發(fā)酵工程期中論文醋的生產工藝的改進1該項選題的目的和意義醋是中國各大菜系中傳統(tǒng)的調味品。從我個人來說，醋是我最愛的調味品。因此這個項目吸引了我，再加上醋對人體有很多益處。據不完全統(tǒng)計，醋的益處有一下幾點：1、消除疲勞：豐富的有機酸能促進糖類代謝，分解體內疲勞物質，消除人的倦怠感。2、 平衡血液酸堿度：醋是酸性食品，在攝取過多的魚、肉、精白米、面包等食物后，喝點醋能起到助消化的作用，并維持體液的酸堿平衡。3、 幫助消化：醋含有揮發(fā)性物質及氨基酸等，能刺激大腦神經中樞，使消化器官分泌大量消化液，增強消化功能。4、 預防衰老：醋能抑制和降低人體衰老過程中過氧化脂質的形成，減少老年斑的產生。5、 擴張血管：醋能降低血壓，防止心血管疾病，也能降低尿糖含量，預防糖尿病。6、 增強腎功能：醋能利尿，預防便秘，防治腎結石、膽結石、膀胱結石等疾病。7、 增強肝臟功能：醋中所含的醋酸、氨基酸、乳酸等豐富的營養(yǎng)物質能提高肝功能。8、 提高腸胃的殺菌力：醋有很強的殺菌效果，能殺死葡萄球菌、大腸桿菌等。9、 美容護膚：醋中所含的醋酸、乳酸、氨基酸等能促進血液循環(huán)，使人皮膚光滑。10、 預防肥胖：醋中的氨基酸可消耗體內過多的脂肪，減肥效果不錯。我國自古代起就有釀造醋的工業(yè)，明末清初與山西老陳醋、鎮(zhèn)江香醋、保寧醋與福建紅曲米醋并列為清代流傳至今的“四大名醋”。因此我覺得若能夠改善醋的生產工藝，無論是從個人來講，還是從民族工業(yè)來講，都是相當有好處的。2生產菌種的獲得途徑和方法人類利用當?shù)乜砂l(fā)酵性原料和酒精原料，已經進行了數(shù)千年醋的生產。主要用果實和糖汁生產，包括楓蜜、糖蜜和蜂蜜，也可以用糖化的谷類和根部淀粉加工。在有酒精原料（如葡萄酒、蘋果酒和烈性酒精）可以直接利用的時候，醋的生產僅僅需要醋化步驟。如果烈性純酒精作為原料，必須在醋化之前加入其他營養(yǎng)。在全世界，食醋和陳醋的原料是不同的。在美國，蘋果酒醋是主要的來源，而中歐和南歐紅葡萄酒醋和白葡萄酒醋占優(yōu)勢，英國一般使用麥芽醋。也有少量其他原料醋的生產，如不同的果實和香脂醋?，F(xiàn)在世界醋的年產量大約是200億升。1酒精發(fā)酵這是一個厭氧工藝，是用特殊的產醋酵母菌株釀酒酵母葡萄酒變種S.cerevisiaevar.ellipsoideus）來進行生產的。2醋酸發(fā)酵醋酸發(fā)酵是高度好氧過程，主要是醋酸細菌的生物轉化，涉及到乙醇到醋酸的不完全氧化根據對醋酸的作用，可以把這些細菌分成兩種主要類群。超氧化類群的成員（包括醋化醋桿菌和巴氏醋桿菌）可以將醋酸代謝為CO2和H2O；亞氧化類群（如氧化葡糖桿菌）的菌株不能進行所謂的超氧化。獲得途徑：從自然界中直接獲得。3發(fā)酵工藝過程原料T原料T液化T棲化T懿一驟一分割取醋]精制檢測成品干酵豚一*活化 試管?級酸酸 ：級醋酸菌種一曲種（摧?床） 」「人困伊J t：級船酸-繾酷醪菌種（據床）一*擴大菌種3.1米質對醋的質量、產量有直接的影響，糯米的支鏈淀粉比例高，所以吸水速度快，粘性大，不易老化,有豐富的營養(yǎng)，有利于酯類芳香物質生成，對提高食醋風味有很大作用。麩皮能吸收酒醅和水份，起疏松和包容空氣的作用，含有豐富的蛋白質，對食醋的風味有密切的關系。大糠主要起疏松醋醅的作用，還能積存和流通空氣，利于醋酸菌好氧發(fā)酵。3.2糖化糯米經粉碎后，加水和耐高溫淀粉酶，打進蒸煮器進行連續(xù)蒸煮，冷卻，加糖化酶進行糖化。3.3酒精發(fā)酵淀粉經過糖化后可得到葡萄糖,將糖化30min后的醪液打入發(fā)酵罐，再把酵母罐內培養(yǎng)好的酵母接入。酵母菌將葡萄糖經過細胞內一系列酶的作用，生成酒精和CO2。在發(fā)酵罐里酒精發(fā)酵分3個時期:前發(fā)酵期，主發(fā)酵期，后發(fā)酵期。