發(fā)酵食品生產(chǎn)技術(shù)課件

第九章發(fā)酵食品生產(chǎn)技術(shù)

9.1

醬油生產(chǎn)技術(shù)9.2食醋生產(chǎn)技術(shù)9.3啤酒生產(chǎn)技術(shù)9.4

其它發(fā)酵酒9.1醬油生產(chǎn)技術(shù)

醬油是一種營養(yǎng)價值豐富、以糧食作物為原料加工制成的發(fā)酵調(diào)味品。每l00mL醬油中含可溶性蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸達7.5～10g，含糖分2g以上，此外，還含有較豐富的維生素、磷脂、有機酸以及鈣、磷、鐵等無機鹽，是五味調(diào)和、色香味俱佳的調(diào)味品。

醬油的生產(chǎn)方法主要按發(fā)酵工藝的類型來區(qū)分。將成曲加入多量鹽水，使呈濃稠的半流動狀態(tài)的混合物稱為醬醪；將成曲拌加少量鹽水，使呈不流動狀態(tài)的混合物，稱為醬醅。

根據(jù)醪及醅狀態(tài)的不同可分為稀醪發(fā)酵、固稀發(fā)酵、固態(tài)發(fā)酵。根據(jù)加鹽多少的不同可分為有鹽發(fā)酵、無鹽發(fā)酵。根據(jù)發(fā)酵加溫狀況可分為常溫發(fā)酵及保溫發(fā)酵。9.1.1醬油生產(chǎn)方法

稀醪發(fā)酵固稀發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵

2.固稀發(fā)酵

固稀發(fā)酵，即先固態(tài)后稀醪，二者分階段性結(jié)合起來，而且蛋白質(zhì)原料與淀粉質(zhì)原料分開制曲，高低溫分開制醅及制醪發(fā)酵。一般固態(tài)發(fā)酵溫度保持在40～50℃，然后再加入一定數(shù)量的鹽水，進行稀醪發(fā)酵，溫度保持在30～40℃。

特點是吸取了二種發(fā)酵各自的優(yōu)點，先固可促使蛋白質(zhì)及淀粉先充分水解，后稀可使醇類、酸類及酯類發(fā)酵合成風(fēng)味濃郁、醇厚的產(chǎn)品。但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，勞動強度大，周期較長。3.固態(tài)發(fā)酵

固態(tài)發(fā)酵可分為固態(tài)無鹽發(fā)酵和固態(tài)低鹽發(fā)酵。

固態(tài)低鹽發(fā)酵是在成曲中拌入一定的鹽水而進行保溫發(fā)酵。其特點是操作方便，不需要特殊設(shè)備，生產(chǎn)周期大約15d。成品色澤濃潤、滋味鮮美、后味濃厚。

固態(tài)無鹽發(fā)酵排除了食鹽對酶活力的抑制作用，生產(chǎn)周期較短，僅56h，設(shè)備利用率較高；而且用浸出法代替壓榨，節(jié)省壓榨設(shè)備。但由于是采用高溫發(fā)酵，成品醬油風(fēng)味較差，缺乏醬香氣，生產(chǎn)過程中的溫度和衛(wèi)生條件要求較高。固態(tài)低鹽發(fā)酵法的工藝流程如下：

水菌種→種曲成曲拌鹽水↓↓↓原料→潤水→蒸煮→冷卻→接種→通風(fēng)制曲→成曲拌鹽水→入池發(fā)酵→成熟醬醅浸出淋油→生醬油→加熱→調(diào)配

二油或三油→澄清→檢驗質(zhì)量→成品蛋白質(zhì)原料

醬油釀造過程中利用微生物產(chǎn)生的蛋白酶的作用，將原料中的蛋白質(zhì)水解成多肽、氨基酸，成為醬油的營養(yǎng)成分以及鮮味來源。另外，部分氨基酸的進一步反應(yīng)與醬油香氣的形成、色素的生成有直接的關(guān)系。因此，蛋白質(zhì)原料對醬油色、香、味、體的形成非常重要，是醬油生產(chǎn)的主要原料。

醬油釀造一般選擇大豆、脫脂大豆作為蛋白質(zhì)原料，也可以選用其他蛋白質(zhì)含量高的代用原料如豌豆、蠶豆。生產(chǎn)中人們發(fā)現(xiàn)大豆里的脂肪對醬油生產(chǎn)作用不大，為合理利用糧油資源，節(jié)約油脂，目前多以豆粕和豆餅作為主要的蛋白質(zhì)原料來使用。

淀粉質(zhì)原料

生產(chǎn)醬油用的淀粉質(zhì)原料，傳統(tǒng)是以面粉和小麥為主，現(xiàn)在多改用麩皮。

麩皮質(zhì)地疏松、體輕、表面積大，富含淀粉、蛋白質(zhì)、維生素和鈣、鐵等營養(yǎng)成分，能促進米曲霉生長。麩皮中多縮戊糖含量高達20%～30%，與蛋白質(zhì)的水解物氨基酸相結(jié)合而產(chǎn)生醬油色素。麩皮資源豐富，價格低廉，使用方便。

生產(chǎn)中也有選用地瓜、玉米、碎米、大麥等作為淀粉質(zhì)原料。

食鹽是醬油生產(chǎn)的重要原料之一，它使醬油具有適當(dāng)?shù)南涛?，并與氨基酸共同給予醬油鮮味，起到調(diào)味且抑制雜菌的作用。水醬油生產(chǎn)用水需符合食用標(biāo)準(zhǔn)，凡可飲用的自來水、深井水、清潔的河水、江水等均可使用，但必須注意水中不可含有過多的鐵，否則會影響醬油的香氣和風(fēng)味。

原料的種類不同，所采取的處理工藝也有區(qū)別。

熱榨豆餅在制取過程中，由于經(jīng)過了一定的熱處理，蒸煮時間可以短一些；而冷榨豆餅和大豆則宜溫度高些或時間長些。

某些水溶性氮指數(shù)偏高的豆粕，為防止結(jié)塊，以利制曲，可以先干蒸，然后再潤水蒸煮。若在一定的壓力下蒸煮時間偏短或在一定時間內(nèi)溫度偏低，則蛋白質(zhì)不能達到適度變性，不易被酶分解，產(chǎn)生許多蛋白質(zhì)的初級結(jié)構(gòu)，分子量較大，既不同于大豆中的可溶性蛋白質(zhì)，也不同于醬油中的可溶性胨和肽，難于再分解，稀釋加熱后易產(chǎn)生沉淀。

2）破碎豆餅顆粒過大，不容易吸足水分，因而不能蒸熟，影響制曲時菌絲繁殖，減少了曲霉繁殖的總面積和酶的分泌量。如果粗細顆粒相差懸殊，會使吸水及蒸煮程度不一致，影響蛋白質(zhì)的變性程度和原料利用率，因此需將豆餅軋碎，并通過篩孔直徑為9mm的篩子。原料細度要適當(dāng)，如果原料過細，輔料比例又少，潤水時易結(jié)塊，制曲時通風(fēng)不暢，發(fā)酵時醬醅發(fā)粘，淋油困難，影響醬油的質(zhì)量和原料利用率。

3）潤水

潤水就是向原料內(nèi)加入一定量的水分，并經(jīng)過一定時間均勻而完全的吸收，其目的是利于蛋白質(zhì)在蒸料時迅速達到適當(dāng)變性，使淀粉充分糊化，以便溶出米曲霉所要的營養(yǎng)成分，使米曲霉生長、繁殖得到必需的水分。

4）蒸料

蒸料的目的主要是使豆粕(或豆餅)及麩皮中的蛋白質(zhì)適度變性，也就是具有立體結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中的氫鍵被破壞后，使原來繞成螺旋狀的多肽鏈變成松散紊亂狀態(tài)，這樣有利于米曲霉在制曲過程中旺盛生長和米曲霉中蛋白酶水解蛋白質(zhì)。通過蒸料可使物料中的淀粉糊化成可溶性淀粉和糖分，成為容易為酶作用的狀態(tài)。

此外，還可通過加熱蒸煮殺滅附在原料表面的微生物，以利于米曲霉的正常生長和發(fā)育。

如果蒸汽壓力過高和蒸煮時間過長，會使蛋白質(zhì)過度變性，導(dǎo)致多肽鏈松散紊亂、纏結(jié)一團，包在螺旋體內(nèi)部的疏水基（烴基）暴露出來，從而降低蛋白質(zhì)的吸水能力，變成不易溶解的物質(zhì)而很難被蛋白酶分解。如果溫度太低或時間太短，蛋白質(zhì)未適度變性，肽鍵未徹底暴露，則難以被蛋白酶分解。這部分蛋白質(zhì)雖能溶于醬油中，但經(jīng)稀釋或加熱后，仍會生成混濁性物質(zhì)或沉淀，影響成品質(zhì)量，因此要注意蒸煮的溫度和時間。

