本发明涉及食品发酵工程技术领域，尤其是一种选择恰当的时间点，用一定浓度的酒醪进行补料发酵扩大浙江玫瑰醋产量的方法。
背景技术：
传统浙江玫瑰醋的生产，依靠来自环境中的野生菌株(包括发花过程生长的米曲霉、黑曲霉、红曲霉等，翻缸过程中落入的酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等)，采用发花和静置表面发酵的方法(表面有典型的醋酸菌膜)完成从淀粉转化为可发酵糖、可发酵糖转化为酒、酒氧化为醋酸的发酵过程。浙江传统玫瑰醋生产工艺流程包括——
(1)浸米、蒸饭：浸米总时间与气温有关，江浙春醋酿制期间平均温度在22～25℃，浸泡时间约4天，米粒缓慢吸水以形成适合微生物生长的ph环境。捞出米粒用清水洗净，常压蒸煮使饭粒达到颗粒完整、手捻无白心。
(2)冷却搭窝：将蒸熟的米饭转入大缸中，中间搭成圆形窝(凹坑)。
(3)发花(糖化)：浙江玫瑰醋传统工艺中的糖化时间不少于12天。过程中采用纯天然固态糖化，生产上通常形象地描述为“发花”。待米饭面上长满红色、黑色、黄色、绿色、灰白色等各类杂色微生物，发花就算完成。因此玫瑰香醋属多菌共酵，最后使醋中的有机酸非常丰富，醋味浓郁。
(4)冲缸加水(酒精发酵与醋酸发酵)：冲缸放水后玫瑰醋生产即进入酒精发酵与醋酸发酵阶段，持续3个多月的发酵过程中，淀粉的分解与酒精发酵是连续而又交叉发生的，糖在酵母菌作用下发生酒精发酵，同时由于空气和工具中带入到醪缸中的醋酸菌繁殖，逐步将醪液中生成的酒精氧化为醋酸。
(5)翻缸管理(发酵控制)：发酵过程除产生有机酸、挥发性香气等呈味物质外，也有大量生化反应热放出使醪温升高。传统的方法是人工开耙(翻缸)降温增加空气中氧气的溶入，并利于醋酸菌耗氧发酵。
(6)压榨后熟：当醪液酸度达到5-6％而且酸度不随时间上升时，添加2-3％食盐结束醋酸发酵，进入后期陈酿，最后经压榨、杀菌得玫瑰醋成品。
浙江玫瑰醋采用天然混合菌种(包括霉菌、酵母、醋酸菌)，历经长达半年时间(5月开酿-11月榨醋)的自然发酵，产品具有浅玫瑰色、酸味柔和爽快、略带鲜甜的呈味特点。由于玫瑰醋具有上述风味特征，玫瑰醋的品质是深层发酵食醋无法比拟的。然而，浙江现有的玫瑰醋生产，普遍生产规模小，采用天然接种发酵的工艺，在搭窝、翻缸操作中以手工操作为主，劳动强度大，生产效率低，全省玫瑰醋年总产量不到5万吨，玫瑰醋的生产量已经不能适应日益增长的消费需求。
整个玫瑰醋的发酵理论上分为淀粉的糖化、可发酵糖转化为酒精、酒精氧化为醋酸这三个阶段。在三个不同的阶段相应地补加饭、糖、或酒精及酒醪都可以完成补料发酵，但是补加酒醪或酒精的环节更接近反应的终点，所以补加酒醪或酒精是实现玫瑰醋扩产增效的最简捷途径。玫瑰醋发酵过程不同补料发酵模式如图1所示。
补料发酵的机理并不复杂，但是玫瑰醋发酵是开放式发酵，大补料量发酵极容易发生污染；玫瑰醋生产过程是一种复杂的多边发酵过程，按照淀粉→糖→酒→酸的简单顺序去理解发酵过程、控制发酵条件是行不通的；在2002～2005年杭州市某酿造厂曾组织力量开展试验，利用已有的20吨深层发酵醋设备对传统玫瑰醋的生产过程进行大胆改进，试图补料方式来扩大玫瑰醋的产量而不破坏其风味：①把在500kg缸中发花完成的饭醅在酒精氧化为醋酸这一阶段补加到20吨深层发酵食醋大罐中进行后期发酵，②籼米在60吨酒精发酵罐中发酵制酒醪后，在酒精氧化为醋酸阶段分缸接种醋酸菌在缸中进行醋酸菌的表面发酵，经过数年的尝试，最后制得的产品类似深层发酵醋，没有玫瑰醋的色泽和风味。这样行业内一直认为“深层发酵是做不出玫瑰醋来的”，“补料发酵对于玫瑰醋生产没有研究价值”，没有人能将补料发酵成功地应用到玫瑰醋生产中。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法，在保证色、香、味等感官特性的前提下快捷地扩大玫瑰醋的生产规模，提高玫瑰醋的生产效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法，包括浸米、蒸饭步骤，冷却搭窝即投料步骤，发花步骤，冲缸放水步骤，玫瑰醋发酵步骤，后熟与压榨步骤，所述玫瑰醋发酵步骤包括淀粉转化为可发酵糖、可发酵糖转化为酒、酒氧化为醋酸三个阶段，当缸内醪液酸度达到1.5～3.5g/100ml时，将缸内醪液一分为二，再向分缸后的每只缸内补充50～100％体积的稀释酒醪，所述稀释酒醪是将采用一般酿酒法生产的酒精度为11～14％(v/v)、还原糖≥10g/l、酸度为0.45～0.55g/100ml的黄酒主发酵醪通过加入适量的温水把其酒精浓度稀释为5.5～7.0％(v/v)的酒醪，补料后缸内醪液温度控制在31～35℃。
