1、何国庆主编何国庆主编食品发酵与酿造工艺学食品发酵与酿造工艺学 中国轻工出版社中国轻工出版社 2000.9 食品发酵与酿造工艺学食品发酵与酿造工艺学是农业部是农业部“九五九五”规划教材和规划教材和教育部教育部“面向面向21世纪课程教材世纪课程教材”。它主要包含菌种选育、保它主要包含菌种选育、保藏与复壮、微生物的代谢调控理论及其在食品发酵与酿造中藏与复壮、微生物的代谢调控理论及其在食品发酵与酿造中的应用、发酵与酿造工程学基础、酒精发酵与酿酒、氨基酸的应用、发酵与酿造工程学基础、酒精发酵与酿酒、氨基酸与核酸发酵、有机酸发酵、发酵豆制品和微生物性功能食品与核酸发酵、有机酸发酵、发酵豆制品和微生物性功能
2、食品与食品添加剂等内容。与食品添加剂等内容。食品发酵工艺学食品发酵工艺学 用自磨镜片创造用自磨镜片创造了一架能放大了一架能放大 266倍的原始显微镜倍的原始显微镜Anthnoy van Leeuwenhoek与他的显微镜Leeuwenhoek 1684年寄给皇家协会信的部分内容生理学发展阶段代表人物和重要事：生理学发展阶段代表人物和重要事：l 细菌学（巴斯德、科赫）细菌学（巴斯德、科赫）l 外科消毒术外科消毒术(Lister，1865）和乳酸菌的分离）和乳酸菌的分离l 根瘤菌等土壤微生物的研究（根瘤菌等土壤微生物的研究（MW贝，贝，CH维）维）l 无酵母菌压汁酶功能的发现（无酵母菌压汁酶功能的
3、发现（E.Buchner,1897)l 化学药剂和抗生素发现和临床应用（化学药剂和抗生素发现和临床应用（1909-1935）l 酿造技术日趋完美酿造技术日趋完美l 巴斯德的功绩：巴斯德的功绩：l 彻底否定了自然发生说彻底否定了自然发生说 证实发酵由微生物引起证实发酵由微生物引起l 免疫学免疫学预防接种预防接种l 发明巴氏消毒法发明巴氏消毒法巴斯德的曲颈瓶实验巴斯德的曲颈瓶实验曲颈瓶试验装置曲颈瓶试验装置 巴斯德发现免疫现象几星期后42-43oC下培养的老龄炭疽菌获免疫力37oC下培养的新鲜炭疽菌1.发酵是由微生物进行发酵是由微生物进行的一种化学变化，不的一种化学变化，不同类型的发酵是由形同类型
4、的发酵是由形态可以区别的各种特态可以区别的各种特殊的微生物所引起的。殊的微生物所引起的。2.1870年，年，Pasteur发发现了微生物之间有相现了微生物之间有相互抑制的作用。即拮互抑制的作用。即拮抗作用。抗作用。3.其间其间1804年，法国年，法国厨师阿卑特厨师阿卑特（Appert）发明了）发明了瓶装罐头）瓶装罐头）发明培养基并用其纯化微生物等发明培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立一系列研究方法的创立证实炭疽病因证实炭疽病因 炭疽杆菌炭疽杆菌发现结核病原菌发现结核病原菌结核杆菌结核杆菌科赫法则科赫法则巴斯德巴斯德路易斯路易斯 (1822-1895)(1822-1895)微生物奠基人
5、微生物奠基人Koch,robertKoch,robert(1843-1910)(1843-1910)细菌学奠基人细菌学奠基人(Joseph Lister,18271912)首创用石炭首创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定了基础。定了基础。1878年，李斯特分离乳酸链球年，李斯特分离乳酸链球菌时用注射器和酒杯培养装置菌时用注射器和酒杯培养装置弗莱明(18811995)英国细菌学家 霉菌菌落周围出现抑制萄葡球菌生长的抑制现象产黄青霉菌落细菌生长抑制区域正常细菌生长区域-抗生素的发现 简简