通常采用旋轉(zhuǎn)式蒸煮鍋或刮刀式蒸煮鍋蒸料。

用旋轉(zhuǎn)式蒸煮鍋蒸料，一般控制條件約為0.18MPa，5～10min；或0.08～0.15MPa，15～30min。

在蒸煮過程中，蒸鍋應(yīng)不斷轉(zhuǎn)動。蒸料完畢后，立即排汽，降壓至零，然后關(guān)閉排汽閥，開動水泵用水力噴射器進行減壓冷卻。鍋內(nèi)品溫迅速冷卻至需要的溫度(約50℃)即可開鍋出料。

對蒸熟的原料要求感覺松散、不扎手，呈微紅色，有光澤不發(fā)黑，有甜香氣味。不帶有糊味、苦味和其他不良氣味。原料蛋白質(zhì)消化率在80%～90%，曲料熟料水分在45%～50%。

2.種曲

種曲是制醬油曲的種子，在適當(dāng)?shù)臈l件下由試管斜面菌種經(jīng)逐級擴大培養(yǎng)而成，每克種曲孢子數(shù)達25億個以上，用于制曲時具有很強的繁殖能力。生產(chǎn)上不僅要求孢子多、發(fā)芽快、發(fā)芽率高，而且必須純度高。種曲的優(yōu)劣，直接影響醬油的質(zhì)量、醬油雜菌含量、發(fā)酵速度、蛋白質(zhì)和淀粉的水解程度，因此種曲制造必須十分嚴(yán)格。

過去采用木盤、草席和竹匾等落后工具制曲，勞動強度大且效率低?，F(xiàn)在國內(nèi)大多采用厚層通風(fēng)制曲，不僅減輕了勞動強度，便于實現(xiàn)機械化，提高勞動生產(chǎn)率，而且成曲質(zhì)量穩(wěn)定，制曲設(shè)備占地面積少。

矩形曲池通風(fēng)制曲示意圖1-溫濕調(diào)節(jié)箱2-通風(fēng)管道3-風(fēng)機4-貯水池5-曲池6-通風(fēng)假底7-水管8-蒸汽管9-閘門

制曲工藝的重點是嚴(yán)格控制曲內(nèi)的溫度和濕度。由于制曲是在有菌空氣的條件下進行的，所以在制曲過程中很容易污染各種雜菌。尤其是當(dāng)應(yīng)用的種曲孢子數(shù)量不足或孢子繁殖力差時，對雜菌的抵抗力就減弱。此外，曲料含水量過高，米曲霉培養(yǎng)時溫度高，溫度大以及氧氣供給不適等，都是制曲污染雜菌的主要原因。

1）制曲工藝熟料出鍋后，打碎并冷卻至40℃左右，接入種曲。種曲在使用前可與適量經(jīng)干熱處理的鮮麩皮充分拌勻，種曲用量約為原料總質(zhì)量的0.3%。曲料接種后移入曲池，裝池溫度為28～30℃，料層疏松、厚薄均勻。制曲品溫控制在30～35℃，品溫過高，立即通風(fēng)降溫，通風(fēng)量為70～80m3/m3·min)，進風(fēng)溫度約30℃，制曲時間22～28h。

2）曲料的各種變化

（1）霉菌在曲料上的生長變化

第一階段孢子發(fā)芽期：曲料接種進入曲池后，在最初的4～5h，米曲霉得到適當(dāng)?shù)臏囟燃八志烷_始發(fā)芽生長。溫度低，霉菌發(fā)芽緩慢；溫度過高不適合霉菌發(fā)芽生長，反而適合于細菌的發(fā)育繁殖，制曲受到雜菌污染的影響。生產(chǎn)上一般控制在30～32℃。

第二階段菌絲生長期：孢子發(fā)芽后接著生長菌絲，品溫逐漸上升至36℃，需要進行間歇或連續(xù)通風(fēng)，可起到調(diào)節(jié)品溫和調(diào)換新鮮空氣的作用，以利于米曲霉的生長。當(dāng)肉眼稍見曲料發(fā)白、菌絲體形成時，進行第一次翻曲。

第三階段菌絲繁殖期：第一次翻曲后，菌絲發(fā)育更加旺盛，品溫迅速上升，需要連續(xù)通風(fēng)，嚴(yán)格控制品溫在35℃左右。約隔5h后曲料表面層產(chǎn)生裂縫跡象，品溫相應(yīng)上升，進行第二次翻曲。此階段米曲霉菌絲充分繁殖，肉眼見到曲料全部發(fā)白。

第四階段孢子著生期：第二次翻曲后，品溫逐漸下降，但仍需要連續(xù)通風(fēng)維持品溫30～32℃。當(dāng)曲料接種培養(yǎng)18h左右，曲霉逐漸由菌絲大量繁殖，而開始著生孢子。培養(yǎng)26h左右，孢子逐漸成熟，使曲料呈現(xiàn)淡黃色直至黃綠色。一般孢子著色期間，米曲霉的蛋白酶分泌最為旺盛。

（2）制曲過程中的物理、化學(xué)變化制曲過程中由于溫度升高和通風(fēng)使水分大量蒸發(fā)，一般來說，每噸原料經(jīng)24h制曲其水分蒸發(fā)接近0.5噸。由于粗淀粉的減少，水分的蒸發(fā)，以及菌絲體的大量繁殖，使曲料堅實，料層收縮以至發(fā)生裂縫，引起漏風(fēng)或料溫不均勻。

制曲過程中主要的化學(xué)變化是米曲雷分泌的淀粉酶分解部分淀粉為糖分，以及蛋白酶分解部分蛋白質(zhì)為氨基酸。制曲時碳水化合物的消耗量較大，特別是高溫制曲時更為明顯。

3）成曲質(zhì)量判斷

（1）感官檢查：外觀呈塊狀，手感疏松，內(nèi)部菌絲叢生，孢子茂密，無灰黑或雜色夾心，曲香濃厚，無異味。

（2）理化檢驗：水分含量約30％，蛋白酶活力1500IU/g以上。

4.發(fā)酵

發(fā)酵在釀造醬油中是一個極重要的環(huán)節(jié)。它是指在一定條件下，微生物通過本身的新陳代謝所分泌的各種酶，把不同的物質(zhì)分解和合成，生成為人們所需要的物質(zhì)，這個加工工藝過程就稱為發(fā)酵過程。

1）發(fā)酵原理

醬油發(fā)酵主要利用微生物生命活動中產(chǎn)生的各種酶類，對原料中的蛋白質(zhì)、淀粉還有少量脂肪、維生素和礦物質(zhì)等進行多種發(fā)酵作用，逐步使復(fù)雜物質(zhì)分解為較簡單的物質(zhì)，又把較簡單的物質(zhì)合成為一種復(fù)合食品調(diào)料。

醬油的發(fā)酵除了利用在制曲中培養(yǎng)的米曲霉在原料上生長繁殖，分泌多種酶，還利用在制曲和發(fā)酵過程中，從空氣中落入的酵母和細菌進行繁殖并分泌多種酶。所以醬油是曲霉、酵母和細菌等微生物綜合發(fā)酵的產(chǎn)物，其機理如下：

（1）淀粉的糖化制曲后的原料中，還留有部分碳水化合物尚未徹底糖化，在發(fā)酵過程中，利用米曲霉中淀粉酶水解生成糊精、麥芽糖、葡萄糖等。糖化作用后產(chǎn)生的單糖中，除葡萄糖外，還有果糖及五碳糖。果糖主要來源于豆粕(或豆餅)中的蔗糖水解，五碳糖來源于麩皮中的多縮戊糖。

葡萄糖在一定條件下由酵母發(fā)酵生成酒精和二氧化碳。生產(chǎn)時酵母菌一般是在制曲或發(fā)酵過程中，從空氣、水、生產(chǎn)工具中自然帶入醬醅，但也有少數(shù)為了增加醬油的香氣成分，在發(fā)酵后期人工添加酵母菌的情況。酵母菌的發(fā)酵作用以30℃為宜，低于10℃僅能繁殖，不能發(fā)酵。高于40℃酵母菌的生長受到抑制甚至自行消化，這就是高溫?zé)o鹽固態(tài)發(fā)酵醬油香氣不足的原因。采用中溫或低溫發(fā)酵方法，適當(dāng)延長發(fā)酵期，對酒精生成是有利的。

