提升耐高酸醋酸菌发酵酸度的工艺研究

提升耐高酸醋酸菌发酵酸度的工艺研究

张晓辉

吴广泉

张庆宇

余兴文

王

静

覃华静

董蓉蓉

迟薇薇

崔鹏举

（广东美味鲜调味食品有限公司，广东中山

528400）

摘要：该试验对耐高酸醋酸菌发酵高酸度醋的工艺方法进行了研究，通过逐步提升酸度法及发酵条件优

化，确定了耐高酸醋酸菌发酵高酸度醋生产工艺。关键词：高酸度醋；提升酸度；条件优化；生产工艺中图分类号TS264.22

文献标识码A

文章编号1007-7731（2020）06-0026-02

StudyontheTechnologyofImprovingtheFermentationAcidityofHighAcidResistantAcetobacter

ZhangXiaohuietal.

（GuangdongMeiweixianFlavoringFoodsCo.，Ltd.，Zhongshan528400，China）

Abstract:ThearticleresearchesthefermentationtechnologyofhighacidityvinegarbyhighacidityresistantAceto⁃bacter.TheproductionprocessofhighacidityvinegarbyhighacidresistantAcetobacterwasdeterminedbygradual⁃lyincreasingtheacidityandoptimizingthefermentationconditions.

Keywords:Highacidityvinegar;Improvingacidity;Optimizationofconditions;Productionprocess近年来，我国食醋行业市场消费呈快速增长趋势，同时居民的消费水平、消费理念也在不断提升，市场对醋产品的品质和层次要求也越来越高。冰醋酸的使用逐渐受到限制，不仅食醋行业，其他行业如药品、保健品、化妆品也逐渐倾向于用发酵食醋替代冰醋酸，因此研发及产业化生产高酸度醋酸已成为目前研究的重点［1］。如何提升食醋酸度，主要依托液体深层发酵工艺，国内外食醋液态深层发酵技术运用均较成熟，已普遍应用于生产酒精醋、果醋等产品。本研究基于液体深层发酵工艺，使用耐高酸醋酸菌，通过控制发酵的酸度和酒度，提升发酵液酸度，从而获得高酸度醋酸，并确定高酸度醋的发酵工艺［2］。

补料，逐步提升发酵醋酸度，设置补酒酒液浓度＞最大耐酸浓度，补酒后控制酒度＜最大耐酒浓度。1.3.3

酸度，结合残留酒度，可知最大耐受总浓度，根据最大耐连续发酵，分割方式根据最大耐受酒度进行测算，保证补料后酒度＜最大耐受酒度。1.3.4

及最终产量的影响，先后开展不同营养盐添加量和通氧量试验，并确定最佳营养盐添加量和最适的通氧量。具体方案如下：

（1）不同营养盐添加量对发酵周期影响试验营养盐用量分别为1.5、1.8、2.0和2.5g/L。

（2）不同通氧量对发酵周期影响试验分别为3.7、4.0、5.0和6.0L/h·L；

设置通氧量

设置

发酵条件优化试验

根据各影响因素对发酵周期

分割补料连续发酵分析

酸度提升达到最大发酵

受总浓度，配制相应浓度的酒精溶液，进行后续分割补料

1

1.1

材料与方法

材料

耐高酸醋酸菌种：德国福林斯（Frings）耐高酸

醋酸菌种。营养盐：国产酒精醋发酵营养盐。其他材料包括95°食用酒精、食品级冰乙酸。1.21.31.3.1

主要设备试验方法

醋酸菌耐酒耐酸试验取发酵10°醋的福林斯耐高

200L自吸式醋酸发酵试验罐。

2

2.1

结果与分析

醋酸菌耐酒耐酸水平

经过5次补酒补酸，补料后不

同酒度相应发酵周期、发酵后酸度及平均转化率如表1所示。从表1可以看出，随着升高补酒后的酒度，发酵酸度提升，发酵周期延迟长，平均转化率降低，其趋势如图1所示。由图1可知，随着补料后酒度越大，发酵周期增加幅度越大，发酵平均转化率下降越明显，最后2者呈直线上升或下降趋势。结合表1数据，初步确定耐高酸醋酸菌最大可发酵酸度约为15.8%，最大发酵总浓度约为16.3%，最大耐酒精酒度约为5.0°。

收稿日期：2020-02-01

酸醋酸菌，待其正常发酵进料4h后，将发酵菌液置于试验

罐中，继续发酵2~3轮后，开展不同程度的补酒补酸试验，设置补酒后酒度分别控制为3.5%、4.0%、4.5%、5.0%和5.5%，同时计算补加乙酸量，使发酵溶液中酸度∶酒度=7∶3。观察发酵周期、发酵产酸浓度及转化率情况，分析醋酸菌耐酒耐酸水平。在试验罐正常进料约4h后补酒补酸。1.3.2

