一种甘蔗果醋的固态发酵方法
【专利摘要】本发明公开了一种甘蔗果醋的固态发酵方法，属于酿造【技术领域】。本发明将甘蔗渣、麸皮以及调整过糖度和pH值的甘蔗汁混匀，经灭菌、冷却，制成固态培养基；在固态培养基中，分别接入质量分数0.5%-1.0%的酿酒酵母和质量分数0.5%-1.0%的生香酵母进行酒精发酵，料温控制为26-32℃，厌氧发酵5-7天；将酒醅置于35-40℃的环境温度下进行密闭陈酿10-15天；然后接入质量分数5%-10%的醋杆菌培养液，控制料温为30-37℃，好氧发酵8-12天，可得成熟的醋醅；最后，采用三次套淋法进行淋醋，头淋醋经60-70℃灭菌10-20min，再经超滤膜系统过滤除菌，可获得香气浓郁、醋香与果香协调的甘蔗果醋。
【专利说明】一种甘蔗果醋的固态发酵方法
【技术领域】
[0001]本发明属于酿造【技术领域】，特别涉及一种甘蔗果醋的固态发酵方法。
【背景技术】
[0002]我国食醋酿造历史悠久，发酵工艺主要分为三种:固态发酵工艺、液态发酵工艺以及两者结合发酵工艺(固-液发酵工艺或液-固发酵工艺)。其中，固态发酵工艺具有多种原料复合、多种菌种混用、发酵周期长等优点，高品质的食醋大多出自于固态发酵工艺。近年来，为了满足消费者多元化的需求，食醋工业逐渐呈现出产品多样化、功能化等发展趋势，果醋产品的市场空间日益增大，从而使果醋发酵技术研究成为酿造领域的热点。但是，现有果醋发酵技术大多采用液态发酵工艺，或采用先液态后固态的发酵工艺(酒精发酵采用液态发酵，醋酸发酵采用固态发酵)，由于同一菌种在液态培养基和固态培养基中的代谢活性差距较大，导致上述工艺难以克服果醋香气不足的缺点。
[0003]我国南方盛产甘蔗，主要用于生产蔗糖、燃料酒精以及特殊风味白酒(如朗姆酒)等。与一些果酒、果醋的原料一样，甘蔗汁是酿醋的良好原料，近几年已得到酿造领域研究人员的高度关注。中国专利201010288098.7公开了一种甘蔗汁风味醋的制备方法，但是，仍存在一些不足之处，主要体现在:(I)采用液态发酵工艺，酿酒酵母和产酯酵母协同作用时间较短，制备过程缺少陈酿环节，香气仍未达到理想水平；(2)液态发酵工艺对设备、操作等方面要求较高，在一些中小企业实施仍存在困难。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种甘蔗果醋的固态发酵方法。
[0005]本发明的另一目的在于提供上述方法制备的甘蔗果醋。
[0006]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种甘蔗果醋的固态发酵方法，包含如下步骤:
[0007](I)固态发酵培养基的制备:晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛，取60-80目的颗粒，与颗粒度大致相同的麸皮混匀，甘蔗渣和麸皮的质量比为(1-2):1 ;然后，加入经调整糖度和pH的甘蔗汁，拌匀，经高温灭菌，再经冷却，获得固态发酵培养基；
[0008](2)酒精发酵:将步骤(I)制备的固态发酵培养基放入容器中，分别接入质量分数为0.5%-1% (以固态发酵培养基重量计算)的酿酒酵母和质量分数0.5%-1% (以固态发酵培养基重量计算)的生香酵母，拌匀，控制料温在26-32°C，厌氧发酵5-7天，得到酒醅；
[0009](3)酒醅陈酿:将步骤(2)所得酒醅置于35_40°C的环境温度下进行密闭陈酿10-15 天;
[0010](4)醋酸发酵:在步骤(3)制得的酒醅中，接入质量分数为5%_10% (按酒醅重量计算)的醋杆菌培养液，控制料温在30-37°C，好氧发酵8-12天，获得醋醅；
[0011](5)淋醋和除菌处理:将步骤(4)获得的醋醅放入具有滤层的淋醋容器中，采用传统工艺的三次套淋法进行淋醋，将获得的头淋醋加热至60-70°C，保温10-20min，再经超滤膜系统过滤除菌，可得甘蔗果醋成品。
