CN113564013A - 一种半固态发酵生产清香米醋的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半固态发酵生产清香米醋的方法。醋酸发酵采用半固态发酵法，具体步骤为：将米酒和发酵种子液置于醋酸发酵罐中，同时，采用超声波进行超声波辅助发酵，当发酵罐中总酸含量达到1‑2g/100mL时，取醋醅加入至醋酸发酵罐中，添加量为液态发酵料的9‑15％，进行半固态发酵。本发明的制备方法采用低频超声辅助半固态发酵，超声波空化效应有助于物料的混合及微生物的新陈代谢，使得制备得到的米醋的清香更加突出。
Description
技术领域
本发明涉及一种半固态发酵生产清香米醋的方法，属于食醋加工技术领域。
背景技术
食醋作为调味品被人们广泛使用已有上千年的历史，在长期适应过程中，人们对于食醋的保健功效有了越来越清晰的认识。食醋含有丰富的氨基酸、多种糖类物质、有机酸、川芎嗪、多酚、黄酮等，营养十分丰富。食醋具有抗疲劳、抗氧化、调节血液的酸碱平衡、软化血管、预防动脉硬化等多种生理药理活性，其保健、食疗等功效越来越引起人们的重视。
传统的食醋发酵方式主要是固态发酵、液态发酵方式。固态发酵的食醋风味醇厚，但发酵周期较长，一般在20-30天；液态发酵主要是以大米为原料，添加或不添加营养盐等辅助液态醋发酵，发酵周期较短一般在20-30小时，产量大，色泽浅，淀粉利用率较高，但发酵***较简单，口味单一。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种半固态发酵生产清香米醋的方法，增加了米醋中的风味物质，并提高了米醋中功能性物质川芎嗪的含量。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种半固态发酵生产清香米醋的方法，醋酸发酵采用半固态发酵法，具体步骤为：将米酒和发酵种子液置于醋酸发酵罐中，同时，采用超声波进行超声波辅助发酵，当发酵罐中总酸含量达到1-2g/100mL时，取醋醅加入至醋酸发酵罐中，添加量为液态发酵料的9-15％，进行半固态发酵。
所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，所述米酒是通过以下步骤获得的：
(1)原料准备：将糯米粉碎后与水混合后糊化，得到混合液；
(2)液化：向步骤(1)中的混合液中加入α淀粉酶，反应1-2h，得到液化液；
(3)糖化：向步骤(2)中的液化液中加入糖化酶，反应20-40min后，得到糖化液；
(4)米酒发酵：糖化液置于酒精发酵罐中，控制发酵温度30-35℃，加入酿酒酵母进行发酵；酒精发酵料发酵至第2-4天，按照0.5-3％的接种量将产香酵母种子液加入到酒精发酵罐中，控制发酵温度为28-30℃，发酵至第5-7天；再发酵温度控制在20-30℃，发酵至9-12天酒精发酵结束，过滤后得到米酒。
所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，所述产香酵母种子液是通过以下步骤获得的：将产香酵母CICC33174菌粉倒入装有麦芽汁培养基的三角瓶中活化2天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度30-35℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为80-150rpm/min，以NaOH溶液控制培养液p H值恒定为4.5-7，发酵16-48h，得到产香酵母种子液。
所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，所述糖化时还加入了纤维素酶和半纤维素酶。
所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，所述醋酸发酵采用巴斯德醋杆菌种子液。
所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，所述巴斯德醋杆菌种子液是通过以下步骤获得的：将巴斯德醋杆菌CICC 20753菌粉倒入装有营养盐培养基的三角瓶中活化1-3天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度27-33℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为100-800rpm/min，发酵扩培12-96h，得到巴斯德醋杆菌种子液。