制曲時自空氣中落下的一部分細菌，在發(fā)酵過程中能使部分糖類變成乳酸、醋酸、琥珀酸等，適量的有機酸存在于醬油中可增加醬油的風(fēng)味，但含量過多會使醬油呈酸味而影響質(zhì)量。米曲霉本身也能在發(fā)酵代謝中產(chǎn)生部分曲酸，這些酸與酒精結(jié)合能增加醬油的香氣和具有獨特風(fēng)味。但酸度過高，在發(fā)酵期間既影響蛋白酶和淀粉酶的分解作用，又使產(chǎn)品質(zhì)量降低。

（2）蛋白質(zhì)的分解在發(fā)酵過程中，原料中的蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶的催化作用，生成相對分子質(zhì)量較小的胨、多肽等產(chǎn)物，最終分解變成多種氨基酸類。

有些氨基酸如谷氨酸、天門冬氨酸等構(gòu)成醬油的鮮味；有些氨基酸如甘氨酸、丙氨酸和色氨酸具有甜味；有些氨基酸如酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸產(chǎn)色效果顯著，能氧化生成黑色及棕色化合物。

醬油變黑的程度不取決于酪氨酸的絕對含量，而主要取決于酪氨酸酶或氧化酶的活性，而且與原料品種有關(guān)。霉菌、酵母菌和細菌中的核酸，經(jīng)核酸酶水解后生成鳥苷酸、肌苷酸等核苷酸的鈉鹽，與谷氨酸鈉鹽協(xié)調(diào)作用提高醬油鮮味數(shù)倍。

必須注意的是，若米曲霉質(zhì)量不好，污染了雜菌會產(chǎn)生異常發(fā)酵，使蛋白質(zhì)水解作用終止之后，再氧化。

（3）脂肪的分解在發(fā)酵過程中，米曲霉分泌的脂肪酶將原料中的少量脂肪在30℃、pH為7的條什下水解成脂肪酸與甘油，這些脂肪酸又通過各種氧化作用生成各種短鏈脂肪酸，這些脂肪酸也是醬油中構(gòu)成酯類的基物。

（4）纖維素的分解原料中的纖維素在纖維素酶的催化作用下水解，分解為直鏈纖維素，然后再經(jīng)羧甲基纖維素酶水解為可溶性的纖維二糖，又在β-葡萄糖苷酶的參與下分解為葡萄糖。葡萄糖又在細菌中的酶作用下生成乳酸、醋酸和琥珀酸等。原料中的多縮戊糖是半纖維素的主要成分，它在半纖維素酶的作用下生成戊糖。

（5）色香味體的形成醬油在發(fā)酵過程中經(jīng)過各種變化而形成了醬油特有的色、香、味、體。醬油色素的形成主要是因為醬醅中的氨基酸和糖類，它們受外界溫度、空氣和酶的作用，在一定的時間下結(jié)合成醬色。各種糖類相比較而言，戊糖最好。甲基戊糖類與氨基酸等共存時，形成醬油的色素。

醬油的香氣來源包括由原料生成的，由曲霉的代謝產(chǎn)物所構(gòu)成的，由耐鹽性乳酸菌的代謝產(chǎn)物所生成的，由耐鹽性酵母的代謝產(chǎn)物所生成的，以及由化學(xué)反應(yīng)等多種途徑所生成的。這些產(chǎn)物構(gòu)成了醬油中的酯類、醇類、羰基化合物、縮醛類及酚類等復(fù)雜眾多的香氣成分。

醬油的濃稠度俗稱為醬油的體態(tài)或身骨，它由可溶性蛋白質(zhì)、氨基酸、糊精、糖類、有機酸、食鹽等固形物組成。醬油發(fā)酵越完全，質(zhì)量越高，則醬油的濃度和粘稠度就越高，而且色香味俱佳。

2）發(fā)酵工藝

將成曲粉碎，直接加入約55℃相對密度為1.0896～1.0979的鹽水，拌和均勻。鹽水用量控制在制曲原料總重量的65%左右，一般要求加入鹽水量和曲子本身含水量的總和達到原料重量的95%左右為宜。成曲應(yīng)及時加鹽水入發(fā)酵池，以防久堆造成“燒曲”。通常在醅料入池的最初15～25cm，醅層控制水量略小，以后逐漸加大水量。最后將剩余鹽水均勻淋于醅面，待鹽水全部吸入料內(nèi)．再在醅面封鹽，鹽層厚度約3～5cm，并在池面上加蓋。

入池后，醬醅品溫要求在42～46℃，保持4d，從第五天起，每天在池底通入加熱蒸汽3次，使品溫逐步上升，最后到48～50℃，一般發(fā)酵8d醬醅基本成熟。為了增加風(fēng)味，應(yīng)延長到12～15d。還可采用淋澆發(fā)酵工藝，醬醅面上不封鹽，從成曲拌鹽水入池第二天起，將假底下的舀汁回淋到發(fā)酵醅上，每天2次。4d后每天淋澆1次，發(fā)酵溫度5d內(nèi)為40～45℃。5天后逐步提高品溫至45～48℃，發(fā)酵期共10d。淋澆發(fā)酵可充分利用醬汁中的酶，減少氧化，提高醬油風(fēng)味，但需要增加淋澆設(shè)備。

5.浸泡和過濾醬醅成熟后，加入70～80℃的二淋油浸泡20h左右，二淋油用量應(yīng)根據(jù)計劃產(chǎn)量增加25%～30%。品溫60℃以上時，可在發(fā)酵池中浸泡，也可移池浸泡，但必須保持醬醅疏松，以利浸蝕。

醬醅經(jīng)二油浸泡后，過濾得頭油(即生醬油為產(chǎn)品)，生頭油可從容器假底下放出，溶加食鹽，加食鹽量應(yīng)視成品規(guī)格定。再加入70～80℃的三油浸泡8～12h，濾出二油；同法再加入熱水(或自來水)浸泡2h在右，濾出三油。此過濾法為間歇過濾法，俗稱三套循環(huán)淋油法。還可采用連續(xù)過濾法，操作程序和條件與間歇法大致相同。

6.加熱和配制生醬油需經(jīng)加熱、配制、澄清等加工過程方可得成品醬油。

醬油含鹽量在16%以上，絕大多數(shù)的微生物繁殖受到一定的抑制。病原菌與腐敗菌雖不能生存，但醬油本身帶有曲霉、酵母及其他生產(chǎn)過程中被污染的細菌，尤其是耐鹽性的產(chǎn)膜酵母菌的存在會在醬油表面生白花，引起醬油酸敗變質(zhì)。加熱滅菌有如下作用：1．殺菌防腐，使醬油具有一定的保質(zhì)期。2．破壞酶的活性，使醬油組分保持一定。3．通過加熱增加芳香氣味，還可揮發(fā)一些不良氣味，從而使醬油風(fēng)味更加調(diào)和。4．增加色澤，在高溫下促使醬油色素進一步生成。5．醬油經(jīng)過加熱后，其中的懸浮物和雜質(zhì)與少量凝固性蛋白質(zhì)凝結(jié)而沉淀下來，過濾后使產(chǎn)品澄清。

加熱溫度依醬油品種而定。一般醬油加熱溫度為65～70℃，時間為20～30min。有些醬油品種還加入甜味劑和助鮮劑，加量按各品種要求而定。為了防止醬油發(fā)白變質(zhì)以及抑制醬油中的酵母、霉菌和雜菌的生長繁殖，按國家有關(guān)食品添加劑的使用量添加苯甲酸鈉或山梨酸鉀等防腐劑。

7.1包裝

醬油經(jīng)過包裝、檢查后，方可作為成品出廠。9.2食醋生產(chǎn)技術(shù)

食醋是傳統(tǒng)的酸性調(diào)味品，我國釀醋自周期開始，已有2500年歷史。食醋分釀造醋、合成醋、再制醋三大類，其中產(chǎn)量最大，與我們關(guān)系最為密切的是釀造醋，它是用糧食等為原料，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。除主要成分醋酸外，還含有各種氨基酸、有機酸、糖類、維生素、醇和酯等營養(yǎng)成分及風(fēng)味成分，具有獨特的色、香、味、體。

食醋的加工分為固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵兩大類。我國的傳統(tǒng)食醋多數(shù)采用固態(tài)發(fā)酵法，產(chǎn)品風(fēng)味優(yōu)美，品質(zhì)優(yōu)良，色香俱佳，但因生產(chǎn)周期長、原料利用率低等缺點，出現(xiàn)了酶法液化通風(fēng)回流法制醋、液體深層發(fā)酵法制醋等新工藝，在提高原料利用率、節(jié)約糧食、減輕勞動強度、改善產(chǎn)品衛(wèi)生等方面都取得了一定的成績。9.2.1食醋釀造原理食醋的釀造過程以及風(fēng)味的形成是由于各種微生物所產(chǎn)生的酶引起的生物化學(xué)作用，食醋釀造主要包括淀粉分解、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵三個過程。