[0012]步骤(I)中所述的糖度优选为用蔗糖调节甘蔗汁的糖度至180_200g/L ；
[0013]步骤(I)中所述的pH优选为用醋酸调节甘蔗汁的pH至4.5-5.0 ;
[0014]步骤(I)中所述甘蔗汁的加入量优选为固态物料重量的1.5-1.6倍，所述的固态物料为甘蔗渣和麸皮；
[0015]步骤(I)中所述高温灭菌为121°C灭菌30-45min ；
[0016]步骤(2)中所述的酿酒酵母优选为安琪白酒王高活性干酵母；
[0017]步骤(2)中所述的生香酵母优选为安琪生香酵母；
[0018]步骤(2)和步骤(4)中所述的料温控制优选为以翻醅散热方式进行，每天翻醅1-3次；
[0019]步骤(4)中所述 的醋杆菌培养液的菌体浓度为(1.0-2.0) XlOltl个/ml ;其中醋杆菌培养液中所用的培养基配方和配制方法为:葡萄糖10g/L，酵母膏10g/L，KH2P042g/L,MgSO40.5g/L，调节ρΗ5.0,121°C灭菌20min，冷却至70°C加入体积分数为3%无水乙醇；
[0020]步骤(4)中所述的醋杆菌优选为沪酿1.01和中科ASl.41的一种或两种；
[0021]步骤(5)中所述的三次套淋法的过程中分别收集头淋醋、二淋醋和三淋醋；采用上批的二淋醋对醋醅进行淋醋，得头淋醋；然后，采用上批的三淋醋对醋醅进行淋醋，得二淋醋；最后，采用清水对醋醅进行淋醋，得三淋醋；
[0022]步骤(5)中所述的头淋醋获得方法是:将醋醅与上批二淋醋按重量比为1:(0.8-1)的比例混匀，浸泡6-8h，然后进行淋醋，收集淋出液，即得头淋醋；
[0023]步骤(5)中所述的超滤膜系统优选截留分子量不超过150kD的超滤膜，优选为截留分子量为100-150kD的超滤膜。
[0024]一种甘蔗果醋由上述方法制得，获得的甘蔗果醋香气浓郁，醋香与果香协调，其总酸(以乙酸计)含量为50g/L以上，总酯(以乙酸乙酯计)含量为3.0g/L以上。
[0025]本发明原理在于:采用麸皮与甘蔗渣作为固态发酵培养基的填料，具有持水、疏松等作用，同时麸皮可为微生物生长的微量元素及生长因子，有利于微生物生长；在酒精固态发酵过程中，酿酒酵母可生成酒精，生香酵母可生成酯类物质；在酒醅陈酿过程，进一步利用生香酵母的酯酶催化合成酯类物质，以提高酒醅的香气；在醋酸固态发酵过程中，醋杆菌将酒精转化为醋酸，最终达到酿醋目的。
[0026]本发明相对于现有技术，具有如下优点和有益效果:
[0027](I)传统固态酿醋多以淀粉质原料为碳源物质，需利用酒曲、霉菌或糖化酶制剂等对物料进行糖化作用；本发明以甘蔗汁作为固态培养基的碳源物质，酵母可直接利用甘蔗汁的糖分进行酒精发酵，可省去糖化操作步骤，可避免这一步骤的原料损失。
[0028](2)传统固态酿醋工艺的陈酿操作对象是醋醅，由于醋醅酸度低，不利于酶类的生化作用，其陈酿主要依靠产物之间的物化作用，陈酿效率较低；本发明的陈酿操作对象是酒醅，主要利用酵母酯酶的生化作用进行陈酿，陈酿效率较高，以此达到提高醋品香气品质的目的。
[0029](3)与液态酿醋工艺相比，本发明的酒精固态发酵时间较长，且有较长的陈酿时间，有利于酿酒酵母产酒作用和生香酵母产酯作用的相互协调，发酵控制相对容易，最终容易获得香气浓郁的优质醋品。
[0030](4)与液态酿醋工艺相比，本发明设备与操作都相对简单，中小企业容易实施，有利于甘蔗果醋产业化，对甘蔗产业链的发展具有现实促进作用。
【具体实施方式】
[0031]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0032]实施例中所用安琪白酒王高活性干酵母(购自安琪酵母股份有限公司，SAP物料号:80000014);安琪生香酵母(购自安琪酵母股份有限公司，SAP物料号:84000009)。
[0033]实施例1