所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，所述超声波辅助发酵条件为：频率24kHz、功率30-100W/m3、工作1-4s间歇5s。
所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，还包括补料步骤：当发酵罐中酒精含量低于0.3-1％时，将米酒与醋醅进行混合作为补料液，均匀流加入醋酸发酵罐进行补料。
所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，所述醋醅是通过以下步骤获得的：将米酒和发酵种子液置于醋酸发酵罐中，发酵至第8-12天得到所述醋醅。
本发明所达到的有益效果：
本发明的制备方法采用低频超声辅助半固态发酵，超声波空化效应助于物料的混合及微生物的新陈代谢，使得制备得到的米醋的清香更加突出。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种半固态发酵生产清香米醋的方法，包括以下步骤：
1、粉碎：将半年内生产的新鲜糯米利用粉碎机粉碎制备米粉，粉碎粒度达到40-80目；
2、混合：将米粉与水按照1:5的比例进行混合，泵入调配罐；
3、糊化：将步骤2中所得的混合液在90-120℃条件下糊化30-60min，冷却至60-70℃时泵入液化罐；
4、向液化罐中加入2‰(w/w)α淀粉酶(酶活10u/mL)，保温1-2h，得到液化液；
5、糖化：将步骤(3)中的液化液经螺旋板冷却器降至55-65℃，加入0.5‰(w/w)糖化酶(酶活10u/mL)进行糖化，糖化时间为20-40min；
6、米酒的制备
6.1、产香酵母种子液的培养：将产香酵母CICC33174菌粉倒入装有麦芽汁培养基的三角瓶中活化(30-37℃、160-200rpm/min)2天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度30-35℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为80-150rpm/min，以NaOH溶液控制培养液p H值恒定为4.5-7，发酵16-48h。发酵结束后，产香酵母菌的活菌数达到1*109cfu/ml以上；
6.2、米酒发酵：糖化结束后糖化液通过螺旋板冷器将至30-35℃，泵入酒精发酵罐中，控制发酵温度30-35℃，加入0.03％-0.3％丹宝利耐高温高活性酿酒酵母(w/w)进行发酵；
6.3、增香发酵：酒精发酵料发酵至第2-4天，按照0.5-3％的接种量将培养的产香酵母种子液加入到酒精发酵罐中，此阶段控制发酵温度为28-30℃，发酵至第5-7天；
6.4、陈酿发酵：此阶段发酵温度控制在20-30℃，发酵至9-12天酒精发酵结束；
6.5、过滤：取酒精发酵罐中米酒上清液，通过板框过滤机进行过滤，得到澄清米酒；
6.6、米酒质量要求：米酒酒精度含量在8％以上，不挥发酸含量(以乳酸计)不低于0.6g/100mL，残糖含量低于1.5g/L，无盐固形物含量不低于2g/100mL，乙酸乙酯含量不低于2.0g/L；
7、醋酸发酵
7.1、巴斯德醋杆菌种子液的培养：将巴斯德醋杆菌CICC 20753菌粉倒入装有营养盐培养基的三角瓶中活化(27-33℃、150-250rpm/min)1-3天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度27-33℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为100-800rpm/min，发酵扩培12-96h，总酸(以乙酸计)达到0.8-1.6g/100mL以上结束扩培，巴斯德醋杆菌的活菌数达到1*108cfu/ml以上；
7.2、发酵启动：用水将步骤6中制备的米酒稀释3-5倍加入醋酸发酵罐中，接入3-10％的巴斯德醋杆菌种子液，通气量为0.06-0.15v/(v*min)，发酵温度为28-32℃，搅拌速率为100-800rpm/min；
7.3、低频超声辅助半固态发酵：当发酵罐中总酸含量达到1-2g/100mL时，取发酵至第8-12天的醋醅加入至醋酸发酵罐中，添加量为液态发酵料的9-15％，进行半固态发酵。醋酸发酵罐罐体装有低频发散式超声波辅助装置，利用频率24kHz、功率30-100W/m3、工作1-4s间歇5s的方式进行辅助发酵；
7.4、补料：当发酵罐中酒精含量低于0.3％时，将步骤6中制备的米酒及时与9-15％(w/w)发酵至第8-12天的醋醅进行混合作为补料液，均匀流加入醋酸发酵罐进行补料；所述醋醅是通过以下步骤获得的：将米酒和发酵种子液置于醋酸发酵罐中，发酵至第8-12天得到所述醋醅。
