚勝，趙 敏，駱海燕，竇冰然

基于風(fēng)味改善的食醋自吸式半連續(xù)釀造工藝優(yōu)化

洪厚勝1,2，趙 敏1，駱海燕1，竇冰然3

（1.南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院，江蘇 南京 210009；2.南京匯科生物工程設(shè)備有限公司，江蘇 南京 210009；3.南京工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，江蘇 南京 210009）

采用自吸式發(fā)酵罐液態(tài)深層半連續(xù)法發(fā)酵食醋，該方法生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)周期短，但食醋風(fēng)味不足。在傳統(tǒng)液態(tài)法食醋發(fā)酵工藝基礎(chǔ)上，通過篩選原料、添加糖化曲和多菌協(xié)同酒精發(fā)酵，可以提高食醋不揮發(fā)酸的含量，改善食醋風(fēng)味。研究結(jié)果表明：以小麥為原料調(diào)漿液化完成后，加入6.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）增香糖化曲，35℃保溫糖化1 h，接種5%（體積分?jǐn)?shù)）乳酸菌與0.28 g/100 mL酵母菌共同酒精發(fā)酵，控制溫度32℃發(fā)酵4 d，最后接種醋酸菌。將該工藝應(yīng)用在搖瓶水平上液態(tài)法發(fā)酵食醋，得到的食醋中不揮發(fā)酸含量可達(dá)0.47 g/100 mL。將該工藝應(yīng)用于5 L自吸罐液態(tài)半連續(xù)發(fā)酵得到的食醋成品，總酸度≥6 g/100 mL，不揮發(fā)酸含量≥0.5 g/100 mL，達(dá)到了國標(biāo)對固態(tài)醋不揮發(fā)酸含量的要求。

自吸式；半連續(xù)發(fā)酵；食醋；風(fēng)味

食醋是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚恼{(diào)味品，國內(nèi)市場上食醋的生產(chǎn)主要分為傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵工藝與液態(tài)深層法發(fā)酵工藝兩類[1-3]。傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵的食醋風(fēng)味獨(dú)特，酸味柔和，迎合了中國人的口感需求。傳統(tǒng)固態(tài)工藝有著勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)周期長的缺點[4-7]。液態(tài)深層發(fā)酵食醋工藝是借鑒抗生素、氨基酸等其他發(fā)酵工業(yè)的經(jīng)驗，應(yīng)用現(xiàn)代發(fā)酵工程等技術(shù)建立起來的一類先進(jìn)的新型制醋生產(chǎn)技術(shù)，正好彌補(bǔ)了固態(tài)制醋工藝的不足，具有自動化程度高、產(chǎn)量穩(wěn)定等優(yōu)點。隨著人們生活水平的不斷提高和食醋保健功能的深入研究[8]，“少鹽多醋”已成為新型健康飲食的潮流，醋產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入了發(fā)展的快車道[9-11]。因此，液態(tài)深層發(fā)酵法將更加適應(yīng)制醋工業(yè)的科學(xué)化、機(jī)械化與大型化發(fā)展方向。但是，液態(tài)深層發(fā)酵法得到的食醋產(chǎn)品，無法滿足中國人對食醋風(fēng)味的需求。如何改善液態(tài)法釀造醋的風(fēng)味問題，已經(jīng)成為液態(tài)法釀醋工藝推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。最直接影響食醋風(fēng)味中的成分就是不揮發(fā)酸含量，不揮發(fā)酸含量高可以有效緩和液態(tài)醋的刺激性酸味，使食醋產(chǎn)品口感柔和，風(fēng)味改善[12-20]。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與培養(yǎng)基

釀酒高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司；醋酸菌實驗室保藏；乳酸菌（徳氏乳桿菌保加利亞亞種） 中國工業(yè)微生物保藏中心；α-淀粉酶（酶活≥40 000 U/g）、糖化酶（酶活≥100 000） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；增香糖化曲 武漢佳成生物制品有限公司；糧食原料、大曲、紅曲、麩曲 市售。