[0034](I)固态发酵培养基的制备
[0035]首先，晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛，麸皮经过筛，收集60-80目的颗粒；用醋酸调节甘蔗汁PH至4.5，并用蔗糖调节其糖度至200g/L，配制甘蔗汁12kg。然后，分别称取4kg甘蔗渣和4kg麸皮，混匀 ，加入12kg的配制甘蔗汁，拌匀，经121°C灭菌30min，再经冷却，备用。
[0036](2)酒精发酵
[0037]将固态发酵培养基放入容器中，分别加入0.2kg安琪白酒王高活性干酵母(购自安琪酵母股份有限公司)和0.2kg安琪生香酵母(购自安琪酵母股份有限公司)，拌匀，置于24_28°C的环境温度下进行发酵，根据料温变化情况，每天翻拌物料1-3次，控制发酵过程的料温在26-32 °C，厌氧发酵7天。
[0038](3)酒醅陈酿
[0039]将酒醅置于35_40°C的环境温度下，密闭陈酿15天，可得18.2kg酒醅。
[0040](4)醋酸发酵
[0041]醋杆菌的扩大培养流程为:斜面一摇瓶培养。
[0042]摇瓶培养基:葡萄糖10g/L，酵母膏 10g/L，KH2P042g/L, MgSO40.5g/L，调节 ρΗ5.0，121°C灭菌20min，冷却至70°C加入体积分数3%的无水乙醇。按此配方配制2L摇瓶培养基，分装至10个IOOOmL三角瓶。
[0043]将沪酿1.01 (购自广东省微生物研究所)的斜面菌种接入摇瓶培养基，每瓶接入I环，置于30°C、200r/min的条件下培养20h，菌体数达1.04X 101°个/ml。然后，取1.82kg种子培养液加入酒醅，拌匀，置于24-30°C的环境温度下进行发酵，根据料温变化情况，每天翻拌物料1-3次，控制发酵过程的料温在30-37°C，好氧发酵12天，可得18.6kg醋醅。
[0044](5)淋醋和除菌处理
[0045]将18.6kg醋醅放入具有滤层的淋醋容器中，加入18.6kg 二淋醋(上批次淋醋所得)，浸泡8h，然后进行淋醋，收集到14.8kg头淋醋，加热至60°C保温20min，采用截留分子量为150kD的超滤膜系统过滤除菌，清液即为甘蔗果醋成品，其香气浓郁，醋香与果香协调，总酸(以乙酸计)含量为52.8g/L，总酯(以乙酸乙酯计)含量为6.6g/L。其中采用常规的酸碱滴定法测定总酸含量，采用常规的皂化法测定总酯含量。
[0046]实施例2
[0047](I)固态发酵培养基的制备
[0048]首先，晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛，麸皮经过筛，收集60-80目的颗粒；用醋酸调节甘蔗汁pH至5.0，并用蔗糖调节其糖度至180g/L，配制甘蔗汁14.4kg。然后，分别称取6kg甘鹿洛和3kg麸皮,混勻,加入14.4kg的配制甘鹿汁,拌勻，经121°C灭菌45min,再经冷却，备用。
[0049](2)酒精发酵
[0050]将固态发酵培养基放入容器中，分别加入0.117kg安琪白酒王高活性干酵母(购自安琪酵母股份有限公司)和0.117kg安琪生香酵母(购自安琪酵母股份有限公司)，拌匀，置于24-28°C的环境温度下进行发酵，根据料温变化情况，每天翻拌物料1-3次，控制发酵过程的料温在26-32°C，厌氧发酵6天。
[0051](3)酒醅陈酿
[0052]将酒醅置于35_40°C的环境温度下，密闭陈酿10天，可得20.8kg酒醅。
[0053](4)醋酸发酵
[0054]醋杆菌的扩大培养流程为:斜面一摇瓶培养。
[0055]摇瓶培养基:葡萄糖10g/L，酵母膏 10g/L，KH2P042g/L, MgSO40.5g/L，调节 ρΗ5.0，121°C灭菌20min，冷却至70°C加入体积分数为3%无水乙醇。按此配方配制1.2L摇瓶培养基，分装至6个IOOOmL三角瓶。