7.5、分割：当醋酸发酵罐中总酸达到7-9g/100mL，酒精残留低于0.3％，则可进行分割补料，分割体积为发酵体积的25-50％的醋醪，加入相同体积的7.4中所述的补料；
8、后酵：将步骤7.5中的分割醋醪装入残存罐中，静置后酵7-10天；
9、过滤灭菌
取上清醋液依次通过板框压滤、膜超滤、120-132℃高温灭菌30-120S，制备得到一款清香米醋。
在醋酸发酵时使用半固态发酵工艺，同时，低频超声辅助半固态发酵，超声波空化效应有助于物料的混合及微生物的新陈代谢，米醋的清香更加突出。
在制酒阶段采用产香酵母进行增香发酵，米醋中乙酸乙酯含量大幅增加；使用巴斯德醋杆菌种子液进行发酵，使米醋中的总酸含量较高；使用镇江香醋醋醅，镇江香醋醋醅在米醋半固态发酵体系中能产生更多风味物质。产品米醋中风味物质种类增加20％以上，功能性物质川芎嗪含量达到10mg/L以上，口感风味、质量均有很好的改善。
实施例2
一种半固态发酵生产清香米醋的方法，包括以下步骤：
1、粉碎：将新鲜糯米利用粉碎机粉碎制备米粉，粉碎粒度达到40-80目；
2、混合：将米粉与水按照1:3的比例进行混合，泵入调配罐；
3、糊化：将步骤2中所得的混合液在90-120℃条件下糊化30-60min，冷却至60-70℃时泵入液化罐；
4、向液化罐中加入0.05‰(w/w)α淀粉酶(酶活10u/mL)，保温1-2h，得到液化液；
5、糖化：将步骤(3)中的液化液经螺旋板冷却器降至55-65℃，加入0.5‰(w/w)糖化酶(酶活10u/mL)和0.05‰(w/w)的纤维素酶和0.05‰(w/w)的半纤维素酶进行糖化，糖化时间为20-40min；
6、米酒的制备
6.1、产香酵母种子液的培养：将产香酵母CICC33174菌粉倒入装有麦芽汁培养基的三角瓶中活化(30-37℃、160-200rpm/min)2天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度30-35℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为80-150rpm/min，以NaOH溶液控制培养液p H值恒定为4.5-7，发酵16-48h。发酵结束后，产香酵母菌的活菌数达到1*109cfu/ml以上；
6.2、米酒发酵：糖化结束后糖化液通过螺旋板冷器将至30-35℃，泵入酒精发酵罐中，控制发酵温度30-35℃，加入0.3％丹宝利耐高温高活性酿酒酵母(w/w)进行发酵；
6.3、增香发酵：酒精发酵料发酵至第2-4天，按照0.5-3％的接种量将培养的产香酵母种子液加入到酒精发酵罐中，此阶段控制发酵温度为28-30℃，发酵至第5-7天；
6.4、陈酿发酵：此阶段发酵温度控制在20-30℃，发酵至9-12天酒精发酵结束；
6.5、过滤：取酒精发酵罐中米酒上清液，通过板框过滤机进行过滤，得到澄清米酒；
6.6、米酒质量要求：米酒酒精度含量在8％以上，不挥发酸含量(以乳酸计)不低于0.6g/100mL，残糖含量低于1.5g/L，无盐固形物含量不低于2g/100mL，乙酸乙酯含量不低于2.0g/L；
7、醋酸发酵
7.1、巴斯德醋杆菌种子液的培养：将巴斯德醋杆菌CICC 20753菌粉倒入装有营养盐培养基的三角瓶中活化(27-33℃、150-250rpm/min)1-3天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度27-33℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为100-800rpm/min，发酵扩培12-96h，总酸(以乙酸计)达到0.8-1.6g/100mL以上结束扩培，巴斯德醋杆菌的活菌数达到1*108cfu/ml以上；
7.2、发酵启动：用水将步骤6中制备的米酒稀释3-5倍加入醋酸发酵罐中，接入3-10％的巴斯德醋杆菌种子液，通气量为0.06v/(v*min)，发酵温度为28-32℃，搅拌速率为100-800rpm/min；
7.3、低频超声辅助半固态发酵：当发酵罐中总酸含量达到1-2g/100mL时，取发酵至第8-12天的醋醅加入至醋酸发酵罐中，添加量为液态发酵料的9-15％，进行半固态发酵。醋酸发酵罐罐体装有低频发散式超声波辅助装置，利用频率24kHz、功率30-100W/m3、工作1-4s间歇5s的方式进行辅助发酵；
7.4、补料：当发酵罐中酒精含量低于0.3％时，将步骤6中制备的米酒及时与9-15％(w/w)发酵至第8-12天的醋醅进行混合作为补料液，均匀流加入醋酸发酵罐进行补料；所述醋醅是通过以下步骤获得的：将米酒和发酵种子液置于醋酸发酵罐中，发酵至第8-12天得到所述醋醅；