醋酸菌斜面培養(yǎng)基：葡萄糖1%、酵母膏1%、碳酸鈣1.5%、瓊脂2%，121 ℃滅菌20 min，降溫至60 ℃加入3.5%無水乙醇；醋酸菌活化培養(yǎng)基：葡萄糖1%、酵母膏1%，121 ℃滅菌20 min，降溫至60 ℃加入3.5%無水乙醇；乳酸菌斜面培養(yǎng)基：蛋白胨1%、牛肉浸膏1%、酵母提取物0.5%、葡萄糖2%、乙酸鈉0.5%、檸檬酸二銨0.2%、吐溫80 0.1%、磷酸氫二鉀0.2%、七水合硫酸鎂0.058%、七水合硫酸錳0.025%、瓊脂2%、碳酸鈣1%，121 ℃滅菌20 min；乳酸菌活化培養(yǎng)基：蛋白胨1%、牛肉浸膏1%、酵母提取物0.5%、葡萄糖2%、乙酸鈉0.5%、檸檬酸二銨0.2%、吐溫80 0.1%、磷酸氫二鉀0.2%、七水合硫酸鎂0.058%、七水合硫酸錳0.025%， 121 ℃滅菌20 min。

1.2 儀器與設(shè)備

BSA124電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C pH計 上海精密科學(xué)儀器有限公司；UVmini-1240紫外分光光度計 日本島津有限公司；YSQ-LS-50S11立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；HH-2恒溫水浴鍋 江蘇金壇市宏華儀器廠；SW-CJ-1D超凈工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司；15L自吸式發(fā)酵罐 南京匯科生物工程設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 菌種活化

1.3.1.1 釀酒高活性干酵母

稱取所需量的活性干酵母，加入2%蔗糖水，在35～40 ℃條件下處理15～20 min，將溫度降至34 ℃繼續(xù)活化1～2 h，活化過程中有大量氣泡產(chǎn)生，需攪拌消泡。1.3.1.2 醋酸菌

配制醋酸菌活化培養(yǎng)基，以裝液量10%分裝于若干三角瓶中，滅菌降溫至30 ℃，每10 mL活化培養(yǎng)基從醋酸菌斜面上挑取2 環(huán)進(jìn)行接種，30 ℃、200 r/min條件下?lián)u床振蕩培養(yǎng)30 h，得到醋酸菌種子液。

1.3.1.3 乳酸菌

配制乳酸菌活化培養(yǎng)基，以30%裝液量裝入三角瓶，滅菌后降溫至35 ℃，每10 mL活化培養(yǎng)基從乳酸菌斜面上挑取2 環(huán)進(jìn)行乳酸菌接種，37 ℃條件下密封、靜置擴(kuò)培48 h，得到乳酸菌種液。

1.3.2 分析檢測指標(biāo)測定

葡萄糖值：參照GB/T 5009.7—2008《食品中還原糖的測定》；光密度：紫外分光光度法；還原糖含量（以葡萄糖計）：快速費(fèi)林法；殘?zhí)菣z測：3,5-二硝基水楊酸（3,5-dinitrosalicylic acid，DNS）法；酒精含量：蒸餾法；總酸含量（以醋酸計）：氫氧化鈉滴定法；pH值檢測：酸度計法；不揮發(fā)酸含量：單沸式蒸餾法；總菌群計數(shù)：參照GB 47892—2010《食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》。

1.3.3 釀造工藝

1.3.3.1 工藝流程

本實驗釀造小麥醋的工藝流程如下[18,21]：

1.3.3.2 操作要點

1）調(diào)漿液化

稱取所需量原料，以原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%加適量水配制成原料醪液，向醪液中加入12～14 U/g干物料的α-高溫淀粉酶，控制溫度90～95 ℃至液化完全后煮沸降溫待用[22]。

2）醪液糖化及酒精發(fā)酵

待醪液液化完全后，降溫至35～45 ℃，加入適量曲保溫1～2 h后降溫，向糖化醪液中接種活化好的酒精發(fā)酵階段菌種，30 ℃進(jìn)行酒精發(fā)酵。每隔12 h檢測發(fā)酵液的糖度、酒精度，當(dāng)酒精度不再上升則發(fā)酵完成。將發(fā)酵完全的酒醪靜置沉降數(shù)天，取上層較清醪液備用。

3）醋酸發(fā)酵

采用深層液態(tài)半連續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵罐空罐滅菌后加入適量乙酸作為發(fā)酵初始底酸，向罐中加入酒醪，一般控制初始酒精度不超過4%，初始酸度不超過4 g/100 mL，開啟自動控溫，并開始通氣。當(dāng)罐內(nèi)溫度穩(wěn)定在30 ℃左右，接入酒醪體積分?jǐn)?shù)10%的醋酸菌種子液，測定發(fā)酵液的酒精度和酸度；在發(fā)酵周期的末期，當(dāng)酒精度值達(dá)到卸料點0.5%時，放出部分醋酸發(fā)酵液；同時，向罐中補(bǔ)充相同體積的酒醪，下一周期隨即開始。每隔4 h檢測發(fā)酵液的酸度、酒精度[23-27]。