1.淀粉水解

將大米等淀粉質(zhì)原料經(jīng)過粉碎使細胞膜破裂，再經(jīng)蒸煮糊化，加入一定量的淀粉酶，使糊化后的淀粉變成酵母能夠發(fā)酵的糖類。由淀粉轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖的過程稱為糖化。

在糖化發(fā)酵時所用的霉菌中的酶包括α-淀粉酶、糖化酶、轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶、果膠酶、纖維素酶等，由于這些酶的協(xié)同作用，使淀粉分解生成葡萄糖、麥芽糖，再由酵母生成酒精。還有少部分非發(fā)酵性糖變成殘?zhí)嵌嬖诖字?，使食醋帶有甜味?/p>

2.酒精發(fā)酵

淀粉水解后生成的大部分葡萄糖被酵母菌在厭氧條件下經(jīng)細胞內(nèi)一系列酶的作用下，完成糖代謝過程，生成乙醇和二氧化碳。根據(jù)計算，1分子的葡萄糖生成2分子的酒精和2分子的二氧化碳。具體來說，100份葡萄糖生成51.11份酒精及48.89份二氧化碳，但其中5.17%的葡萄糖被用于酵母的增殖和生成副產(chǎn)品，所以實際所得的酒精量為理論數(shù)的94.83%。這些副產(chǎn)物是甘油和琥珀酸、醋酸、乳酸等，是食醋香味的來源。

酒精發(fā)酵不需要氧氣，所以要求發(fā)酵在密閉條件下進行。如有空氣存在，酵母僅進行酒精發(fā)酵，而且部分進行呼吸作用，而使酒精產(chǎn)量降低，糖的消耗速率也減慢。

3.醋酸發(fā)酵

醋酸發(fā)酵是依靠醋酸菌氧化酶的作用，將酒精氧化生成醋酸，其反應(yīng)式為：

C2H5OH十O2→CH3COOH十H2O十485.6KJ

理論上，1份酒精能生成1.304份醋酸，實際生產(chǎn)中，由于醋酸的揮發(fā)、氧化分解、酯類的形成、醋酸被醋酸菌作為碳源消耗等原因，一般1kg酒精只能生成1kg醋酸，也就是1L酒精可以生成20升醋酸含量為5%的食醋。

4.食醋風(fēng)味物質(zhì)的形成

食醋在釀造過程中除生成醋酸外，還生成羥基乙酸、β-羥基丙二酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、己二酸、庚酸、甘露糖酸和葡萄糖酸等。醋酸中的乙醇又與這些物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)生成不同的酯類，構(gòu)成了食醋中的香氣成分，所以有機酸種類越多，其酯香的味道就越濃郁。

醋酸菌除了氧化乙醇外，還能氧化醇、糖類。它能把丙醇氧化為丙酸，丁醇氧化為丁酸，葡萄糖氧化為葡萄糖酸或葡萄糖酮酸，并再進一步氧化成琥珀酸和乳酸等。這些酸又與醇作用生成酯，使食醋具有特殊的清香，尤其是經(jīng)陳釀的食醋其酯香更強。在發(fā)酵過程中，由脂肪轉(zhuǎn)變成甘油，糖類轉(zhuǎn)變成甘露醇，在醋酸菌作用下生成二酮果糖等，這些成分都構(gòu)成醋的香味。

原料中少量的脂肪成分經(jīng)霉菌中解脂酶作用生成各種脂肪酸和甘油。這種脂肪酸和醇作用也生成不同的酯類。相應(yīng)地原料中的蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶水解成各種氨基酸，氨基酸是食醋鮮味的來源，也是部分色素形成的基礎(chǔ)。食醋質(zhì)量規(guī)格中就要求氨基酸氮含量為0.08g/100mL以上。9.2.2食醋制作工藝

1.固態(tài)發(fā)酵法制醋

食醋生產(chǎn)一般選用淀粉含量高的原料，我國長江以南習(xí)慣上用糯米和大米，長江以北則多用高梁、小米釀醋。目前常選用的原料有玉米、甘薯、甘薯干、馬鈴薯干、糧食下腳料、含有淀粉的野生植物以及果蔬類等。固態(tài)發(fā)酵法制醋需要拌入較多疏松材料如礱糠、小米殼、高粱殼及麩皮等，使醋醅膨松，能容納一定量的空氣，以促使醋酸菌氧化酒精而生成醋酸。

1）工藝流程

麩曲、酒母↓原料→粉碎→混合→潤水→蒸熟→攤晾過篩→拌勻→入缸→糖化、酒精發(fā)酵、倒醅→拌勻→醋酸發(fā)酵、倒醅→↑醋酸菌種子粗谷糠

加鹽→后熟→淋醋→陳釀→澄清→配制→滅菌→成品↑食鹽

2)制作方法（1）原料處理將大米(或高梁、薯干)粉碎，加入120%麩皮和80%谷糠(或稻殼)混勻，加入混合料重量2～3倍的水，迅速翻拌均勻，使物料吸水均勻。潤水后，原料放入鍋中蒸料，蒸料在常壓下上汽后蒸1.5～2h，再燜1h，料即出鍋。若在0.15MPa壓力下，則蒸料lh，再燜15min，料即出鍋。出鍋的料需用機械打碎結(jié)塊，冷卻至30～40℃。

（2）淀粉糖化及酒精發(fā)酵在冷卻的熟料中加入混合干料總重量60%的冷水，同時加入酒母和打碎的麩曲，充分翻拌，制成含水量為60%～62%的醅。把醅移入缸中并壓實，入缸醅溫為24～28℃，室溫為28℃左右。醅入缸的第二天，當(dāng)品溫升至38～40℃時，進行第一次翻醅(也稱倒缸)，調(diào)節(jié)溫度和水分，進行淀粉糖化和酒精發(fā)酵(也稱雙邊發(fā)酵)。發(fā)酵期間控制品溫在35℃以下，發(fā)酵5d(冬季可延至7d)，酒醅中酒精含量達7%～8%(夏季可能在6%左右)。

（3）醋酸發(fā)酵酒醅成熟后，在酒醅中拌入谷糠和醋酸菌種子醅，并充分混勻制成醋醅，進行醋酸發(fā)酵。在醋酸發(fā)酵期間，控制品溫在38～4l℃，每天翻醅1次。一般每經(jīng)24h后醅面品溫高達40℃以上，而中層、底層品溫與表面比較相差很大，所以每天必須進行翻醅調(diào)溫，這樣不使表層品溫過高，同時使中、底層醋醅也能接觸空氣，使發(fā)酵順利進行。當(dāng)品溫下降至35℃左右時，醋酸發(fā)酵基本結(jié)束，應(yīng)及時向醋醅內(nèi)加鹽，并拌勻，再放置兩天進行后熟。醋酸發(fā)酵周期一般為10～20天。

（4）淋醋采用三循環(huán)法(也稱三次套淋法)即用二醋浸泡成熟醋醅20～40h，淋出頭醋、剩下的渣子為頭渣；用三醋浸泡頭渣20～24h，淋出二醋，剩下的渣子為二渣；用清水浸泡二渣淋出三醋，三渣可作飼料。頭醋為半成品，二醋和三醋用于淋醋時浸泡之用。

（5）熏醋把發(fā)酵成熟的醋醅放置于熏醅缸內(nèi)，缸口加蓋，用文火加熱至70～80℃，每隔24h倒缸1次，共熏5～7d，所得熏醅具有其特有的香氣，色紅棕且有光澤，酸味柔和，不澀不苦。熏醅后可用淋出的醋單獨對熏醅浸淋，也可對熏醅和成熟醋醅混合浸淋。

（6）陳釀有醋醅陳釀和醋液(半成品)陳釀兩種方法。醋醅陳釀是把加鹽的成熟醋醅(醋酸含量在7%以上)移入缸內(nèi)壓實，在醅面上蓋一層食鹽，缸口加蓋，放置15～20d后翻醅1次，再行封缸，陳釀數(shù)月后淋醋；醋酸陳釀是把醋酸含量在5%以上的半成品醋(頭醋)封缸陳釀數(shù)月。經(jīng)陳釀的食醋質(zhì)量有顯著提高，色澤鮮艷，香味醇厚，澄清透明。

（7）配制及殺菌陳釀醋或新淋出的頭醋都稱為半成品，在出廠前在澄清池內(nèi)沉淀并按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行配兌，除總酸含量為5%以上的高檔食醋不需添加防腐劑外，一般食醋均應(yīng)在加熱殺菌時加入0.06%～0.1%的苯甲酸鈉，在80～90℃滅菌15～30min，即得成品醋。

2.酶法液化通風(fēng)回流制醋固態(tài)發(fā)酵法制醋以人工進行倒醅，勞動強度極高，勞動條件勞動甚差，利用自然通風(fēng)和醋汁回流代替倒醅，同時利用酶制劑把原料中的淀粉液化或利用曲制劑把淀粉液化和糖化以提高原料利用率。