[0056]将中科ASl.41 (购自广东省微生物研究所)的斜面菌种接入摇瓶培养基，每瓶接入I环，置于30°C、200r/min的条件下培养20h,菌体数达1.98 X 101°个/ml。然后，取1.04kg种子培养液加入酒醅，拌匀，置于24-30°C的环境温度下进行发酵，根据料温变化情况，每天翻拌物料1-3次，控制发酵过程的料温在30-37°C，好氧发酵8天，可得20kg醋醅。
[0057](5)淋醋和除菌处理
[0058]将20kg醋醅放入具有滤层的淋醋容器中，加入16kg 二淋醋(上批次淋醋所得)，浸泡6h，然后进行淋醋，收集到12.2kg头淋醋，加热至70°C保温lOmin，采用截留分子量为IOOkD的超滤膜系统过滤除菌，清液即为甘蔗果醋成品，其香气浓郁，醋香与果香协调，总酸(以乙酸计)含量为50.2g/L，总酯(以乙酸乙酯计)含量为5.4g/L。其中采用常规的酸碱滴定法测定总酸含量，采用常规的皂化法测定总酯含量。
[0059]实施例3
[0060](I)固态发酵培养基的制备
[0061]首先，晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛，麸皮经过筛，收集60-80目的颗粒；用醋酸调节甘蔗汁pH至5.0，并用蔗糖调节其糖度至190g/L，配制甘蔗汁14.4kg。然后，分别称取3kg甘蔗渣和3kg麸皮，混匀，加入9kg的配制甘蔗汁，拌匀，经121°C灭菌30min，再经冷却，备用。
[0062](2)酒精发酵
[0063]将固态发酵培养基放入容器中，分别加入0.12kg安琪白酒王高活性干酵母(购自安琪酵母股份有限公司)和0.15kg安琪生香酵母(购自安琪酵母股份有限公司)，拌匀，置于24-28°C的环境温度下进行发酵，根据料温变化情况，每天翻拌物料1-3次，控制发酵过程的料温在26-32°C，厌氧发酵5天。
[0064](3)酒醅陈酿
[0065]将酒醅置于35_40°C的环境温度下，密闭陈酿12天，可得13.6kg酒醅。
[0066](4)醋酸发酵[0067]醋杆菌的扩大培养流程为:斜面一摇瓶培养。
[0068]摇瓶培养基:葡萄糖10g/L，酵母膏 10g/L，KH2P042g/L, MgSO40.5g/L，调节 ρΗ5.0，121°C灭菌20min，冷却至70°C加入体积分数为3%无水乙醇。按此配方配制1.2L摇瓶培养基，分装至6个IOOOmL三角瓶。
[0069]将中科ASl.41 (购自广东省微生物研究所)的斜面菌种接入摇瓶培养基，每瓶接入I环，置于30°C、200r/min的条件下培养20h，菌体数达1.72X 101°个/ml。然后，取1.1kg种子培养液加入酒醅，拌匀，置于24-30°C的环境温度下进行发酵，根据料温变化情况，每天翻拌物料1-3次，控制发酵过程的料温在30-37°C，好氧发酵10天，可得13.4kg醋醅。
[0070](5)淋醋和除菌处理
[0071]将13.4kg醋醅放入具有滤层的淋醋容器中，加入12kg 二淋醋(上批次淋醋所得)，浸泡6h，然后进行淋醋，收集到8.6kg头淋醋，加热至60°C保温15min，采用截留分子量为IOOkD的超滤膜系统过滤除菌，清液即为甘蔗果醋成品，其香气浓郁，醋香与果香协调，总酸(以乙酸计)含量为51.8g/ L，总酯(以乙酸乙酯计)含量为5.8g/L。其中采用常规的酸碱滴定法测定总酸含量，采用常规的皂化法测定总酯含量。