所述投料步骤应在5月5日(立夏)-6月5日(芒种)期间进行，所述玫瑰醋发酵与后熟时长为120～130天，以使玫瑰醋在发酵、后熟期间满足3090～3210(℃·天)的积温要求。
与现有技术相比本发明的有益效果是：采用上述技术方案，大大提高了玫瑰醋的生产效率：制酒与制玫瑰醋的浸米、蒸饭环节是一致的，但接下去的发酵环节不同(见图2)。传统玫瑰醋的发花和酒化约需要4周时间，但对于具备一定生产规模的酿酒企业，黄酒的发酵环节不需要经过较长时间的发花(糖化)，直接使用曲和酒母在20～100吨的发酵罐中进行，只需要1周时间就可以获得酒精含量≥12％的酒醪，生产周期短，生产效率高。将黄酒的发酵醪补加到玫瑰醋发酵过程中，将大大提高玫瑰醋的生产效率。
本发明浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法，包括酒醪的选择、补料时间的选择、补料量的确定，通过对补入的酒醪的酒精度和温度的合理调节，确保醋酸菌的繁殖和发酵作用占优势，防止醋酸菌生长变慢而污染杂菌。补料发酵新工艺突破了行业内一直认为的“补料发酵对于玫瑰醋生产没有研究价值”、“补料发酵增酸不增味”的技术偏见，在保证色、香、味等感官特性的前提下快捷地扩大了玫瑰醋的生产规模，提高了玫瑰醋的生产效率。
1、补料酒醪酒精度的调节：
从微生物的反应动力学角度，通常在反应物即将消耗完时，及时补加相应的碳源和氮源为合适。醋酸菌都有一定的耐酒精极限，大量补料时需要将醪液的酒精度调节到一个合适的范围，补入的酒醪酒精度和酸度不能太高，这就需要将其兑水并调节出一个合适的酒精度、糖度、酸度后补入分缸后的醪液。
2、补料酒醪温度的调节：
补料酒醪温度的调节是一个容易被忽视的问题。在补料量仅仅是1～3坛黄酒时，补料不需要调节酒精度也不需要调节温度。经过多次试验证明，当补料量为为分缸后缸内醪液体积的50～100％时，补料酒醪温度的调节是防止污染的一个关键控制点。黄酒主发酵酒醪的温度为30℃左右，所以稀释用水温度宜控制在40～45℃附近，补料过程会有少量热量散失。因为醋酸菌生长的合适温度是30～35℃，实际操作时补料后醪液温度不宜低于31℃，温度过低很容易使醋酸菌生长变慢而污染杂菌。
进一步的有益效果是：所述投料步骤应在5月5日(立夏)-6月5日(芒种)期间进行，即补料时间点的选择：
从微生物的反应动力学角度，通常在反应物即将消耗完时，及时补加相应的碳源和氮源为合适。目前国内外醋酸发酵过程中，补料发酵大多数用于制造高酸度食醋，这样的补料模式对玫瑰醋生产来说是毫无参考意义的！
在一般意义上，补料时间点过早，会产生高浓度酒精效应，对醋酸菌生长不利；补料时间点过迟，醋酸菌活性会变弱，补料后极容易发生杂菌污染。本发明浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法选择在5月5日～6月5日这一个月时间内完成投料，当缸内醪液酸度达到1.5～3.5g/100ml时进行分缸补料，生产出的玫瑰醋品质最佳。醪液内物质除完成从淀粉→糖→乙醇→乙酸的转化外，还历经6、7、8月的高温，跟色泽和风味有关的物质变化与发酵过程积温因素有关，如果补料时间点过迟，尽管能完成醋酸发酵使酸度达标，但是色泽和风味跟传统的玫瑰醋相差较大，甚至大相径庭。
杭嘉湖平原和宁绍平原夏季的气温接近，酿制浙江玫瑰醋的历史悠久。杭州、湖州、绍兴、宁波、嘉兴、济南、福州地区常年各月份的平均气温见下表1(资料来源于中国天气网www.tianqi.com)：
表1.杭州、湖州、绍兴、宁波、嘉兴、济南、福州地区月均气温表