1)工藝流程

淀粉酶、氯化鈣、碳酸鈉酒母↓↓碎米→浸泡→磨漿→調(diào)漿→加熱→液化→糖化→冷卻→液體酒精發(fā)酵→酒液→拌和入池→固態(tài)醋酸發(fā)酵→加鹽↑↑醋酸菌種子麩皮食鹽→淋醋→配制→滅菌→成品

2)優(yōu)點（1）出醋率明顯提高。碎米采用酶法液化通風(fēng)回流制醋新工藝比一般固態(tài)發(fā)酵法制醋舊工藝出醋率提高16%。（2）舊工藝碎米用蒸熟的方法，耗煤量大，實現(xiàn)酶法液化新工藝后，用煤量顯著下降。（3）采用新工藝后，目前除出渣尚用人工外，已實現(xiàn)管道化，機械化生產(chǎn)，大大降低了工人的勞動強度，還節(jié)約了勞動力。（4）新工藝在酒精發(fā)酵完畢后，酒醪內(nèi)直接拌入生麩皮進行醋酸發(fā)酵，利用生麩皮不但簡化工序，節(jié)約用煤，而且還增加糖化能力，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

3)制作方法

（1）原料處理

先將碎米用水浸泡至充分脹潤，然后把米與水按1：1.5的比例混合送入磨粉，細度要求控制在60～80目，碳酸鈉調(diào)整pH為6.2～6.4。再加入氯化鈣，以提高酶的熱穩(wěn)定性。然后再加入α-淀粉酶，主要作用是從淀粉內(nèi)部將淀粉鏈的α-1,4糖苷鍵任意地、無規(guī)則地切割成若干長度不一的短鏈．終產(chǎn)物主要是糊精和低聚糖。

（2）淀粉液化及糖化

將淀粉液放在液化桶中，開動攪拌器并控制料漿溫度在85～90℃，并保持10～15min，以碘液檢查呈棕黃色表示液化完全。然后把液化醪升溫至100℃保持10min，以達到滅酶和滅菌的目的。液化完后，將液化醪送入糖化桶中，開動攪拌器，冷卻至約63℃，加入糖化酶糖化6h，利用糖化酶由淀粉分子的非還原性末端水解α-1,4糖苷鍵，最終產(chǎn)物為麥芽糖。（3）酒精發(fā)酵

糖化醪送入發(fā)酵罐內(nèi)，調(diào)節(jié)pH4.2～4.4，然后接入酒母進行酒精發(fā)酵?？刂破窚貫?3℃左右，發(fā)酵周期64h，酒醪酒精含量達8.5%左右。（4）醋酸發(fā)酵把酒醪、麩皮、稻殼及醋酸菌種子用制醅機充分混合后，均勻地送入醋酸發(fā)酵罐內(nèi)，上層醅要加大酒液和醋酸菌種子量，然后耙平、封罐，進行醋酸發(fā)酵。進池溫度控制在35～38℃，發(fā)酵約24h，由于上層醋醅的醋酸菌生長繁殖較快，此時上層醋醅溫度升至40℃，但中間醋醅溫度低，故應(yīng)進行松醅。松醅后醋醅發(fā)酵每逢品溫升到40℃時，及時回流，使醅溫降至36～38℃。

醋酸發(fā)酵溫度前期要求42～44℃，后期為36～38℃，如果溫度升高很快，可將罐下部通風(fēng)孔部分或全部堵塞進行控制調(diào)節(jié)?；亓髁軡矐?yīng)依季節(jié)變化和品溫升降情況而定，每天淋澆6～7次，一般回流約150次后醋醅即可成熟。此時醋醅中酒精含量很低，酸度也不再上升，酸度達6～7g/100mL。一般醋酸發(fā)酵時間為20～25d，夏天需30～40天。因為夏天氣溫高，為了防止醅溫過高，必須適當(dāng)?shù)厝⊥L(fēng)洞，但因此空氣量減少而延長了發(fā)酵時間。（5）加鹽和淋醋醋酸發(fā)酵完成后，為避免醋酸繼續(xù)氧化，應(yīng)及時在醋醅表面加食鹽，用醋汁回流使其溶化，以防止醋酸菌氧化和改善風(fēng)味。加鹽后，由于大池不能封池，久放則易生熱，影響產(chǎn)量，可立即淋醋。

淋醋仍在醋酸發(fā)酵罐內(nèi)進行，用上批二醋汁，按本批所出醋數(shù)量分三次澆在醋醅面后．進行浸泡淋澆醋醅。當(dāng)醋汁酸度含量達5g/100mL時，停止淋澆醋醅和收集頭醋。再在醋醅面層分次淋澆三醋，收集二醋。最后在醋醅面層淋澆水，收集三醋。一般頭醋可用來配制成品，二醋和三醋用于循環(huán)淋醋。

（6）配制及滅菌

可按固態(tài)發(fā)酵制醋法進行。

3.液體發(fā)酵法制醋

在液體狀態(tài)下進行的醋酸發(fā)酵稱為液態(tài)發(fā)酵法制醋。常見的有表面發(fā)酵法、淋澆發(fā)酵法、液態(tài)深層發(fā)酵法、固定化菌體連續(xù)發(fā)酵法。液態(tài)發(fā)酵法不用輔料，可節(jié)約大量麩皮和谷糠，使環(huán)境衛(wèi)生得到改善，減輕勞動強度，有利于實現(xiàn)管道輸送，提高了機械化程度，生產(chǎn)周期較固態(tài)法縮短。但其風(fēng)味、色澤及稠厚度較固態(tài)法相比要差，需采取其他方法改善。

1)表面發(fā)酵法制醋表面發(fā)酵法分為白醋(或酒醋)、糖醋、和米醋等不同生產(chǎn)方法。

白醋生產(chǎn)是在敞口容器中加入醋種、酒精溶液及少量的營養(yǎng)物質(zhì)，蓋上缸蓋，在常溫下自然發(fā)酵。此時醋酸菌在液面上形成一層薄菌膜，借液面與空氣的接觸，使空氣中的氧溶解于液面內(nèi)，發(fā)酵周期視氣溫情況而定，在30℃左右時經(jīng)20多天發(fā)酵可結(jié)束，溫度低時需延長發(fā)酵周期。成熟醋液清澈、無色，醋酸含量為2.5～3g/l00mL。

糖醋是以飴糖為原料，先接種酵母，用紙封缸進行發(fā)酵，再接種醋母，保持室溫30℃左右發(fā)酵約30d成熟。成品醋酸含量為3～4.5g/l00mL。

米醋是以大米為原料進行液態(tài)表面發(fā)酵的制品，米醋生產(chǎn)有的在大米飯中接種米曲霉后制成米曲，加水進行糖化；有的加曲對大米飯進行糖化，有的以小麥面粉接種米曲霉制成面曲，與大米飯一起加水進行糖化。制成糖化液后，接種酵母進行酒精發(fā)酵，再接入醋種進行表面發(fā)酵。米醋口味純正，醋酸含量為3～5g/l00mL。

2)淋澆發(fā)酵法制醋淀粉質(zhì)原料加水、加熱糊化后，用糖化劑糖化，再接種酵母菌進行酒精發(fā)酵，待發(fā)酵完畢后接種醋酸菌，通過回旋噴灑器反復(fù)淋澆于醋化池內(nèi)的填充物上。淋澆發(fā)酵法不同于前面的固態(tài)發(fā)酵法，固態(tài)發(fā)酵法是以酒醪拌麩皮，發(fā)酵一批出渣一批，需要消耗大量的輔料；而淋澆發(fā)酵法是以谷糠和麩皮等為填充料，酒醪回流噴灑于上，可以連續(xù)回流，麩皮等可連續(xù)使用。

3)液態(tài)深層發(fā)酵制醋（1）工藝流程

淀粉酶、氯化鈣、碳酸鈉酒母、乳酸菌↓↓大米→浸泡→磨漿→調(diào)漿→加熱→液化→糖化→酒精發(fā)酵→液體深層醋酸發(fā)酵→壓濾→滅菌→配制→成品醋酸菌（2）設(shè)備

淀粉質(zhì)原料液化、糖化和酒精發(fā)酵所用的設(shè)備與酶法液化回流制醋的設(shè)備相同。醋酸發(fā)酵多采用自吸式發(fā)酵罐，結(jié)構(gòu)如下圖。