发酵醋酸度提升

根据最大耐酒耐酸浓度，分批

作者简介：张晓辉（1984—）,男，安徽阜阳人，工程师，从事调味品研发及质量管理工作。

26卷06期张晓辉等

提升耐高酸醋酸菌发酵酸度的工艺研究

27

表1

补料后不同酒度发酵情况

试验次

99%乙95°酒精补料后补料后发酵发酵平均

数

酸添加添加量酒度总浓度周期酸度转化率量（L）（L）（°）（%）（h）（%）（%/h）试验11.50.518试验221

3.64.012.32211.80.18试验334.513.22612.70.16试验43214.115.20.15试验54.54

1.51.84.714.6试验6

52.224.915.75.016.316.948

15.8

0.130.08

注：a：发酵终点时残留酒度为0.5°；b：试验6补料完成后，产生较多泡沫，连续观察3d无明显产酸迹象。

发酵周期（h）

平均转化率（%/h）

60500.20

400.180.16300.140.12200.10100.080.0600.043.03.54.0酒精酒度4.5（°）

5.05.50.020.00图1

补料后不同酒度相应发酵情况变化趋势

2.2发酵醋酸度根据耐酒耐酸试验结果，设置补酒酒

度为30°，补酒后控制酒度小于5.0°，经过分批补料3次，发酵醋酸度提升情况及发酵周期、转化率情况如表2所示。根据试验结果，在保证补料后酒度低于5.0°的情况，逐步提升发酵酸度，最终可实现发酵醋酸度的提升，经过3平均转化率下降，次酸度提升，发酵醋酸度达到最后1次补酒平均转化率为15.81%。随着酸度提升，0.09%/h，与耐酒耐酸试验中酸度达到最大时转化率相近，表明此发酵的酸度已为最大酸度，再进行补酒将出现发酵异常的现象。

表2

发酵醋酸度提升结果补酒

发酵液

补酒补加酒补酒发酵后发酵平均

次数

体积

酒度液体积后酒酸度周期转化率（L）（°）（L）度（°）（%）（h）（%/h）第1次6030第2次69301194.7824第3次

803064.9812.523.0214.8215.81310.18270.140.09注：发酵后测定酸度时，酒精含量约为0.5°。

2.3分割补料连续发酵残留酒度为0.5°，可知发酵最

大总浓度约为16.3%，控制进料后酒度小于5.0°，则设置分割比例为30%，即80L发酵溶液体积，每次排料进料24L。连续发酵3批，发酵周期、发酵速率及产能情况如表3所示。采用30%比例分割发酵，发酵周期约为35h，平均转化率0.126%/h，发酵产能15.4L/d。相对于升酸发酵，转化率略有提升，这可能是因为菌种一直处于可适应的浓度条件，其发酵能力较为稳定。

表3

28%比例分割相应发酵情况

分割比发酵体排/进料进料后酒发酵周期(h)平均转化发酵产能

例积（L）量(L)度（°）速率（%/h）（L/d）30%80244.90350.12615.42.4不同营养添加量对发酵周期的影响由图2可知，提

升营养盐用量，可适当减少发酵周期时间，当营养盐用量控制在2.0g/L，可缩短发酵周期到33h。进一步提升营养盐用量，发酵周期无明显缩短，从企业投入成本角度出发，最佳营养盐添加量为2.0g/L。

3635

期（h）3433.4

周33

32.9

酵发3230

1.51.8

营养盐用量2.0

（g/L）

2.5

图2

不同营养盐用量度对发酵周期的影响

2.5不同通气量对发酵周期的影响由图3可知，通气量

增大，发酵周期没有明显缩短，但随着通气量增大，发酵溶液酒精的挥发将增大，影响发酵得率，进一步影响发酵成本。综合考虑，通气量为4.0L/h·L为此发酵罐最佳通气量。

33.5h）33

33

33

33

期（周32.8

酵发32.532

3.74.0通气量（L/h·L）

5.06.0图3

不同营养盐用量度对发酵周期的影响

3小结

本试验研究了耐高酸醋酸菌发酵高酸度醋工艺，通

过耐酒耐酸试验分析了耐高酸醋酸菌最大耐酒性和最大发酵酸度，设置了酸度提升方案，重点控制补酒后发酵溶液的酒度不得高于最大耐酒酒度，分批次逐步提升酸度到最大发酵酸度。并对发酵条件进行优化，最大化缩短发酵周期，提升发酵产能，优化发酵成本。参考文献

1］王亚利，洪厚胜，张继民，等.液态发酵高酸度醋的发展前景［J］.

中国调味品，2007，345（11）：16-20.

2］亓正良，杨海麟，张玲，等.高酸度醋发酵工艺研究［J］.食品与生

物技术学报，2010，29（6）：911-915.

（责编：张丽）

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