(1)5月5日投料(蒸饭-冷却-搭窝)，5月23日冲缸放水，计算绍兴地区玫瑰醋120天发酵过程(不包括前期发花)的积温为：8×21.5+30×25.5+31×29+31×28.5+20×24.5＝172+765+899+884+490＝3210(℃·天)。
(2)6月5日投料，6月23日冲缸放水，计算绍兴地区玫瑰醋120天发酵过程(不包括前期发花)的积温为：8×25.5+31×29+31×28.5+30×24.5+20×19＝204+899+884+735+380＝3102(℃·天)。
(3)6月12日投料，7月1日冲缸放水，计算绍兴地区玫瑰醋120天发酵过程(不包括前期发花)的积温为：31×29+31×28.5+30×24.5+28×19＝899+884+735+532＝3050(℃·天)，偏离3090～3210(℃·天)的范围。
发明人经过3年时间完成了对三种酒醪形式、三个补料时间点、三种补料量(50％，100％，200％)的玫瑰醋发酵过程曲线以及产品的有机酸、氨基酸、挥发性香气成分及色泽变化规律的全面研究，找出了防止玫瑰醋补料发酵发生染菌的关键点，提出了玫瑰醋补料发酵产品风味形成必须满足3090～3210(℃·天)的过程积温的机制，在2家工厂完成了玫瑰醋补料发酵的工艺与成品风味的验证，突破了“玫瑰醋补料增产不增味”(即破坏了风味，玫瑰醋补料发酵无现实意义)的难题。
附图说明
图1是玫瑰醋补料发酵的三种模式示意图；
图2是本发明浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清晰，下面结合图1和2，对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明的保护范围。
实施例一：
浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法，包括浸米、蒸饭步骤，冷却搭窝即投料步骤，发花步骤，冲缸放水步骤，玫瑰醋发酵步骤，后熟与压榨步骤，所述玫瑰醋发酵步骤包括淀粉转化为可发酵糖、可发酵糖转化为酒、酒氧化为醋酸三个阶段，当缸内醪液酸度达到1.5g/100ml时，将缸内醪液一分为二，再向分缸后的每只缸内补充100％体积的稀释酒醪，所述稀释酒醪是将采用一般酿酒法生产的酒精度为11％(v/v)、还原糖≥10g/l、酸度为0.45g/100ml的黄酒主发酵醪通过加入适量的温水把其酒精浓度稀释为5.5％(v/v)的酒醪，补料后缸内醪液温度控制在31～35℃。
作为优选，所述投料步骤在5月5日进行，所述玫瑰醋发酵与后熟时长为120天，以使玫瑰醋在发酵、后熟期间满足3090～3210(℃·天)的积温要求。
实施例二：
浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法，包括浸米、蒸饭步骤，冷却搭窝即投料步骤，发花步骤，冲缸放水步骤，玫瑰醋发酵步骤，后熟与压榨步骤，所述玫瑰醋发酵步骤包括淀粉转化为可发酵糖、可发酵糖转化为酒、酒氧化为醋酸三个阶段，当缸内醪液酸度达到2.5g/100ml时，将缸内醪液一分为二，再向分缸后的每只缸内补充75％体积的稀释酒醪，所述稀释酒醪是将采用一般酿酒法生产的酒精度为12.5％(v/v)、还原糖≥10g/l、酸度为0.5g/100ml的黄酒主发酵醪通过加入适量的温水把其酒精浓度稀释为6.25％(v/v)的酒醪，补料后缸内醪液温度控制在31～35℃。
作为优选，所述投料步骤在5月21日进行，所述玫瑰醋发酵与后熟时长为125天，以使玫瑰醋在发酵、后熟期间满足3090～3210(℃·天)的积温要求。
实施例三：
浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法，包括浸米、蒸饭步骤，冷却搭窝即投料步骤，发花步骤，冲缸放水步骤，玫瑰醋发酵步骤，后熟与压榨步骤，所述玫瑰醋发酵步骤包括淀粉转化为可发酵糖、可发酵糖转化为酒、酒氧化为醋酸三个阶段，当缸内醪液酸度达到3.5g/100ml时，将缸内醪液一分为二，再向分缸后的每只缸内补充50％体积的稀释酒醪，所述稀释酒醪是将采用一般酿酒法生产的酒精度为14％(v/v)、还原糖≥10g/l、酸度为0.55g/100ml的黄酒主发酵醪通过加入适量的温水把其酒精浓度稀释为7.0％(v/v)的酒醪，补料后缸内醪液温度控制在31～35℃。
