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1、食品微生物JIANGSU FOOD SCIENCE COLLEGE题目苹果醋发酵论文学院食品与营养工程学院专业食品贮运与营销班级贮运113学号0105111335学生姓名吴丹二0 一二年十一月一日苹果醋发酵论文摘 要: 众所周知，水果是一种食疗同源的天然食品。它不仅含有人体所需的各种 营养物质，而且含有多种生理活性成分。对防治疾病、促进人体健康具有明显的 作用。食醋不但有调味作用，而且具有营养保健功效。传统食醋是以粮食为原料 发酵而得，口味单调，而以水果为原料经科学方法酿造的果醋，不仅可以达到食 用醋的酸度、在成分上部分保留了水果的营养物质，而且还具有独特的果香气， 风味独特，功效更佳。果醋是
2、以水果或果品加工的下脚料为主要原料，经酒精发 酵、醋酸发酵酿制而成的一种营养丰富，风味优良，保健作用突出的新一代酸性 调味品或饮料。我国果醋历史悠久，几乎与果酒是同时代的产物，早在夏朝就开 始有记载。随着人们生活水平的不断提高，果醋的保健功能也越来越受到人们的 重视，国内正掀起喝果醋的热潮。有关果醋菌种、果醋工艺和果醋调配的研究也 越来越受到研究者的青睐。对试验水果进行组成成分的分析表明 :红富士苹果的 含水量和含糖量都较高，不仅利于榨汁，而且所含糖度适于酵母菌的生长，利于 酒精发酵、醋酸发酵，成为获得糖酸比例适中的果醋的良好原料。本文工艺实例 以鲜苹果为原料加工制成苹果浆，再经酒精发酵和醋酸
3、发酵酿制苹果醋，并分析 了苹果醋的加工工艺和操作要点。该产品保留有较多的维生素、食用纤维、有机 酸等，对人体具有保健作用。关 键 词: 苹果浆 苹果醋 酒精发酵 醋酸发酵引言随着人民生活水平的不断提高，人们对食品内在质量提出越来越高的要求。 人们不再仅仅满足于食品的营养及感官品质，而且还希望所摄入的食品对人体健 康起促进作用，达到防病健身、延年益寿的目的。因此，营养保健食品是当今世 界饮食消费的新潮流。随着科学技术的飞速发展，搞清或基本搞清了许多对人体 健康有益的食品成分与各种疾病的发生的关系，使得通过改善饮食条件和发挥食 品本身的生理调节功能而达到提高人体健康的目的成为可能。苹果醋是苹果综合
4、利用开发的产品，其用途非常广泛，可以作为高档调味品、 醋酸饮料、制成各种类型的保健品以及用于医疗行业等。将苹果加工成果浆后酿 制的苹果醋，溶解了苹果中全部的营养成分，补充了粮食醋中钾、锌等微量元素 的不足，特别是苹果醋中丰富的维生素、低分子多糖及多种有机酸等成分，提高 了其营养价值及保健功能，深受国内外人士的普遍关注。果肉型苹果醋的开发生 产对于充分利用苹果资源，提高果农收入，丰富醋酸饮料市场，节约粮食，促进 地方经济的发展有着重要的意义。一、果醋的生产工艺及果醋分类等概述一）发酵工艺及优缺点概述1、全固态发酵法工艺流程：果品原料一切除腐烂部分清洗一破碎一加少量稻壳、酵母菌一固态酒精发酵一 加
5、麸皮、稻壳、醋酸菌一固态醋酸发酵一淋醋一灭菌陈酿一成品这种方法制醋时需要拌入较多的疏松材料，使醋料疏松，能容纳一定量的空 气。由于发酵过程中加入的辅料和填充物多，基础物质较液态发酵法丰富，因此 有利于微生物繁殖而产生不同的代谢产物，使制得的成品中总醋、氨基酸、糖分 浓度高，因此制品酸味柔和、酸中回甜、香气浓郁、果香明显，口味醇厚、色泽 良好，是传统制醋法。但这种方法也有一些缺点，如卫生条件差、劳动强度高、 生产周期长、原料利用率低、生产能力低，同时果醋产率低、质量不易稳定。2、全液态发酵法工艺流程： 果品原料切除腐烂部分一清洗一破碎、榨汁除去果渣一粗果汁接种酵母一液态 酒精发酵一加醋酸菌一液态