1.3.4 工藝優(yōu)化設(shè)計

為改進(jìn)液態(tài)法釀造食醋的風(fēng)味，研究不同原料進(jìn)行制醋、原料糖化階段采用多種糖化曲替代糖化酶進(jìn)行糖化、酒精發(fā)酵階段通過添加乳酸菌與酵母菌共酵這3 種主要措施對食醋風(fēng)味的影響。根據(jù)這3 種措施的單因素試驗結(jié)果，確定制醋工藝參數(shù)的適宜范圍，在L9（34）水平設(shè)計正交試驗，試驗設(shè)計的各因素與水平見表1。

表1 正交試驗因素與水平Table1 Coded levels and corresponding actual levels for independent variables used in orthogonal array design

根據(jù)發(fā)酵過程中的單因素試驗結(jié)果及相關(guān)文獻(xiàn)[28-30]，選取糖化曲添加量（A）、酵母菌接種量（B）、發(fā)酵溫度（C）作為響應(yīng)面法考察因素，以1、0、－1代表其高、中、低水平，以酒精發(fā)酵后的酒精度（%）為響應(yīng)值，設(shè)計三因素三水平17個試驗點的響應(yīng)面分析試驗（表2）。

表2 Box-Behnken試驗因素與水平Table2 Coded levels and corresponding actual levels for independent variables used in Box-Behnken design

2 結(jié)果與分析

2.1 液態(tài)法釀醋風(fēng)味改良單因素試驗結(jié)果

2.1.1 原料種類對食醋風(fēng)味的影響

以原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%加各種原料和水調(diào)漿，加入16 U/g高溫淀粉酶90 ℃液化100 min，降溫加入3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）增香糖化曲，35 ℃保溫糖化1 h，活化0.35 g/100 mL酵母菌并接種，30 ℃酒精發(fā)酵4 d，在三角瓶中分別加入等量的各種糧食酒醪、乙酸和水，控溫30 ℃，接種10%（體積分?jǐn)?shù)）的醋酸菌種，220 r/min搖瓶至酸度不再上升，醋酸發(fā)酵結(jié)束，各種原料產(chǎn)酸量（總酸度減去乙酸含量）與不揮發(fā)酸含量見圖1，可以看出，以玉米和小麥為原料的液態(tài)醋風(fēng)味較好，其中小麥最優(yōu)；糯米和高粱為原料的液態(tài)醋不揮發(fā)酸含量差別不大，但糯米為原料的液態(tài)醋產(chǎn)酸量優(yōu)于高粱。

圖1 原料種類對食醋風(fēng)味的影響Fig. 1 Influence of different raw materials on the flavor of vinegar

2.1.2 糖化曲種類對食醋風(fēng)味的影響

圖2 糖化曲種類對食醋風(fēng)味的影響Fig. 2 Influence of different saccharification agents on the flavor of vinegar

以小麥為原料，按原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%加水調(diào)漿，加入16 U/g高溫淀粉酶90 ℃液化100 min，降溫加入適量各種曲，35 ℃保溫糖化1 h，活化0.35 g/100 mL酵母菌并接種，30 ℃酒精發(fā)酵4 d，在三角瓶中分別加入等量的各種曲糖化發(fā)酵后酒醪、乙酸和水，控溫30 ℃，接入10%的醋酸菌種，220 r/min搖瓶至酸度不再上升，醋酸發(fā)酵結(jié)束。從圖2可以看出，增香糖化曲替代糖化酶糖化后經(jīng)發(fā)酵出的液態(tài)醋不揮發(fā)酸含量最高，紅曲和麥曲替代糖化酶糖化后經(jīng)發(fā)酵出的液態(tài)醋的不揮發(fā)酸含量與產(chǎn)酸量綜合都優(yōu)于麩曲。