7.5、分割：当醋酸发酵罐中总酸达到7-9g/100mL，酒精残留低于0.3％，则可进行分割补料，分割体积为发酵体积的25-50％的醋醪，加入相同体积的7.4中所述的补料；
8、后酵：将步骤7.5中的分割醋醪装入残存罐中，静置后酵7-10天；
9、过滤灭菌
取上清醋液依次通过板框压滤、膜超滤、120-132℃高温灭菌30-120S，制备得到一款清香米醋。
糖化时采用多种混合酶能够更好地分解不溶性纤维素，使得纤维素更好地被利用，并且得到的产品醋中营养物质含量丰富，氨基酸、乳酸、不挥发酸含量高，口感更醇厚柔和。
实施例3
一种半固态发酵生产清香米醋的方法，包括以下步骤：
1、粉碎：将新鲜糯米利用粉碎机粉碎制备米粉，粉碎粒度达到40-80目；
2、混合：将米粉与水按照1:4的比例进行混合，泵入调配罐；
3、糊化：将步骤2中所得的混合液在90-120℃条件下糊化30-60min，冷却至60-70℃时泵入液化罐；
4、向液化罐中加入0.5‰(w/w)α淀粉酶(酶活10u/mL)，保温1-2h，得到液化液；
5、糖化：将步骤(3)中的液化液经螺旋板冷却器降至55-65℃，加入0.8‰(w/w)糖化酶(酶活10u/mL)和0.2‰(w/w)的纤维素酶和0.2‰(w/w)的半纤维素酶进行糖化，糖化时间为20-40min；
6、米酒的制备
6.1、产香酵母种子液的培养：将产香酵母CICC33174菌粉倒入装有麦芽汁培养基的三角瓶中活化(30-37℃、160-200rpm/min)2天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度30-35℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为80-150rpm/min，以NaOH溶液控制培养液p H值恒定为4.5-7，发酵16-48h。发酵结束后，产香酵母菌的活菌数达到1*109cfu/ml以上；
6.2、米酒发酵：糖化结束后糖化液通过螺旋板冷器将至30-35℃，泵入酒精发酵罐中，控制发酵温度30-35℃，加入0.03％-0.3％丹宝利耐高温高活性酿酒酵母(w/w)进行发酵；
6.3、增香发酵：酒精发酵料发酵至第2-4天，按照0.5-3％的接种量将培养的产香酵母种子液加入到酒精发酵罐中，此阶段控制发酵温度为28-30℃，发酵至第5-7天；
6.4、陈酿发酵：此阶段发酵温度控制在20-30℃，发酵至9-12天酒精发酵结束；
6.5、过滤：取酒精发酵罐中米酒上清液，通过板框过滤机进行过滤，得到澄清米酒；
6.6、米酒质量要求：米酒酒精度含量在8％以上，不挥发酸含量(以乳酸计)不低于0.6g/100mL，残糖含量低于1.5g/L，无盐固形物含量不低于2g/100mL，乙酸乙酯含量不低于2.0g/L；
7、醋酸发酵
7.1、巴斯德醋杆菌种子液的培养：将巴斯德醋杆菌CICC 20753菌粉倒入装有营养盐培养基的三角瓶中活化(27-33℃、150-250rpm/min)1-3天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度27-33℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为100-800rpm/min，发酵扩培12-96h，总酸(以乙酸计)达到0.8-1.6g/100mL以上结束扩培，巴斯德醋杆菌的活菌数达到1*108cfu/ml以上；
7.2、发酵启动：用水将步骤6中制备的米酒稀释3-5倍加入醋酸发酵罐中，接入3-10％的巴斯德醋杆菌种子液，通气量为0.06-0.15v/(v*min)，发酵温度为28-32℃，搅拌速率为100-800rpm/min；
7.3、低频超声辅助半固态发酵：当发酵罐中总酸含量达到1-2g/100mL时，取发酵至第8-12天的醋醅加入至醋酸发酵罐中，添加量为液态发酵料的9-15％，进行半固态发酵。醋酸发酵罐罐体装有低频发散式超声波辅助装置，利用频率24kHz、功率30-100W/m3、工作1-4s间歇5s的方式进行辅助发酵；
7.4、补料：当发酵罐中酒精含量低于0.3％时，将步骤6中制备的米酒及时与9-15％(w/w)发酵至第8-12天的醋醅进行混合作为补料液，均匀流加入醋酸发酵罐进行补料；所述醋醅是通过以下步骤获得的：将米酒和发酵种子液置于醋酸发酵罐中，发酵至第8-12天得到所述醋醅。
7.5、分割：当醋酸发酵罐中总酸达到7-9g/100mL，酒精残留低于0.3％，则可进行分割补料，分割体积为发酵体积的25-50％的醋醪，加入相同体积的7.4中所述的补料；