6、醋酸发酵一过滤一灭菌一陈酿一成品这种方法具有酿造周期短、产量高、劳动强度低、原料利用率高、成品卫生 好、占地面积小等优点，因此是酿造工业发展的方向。但此法由于使用纯培养菌 种，其微生物种类少、酶系不丰富，再加上酿造周期短，产品的风味、色泽及体 态较固态发酵法生产的食醋要差些，品质有待提高。3、前液后固发酵法工艺流程： 果品原料切除腐烂部分一清洗一破碎、榨汁除去果渣一粗果汁一接种酵母液态 酒精发酵一加麸皮、稻壳、醋酸菌一固态醋酸发酵一淋醋一灭菌陈酿一成品综合前两种工艺的优点，较固态发酵法缩短了发酵时间，提高了果醋的风味 但操作也比液态发酵法复杂，周期长，还有待改进。另外，固定化细胞发酵是 20世
7、纪 70 年代开始发展的微生物发酵新技术，固 定化发酵技术是指使用固定化生长菌体进行的发酵，实质上是菌体繁殖与产物生 成分离的二步发酵技术，它又是利用充作酶源的菌体，人工实现生物体部分机能 的固定化酶工程技术之一。其特点是重复利用微生物进行多级反应，使用反应柱 或反应床可实现连续发酵，避免反馈调节或产物消耗，提高发酵生产率，降低设 备费用。近几年，有研究报道，果粮同时发酵制果醋的方法，也有待于进一步开 发利用。二、苹果醋发酵工艺概述苹果醋的酿造方法有多种，各研究者和企业根据自己需要选用不同的方法。1、以苹果汁发酵制醋：用苹果原汁醋酸发酵做饮料，其乙醇发酵以葡萄酒酵母 为生产菌株，发酵得到苹果酒
8、。以醋酸菌为生产菌株，采用酒精度 3、糖 度 7.5 的苹果酒，制得浓缩原汁苹果醋发酵饮料，可直接饮用，风味良好， 醋液澄清透明。2、废物利用，用苹果渣发酵制醋：其酒精发酵采用30 一 33C，酵母按0.5%的 接种量，按干酵母计，发酵4天，醋酸发酵温度为30 一 35 C，种子接种量 为 10%，发酵时间为 8 天。醋体呈淡黄色、香味浓郁、口味柔和微甘，各项 指标都符合食醋国家标准。3、用苹果直接打浆制醋：直接把苹果打浆固态发酵，得到符合国家标准的苹果 醋。4、利用苹果酒直接发酵制醋：生产周期大大缩短，但原料成本高。三、果浆酿造苹果醋新工艺1、 材料菌种：酿醋用活性干酵母、酿醋用活性醋酸菌原
9、辅料：红富士苹果，维生素C,果胶酶，白砂糖。仪器设备：分析天平，台秤，显微镜，保温箱，灭菌锅，蒸馏装置，酒精比 重计，破碎机，打浆机，发酵罐，均质机。2 、工艺流程护色液 果胶酶 糖源III原料苹果f选果、洗果f去皮、去核f破碎打浆f酶处理f调整糖度f酒精发酵f 醋酸发酵f均质f灌装f杀菌f苹果醋成品tt酵母菌醋酸菌3 、工艺操作要点3.1 选果、洗果选择成熟度高、果实丰满的红富士苹果，将腐烂、机械损伤的果实和树叶等 杂物剔除，以免影响苹果醋最终的色、香、味，减少微生物污染的可能。洗果温 度控制在40C以下，流动水漂洗。必须将附着在原料果实上的泥土、微生物和 农药洗净，通过清洗将苹果原料携带的
10、微生物降低到原来的 2.5%5.0%。3.2 破碎打浆、护色将洗净的苹果破碎成3mm左右的碎块，并将其浸泡在0.05% 0.1%维生素 C护色液中5min或pH4.0的柠檬酸缓冲溶液中30min，然后放到食品捣碎机中 进行榨汁，同时进行粗滤。破碎时尽量避免物料与空气的接触，以防果肉的褐变。3.3 酶处理添加果胶酶有利于分解苹果中的果胶物质为可溶性成分，便于提取色素或芳 香物质。加入0.1%果胶酶，在50C酶解lh2h。3.4 调整糖度添加白砂糖调整果浆糖度为12 BX,调整糖度时可直接将蔗糖缓慢加入果 浆中并缓慢搅拌，否则蔗糖会在发酵醪液底部结晶；或者预先将糖溶化在少量热 果浆中后再加入发酵醪
11、中。3.5 酒精发酵1、酒精发酵可分为 3个时期：前发酵期、主发酵期、后发酵期。（1）、前发酵期：在发酵醪中刚接入活化酵母的时期称为前发酵期。这一时 期，酵母菌主要进行有氧呼吸，并迅速繁殖，酵母细胞很快能达到一定数量。前 发酵期时间的长短与接种量有关，接种量越大，前发酵期越短，反之越长。接种 时发酵醪的温度一般控制在26C28C，而整个前发酵期的温度不要超过30C。 发酵前24天内，酵母菌处于发酵旺盛期，此时酵母分解苹果汁中的糖分，产 生大量的二氧化碳和热量，使部分苹果皮渣浮于液面，形成一层酒帽。这层酒帽 会使原料液内部急剧升温，影响发酵，并易污染杂菌。此间应每天打靶 2 一 3 次，将酒帽压