2.1.3 乳酸菌添加量對食醋風(fēng)味的影響

以小麥為原料，按原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%加水調(diào)漿，加入16 U/g高溫淀粉酶，90 ℃液化100 min，降溫加入3%的增香糖化曲，35 ℃保溫糖化1 h，活化0.35 g/100 mL酵母菌并接種，同時分別接種不同體積分?jǐn)?shù)的乳酸菌共酵，30 ℃酒精發(fā)酵4 d，在三角瓶中分別加入等量酒精發(fā)酵后酒醪、乙酸和水，控溫30 ℃，接種10%的醋酸菌種，220 r/min搖瓶至酸度不再上升，醋酸發(fā)酵結(jié)束。從圖3可以看出，不揮發(fā)酸含量隨著乳酸菌添加量不斷上升后趨于穩(wěn)定，產(chǎn)酸量隨著乳酸菌的添加呈下降趨勢，綜合發(fā)酵效率與風(fēng)味效果，乳酸菌添加量控制在3%～5%之間。

圖3 乳酸菌添加量對食醋風(fēng)味的影響Fig. 3 Influence of Lactobacillus inoculum size on the flavor of vinegar

2.2 液態(tài)法釀醋風(fēng)味改良正交試驗結(jié)果

對影響液態(tài)法釀造食醋風(fēng)味改良的原料種類、糖化曲種類、乳酸菌添加量這3 個因素在L9（34）水平正交試驗，并確定最佳組合，正交試驗結(jié)果見表3。

表3 正交試驗設(shè)計及結(jié)果Table3 Orthogonal array design with experimental results

由表2中極差值可以得出，在整個液態(tài)法醋酸發(fā)酵過程中，影響食醋風(fēng)味較大的是原料種類，糖化曲種類與乳酸菌添加量對酒精發(fā)酵的過程影響相差不大。由各因素均值的大小得出，因素優(yōu)水平組合為A3B1C3，即液態(tài)法食醋風(fēng)味改良工藝的最優(yōu)化條件為：以小麥為原料、糖化過程用增香糖化曲替代糖化酶、酒精發(fā)酵過程加入5%乳酸菌與酵母菌共酵，最終可以使食醋成品的不揮發(fā)酸含量達(dá)到0.50 g/100 mL。經(jīng)3 次驗證實驗發(fā)現(xiàn)，醋品中平均不揮發(fā)酸含量達(dá)0.47 g/100 mL，與以大米為原料經(jīng)雙酶液態(tài)法發(fā)酵所得的醋品提高了3 倍，風(fēng)味改良效果明顯。2.3 液態(tài)醋風(fēng)味改良工藝確定后酒精發(fā)酵階段單因素試驗結(jié)果

2.3.1 糖化保溫時間對酒精發(fā)酵的影響

以小麥為原料，按原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%加水調(diào)漿，加入16 U/g高溫淀粉酶，90℃液化100 min，降溫加入3%的增香糖化曲，分別于35℃條件下保溫糖化30、60、90、120、150 min，活化0.35 g/100 mL酵母菌并接種，同時接種5%的乳酸菌共酵，30 ℃酒精發(fā)酵4 d。從圖4可以看出，糖化保溫時間對酒精度的影響較小，將不會作為響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計因素。

圖4 糖化保溫時間對酒精發(fā)酵的影響Fig. 4 Influence of saccharification time on alcohol fermentation

2.3.2 糖化曲添加量對酒精發(fā)酵的影響

以小麥為原料，按原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%加水調(diào)漿，加入16 U/g高溫淀粉酶，90 ℃液化100 min，降溫后分別加入2%、4%、6%、8%、10%的增香糖化曲，35 ℃條件下保溫糖化120 min，活化0.35 g/100 mL酵母菌并接種，同時接種5%的乳酸菌共酵，30 ℃酒精發(fā)酵4 d。從圖5可知，糖化曲添加量對酒精發(fā)酵有一定影響，隨著糖化曲添加量的增加，酒精度不斷上升并趨于平緩，較優(yōu)的糖化曲添加量為6%。

2.3.3 發(fā)酵溫度對酒精發(fā)酵的影響

圖6 發(fā)酵溫度對酒精發(fā)酵的影響Fig. 6 Influence of temperature on alcohol fermentation

以小麥為原料，按原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%加水調(diào)漿，加入16 U/g高溫淀粉酶，90 ℃液化100 min，降溫后分別加入3%的增香糖化曲，35 ℃條件下保溫糖化120 min，活化0.35 g/100 mL酵母菌并接種，同時接種5%的乳酸菌共酵，分別在30、32、34、36、38℃酒精發(fā)酵4 d。從圖6可知，在一定范圍內(nèi)，隨著發(fā)酵溫度上升酒精度增大，但發(fā)酵溫度過高也會使酒精度下降，較優(yōu)的發(fā)酵溫度為32 ℃。