自吸式發(fā)酵罐（3）制作方法

①原料處理、淀粉糖化、液化、酒醪制備與酶法液化通風(fēng)回流制醋基本相同，要求首批酒醪的酒精體積分數(shù)均為6%，殘?zhí)橇炕緸榱恪?/p>

②醋酸發(fā)酵

要求菌種活力強、無雜菌，接種量不低于10%。由于醋酸菌是好氣性細菌，因此生產(chǎn)過程中應(yīng)不斷通入氧氣。醋酸發(fā)酵前期醋酸菌剛接入發(fā)酵罐，細菌數(shù)不高，活力低，要求氧量不大。

一般自吸式標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵罐通氣量為1：0.07(發(fā)酵液與1min通氣量之容量比)，通過一段時間培養(yǎng)，醋酸菌進入對數(shù)成長期，細胞數(shù)量增加，活力提高，酶大量形成，呼吸作用大大加強，風(fēng)量要加大，一般通風(fēng)量1：0.1為宜；到后期，酒精減少，醋酸上升緩慢，菌體衰老，呼吸緩慢，風(fēng)量就可減少為1：0.08。醋酸菌繁殖溫度在31℃左右，但發(fā)酵溫度控制在32～35℃。在正常情況下，發(fā)酵24h左右，產(chǎn)酸在1.5～2.0g/100mL以上。醋酸發(fā)酵的時間受菌種、酒精濃度、發(fā)酵溫度及通氣攪拌的影響，短者為40～50h，長者為65～72h。

工業(yè)上的發(fā)酵大多采用半連續(xù)發(fā)酵法，即當(dāng)醋酸發(fā)酵結(jié)束時，可取出1/3的醋醪，余2/3留作種子，再補足酒液繼續(xù)發(fā)酵，一般經(jīng)24h左右，可取醋液1次，連續(xù)10次左右，要換一次種液，這種分割取醋的方法也叫分割發(fā)酵法。

③壓濾醋酸發(fā)酵完畢，為提高食醋的糖分，在醋醪內(nèi)加入糖液，混合均勻后，用板框壓濾機壓濾，即得生醋。

④成品生醋經(jīng)配制合格后，經(jīng)加熱、滅菌后送入成品貯存罐，以便沉淀貯存。再經(jīng)濾渣并檢驗合格進行包裝為成品。9.2.3食醋生產(chǎn)新工藝1.優(yōu)良性能生產(chǎn)菌種的選育（1）用基因重組新技術(shù)改良醋酸菌種，選育耐高溫醋酸菌，提高產(chǎn)酸速度和產(chǎn)酸量，改變食醋組分，提高風(fēng)味。（2）致力于耐高溫酵母菌的開發(fā)與應(yīng)用。將發(fā)酵起始溫度提高到38～42℃，旺盛期達到43～44℃，進行邊糖化邊酒化邊醋化的三邊發(fā)酵，這樣，可以縮短發(fā)酵周期5～6天。（3）尋找醋酸生產(chǎn)新菌種，提高醋酸生成量。

2.生物技術(shù)的應(yīng)用（1）固定化細胞是指用物理方法或化學(xué)方法限制在某一特定空間范圍內(nèi)，并保留了其固有的催化活性和生存活力的，可被重復(fù)和連續(xù)使用的細胞。固定化細胞可較長時間地反復(fù)使用，提高了使用效率，在以高稀釋率下操作而不產(chǎn)生流失現(xiàn)象。適合于連續(xù)化和自動化過程，且過程易于控制。（2）酶制劑可彌補制曲過程中由于各種因素造成的成品曲中酶活力不足的缺陷，擴大淀粉原料的使用范圍，縮短糖化時間，簡化生產(chǎn)工藝，提高淀粉的利用率，易于連續(xù)化和自動化生產(chǎn)。

3.生產(chǎn)工藝的革新

(1)液態(tài)深層發(fā)酵工藝中食醋產(chǎn)品質(zhì)量的提高液態(tài)深層發(fā)酵法是現(xiàn)代釀醋工業(yè)的主要發(fā)展方向，它具有易于連續(xù)化和自動化大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點，但與傳統(tǒng)釀醋工藝相比在產(chǎn)品品質(zhì)上仍有一定的差距。因此，提高液態(tài)深層發(fā)酵食醋產(chǎn)品的質(zhì)量十分重要。

分析固、液發(fā)酵法的食醋產(chǎn)品，其質(zhì)量差別主要表現(xiàn)在液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)的食醋中酯的含量較少。食醋中的主要酯類是乙酸乙酯和乳酸乙酯等，液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)的食醋中，酯的含量普遍較低，特別是乳酸乙酯的含量極低；除此之外，不揮發(fā)性有機酸的含量也較少，而不揮發(fā)酸的含量直接影響食醋酸味的柔和；液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)的食醋中，風(fēng)味成分的種類也少于固態(tài)法食醋，其中主要表現(xiàn)在酯、酸、醇、醛和和酚的種類上。

傳統(tǒng)釀醋工藝是采用微生物體系豐富的曲，或經(jīng)長時間發(fā)酵形成眾多微生物，通過這些微生物的代謝活動產(chǎn)生豐富的醇、醛、酮、酸和氨基酸等，使食醋香味濃郁，滋味柔和。因此，可以借鑒傳統(tǒng)釀醋工藝的優(yōu)點，選育性能優(yōu)良的霉菌、酵母菌及醋酸菌等多種微生物，進行人工純培養(yǎng)后，按液態(tài)法釀醋工藝的要求進行多種微生物的混合共酵，利用不同微生物間的協(xié)同作用產(chǎn)生豐富的風(fēng)味物質(zhì)，釀成高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的食醋。

(2)陳釀方法的改進風(fēng)味和芳香物質(zhì)對于食醋的質(zhì)量至關(guān)重要，食醋生產(chǎn)中經(jīng)常采用陳釀的方法，來彌補發(fā)酵過程中風(fēng)味成分不能充分形成的缺陷。其方法主要有醋醅陳釀和醋液陳釀兩種。在陳釀過程中，食醋發(fā)生一系列的化學(xué)、物理變化，這些生化反應(yīng)多數(shù)是非常緩慢的，因此，陳釀期一般為3～6個月，有的甚至長達1年。

近年來，運用物理方法催陳食醋等釀造產(chǎn)品取得了一些進展，主要處理方法有：微波法、紅外線處理法、熱處理法、超聲波法、高頻電場法、磁場處理法、激光處理法和加壓處理法等，但將上述技術(shù)用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)還有待進一步研究完善。9.3啤酒生產(chǎn)技術(shù)

啤酒是以大麥和水為主要原料，大米、谷物、酒花等為輔料制成麥芽，經(jīng)糖化、發(fā)酵等工序制成的富含營養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳的飲料酒。啤酒的酒精含量僅含3%～6%，有酒花香和爽口的苦味，深受消費者歡迎，因此消費面廣，消費量大，是世界上產(chǎn)量最大的酒種。

9.3.1原料

用于啤酒生產(chǎn)的基本原料有水、酒花和發(fā)芽的谷物，主要是大麥。在許多情況下，添加大米、玉米粉及其它未發(fā)芽的谷物作為碳水化合物的補充，以供酵母菌利用，發(fā)酵分解為乙醇和二氧化碳。使用酒花使大多數(shù)啤酒產(chǎn)生特殊風(fēng)味，額外充入的二氧化碳是對自然發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳的補充。

1.麥芽

從質(zhì)量和功能的角度看，大麥麥芽是啤酒制造中最為重要的原料。麥芽是指發(fā)芽至開始出現(xiàn)根和莖的大麥，經(jīng)溫和干燥的方法使其停止生長但同時保持其完整的酶活力。

制造麥芽的目的有三方面：

第一：使大麥生成各種酶，如酯酶、淀粉酶、半纖維素分解酶等，以供制麥芽汁作催化劑之用。

第二：使大麥粒中的淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)在酶的作用下，達到適度溶解。

第三：通過麥芽的焙燥除去麥芽中多余的水分和生腥味，產(chǎn)生麥芽特有的色、香、味，以便保藏和運輸。

2.酒花

酒花又稱蛇麻花、啤酒花等，它是雌雄異株，用于啤酒發(fā)酵的是成熟的雌花。酒花在啤酒中的作用是：

1．賦予啤酒香味和爽口苦味。2．提高啤酒泡沫的持久性。

3．使蛋白質(zhì)沉淀，有利啤酒澄清。

4．酒花有抑菌作用，將它加入麥芽汁中能增強麥芽汁和啤酒的防腐能力。

將酒花直接加入麥芽汁共煮時，僅有30%左右的有效成分進入到麥芽汁中，而且酒花的貯存保藏比較麻煩，因此就有必要先把酒花中的有效成分用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ崛〕鰜?。然后，在麥芽汁煮沸一定時間后，或在濾酒后，或在成品酒中加入酒花制品，這樣，不僅解決了酒花貯藏的困難，相應(yīng)增加了煮沸鍋的有效容積，而且減少了酒花有效成分因長時間受熱造成的損失。目前常用的酒花制品有：酒花粉、酒花浸膏、異構(gòu)酒花浸膏、酒花油等。