12、于液面下。（2）、主发酵期：酵母菌经过前发酵期的繁殖后，发酵醪中的氧气大大减少， 酵母菌转入厌氧呼吸，酒精发酵开始。这时发酵醪中的糖分下降，酒精增加。而 且发酵醪温度上升很快，应设法将其控制在28C30C范围内。主发酵期的长 短与发酵醪的含糖量有关，含糖量高，则发酵期长。（3）、后发酵期：酵母菌经过主发酵期后其生命活动和发酵能力都开始减弱， 再加上发酵醪中酒精含量的增加和糖分减少，此时的酵母菌生长比较困难。此时 应该降低发酵醪的温度，使得酵母菌活力降低，防止酵母菌发生自溶。 2、注意事项食醋的酿造过程中，正常的色泽可使人欣慰，但由于生产环节控制不良，贮 存容器不当，色泽往往发生变化。基本上有两
13、种情况:（1）酒精发酵生成副产物杂醇油。其主要成分为异戊醇，约含0.30.7%， 造成食醋呈黄色或棕色。主要原因是蛋白质分解或酵母菌体蛋白水解生成氨基 酸，而氨基酸进一步释放出氨，脱氨基生成醇。杂醇油的生成量和组成，与所有 原料有密切关系，也与酵母菌种及营养物质组成有关，故原料选择和酵母菌的培 养应严格把关，以充分的氮源阻止或延迟氨基酸分解，减少杂醇油的含量。（2）生产过程接触铁锈，长期贮存与醋中醇、醛、酸发生反应，生成黄色或 红棕色产物。原料中单宁属于多元酚的衍生物，被氧化缩合成黑色素，这种色素 不稳定，随温度的变化而产生混浊现象。在生产环节和经营环节，禁止接触铁制 容器，贮存温度控制适当，
14、防止不良现象发生。3.6 醋酸发酵1、醋酸发酵的机理乙醇在醋酸菌的作用下氧化成乙酸，这个过程称为醋酸发酵，是食醋生产的 主要环节。乙醇氧化过程分为两个阶段。首先，乙醇在乙醇脱氢酶的催化下氧化 生成乙醛。然后，乙醛在乙醛脱氢酶的作用下氧化生成乙酸。2、醋酸发酵分 3个阶段控制。前期为菌种适应期，生长慢，对氧需要量少，故通风量要小；中期醋酸菌活 力上升，菌量大增，由于呼吸作用加强，需大量的氧，故要加大通风量。后期随 着醋酸菌大量繁殖，氧化酶大量分泌，催化乙醇与空气中的氧结合形成乙酸，以 测定发酵液中酸度不再上升为宜。3、注意事项（1）温度：醋酸发酵温度过高会造成菌体老化加快，温度过低不利于醋酸 菌
15、的生长，产酸也低。合理的温度是醋酸发酵的重要因素。（2）接种量：接种量对醋酸发酵有着重要影响。一般而言，接种量大，发 酵速度快，而接种量过多，发酵培养基中的营养物质多消耗在菌体细胞的生长繁 殖上，使生成的醋酸量减少。而接种量小，发酵速度慢，发酵液发酵不充分，产 酸自然就低，故醋酸菌接种量为 10%为宜。（3）通风量：醋酸菌在大量繁殖时期，随着氧的吸收会进行两个过程：即 氧化乙醇为醋酸和氧化醋酸为二氧化碳和水，后一个过程会使酒精含量降低，因 此深层发酵时通风量应分为前、中、后期。前期为细菌生长时期，发酵液中细菌 量少，风量适当降低。中期细菌大量繁殖，产酸达到高峰时期，风量加大。后期 细菌衰弱、死亡，产酸速度减慢，风量降低。整个过程发酵液风量为 1：0.06 0.08。3.7 杀菌以 85 C 灭菌 30min。4、结果与分析4.1 酒精发酵酒精发酵需在密闭容器中进行，加入 5%10%活化好的活性干酵母进行发 酵，搅拌均匀，密封，温度控制在25C-30C，整个酒精发酵时间需要8d。期 间定期抽样检测糖度和酒精度的变化，当所测酒精度超过 8且不再升高、残糖 不再下降时，即可转入醋酸发酵。4.2 醋酸发酵将所需醋酸菌经活化后按10%-15%加入完成了酒精发酵的酒醪中，控制品 温在32C-35C。醋酸发酵过程中定期通入无菌空气，通风量为发酵液：风量