2.3.4 酵母菌接種量對酒精發(fā)酵的影響

圖7 酵母菌接種量對酒精發(fā)酵的影響Fig. 7 Influence of yeast inoculum size on alcohol fermentation

以小麥為原料，按原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%加水調(diào)漿，加入16 U/g高溫淀粉酶，90 ℃液化100 min，降溫后分別加入3%的增香糖化曲，35℃條件下保溫糖化120 min，分別活化0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/100 mL酵母菌并接種，同時接種5%的乳酸菌共酵，30 ℃酒精發(fā)酵4 d。從圖7可知，酒精度隨著酵母菌接種量的增加不斷增大并趨于穩(wěn)定，為了節(jié)省成本，將接種量定為0.3 g/100 mL。

2.4 液態(tài)醋風(fēng)味改良工藝確定后酒精發(fā)酵階段響應(yīng)面試驗結(jié)果

利用軟件對表4中的17組試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項式回歸擬合，得到二次多元回歸方程為：

Y=8.74＋0.050A－0.045B＋0.035C－0.055AB－0.01AC＋0.025BC－0.13A2－0.13B2－0.098C2

對上述回歸方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表5。

表4 Box-Behnken試驗設(shè)計與結(jié)果Table4 Box-Behnken design with experimental results

表5 回歸方程的方差分析Table5 Analysis of variance for regression model

由表5可知，對回歸方程結(jié)果分析：由失擬項P值為0.276 6說明失擬不顯著，模型預(yù)測值與實際值在誤差允許范圍內(nèi)。而模型P值為0.000 1表明該模型有極顯著意義，可使用該方程模擬全麥粉酒精發(fā)酵階段分析。由結(jié)果可知，對酒精度的影響排序為糖化曲添加量＞酵母菌接種量＞發(fā)酵溫度。且模型的復(fù)相關(guān)系數(shù)R2為0.976 6，大于90%，說明酒精度和糖化曲添加量、酵母菌接種量、發(fā)酵溫度存在線性相關(guān)，模型擬合程度高。變異系數(shù)值為0.36%，其值比較小，表明試驗結(jié)果可靠性較高。

回歸方程分析表明：一次項A、B，二次項A2、B2、C2，交互項AB為極顯著因素（P＜0.01），說明酒精度不但受糖化曲添加量、酵母菌接種量、發(fā)酵溫度影響很大，也受到糖化曲添加量與酵母菌接種量交互作用影響；一次項C為顯著因素（P＜0.05），說明發(fā)酵溫度對酒精發(fā)酵的酒精度有顯著影響；交互項BC、AC為不顯著因素（P＞0.05），說明發(fā)酵溫度與糖化曲添加量和發(fā)酵溫度與酵母菌接種量的交互作用對酒精產(chǎn)量幾乎不影響。

為了直觀反映各因素及其交互作用對響應(yīng)值的影響結(jié)果，固定其他因素為0水平，對上述回歸方程繪制三維響應(yīng)面圖及其等高線圖，見圖8。

圖8 各因素交互作用響應(yīng)面圖Fig. 8 Response surface plots showing the effect of various factors on alcohol fermentation

從圖8a可見，在本試驗水平范圍內(nèi)，隨著酵母菌接種量的增加，酒精度上升，但接種量超出一定量時，反而會使酒精度下降。因此，當(dāng)酵母菌接種量在0.2～0.35 g/100 mL時，酒精度可達(dá)到8.7%。糖化曲的添加量并不是越高越好，只有添加量控制在5～8 g/100 g干物料時，才能獲得酒精度8.7%。由圖8b可知，當(dāng)發(fā)酵溫度控制在30～34℃時，酒精度隨著糖化曲添加量適量增加而上升，當(dāng)糖化曲添加量超過7%，對酒精度影響減小。由圖8c可知，酵母菌接種量控制在0.225～0.35 g/100 mL，發(fā)酵溫度控制在31～34 ℃時可達(dá)到較高酒精度8.7%。

