1、蘋果醋釀造工藝的概述:Fruitvinegarhasnowbecomeatrend,healthdrinks,thesubjectofproceedingfromreality,applejuiceasrawmaterialafterprocessing,suchasaccessaftertheyeast,fruitvinegarmadefromfermentedbacilliacetate.Majorresearchqualityvinegarbrewingmethods,processesandimprovementofitsflavorisapplevinegartobrewingqua

2、lityobjectives,analysisoftheproductionprocessinthemaintechnicalparameters,toachievethepurposeofoptimizingprocess.1 緒論醋酸發酵的主產品是醋酸、食醋及醋酸飲料.醋酸發酵起源于食醋發酵。醋是人類最早的釀造調味品。我國果醋生產量很小，目前國內研究并開發的果醋主要有葡萄醋、梨醋、柿子醋、山楂醋、蘋果醋；果醋具有降血壓、軟化血管、幫助消化、降血糖、減肥、抑菌等功能，富含K、Zn、有機酸、多酚類功能因子，比糧食醋具有更好的保健性；同時含果香、果酸，比糧食醋有更好的風味特點及適口性。1.1 果

3、醋發酵機理1醋酸菌是食醋釀造中醋酸發酵階段的主要菌，醋酸菌的發酵機理及酶學特性研究認為，它具有氧化乙醇生成醋酸的能力。乙醇向醋酸的轉化分兩步，中間產物是乙醛：1.2 醋酸發酵技術發酵在生理學上是指微生物的無氧呼吸和有氧呼吸以外的一種生物氧化作用，在生物氧化過程中有機化合物本身既是電子（或氫）供體同時又是其受體，在工業生產中發酵是利用微生物獲得產品的泛稱，發酵工程是研究利用微生物的工業，即微生物參與的工藝過程，與其相關的技術即發酵技術。發酵生產分固體發酵和液體發酵兩種方式，固體發酵勞動強度大、傳質和傳熱困難、產率和收率低、培養過程檢測困難；液體發酵有表面發酵和深層發酵兩種方式，深層發酵包括分批發

4、酵（間歇發酵）、連續發酵、補料分批發酵等方式，是生產上采用的最主要方式2。果實釀醋廣泛采用的發酵技術為分批發酵，方法有固態法、液態法及固液結合法，液態發酵法又分為靜置表面發酵、深層發酵、酶法液體回流及固定化連續分批發酵等。液態法發酵具有易操作管理、規?；瘶藴驶a，又有利于提高原料利用率、產酸速率和酒精轉酸率，液體法生產是最有效和先進的工藝技術方法。1.3 果醋風味化學特性1.3.1 果醋的酸味酸味是酸性調味品最主要的質量指標，不同的有機酸有不同的酸味特征，對食醋的酸味有影響，乙酸具有刺激性，琥珀酸有鮮味、富馬酸、蘋果酸爽快但有澀味，葡萄糖酸爽快且柔和，現代食品分析技術充分研究及闡明了果汁、果

5、酒、糧食醋中的酸味構成。食醋總酸5%左右，一般揮發酸占90%，主要是乙酸；不揮發酸10%；不同果醋的有機酸組成差異較大，果醋在味覺上與谷物醋的差別主要是有機酸的差異，有機酸的組成與原料、菌種、工藝及技術管理有關。1.3.2 蘋果醋的香氣成分食醋的香氣有醇類、醛類、酯類、酸、內酯、酚、酮類七大類，酯香是水果香氣成分之一，是果醋的特征香氣成分。酯香成分組成、含量與水果品種、酒精發酵、醋酸發酵、熟成期有關，研究人員從蘋果醋中鑒定出30種酯香成分，其中乙酸乙酯的含量最高在65-1000PPm,蘋果果實的香氣化合物250種以上，其中醇類、醛類、酯類是特征嗅感的主要成分，果實揮發酯含量高的有紅玉、初秋、富

6、士，蘋果汁起決定作用的酯香物質為2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸已酯。酯香的生成還與酒精發酵、醋酸發酵、成熟方法與時間有關；酵母細胞內酯酶作用產生的酯主要是乙酸乙酯，還可形成部分脂肪酸酯，產酯酵母產生成以乙酸乙酯、丁酸乙酯為主的多種酯類。2 生產中醋酸菌選育方法2.1 菌種酵母菌；葡萄酒酵母1450；醋酸菌；蘋果醋酸發酵母液；醋醅。2.2 培養基碳源2.5g；氮源2.0g；酵母膏0.2g；K2HPO40.2g；NAHPO40.4g；MgSO40.1g。2.3 菌種分離篩選流程樣品經過高酸馴化得到所需菌株3 3，通過增殖培養得到更多的菌體后稀釋分離加以純化然后斜面保藏再經過產醋酸定性試驗得到最終