[0072]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于包含如下步骤: (1)固态发酵培养基的制备:晒干的甘蔗渣经粉碎、过筛，取60-80目的颗粒，与颗粒度大致相同的麸皮混匀，甘蔗渣和麸皮的质量比为(1-2):1 ;然后，加入经调整糖度和pH的甘蔗汁，拌匀，经高温灭菌，再经冷却，获得固态发酵培养基； (2)酒精发酵:将步骤(I)制备的固态发酵培养基放入容器中，分别接入固态发酵培养基重量计0.5%-1%的酿酒酵母和固态发酵培养基重量计0.5%-1%的生香酵母，拌匀，控制料温在26-32°C，厌氧发酵5-7天，得到酒醅； (3)酒醅陈酿:将步骤(2)所得酒醅置于35-40°C的环境温度下进行密闭陈酿10-15天; (4)醋酸发酵:在步骤(3)制得的酒醅中，接入按酒醅重量计5%-10%的醋杆菌培养液，控制料温在30-37°C，好氧发酵8-12天，获得醋醅； (5)淋醋和除菌处理:将步骤(4)获得的醋醅放入具有滤层的淋醋容器中，采用传统工艺的三次套淋法进行淋醋，将获得的头淋醋加热至60-70°C，保温10-20min，再经超滤膜系统过滤除菌，可得甘蔗果醋成品。
2.根据权利要 求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于:步骤(I)中所述的糖度为用蔗糖调节甘蔗汁的糖度至180-200g/L ； 步骤(I)中所述的pH为用醋酸调节甘蔗汁的pH至4.5-5.0。
3.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于:步骤(I)中所述甘蔗汁的加入量为固态物料重量的1.5-1.6倍，所述的固态物料为甘蔗渣和麸皮； 步骤(I)中所述高温灭菌为121°C灭菌30-45min。
4.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于:步骤(2)中所述的酿酒酵母为安琪白酒王高活性干酵母； 步骤(2)中所述的生香酵母为安琪生香酵母。
5.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于:步骤(2)和步骤(4)中所述的料温控制为以翻醅散热方式进行，每天翻醅1-3次。
6.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于:步骤(4)中所述的醋杆菌培养液的菌体浓度为1.0xiOiciUxIOici个/ml ;其中醋杆菌培养液中所用的培养基配方和配制方法为:葡萄糖10g/L，酵母膏10g/L，KH2P042g/L, MgSO40.5g/L，调节ρΗ5.0，121°C灭菌20min，冷却至70°C加入体积分数为3%无水乙醇。
7.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于:步骤(4)中所述的醋杆菌为沪酿1.01和中科ASl.41的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于:步骤(5)中所述的三次套淋法的过程中分别收集头淋醋、二淋醋和三淋醋；采用上批的二淋醋对醋醅进行淋醋，得头淋醋；然后，采用上批的三淋醋对醋醅进行淋醋，得二淋醋；最后，采用清水对醋醅进行淋醋，得二淋醋； 步骤(5)中所述的头淋醋获得方法是:将醋醅与上批二淋醋按重量比为1: (0.8-1)的比例混匀，浸泡6-8h，然后进行淋醋，收集淋出液，即得头淋醋。
9.根据权利要求1所述的甘蔗果醋的固态发酵方法，其特征在于:步骤(5)中所述的超滤膜系统选取截留分子量不超过150kD的超滤膜。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的方法制得的甘蔗果醋，其特征在于:甘蔗果醋总酸含量为5 0g/L以上，总酯含量为3.0g/L以上。
【文档编号】C12J1/04GK103451083SQ201310382899
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】邓毛程, 王瑶, 李静, 朱晓立, 王文文, 张远平, 李亿祥 申请人:广东轻工职业技术学院, 五华县溢群酒业有限公司