3.谷物輔料

啤酒釀造中添加大米、玉米等谷物補充碳水化合物的來源，在以后的發(fā)酵中轉(zhuǎn)變成糖。其優(yōu)點是可以降低成本，減少蛋白質(zhì)含量，改善麥芽浸出物組成，不易混濁，改善啤酒風(fēng)味使之柔和、色淡等。在我國一般都使用大米，而歐美國家較普遍使用玉米。

大米淀粉含量比大麥、玉米高出10%～20%，而蛋白質(zhì)含量低于兩者3%左右，因此用大米代替部分麥芽，既可提高出酒率，又對改善啤酒風(fēng)味有利。但大米用量不宜過多，否則將造成酵母繁殖力差，發(fā)酵遲緩的后果。

玉米所含的蛋白質(zhì)、纖維素比大米多，特別是脂肪含量要高出大米好幾倍，玉米中的油脂會使啤酒產(chǎn)生異味，而且減弱啤酒起泡力，因此去除油脂是必要的。由于玉米油脂大部分存在于胚芽中，因此除去胚芽的玉米就可使用。另外，在貯存過程中油脂被氧化，使用含有油脂的玉米，必定會敗壞啤酒風(fēng)味，因此挑選玉米時，應(yīng)注意貯存時間。9.3.2啤酒的營養(yǎng)成分

每升啤酒中一般含有50克糖類物質(zhì)，它們是原料中的淀粉在麥芽中含有的各種酶催化形成的產(chǎn)物。水解完全的產(chǎn)物，如葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖，在發(fā)酵中可被酵母轉(zhuǎn)變成酒精；水解不太徹底的產(chǎn)物，我們稱之為低聚糊精，其中大部分是支鏈寡糖，它不會引起人們血糖增加和齲齒病。這些支鏈寡糖可被腸道中有益于健康的腸道微生物（如雙岐菌）利用，協(xié)助清理腸道。

每升啤酒約有3.5克蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物——肽和氨基酸，它們幾乎可以100%被人體消化吸收和利用。啤酒中碳水化合物和蛋白質(zhì)的比例約在15：1，最符合人類的營養(yǎng)平衡。

每升啤酒還含有大約35克乙醇，是各類飲料酒中乙醇含量最低的一種含醇飲料，適量飲用啤酒時，啤酒中的乙醇可以幫助飲者抗御心血管疾病，特別可以沖刷血管中剛形成的血栓。

啤酒中沒有脂肪，飲用啤酒不必擔(dān)心脂肪攝入過多引發(fā)的肥胖病。每升啤酒還有50克左右的CO2，可以協(xié)助人們胃腸運動，也有益人體解渴。啤酒中的無機離子、礦物質(zhì)是從原料和優(yōu)良釀造水中得到的，如每升啤酒含有20毫克的鈉和80～100毫克的鉀，鈉鉀比在1：4～5。這一比例有助于人們保持細胞內(nèi)外的滲透壓平衡，也有利于人們解渴和利尿。啤酒是低鈉飲料，不會導(dǎo)致人體攝入過多的鈉而引起高血壓。

每升啤酒約含有40毫克的鈣、100毫克的鎂及0.2～0.4毫克的鋅。鈣是人們骨骼生長的必需離子，鎂和鋅則是人體代謝系統(tǒng)中酶作用的重要輔助物質(zhì)。鋅離子在啤酒中通常處于絡(luò)合態(tài)，有利于人體的吸收。每升啤酒中的鋅和鎂足夠人們每日的需要量。

每升啤酒還含有大約50～150毫克的硅。由于一定量的硅有利于保持骨骼的健康，現(xiàn)代人非常重視硅的攝入，某些優(yōu)質(zhì)礦泉水就是因為含有偏硅酸而受到人們的喜愛。大自然的硅大多屬SiO3，啤酒中來自原料和水質(zhì)中的硅也以SiO3的形式存在，但經(jīng)過發(fā)酵則變?yōu)镠2SiO3，更有利人體的吸收。啤酒中還含有一些陰離子，因而是一種微酸性的飲料，一般啤酒的pH值為4.1～4.4。由于人們的食物大多為堿性，因此，飲料的酸性有利于人體內(nèi)的酸堿平衡。

9.3.3啤酒分類

根據(jù)生產(chǎn)方式、產(chǎn)品濃度、啤酒的色澤、啤酒的消費對象、啤酒的包裝容器、啤酒發(fā)酵所用的酵母菌的種類來劃分，啤酒可分為：

淡色啤酒、濃色啤酒、黑啤酒、其它啤酒。

1.淡色啤酒淡色啤酒的色度在5～14EBC單位(濁度單位)，如：1）高濃度淡色啤酒：是原麥汁濃度13%（m/m）以上的啤酒；中等濃度淡色啤酒，原麥汁濃度10～13%（m/m）的啤酒；2）低濃度淡色啤酒：是原麥汁濃度10%（m/m）以下的啤酒；3)干啤酒（高發(fā)酵度啤酒）：實際發(fā)酵度在72%以上的淡色啤酒；4)低醇啤酒：酒精含量2%（m/m）[或2.5%(v/v)]以下的啤酒。

2.濃色啤酒

濃色啤酒的色度在15～40EBC單位，如：1）高濃度濃色啤酒：是原麥汁濃度13%（m/m）以上的濃色啤酒；2）低濃度濃色啤酒：是原麥汁濃度13%（m/m）以下的濃色啤酒；3）濃色干啤酒（高發(fā)酵度啤酒）：實際發(fā)酵度在72%以上的濃色啤酒。

3.黑啤酒

黑啤酒色度大于40EBC單位。4.其它啤酒：在原輔材料或生產(chǎn)工藝方面有某些改變，成為獨特風(fēng)味的啤酒。

（1）純生啤酒生產(chǎn)工藝中不經(jīng)熱處理滅菌，就能達到一定的生物穩(wěn)定性的啤酒。

（2）全麥芽啤酒全部以麥芽為原料（或部分用大麥代替），采用浸出或煮出法糖化釀制的啤酒。

（3）小麥啤酒以小麥芽為主要原料（占原料40%以上）釀制的啤酒。

（4）渾濁啤酒這種啤酒在成品中存在一定量的活酵母菌，濁度為2.0～5.0EBC的啤酒。

按生產(chǎn)方式，可將啤酒分為鮮啤酒和熟啤酒。

鮮啤酒是指啤酒經(jīng)過包裝后，不經(jīng)低溫滅菌（也稱巴氏滅菌）而銷售的啤酒，這類啤酒一般就地銷售，保存時間不宜太長，在低溫下一般為一周。

熟啤酒是指啤酒經(jīng)過包裝后，經(jīng)過低溫滅菌的啤酒，保存時間較長，可達三個月左右。

按包裝容器的不同可分為瓶裝啤酒、桶裝啤酒和罐裝啤酒。瓶裝啤酒有350和640ml兩種；罐裝啤酒有330ml規(guī)格的。

按消費對象可將啤酒分為普通型啤酒、無酒精（或低酒精度）啤酒、無糖或低糖啤酒、酸啤酒等。

無酒精或低酒精度啤酒適于司機或不會飲酒的人飲用。無糖或低糖啤酒適宜于糖尿病患者飲用。9.3.4啤酒制造

1.麥芽制備

新大麥發(fā)芽率低，發(fā)芽不均勻，為了提高大麥的發(fā)芽力，必須將新大麥置于30～40℃下貯藏6～8周，使麥芽充分后熟。1）工藝流程

大麥→浸漬→濕大麥→發(fā)芽→綠麥芽→干燥→除麥根、破皮→貯藏→成品麥芽

2）制作方法

（1）浸麥用水浸漬大麥，使麥粒吸水和吸氧，為發(fā)芽提供條件。水溫以13～18℃為宜。浸漬用水可以是飲用水或飽和澄清石灰水。

（2）發(fā)芽

水分、氧氣和溫度是麥粒發(fā)芽的必要條件。大麥經(jīng)水浸漬后，含水40%～48%，在制麥芽過程中需通入飽和濕空氣。這樣既供給氧氣，又能驅(qū)走麥粒堆中積累的二氧化碳，有利于麥粒發(fā)芽。但通風(fēng)不能過大，否則麥芽呼吸作用太旺盛，營養(yǎng)物消耗太多。

發(fā)芽溫度以13～18℃為宜。溫度過低，發(fā)芽周期延長；溫度過高，麥芽生長速度快，營養(yǎng)物質(zhì)耗費多，如果通風(fēng)跟不上，容易發(fā)生霉?fàn)€現(xiàn)象。（3）干燥