7、的菌株。2.4 優勢菌種篩選過程分析2.4.1 高酸馴化在三角瓶中加入產酸培養基，接入10%的樣品液，30搖床醋酸發酵，當醋酸含量達5%左右時，流加酒精，使三角瓶內的酒精量保持3%，繼續發酵，至產醋酸8%以上時停止發酵。2.4.2 分離純化挑選透明圈大，細胞形態類同，且占生長優勢的單菌落約200個，把這200個單菌落在平板上多次劃線分離，純化后分別進行搖瓶發酵，得到純化菌株。2.4.3 醋酸定性試驗進行醋酸定性試驗，均形成紅褐色沉淀，說明分離到的菌為醋酸菌。2.4.4 初篩將分離純化得到菌株經碳酸鈣平板培養基初選，根據其HC值與對照菌株相比，初選出15株優勢醋酸菌。2.4.5 復篩將初篩菌株進

8、行搖床產酸試驗，發酵條件為500ml,發酯液裝量130ml,溫度30C,車速90r/min,每個菌種作三個平行試驗,測定終發酵酸度、揮發酯，記錄并計算其平均值。結果如表1所示。對復篩產酸試驗結果進行方差分析，菌株間產酸存在顯著差異，產酯存在差異。試驗分離獲得三株高產醋酸菌，其中兩株來自于蘋果醋發酵母液，一株從醋醅中分離得到純化菌株,這三株菌的產酸量明顯高于其它菌株，這三株菌的揮發酯含量也較高，而且三株菌的產酸量與揮發酯含量都高于對照菌株。由以上篩選也說明傳統的固態發酵中存在著多菌種，不屬純種發酵，多菌種發酵是固態醋良好質量風味的基礎4。2.5 篩選所得優勢菌種鑒定2.5.1 菌株的形態特征電子

9、顯微鏡下觀察，蘋果醋發酵液中細胞為橢圓形，大小0.60.7X0.81.0以mi純化菌細胞為桿狀，大小0.50.6X0.91.1以mi成對或成鏈存在。菌落圓形，隆起，表面光滑。半固體洋菜穿刺培養，三株菌均有云霧狀擴散，鞭毛染色后電鏡觀察，發酵液中菌體為極生鞭毛，純化菌株為周生鞭毛。2.5.2 培養特征在葡萄糖、酵母膏、乙醇斜面上生長旺盛；在高糖培養基上產酸；在蘋果酒中生長，并使酒渾濁；HonyerFrateur培養基中不生長5。2.5.3 生化特性試驗將三個菌株進行其過氧化氫酶生成試驗、以銨鹽為唯一碳源的生長試驗、分解乙酸鹽的能力試驗、產葡萄糖酸試驗、酮基化合物的生成試驗，檢測結果如表2所示：由

10、表2根據Frateur的醋桿菌的分類系統，菌種鑒定為：純化菌株為氧化菌中的惡臭醋桿菌；發酵液菌株為中氧化菌中的中氧化醋桿菌。2.6 優質菌株的特性從醋醅中分離得到純化菌株，蘋果醋母液中分離得到兩株優質菌株。菌種鑒定結果為：純化菌株為氧化菌中的惡臭醋桿菌，周生鞭毛；兩株優質菌株為中氧化菌中的中氧化醋桿菌，極生鞭毛。這三株菌株產酸速度快，產酸量高，產酯量高，發酵風味理想。現在自然發酵醋醅和生產用的醋酸菌大多屬醋酸桿菌屬，分離到的菌株經鑒定也屬于此屬，而不是葡萄糖桿菌屬。醋醅中菌種構成繁雜，不同發酵時期菌種構成也不相同，其作用及對風味影響還有待進一步研究。3蘋果醋發酵工藝簡介3.1 蘋果汁分批發酵3