3.3.1前發(fā)酵期在酒母與糖化醪打入發(fā)酵罐后,這時醪液中的酵母細胞數(shù)還不多，由于醪液營養(yǎng)豐富,并有少量的溶解氧,所以酵母細胞能夠得以迅速繁殖，但此時發(fā)酵作用還不明顯，酒精產量不高，因此發(fā)酵醪表面比較平靜，糖份消耗少。前發(fā)酵期一般10h左右,應及時通氣。3.3.2主發(fā)酵期8?10h后，酵母已大量形成，并達到一定濃度，酵母菌基本停止繁殖，主要進行酒精發(fā)酵，醪液中酒精成分逐漸增加,CO2隨之逸出，有較強的CO2泡沫響聲，溫度也隨之很快上升,這時最好將發(fā)酵醪的溫度控制在32?34°C之間，主發(fā)酵期一般為12h左右。3.3.3后發(fā)酵期后發(fā)酵期醪液中的糖份大部分已被酵母菌消耗掉，發(fā)酵作用也十分緩慢,這一階段發(fā)酵，發(fā)酵醪中酒精和二氧化碳產生得少，所以產生的熱量也不多，發(fā)酵醪的溫度逐漸下降，溫度應控制在30?32C,如果醪液溫度太低，發(fā)酵時間就會延長，這樣會影響出酒率，這一時期約需40h左右完成。3.4醋酸發(fā)酵酒精在醋酸菌的作用下，氧化為乙醛,繼續(xù)氧化為醋酸，這個過程稱為醋酸發(fā)酵，在食醋生產中醋酸發(fā)酵大多數(shù)是敞口操作,是多菌種的混合發(fā)酵，整個過程錯綜復雜，醋酸發(fā)酵是食醋生產中的主要環(huán)節(jié)。3.4.1提熱過杓將麩皮和酒醅混和，要求無干麩，酒精濃度控制在5%?7%為好,再取當日已翻過的醋醅做種子，也就是取醋酸菌繁殖最旺盛醋醅做種子，放于拌好麩的酒麩上，用大糠覆蓋，第2d開始，將大糠、上層發(fā)熱的醅與下面一層未發(fā)熱的醅充分拌勻后,再蓋一層大糠，一般10d后可將配比的大糠用完，酒麩也用完開始露底，此操作過程稱為“過杓”。3.4.2露底“過杓”結束，醋酸發(fā)酵已達旺盛期。這時應每天將底部的潮醅翻上來，面的熱醋醅翻下去，要見底，這一操作過程稱為“露底”。在這期間由于醋醅中的酒精含量越來越少，而醋醅的酸度越來越高,品溫會逐漸下降,這時每日應及時化驗，待醋醅的酸度達最高值,醋醅酸度不再上升甚至出現(xiàn)略有下降的現(xiàn)象時,應立即封醅,轉入陳釀階段,避免過氧化而降低醋醅的酸度。3.5封醅封醅前取樣化驗，稱重下醅，耙平壓實，用塑料或尼龍油布蓋好，四邊用食鹽封住，不要留空隙和細縫，防止變質。減少醋醅中空氣，控制過氧化，減少水份、醋酸、酒精揮發(fā)。生產工藝要點1酒精發(fā)酵階段糯米粉碎后蒸煮要適當,糖化時不能過度糖化，前、后酵的發(fā)酵溫度要準確掌握。應注重環(huán)境衛(wèi)生和強化無菌觀念，以免污染上雜菌而影響產酸率及成品質量。2醋酸發(fā)酵階段醋酸菌將酒精氧化成醋酸，必須有充分的氧氣、足夠的前體物質、一定的水分及適宜的溫度而固態(tài)分層發(fā)酵法可滿足上述四項條件。由于一年四季氣溫相差很大,使醋醅保持一定的品溫,是件不大容易的事情。若醅面層的品溫為45?46°C,則發(fā)酵后能產生良好的醋香味;若醅溫高于47C,則有得于雜菌的生長，使醋醅產生異味。醋酸發(fā)酵開始時添加成熟醋醅,是利用“種子分割法”的原理將成熟醋醅作為“種子”（或稱為引子），因此，所選用的成熟醋醅，一定要保證其品質優(yōu)良，方能使其順利地完成逐級擴大和發(fā)酵的雙重任務。3封醅階段封醅也是重要的一環(huán)。在歷時30d的陳釀期瓦要隨時檢查封口，避免產生裂縫等現(xiàn)象。酒精轉化為醋酸很大程度上是通氣技術問題，為了使醋酸細菌與氧氣進行氧化，必須使空氣密切接觸液體。4產品的制備4.1淋醋淋醋采用3套循環(huán)法。將淋池、溝槽清洗干凈干醅要放在下面，潮醅放在上面，一般上醅量離池口15cm,加入食鹽、米色，用上一批第2次淋出的醋液將醅池泡滿，數(shù)小時后,拔去淋嘴上的小橡皮塞進行淋醋，醋液流入池中，為頭醋汁，作為半成品。