食品生物技术
食醋的酿造
一．食醋的定义与历史
工业合成氨
1. 食醋是以淀粉质为原料，经过淀粉糖化.酒精发酵.醋酸发酵三个主要过程及后热陈酿而酿造成的一种酸.甜.咸.鲜诸味协调的酸性调味品。 2. 醋的历史
人类食用醋的历史非常悠久，有人认为约有一万多年。有关醋的文字记载的历史，至少也有三千年以上，是和食盐一样属于最古老的调味品。因此，正如茶文化、酒文化一样，醋也是一种文化。
醋，古汉字为“酢”，又作“醯”。《周礼》有“醯人掌共醯物”的记载，可以确认，我国食醋西周已有。晋阳(今太原)是我食醋的发祥地之一，史称公元前8世纪晋阳已有醋坊，春秋时期遍及城乡。至北魏时《齐民要术》共记述了大酢，秫米神酢等二十二种制醋方法。唐宋以来，由于微生物和制曲技术的进步和发展，至明代已有大曲、小曲和红曲之分，山西醋以红心大曲为优质醋用大曲，该曲集大曲、小曲、红曲等多种有益微生物种于一体，所酿之醋最驰名者应首推中华老字号《益源庆》，史称明太祖之孙朱济焕被封太原府为宁化王，《益源庆》名醋被指定为宁化王府的专酿醋，因改部分白醋为熏醅，其风味大增，后世称为宁化府熏醋。清顺治元年(1644年)，梗阳(今清徐)中华老字号《美和居》又改高梁大曲熏醋为老陈醋，突出了“夏日晒、冬捞冰”的新醋陈酿工艺，形成该字号食醋的独特品味，并将产品定名为“老陈醋”，从此名声大振，被后世称为“山西老陈醋”，因其历史悠久，风味独特，被列为我国“四大名醋”之首。已故著名微生物学家方心芳先生，早在本世纪三十年代就对《美和居》山西老陈醋的工艺进行了总结和肯定，指出“清源醋之发酵温度高至40℃以上，其酪酸菌、乳酸菌必起作用，山西醋之气味别致亦可证明醋酸菌以外的细菌作用。”已故著名微生物学家陈騊声先生则在各种著作中明确指出：清徐《美和居》至今已经历了300余年的风雨沧桑，由山西老陈醋集团继承和发扬这一宝贵的民族遗产。
二.醋的分类
食醋由于酿制原料和工艺条件不同，风味各异，没有统一的分类方法。
1、若按制醋工艺流程分类，可分为酿造醋和人工合成醋。酿造醋又可分为谷物醋（用粮食等原料制成）、糖醋（用饴糖、蔗糖、糖类原料制成）、酒醋（用食用酒精、酒尾制成）。谷物醋根据加工方法的不同，可再分为熏醋、特醋、香醋、麸醋等。人工合成醋又可分为醋和白醋（白醋可再分为普通白醋和醋精）。醋以酿造醋为佳，其中又以谷物醋为佳。
2、若按原料处理方法分类，粮食原料不经过蒸煮糊化处理，直接用来制醋，称为生料醋；经过蒸煮糊化处理后酿制的醋，称为熟料醋。
3、若按制醋用糖化曲分类，则有麸曲醋、老法曲醋之分。
4、若按醋酸发酵方式分类，则有固态发酵醋、液态发酵醋和固稀发酵醋之分。
5、若按食醋的颜分类，则有浓醋、淡醋、白醋之分。
6、若按风味分类，陈醋的醋香味较浓；熏醋具有特殊的焦香味；甜醋则添加有中药材、植物性香料等。
三．食醋的生产工艺原理
（一）食醋生产的三个主要过程
一是原料中淀粉的分解，即糖化作用（水解）；二是酒精发酵，即酵母菌将可发酵性的糖转化成乙醇（发酵）；三是醋酸发酵，即醋酸菌将乙醇转化成乙酸（氧化）
1.淀粉水解
将大米等淀粉质原料经过粉碎使细胞膜破裂，再经蒸煮糊化，加入一定量的淀粉酶，使糊化后的淀粉变成酵母能够发酵的糖类。由淀粉转化为可发酵性糖的过程称为糖化。在糖化发酵时所用的霉菌中的酶包括α-淀粉酶、糖化酶、转移葡萄糖苷酶、果胶酶、纤维素酶等，由于这些酶的协同作用，使淀粉分解生成葡萄糖、麦芽糖，再由酵母生成酒精。还有少部分非发酵性糖变成残糖而存在醋中，使食醋带有甜味。
这一过程分为糊化、液化和糖化三个阶段。
(1)、糊化作用
原料蒸煮时，淀粉吸水膨胀，细胞间的物质和细胞内的物质开始溶解，植物组织细胞壁遭到破坏。淀粉颗粒的体积膨胀增大，粘度增加，呈溶胶状态，这一过程称为淀粉的糊化作用。