11、.1.1 方法乙醇脫氫酶活性的測定,酶活力單位定義：每分鐘催化氧化1以mol乙醇為一個酶活力單位，4.0吸光度等于氧化11Imol的乙醇。3.1.2 工藝要點6濃縮蘋果汁的稀釋：將濃縮蘋果汁加水稀釋至12°Bx，巴氏殺菌，冷卻待用。酵母菌培養：12°Bx麥芬汁200ml,接入斜面菌種，28C30c搖床培養24h。醋酸菌培養：將液體葡萄糖酵母膏培養基置于250ml三角瓶中，高壓殺菌20min。冷卻后每瓶加入3.5ml無水乙醇，接入斜面培養菌種，30C搖床培養，每12h用氫氧化鈉滴定，當酸度升至1.82.0%時接種。酒精發酯：將殺菌后的蘋果汁接入5%舌化好的酯母菌培養液，室溫下

12、發酪45天，至殘糖降至0.4%以下終止發酵，巴氏殺菌，過濾后測酒精度、還原糖及酸度。醋酸發酵：將酒精發酵后的試液定量置于250ml或500ml殺菌的三角瓶中，棉塞封口，接醋酸菌培養液入搖床發酵，每12h測一次酸度，至酸度不再上升時，發酵結束。巴氏殺菌，過濾后測酸度、酒精度、還原糖。3.1.3工藝影響因素3.1.3.1 接種量對工藝的影響結果可以看出隨接種量的增加產酸速度有增加的趨勢，5%接種量產酸速度偏低，說明接種量小會明顯影響發酵周期，雖不同接種量酒精轉酸率差別不大，15%接種量在發酵后期酸度變化明顯，不易于發酵控制，10%的接種量比較適宜，72小時發酵完成。3.1.3.2 不同酒精度對工藝

13、的影響分結果如圖1所示：菌株在24h酸量變化不大，增長緩慢，與初始高酒精對菌的抑制作用有關；不同酒精度發酵周期不同，酒精度越低發酵周期越短，這于產酸高峰期有關，酒精度為4.5%產酸高峰在24至72小時內，酒精度5.5%、6.5%、7.5%的產酸高峰在48至84小時內，此時發酵液酒精度在2.5%-1%范圍內，以后醋酸發酵趨于平緩，這與發酵后期的高酸度對醋酸菌抑制有關，隨酒精降低酸度升高醋酸發酵強度減弱，因而分批醋酸發酵存在產酸高峰的最適酒精含量范圍。3.2蘋果汁固定化發酵3.2.1 工藝要點73.2.1.1 細胞制備將醋酸菌試管菌種接種于三角瓶活化培養基，30c搖床培養48h左右至酸度1.8-2

14、.0%,5000rpm離心濃縮20分鐘。3.2.1.2 固定包埋法：把濃縮菌液與4%8藻酸鈉溶液以1：4比例混合均勻，用9號注射器將混合液滴入3%CaCl2溶液中，低溫固化2h后用無菌水洗滌，即得直徑為3mRE右的凝膠顆粒。吸附法：將濃縮菌液以1：1與直徑4m怯右的碎玉米棒混合均勻，低溫吸附4h?；罨?將固定化細胞于活化培養液中，30搖床活化48小時。3.3發酵工藝比較蘋果汁固定化醋酸發酵比分批發酵周期短，適合于流動膜固定化發酵。流動膜固定化搖床發酵的產酸速度、酒精轉酸率高于固定膜醋酸發酵和分批發酵。在固定化搖床發酵中，發酵溫度、發酵液酒精含量、搖床轉速、固定化菌的相對裝量影響醋酸菌的增殖和發

15、酵結果；蘋果汁適宜的固定化搖床發酵條件為：酒精度4.5%，溫度30，搖床轉速120rpm，固定化菌與發酵液體積比1:2，產酸速度0.8g/L.h，酒精轉酸率75%，發酵周期42小時。采用連續分割流加50%體積的發酵液可實現連續發酵，發酵時間24小時可維持產酸速度0.72g/L.h，酒精轉酸率74%。蘋果汁采用固定膜醋酸發酵，發酵可在60小時內完成，但發酵效率明顯低于流動膜發酵，影響產酸速度、酒精轉酸率、酸度等發酵結果的主要因素是通氣狀況和發酵液流動的均勻程度。采用吸附法固定膜，由醋醅中分離得到的菌種比AS1.41有更好的適應性。4結論通過以上實驗和結果分析比較得出結論：蘋果原汁采用深層醋酸發酵及固定化醋酸發酵技術可釀造出具有蘋果酸味、香氣及色澤特征的優質果醋。試驗分離得到并鑒定出三株醋酸菌，并篩選出