第1次淋完后，再加入第3次淋出的醋液浸泡數(shù)小時，淋出的醋液為二醋汁,作為第1次浸泡用。第2次淋完后，再加清水浸泡數(shù)小時，淋出得三醋汁,用于醋醅的第2次浸泡。淋醋時不可一次將醋全部放完要邊放淋邊傳淋。將不同等級的醋放入不同的醋池，淋盡后就即可出渣，出渣時醋渣酸度要低于0.5%。4.2濃縮、儲存將淋出的生醋經過沉淀,進行高溫濃縮，高溫濃縮有殺菌的作用。再將醋冷卻到60C,打入儲存器陳釀1?6個月后，鎮(zhèn)江香醋的風味能顯著提高。在貯存期間鎮(zhèn)江香醋主要進行了酯化反應因為食醋中含有多種有機酸和多種醇結合生成各種酯,例如醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯和乳酸乙酯等。貯存的時間越長，成酯數(shù)量也越多，食醋的風味就越好。貯存時色澤會變深,氨基酸、糖份下降1%左右,因此也不是貯存期越長越好，從全面評定，一般均為1?6個月。貯存時容器上一定要注上品種、酸度、日期。5改進醋產品的缺陷和弊病主要包括產生沉淀，或由金屬離子引起的混濁。醋酸細菌感染導致粘液產生，某些醋酸細菌可能引起過氧化。一些野生酵母和真菌氧化醋酸。從低質量或廢的醋中回收的醋酸，可以用于化學原料。方法是分級蒸餾和溶劑提取等?？梢酝ㄟ^改良生產菌種或工藝，來改善醋酸生產效率。5.1提高產酸速率5.1.1保證醋酸發(fā)酵醪中醋酸菌種的活性要做到這一點，需要改進醋酸菌種保存方法，可改固體斜面保存為液體保存。固體斜面保存的菌種由于暴露在空氣中，酒精含量等成分不穩(wěn)定，使醋酸菌在保藏中容易產生變異。液體保存可使菌種儲藏環(huán)境相對穩(wěn)定，代謝緩慢，能保存菌種特性，特別是對生產高酸菌種更是如此。在菌種儲藏階段就要保持菌種特性，這是保證產酸速率的關鍵。5.1.2影響產酸速率和產醋酸量的因素發(fā)酵狀態(tài)的菌體活性濃度、適宜的酒精濃度、適宜的供養(yǎng)速度和溫度等都與產酸速率有較大關系。當醋酸發(fā)酵罐和適宜配料確定后，幾乎決定了發(fā)酵醪的供養(yǎng)速度和溫度控制等，除此之外，適宜的酒精濃度、適宜的醋酸濃度、高活性菌的濃度是高產酸速率的決定因素。而生成的醋酸總量除上述因素以外，還有發(fā)酵液總量的影響。5.2提高生產效率和降低費用如果在醋酸發(fā)酵中能縮短發(fā)酵前期的遲緩期時間，使醋酸菌在醪液中酒精和醋酸濃度發(fā)生變化時，盡快適應環(huán)境變化，用較短的時間進入對數(shù)期和穩(wěn)定期，可縮短發(fā)酵周期、降低能源消耗和人工成本。如每發(fā)酵周期縮短4h~6h，每罐次（約產醋21t）節(jié)電60度以上；發(fā)酵人工成本也可降低25%左右，發(fā)酵罐使用效率和產量會大大提高。5.3提高出品率的方法1/2分割連續(xù)發(fā)酵，在分割取醋時，由于預防“回酸”現(xiàn)象的發(fā)生，就會讓發(fā)酵醪中保留較多的剩余酒精，一般濃度在0.3%vol左右，這部分酒精除了一小部分在后處理階段轉化成酯類外，大部分在滅菌時揮發(fā)損失了。保證這部分剩余酒精全部轉換成醋酸，可大大提高出品率，提高效益。5.4新工藝方法新工藝方法從菌種活化后的試管開始，經一級搖床培養(yǎng)、二級搖床培養(yǎng)、一級菌種擴大培養(yǎng)、二級菌種擴發(fā)培養(yǎng)、一級生產擴大培養(yǎng)、“分罐擴大培養(yǎng)”至“發(fā)酵終點放罐”共計七級操作程序。如在一級生產擴大培養(yǎng)就發(fā)酵到終點，這樣可大大提高利用率，但發(fā)酵周期太長，設備利用率低；如一級擴大培養(yǎng)以后即1/2分割取醋，生產過程控制不好，對菌種不利且損失大量剩余