(2)、液化作用
在α-淀粉酶的作用下，使原来浆糊状的淀粉溶胶变为溶液状态，粘度急速降低，流动性增大的过程叫淀粉的液化。在正常生产中，一般液化液的D.值可高达15%～碳油21%。
（3）、糖化
其反应式为（C6H1O5）n＋nH2O—→n（C6H12O6）
食醋生产中常用的糖化剂有：糖化酶制剂、根霉曲、黑曲霉麸曲、白曲霉麸曲等。
2.酒精发酵
淀粉经过糖化后可得到葡萄糖,将糖化30min后的醪液打入发酵罐,再把酵母罐培养好的酵母接入。酵母菌将葡萄糖经过细胞内一系列酶的作用,生成酒精CO2。在发酵罐里酒精发酵分3个时期前发酵期,主发酵期,后发酵期。
3.醋酸发酵阶段
醋酸菌将酒精氧化成醋酸,必须有充分的氧气、足够的前体物质、一定的水分及适宜的温度,而固态分层发酵法可满足上述四项条件。
4.后热与陈酿
食醋品质的优劣取决于香味三要素。而。香味的形成是十分复杂的，发酵过程中形成外。与后热陈酿过程中一系列化学反应有很大关系。
aoi测试（二食醋发酵工艺类型
固态法
固态法酿醋工艺，传统的固态法酿醋工艺主要有3种。
1、用大曲制醋：以高粱为主要原料，利用大曲中分泌的酶，进行低温糖化与酒精发酵后，将成熟醋醅的一半置于熏醅缸内，用文火加热，完成熏醅后，再加入另一半成熟醋醅淋出的醋液浸泡，然后淋出新醋。最后，将新醋经三伏一冬日晒液与捞冰的陈酿过程，制成泽黑裼、质地浓稠、酸味醇厚、具有特殊芳香的食醋。著名的有山西老陈醋。
2、用小曲制醋：以糯米和大米为原料，先利用小曲（又称酒药）中的根霉和酵母等微生物，在米饭粒上进行固态培菌，边糖化边发酵。再加水及麦曲，继续糖化和酒精发酵。然后酒醪中拌入麸皮成固态入缸，添加优质醋醅作种子，采用固态分层发酵，逐步扩大醋酸菌繁殖。经陈醋酿后，采用套淋法淋出醋汁，加入炒米及白糖配制，澄清后，加热煮沸而得香醋。著名的有镇江香醋。
3、以麸皮为主料，用糯米加酒或蓼汁制成醋母进行醋酸发酵，醋醅陈酿一年，制得风味独特的麸醋。著名的有四川保宁（今阆中县）麸醋及四川渠县三汇特醋。
一次性奶茶杯
固态发醋法酿醋，由于是利用自然界野生的微生物，所以发酵周期长，醋酸发酵中又需要翻醅，劳动强度大。酒母，进行酒精发酵，再用纯种培养醋酸菌制成的醋母，进行醋酸发酵而制得食醋。也有采用酶法液化通风回流法，将原料加水浸泡磨浆后，先添加细菌α-淀
粉酶加热液化,再加麸曲糖化,糖化醪冷却,加入酒母进行酒精发酵,待酒精发酵结束,将酒醪、麸皮、砻糠与醋母充分混合后，送入设有假底的醋酸发酵池中，假底下有通风洞，可让空气自然进入，利用自然通风及醋回流代替翻醅，并使醋醅发酵温度均匀，直至成熟。酶法液化通风回流法的产量，出醋率和劳动生产率均比传统法高。
液态法
液态法酿醋工艺，传统的液态法酿醋工艺有多种。
生物三节律
1、以大米为原料，蒸熟后在酒坛中自然发霉，然后加水成液态，常温发酵3-4个月。醋醪成熟后，经压榨、澄清、消毒灭菌，即得泽鲜艳、气味清香、酸味不刺鼻、口味醇厚的成品。著名的有江淅玫瑰米醋。
2、以糯米、红曲、芝麻为原料，采用分次添加法，进行自然液态发酵，并经3年陈酿，最后加白糖配制而得成品。著名的有福建红曲老醋。
3、以稀释的酒液为原料，通过有填充料的速酿塔内进行醋酸发酵而成，如辽宁省丹东白醋。
液态发酵法制醋也渐采用深层发酵新工艺。淀粉质原料经液化、糖化及酒精发酵后，酒醪送入发酵罐内，接入纯粹培养逐级扩大的醋酸菌液，控制品温及通风量，加速乙醇的氧化，生成醋酸，缩短生产周期。发酵罐类型较多，现已趋缶使用自吸式充气发酵罐。它于50年代初期被联邦德国首先用于食醋生产，称为弗林斯醋酸发酵罐，并在1969年取得专利。日本、欧洲诸国相继采用。中国自1973年开始使用。