作为优选，所述投料步骤在6月5日进行，所述玫瑰醋发酵与后熟时长为130天，以使玫瑰醋在发酵、后熟期间满足3090～3210(℃·天)的积温要求。
实施例四：
在浙江的杭嘉湖和宁绍平原使用上述浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法生产玫瑰醋，其中控制积温有两种方式：
1、人为控制
申请号为201810025250.9的《一种机械搅拌法生产玫瑰醋的方法》(浙江工商大学)、申请号为2018100252208的《气动搅拌法生产玫瑰醋的方法》(绍兴至味食品有限公司)，均公开了控制发酵温度的方法，通过发酵天数和发酵温度的控制，很容易实现玫瑰醋在发酵、后熟期间对积温的要求。具体来说，申请号为201810025250.9的《一种机械搅拌法生产玫瑰醋的方法》，其设有温控装置，该温控装置包括设置在罐(相当于本申请的缸)醪液内的上、下部的两个温度传感器，及包覆在罐的底端和外侧壁的冷却夹套，所述冷却夹套的下部设有保温水进水口，冷却夹套的上部设有保温水出水口，控制器根据温度传感器测量的温度，通过控制通入夹套内保温水的流量以控制罐内醪液的温度；
2、自然控制
浙江杭嘉湖和宁绍平原，在5月5日(立夏)-6月5日(芒种)内的任何时间进行所述投料步骤，18天发花结束后进行冲缸放水，当醪液酸度达到1.5～3.5g/100ml时一次分缸一次补料，然后控制玫瑰醋发酵与后熟时长为120～130天，基本就能满足积温在3090～3210(℃·天)的要求。
浙江玫瑰醋的基于分缸及补充酒醪进行扩大生产的方法与传统浙江玫瑰醋生产方法的对比实验：
1试验环境与条件
·地点：绍兴市平水镇，绍兴至味食品有限公司
·实验室条件：在醋车间内任取42只传统发酵陶缸(0.6m3/只)，和其他陶缸发酵具有相同的发酵室温、空气相对湿度，发酵过程中与之接触的微生物群落状态也基本相同。
·前发酵酒醪：使用粳米为原料，浸米蒸饭后，加水比为米∶水1∶2.6，落入20吨黄酒发酵罐，添加4％麦曲，4％酒母，在32℃发酵3天后的酒醪，酒精度≥12％(v/v)。
2试验过程
·(1)按大生产的方法，投料100kg米饭/缸，搭窝，加盖草缸盖，自然气温下(约26-29℃)进行发花。
·(2)约20d时间饭坯的还原糖含量达到38g/100mol发花结束。
·(3)按米∶水(w/w)＝1∶3冲缸放水，进行酒精发酵和醋酸发酵。
·(4)二周时间内酒精度可缓慢上升到6-7％，酸度缓慢积累到1.6-1.8g/100ml时，缸内的物质变化由淀粉糖化、酒精发酵逐渐转变为以醋酸发酵为主的三边发酵，即对缸内醋醪进行补料发酵：先将醋醪一分为二，入预先准备好的陶缸内，加入等量的已备用的6％v/v的酒醪，并搅拌使其混合均匀。
·共对42缸醋醪进行了分缸补料，计84缸。按顺序每28缸为一组，分成3组。
·(5)补料混合后的醋醪管理和对照组相同，每4天晒草盖并对醋醪进行搅拌。
(6)约90天后酸度达到5-6％以上，加2～3％食盐终止发酵，醋酸发酵结束。继续在常温下后熟30天。前期浸米10天、发花20天、发酵90～100天、后熟30天、后处理(压榨、杀菌、标准化)5天，总发酵周期在155～165天左右。
3试验结果
表2.中试生产试验结果(绍兴至味食品有限公司，2017.5.21-2017.10.31)
注：试验对42缸醋醪进行了分缸补料，计84缸。按顺序每28缸为一组，分成3组。在每组中取其中3缸跟踪测定理化指标，3缸的混合样品测成品理化指标。
依据国家酿造食醋标准gb/t18187-2000，要求酿造食醋的总酸(以乙酸计)≥3.5(g/100ml)、不挥发酸(以乳酸计)≥0.5(g/100ml)、可溶性无盐固形物≥0.5(g/100ml)，从测得的结果看，完全符合国家标准的要求。
从发酵结果的比较看，大补料量发酵法生产玫瑰醋的吨粮得率和传统玫瑰醋的指标基本持平。对照浙江玫瑰醋原行业标准，试验样品的色泽、香气、滋味、体态等感官特征也完全符合浙江玫瑰醋的感官要求。