通過軟件分析得到最佳酒精發(fā)酵條件為糖化曲添加量6.5%、酵母菌接種量0.28 g/100 mL、發(fā)酵溫度32℃，預(yù)計酒精度可達(dá)8.75%。為檢驗響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果的可靠性，采用上述條件進(jìn)行全麥粉酒精發(fā)酵，3次平行實驗得到的實際平均酒精度為8.69%，相對誤差小于1%，因此，響應(yīng)面優(yōu)化得到的參數(shù)具有實際應(yīng)用價值。

2.5 5 L自吸式發(fā)酵罐驗證液態(tài)法食醋風(fēng)味改良新工藝

圖9 小麥醋半連續(xù)發(fā)酵過程Fig. 9 Time-course curves of semi-continuous vinegar fermentation

圖9 顯示：5 L自吸式發(fā)酵罐深層液態(tài)法半連續(xù)發(fā)酵食醋過程，共分割9 次，穩(wěn)定發(fā)酵后生產(chǎn)6 g/100 mL食醋共5 L，3 次測得不揮發(fā)酸含量均不小于0.5 g/100 mL。與以大米為原料經(jīng)雙酶液態(tài)法發(fā)酵所得的醋品相比，不揮發(fā)酸含量提高了3 倍，風(fēng)味改良效果明顯[31]。

3 結(jié) 論

通過正交試驗 和響應(yīng)面優(yōu)化試驗，對傳統(tǒng)深層液態(tài)法食醋發(fā)酵過程進(jìn)行了研究和改進(jìn)，確定了改良液態(tài)醋風(fēng)味的深層液態(tài)食醋發(fā)酵新工藝。具體工藝條件為：以小麥為原料，調(diào)漿液化完成后，加入6.5%的增香糖化曲，35 ℃保溫糖化1 h，接種5%乳酸菌與0.28 g/100 mL酵母共同酒精發(fā)酵，控制溫度32 ℃發(fā)酵4 d。將酒醪經(jīng)5 L自吸式發(fā)酵罐上罐發(fā)酵后得到食醋，成品總酸度（以醋 酸計）不小于6 g/100 mL，不揮發(fā)酸含量不小于0.5 g/100 mL，達(dá)到了GB 18187—2000《釀造食醋》對固態(tài)醋不揮 發(fā)酸含量的要求。

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Optimization of Self-Suction Semi-Continuous Vinegar Fermentation for Flavor Improvement

HONG Housheng1,2, ZHAO Min1, LUO Haiyan1, DOU Bingran3
(1. College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, China; 2. Nanjing Highke Bioengineering Equipment Co. Ltd., Nanjing 210009, China; 3. College of Sciences, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, China)

Semi-continuous submerged vinegar fermentation in a self-suction fermentor has the advantages of high production efficiency and short production cycle. However, the taste of the produced vinegar is not as good as desired. For increased non-volatile acid content and improved vinegar f avor, the traditional liquid-state fermentation process for vinegar production was modif ed by raw material selection, addition of saccharif cation agent and mixed-culture alcoholic fermentation. The vinegar production process was determined as follows: After addition of water, ground wheat was liquef ed and saccharif ed by addition of 6.5% (m/m) f avor-enhancing saccharif cation agent at 35 ℃ for 1 h; afterwards, the substrate was inoculated with a mixture of 5% (V/V) lactic acid bacteria and 0.28 g/100 mL yeast, fermented at 32 ℃ for 4 d, and f nally inoculated with acetic acid bacteria. The liquid-state fermentation carried out in shaking f asks yielded a product containing 0.47 g/100 mL non-volatile acids. The total acidity of vinegar produced in a 5 L self-suction fermentor by the semi-continuous submerged fermentation process was no less than 6 g/100 mL, and the volatile acid content was no less than 0.5 g/100 mL, both of which reached the requirements of the Chinese national standard.

self-suction; semi-continuous fermentation; vinegar; f avor

10.7506/spkx1002-6630-201702012

TS26

A

1002-6630（2017）02-0075-07

洪厚勝, 趙敏, 駱海燕, 等. 基于風(fēng)味改善的食醋自吸式半連續(xù)釀造工藝優(yōu)化[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(2): 75-81. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201702012. http://www.spkx.net.cn

HONG Housheng, ZHAO Min, LUO Haiyan, et al. Optimization of self-suction semi-continuous vinegar fermentation for flavor improvement[J]. Food Science, 2017, 38(2): 75-81. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201702012. http://www.spkx.net.cn

2016-03-31

國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目（2012AA021201）

洪厚勝（1965—），男，教授，博士，研究方向為生物過程裝備。E-mail：hhs@njtech.edu.cn