將綠麥芽干燥，得到干麥芽。生產(chǎn)啤酒，不直接使用綠麥芽，而是使用干麥芽是因為：經(jīng)干燥處理后，綠麥芽的生腥味被除去，使啤酒的風(fēng)味得到改善；經(jīng)干燥處理后，干麥粒帶有特有的色、香、味，賦予啤酒特殊的風(fēng)味；經(jīng)干燥和除根芽處理，根芽的不良口味被去除，對改善啤酒的口感有好處。從貯藏角度看，綠麥芽含水量高，達40%～44%，不能久貯。綠麥芽在貯藏期間，由于酶的作用，麥粒的營養(yǎng)物質(zhì)還在被消耗，根芽還會生長。因此，在培養(yǎng)麥芽的最后期要采取措施使根芽凋萎，并對麥芽干燥處理，讓酶停止活動。

（4）麥芽除根

麥根的吸濕性強，如不除去，易吸收水分而影響麥芽的保存。麥根含有苦澀味物質(zhì)、色素和蛋白質(zhì)，對啤酒的風(fēng)味、色澤和穩(wěn)定性都不利。因此，經(jīng)干燥后的麥芽，應(yīng)立即用除根機除根，否則吸濕不易除去。

2.麥芽汁制備

麥芽汁的制備過程稱為糖化。糖化就是把干麥芽粉碎成砂粒大小的麥芽粒，依靠麥芽自身的各種水解酶，以水為溶劑，將麥芽粒中的淀粉、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)分解成可溶性小分子糊精、低聚糖、麥芽糖和胨等，由此制出的浸出物就是麥芽汁。

未分離麥糟的混合液稱為“糖化醪”，濾出汁液后稱麥芽汁（麥汁）；從麥芽中浸出的物質(zhì)稱為浸出物。一般麥芽浸出率為80%，其中有60%是在糖化過程中經(jīng)酶解作用后溶出的。

1）粉碎

粉碎是糖化的預(yù)處理，大麥整粒原料被皮殼包裹，與水接觸面小，粉碎后增加淀粉與酶及水的接觸面，加速酶促反應(yīng)速度，又有利于過濾。干燥后的麥芽須經(jīng)過40～60天貯藏，使之吸收一定水分，并提高酶活性，以利粉碎。粉碎細度要適當(dāng)，太細不好過濾，單寧色素溶出太多，影響啤酒質(zhì)量，太粗影響收率。

2）糖化方法

大麥中的淀粉、蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)，在大麥發(fā)芽或干麥粒浸漬時已有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿拥目扇苄蕴穷悺被岬瘸煞?，但其大部分尚需要在糖化階段通過各種酶的作用將它們分解并充分溶解出來。另外，輔料中的淀粉也是在麥芽糖化階段被最后水解成葡萄糖。

糖化溫度一般為65～70℃，糖化時間控制在20min左右，用碘液檢查糖化終點。按糖化速度和糖化最終產(chǎn)物的組成來看，糖化醪的濃度以14%～18%為宜。濃醪不僅影響酶對底物的作用速度，而且糖化產(chǎn)物中可發(fā)酵性糖所占的比例也會減少。（1）煮出糖化法：生產(chǎn)上常將糖化醪液的一部分，分批加熱到沸點，然后與其余未煮沸的醪液混合，使全部醪液溫度分批升高到不同酶分解所要求的溫度，最后達到糖化終了溫度。煮出糖化法可以補救一些麥芽溶解不良的缺點。（2）浸出糖化法：將全部醪液以一定的溫度開始，緩慢升到糖化終了溫度，浸出糖化法的醪液沒有煮沸階段。

3）麥芽汁過濾

糖化工序結(jié)束后，應(yīng)在最短時間內(nèi)，將糖化醪中溶出的物質(zhì)與不溶性麥糟分開，以得到澄清麥汁。以麥糟為濾層，利用過濾方法提取麥汁。再利用熱水洗出第一次過濾后殘留于麥糟中的麥芽汁。

4）麥芽汁煮沸與添加酒花

麥芽汁煮沸首先是破壞酶的活性，以穩(wěn)定可發(fā)酵性糖和糊精的比例，同時達到無菌的目的。煮沸時麥汁中析出一些受熱變性、凝固沉淀的蛋白質(zhì)，可以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。煮沸麥汁使水分蒸發(fā)，麥汁濃縮到要求的濃度。在麥汁煮沸過程中添加酒花，將其所含的樹脂、單寧物質(zhì)、芳香成分等成分溶出，以提高麥汁的生物和非生物穩(wěn)定性，并賦予麥汁獨特的苦味和香味。

酒花添加多根據(jù)酒花的香味采用二次、三次、四次添加法。香型、苦型酒花并用時，應(yīng)先加苦型酒花，以得到較高的酒花利用率，后加香型酒花，以提高酒花香味。在使用酒花時應(yīng)先加陳酒花，后加新酒花。在煮沸前5～10min添加最后一批香型酒花或質(zhì)量較好的酒花，然后除去酒花。

5．麥芽汁冷卻與澄清

麥汁煮沸定型后應(yīng)迅速進行冷卻，其目的是降低麥汁溫度，適于酵母發(fā)酵的要求，使麥汁吸收一定量的氧氣，以促進酵母繁殖，析出和分離麥汁中的熱、冷凝固物，以改善發(fā)酵條件和提高啤酒質(zhì)量。

3.主發(fā)酵

主發(fā)酵又稱前發(fā)酵，是發(fā)酵的主要階段。加酒花后的澄清麥汁冷卻至6.5～8.0℃，pH值為5.2～5.7時接種酵母，主發(fā)酵正式進行。

接種后15～20小時，池的四周出現(xiàn)白沫，并向池中間擴展，直至全液面。此時糖度下降，溫度上升，此階段維持2.5～3天進入高泡期。高泡期是發(fā)酵旺盛期，泡沫特別豐富，品溫高達8.5～9℃，泡沫表面出現(xiàn)棕黃色，此階段維持2～3天。落泡期是發(fā)酵的衰落期，溫度開始下降，降糖速度開始變慢，泡沫開始收縮，形成褐色泡蓋，此階段維持2～3天，至發(fā)酵終了時pH值為4.2～4.4。

4.后發(fā)酵

麥汁經(jīng)主發(fā)酵后的發(fā)酵液叫嫩啤酒，又叫鮮啤酒，此時酒的CO2含量不足，口味不成熟，不適于飲用，大量的懸浮酵母和凝固析出物尚未沉淀下來，酒液不夠澄清。一般還要經(jīng)數(shù)星期或數(shù)月的貯藏期，即后發(fā)酵期，啤酒的成熟和澄清均在后發(fā)酵期中完成。

主發(fā)酵結(jié)束后，撈去泡蓋，要求嫩啤酒的溫度為3.5～5℃，可發(fā)酵性糖含量為1.3%～1.5%。先開口發(fā)酵以防CO2過多，在酒沫涌出2～3天后封口，若有自動調(diào)壓裝置封口可早些。初期室溫在2.8～3.2℃，1個月后逐漸降至0～1℃。前高后低的目的是使殘?zhí)沁M一步發(fā)酵，隨后澄清。溫度不能忽高忽低，否則酒液上下對流，影響澄清，壓力變化也如此。

5.啤酒過濾

要使成品啤酒達到澄清透明，富有光澤，必須通過機械方法澄清。這樣可除去啤酒中的酵母和細菌以及微小的混濁粒子，使啤酒外觀富有吸引力，改善啤酒的生物穩(wěn)定性和非生物穩(wěn)定性。常用的有硅藻土過濾和離心分離法。9.4

其它發(fā)酵酒生產(chǎn)技術(shù)

9.4.1葡萄酒

1.葡萄酒的分類1）按葡萄生長來源不同分類：（1）山葡萄酒（野葡萄酒）

以野生葡萄為原料釀成的葡萄酒。（2）家葡萄酒

以人工培植的釀酒品種葡萄為原料釀成的葡萄酒。國內(nèi)葡萄酒生產(chǎn)廠家大都以生產(chǎn)家葡萄酒為主。2）按葡萄酒的顏色不同分類：（1）白葡萄酒

選擇用白葡萄或淺紅色果皮的釀酒葡萄，經(jīng)過皮汁分離，取其果汁進行發(fā)酵釀制而成的葡萄酒，這類酒的色澤應(yīng)近似無色，淺黃帶綠，淺黃，禾桿黃。顏色過深不符合白葡萄酒色澤要求。（2）紅葡萄酒

選擇用皮紅肉白或皮肉皆紅的釀酒葡萄，采用皮汁混合發(fā)酵，然后進行分離陳釀而成的葡萄酒，這類酒的色澤應(yīng)成自然寶石紅色、紫紅色、石榴紅色等。失去自然感的紅色不符合