四.食醋、香、味、体是如何形成的？裂隙水
1.酸味的形成：原料中的淀粉经霉菌（或酶制剂）、酵母菌和醋酸菌的分解生成了醋酸，是食醋中酸味的主要来源。除醋酸外，食醋中还含有乳酸、延胡索酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、α-酮戊二酸等不挥发性酸。
2.甜味的形成：食醋中的糖类来源于各种原料，其中以葡萄糖与麦芽糖最多，此外还有甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、糊精、蔗糖等。另外甘油、甘氨酸等也具有一定的甜度。
3.鲜味的形成：食醋中的鲜味来源于食醋中的氨基酸，如谷氨酸及谷氨酸－钠盐均有鲜味。
4.咸味的形成：醋酸发酵完毕之后，加入食盐不仅能抑制醋酸菌对醋酸的进一步氧化，而且还给食盐带来咸味，并促成各氨基酸给予食醋鲜味。
5.苦味、涩味的形成：食醋的苦味和涩味主要来源于盐卤。另外，微生物在代谢过程中形成的胺类，如四甲基二胺，1,5－二氨基戊胺，都是苦味物质，它们赋予食醋苦味。有些氨基酸也呈苦味。过量的高级醇呈苦涩味。
6.香味的形成：食醋中香味物质含量很少，但种类很多。只有当各组分含量适当时，才能赋予食醋以特殊的芳香。
7.素的形成：食醋的素来源于原料本身和酿造过程中发生的一些变化。原料中如高粱含单宁较多，易氧化生成黑素。原料分解生成的糖和氨基酸发生美拉德反应生成氨基糖呈褐，葡萄糖在高温下脱水生成焦糖。另外，还可人工添加素，如添加酱或炒米，以增加泽。
8.醋体的形成：食醋的体态决定于它的可溶性固形物的含量。组成可溶性固形物的主要物质有食盐、糖分、氨基酸、蛋白质、糊精、素等。固形物含量高，体态粘稠；反之则稀薄。
五．食醋常用的原料介绍
1.主要原料
①粮食：长江以南习惯采用大米和糯米为酿醋原料，长江以北多以高粱、玉米、小米作为酿醋原料，而制曲原料常用小麦、大麦、豌豆等。
②薯类：薯类作物产量高，块根或块茎中含有丰富的淀粉，并且原料淀粉颗粒大，蒸煮易糊化，是经济易得的酿醋原料。用薯类原料酿醋可以大大节约粮食。常用的薯类原料有甘薯、马铃薯、木薯等。
③农产品加工副产物：一些农产品加工后的副产物，含有较为丰富的淀粉、糖或酒精，可以作为酿醋的代用原料。利用农产品加工的副产物酿醋，不仅可以节约粮食，还是大搞综合利用、变废为宝的有效措施，常用于酿醋的农产品加工副产物有麸皮、米糠、高粱糠、淘米水、淀粉渣、甘薯渣、甜菜头尾、糖糟、废糖蜜、酒糟等。农产品加工副产物作为酿醋原料，其成分不一定适宜，有的原料有效成分过于稀薄，有的原料有效成分过于浓厚，需要很好地调整。
④果蔬类原料：水果和有的蔬菜中含有较多的糖和淀粉，在果蔬资源丰富地区，可以采用果蔬类原料酿醋。常用于酿醋的水果有梨、柿、苹果、菠萝、荔枝等的残果、次果、落果或果品加工副产物皮、屑、仁等。能用于酿醋的蔬菜有番茄、菊芋、山药、瓜类等。此外野生植物原料，如野果、橡子、酸枣、桑葚、胶藕、蕨根，目前也可用于酿醋。
不同的原料会赋予食醋成品不同的风味，如糯米酿制的食醋残留的糊精和低聚糖较多，口味浓甜；大米蛋白质含量低、杂质少，酿制出的食醋纯净；高粱含有一定量的单宁，由高粱酿制的食醋芳香；坏甘薯含有甘薯酮，常给甘薯醋留下不愉快的瓜干杂味；玉米含有较多的植酸，发酵时能促进醇甜物质的生成，所以玉米醋甜味突出。不同的水果会赋予果醋各种果香，选用不同的原料，可以酿出不同风格的食醋。
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