8、后酵：将步骤7.5中的分割醋醪装入残存罐中，静置后酵7-10天；
9、过滤灭菌
取上清醋液依次通过板框压滤、膜超滤、120-132℃高温灭菌30-120S，制备得到一款清香米醋。
对比例1
7.3、低频超声辅助半固态发酵：当发酵罐中总酸含量达到1-2g/100mL时，取发酵至第8-12天的醋醅加入至醋酸发酵罐中，添加量为液态发酵料的9-15％，进行半固态发酵。
其余与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，取消6.3增香发酵这一步。
对各实施例和对比例制备得到的米醋进行各项指标的检测，结果见表1。
表1检测结果
与对比例1相比，实施例1、2和3的米醋理化指标更好，感官评价也更好，低频超声辅助半固态发酵，超声波空化效应有助于物料的混合及微生物的新陈代谢，米醋的清香更加突出。与对比例2相比，实施例1、2和3的米醋具有更好的感官评价，同时，米醋中乙酸乙酯含量增加。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，醋酸发酵采用半固态发酵法，具体步骤为：将米酒和发酵种子液置于醋酸发酵罐中，同时，采用超声波进行超声波辅助发酵，当发酵罐中总酸含量达到1-2g/100mL时，取醋醅加入至醋酸发酵罐中，添加量为液态发酵料的9-15％，进行半固态发酵。
2.根据权利要求1所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，所述米酒是通过以下步骤获得的：
(1)原料准备：将糯米粉碎后与水混合后糊化，得到混合液；
(2)液化：向步骤(1)中的混合液中加入α淀粉酶，反应1-2h，得到液化液；
(3)糖化：向步骤(2)中的液化液中加入糖化酶，反应20-40min后，得到糖化液；
(4)米酒发酵：糖化液置于酒精发酵罐中，控制发酵温度30-35℃，加入酿酒酵母进行发酵；酒精发酵料发酵至第2-4天，按照0.5-3％的接种量将产香酵母种子液加入到酒精发酵罐中，控制发酵温度为28-30℃，发酵至第5-7天；再发酵温度控制在20-30℃，发酵至9-12天酒精发酵结束，过滤后得到米酒。
3.根据权利要求2所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，所述产香酵母种子液是通过以下步骤获得的：将产香酵母CICC33174菌粉倒入装有麦芽汁培养基的三角瓶中活化2天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度30-35℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为80-150rpm/min，以NaOH溶液控制培养液p H值恒定为4.5-7，发酵16-48h，得到产香酵母种子液。
4.根据权利要求2所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，所述糖化时还加入了纤维素酶和半纤维素酶。
5.根据权利要求1或2所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，所述醋酸发酵采用巴斯德醋杆菌种子液。
6.根据权利要求5所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，所述巴斯德醋杆菌种子液是通过以下步骤获得的：将巴斯德醋杆菌CICC 20753菌粉倒入装有营养盐培养基的三角瓶中活化1-3天，转接于发酵罐中进行扩培，控制温度27-33℃，罐内压强为0.04MPa，搅拌速度为100-800rpm/min，发酵扩培12-96h，得到巴斯德醋杆菌种子液。
7.根据权利要求1所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，所述超声波辅助发酵条件为：频率24kHz、功率30-100W/m3、工作1-4s间歇5s。
8.根据权利要求1所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，还包括补料步骤：当发酵罐中酒精含量低于0.3-1％时，将米酒与醋醅进行混合作为补料液，均匀流加入醋酸发酵罐进行补料。
9.根据权利要求1或8所述的一种半固态发酵生产清香米醋的方法，其特征是，所述醋醅是通过以下步骤获得的：将米酒和发酵种子液置于醋酸发酵罐中，发酵至第8-12天得到所述醋醅。
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