6、介介一、酱一、酱 油油1、是一种常用的咸味和鲜味调味品。它是以蛋白质原料和淀粉质原料为主料经微生物发酵酿制而成的。2、酱油营养成分丰富，我国生产的酿造酱油每100ml中含有可溶性蛋白质、多肽、氨基酸达7.510g，含糖分2g以上，此外，还含有较丰富的维生素、磷脂、有机酸以及钙、磷、铁等无机盐。3、酱油中含有多种调味成分，有酱油的特殊香气、食盐的咸味、氨基酸钠盐的鲜味、糖及其他醇甜物质的甜味、有机酸的酸味、酪氨酸等的爽适的苦味，还有天然的红褐色色素，可谓咸、酸、鲜、甜、苦五味调和、色、香俱备的调味佳品。在制曲过程中在制曲过程中米曲霉米曲霉分泌和积累分泌和积累蛋白酶和淀粉酶等蛋白酶和淀粉酶等胞外酶
7、胞外酶(诱导酶诱导酶)，将蛋白质、淀粉分解成小分子的物质，将蛋白质、淀粉分解成小分子的物质，为微生物提供营养物质，利于酱油色素的形成，供微生物为微生物提供营养物质，利于酱油色素的形成，供微生物发酵和香味的形成。发酵和香味的形成。2、米曲霉、米曲霉 A.外观特征外观特征：黄绿色，成熟后黄绿色为主的淡绿褐黄绿色，成熟后黄绿色为主的淡绿褐色；色；分生孢子头呈放射形，顶囊近球形，直径为分生孢子头呈放射形，顶囊近球形，直径为4050m最适温度最适温度37；水分；水分50左右较适宜，低于左右较适宜，低于30，菌丝生长稀少。菌丝生长稀少。因此，需控制温度，适宜的湿度，因此，需控制温度，适宜的湿度，pH值，在
8、繁殖阶值，在繁殖阶段通入较多的新鲜空气。段通入较多的新鲜空气。2.酱油曲霉酱油曲霉 蛋白酶活性较强蛋白酶活性较强。第四节第四节 种曲的制备种曲的制备制种曲工艺流程制种曲工艺流程试管斜面菌种试管斜面菌种斜面活化斜面活化三角瓶扩大培养三角瓶扩大培养种曲培养种曲培养一、种曲一、种曲 简介简介1 种曲是制酱油曲的种曲是制酱油曲的种子种子，在适当的条件下由试管斜，在适当的条件下由试管斜面菌种经逐级扩大培养而成，每克种曲孢子数达面菌种经逐级扩大培养而成，每克种曲孢子数达25亿个以上，用于制曲时具有很强的繁殖能力。亿个以上，用于制曲时具有很强的繁殖能力。2 种曲质量的优劣直接影响到种曲质量的优劣直接影响到成
9、曲成曲的质量的质量，如成曲酶，如成曲酶活力高低、杂菌数量等，而成曲的好坏又影响到酱油活力高低、杂菌数量等，而成曲的好坏又影响到酱油的质量和出品率。的质量和出品率。3 种曲的制备也是酱油生产中一个重要的环节。种曲的制备也是酱油生产中一个重要的环节。第五节第五节 制制 曲曲 一、一、简简 介介1.制曲和发酵制曲和发酵 制曲制曲：种曲在处理后的原料中进行生长繁殖同时向外分泌大量酶的过程。发酵发酵：物料在制曲中产生的酶和微生物的作用下，进行分解转化，形成酱油特有的色、香、味、体的过程。2.制曲的方法制曲的方法 天天 然然 曲曲：自然界微生物富集制成。纯菌种制曲纯菌种制曲：利用单一米曲霉种曲进行制曲。多
10、菌种制曲多菌种制曲：在制曲时还接入木霉、黑曲霉、酵母。二二、制曲工艺流程、制曲工艺流程以豆粕和麸皮为原料的制曲工艺流程。水水加热加热 豆粕豆粕混合混合润水润水蒸料蒸料冷却冷却接种接种培养培养成曲成曲 麸皮麸皮 三、制曲工艺三、制曲工艺1.原料及配比原料及配比 制曲原料的配比，各地不一。酱油的鲜味主要制曲原料的配比，各地不一。酱油的鲜味主要来源于原料中蛋白质分解产物氨基酸，而酱油的来源于原料中蛋白质分解产物氨基酸，而酱油的香甜则来源于原料中淀粉分解产物糖及其发酵生香甜则来源于原料中淀粉分解产物糖及其发酵生成的醇、酯等物质。所以，成的醇、酯等物质。所以，若需酿制鲜味浓厚的若需酿制鲜味浓厚的酱油，在
11、原料中要适当增加蛋白质原料；如需酿酱油，在原料中要适当增加蛋白质原料；如需酿制香甜味浓、体态粘稠的酱油，则在配比中要适制香甜味浓、体态粘稠的酱油，则在配比中要适当增加淀粉质原料。当增加淀粉质原料。使用使用豆粕（或豆饼）和麸皮豆粕（或豆饼）和麸皮为原料，常用的配为原料，常用的配比是：比是：8 2，7 3，6 4，5 5。(1)豆饼粉碎豆饼粉碎的目的是使其有适当的粒度，便于润水的目的是使其有适当的粒度，便于润水和蒸煮。要求大部分碎粒达到高粱或米粒大小，大小和蒸煮。要求大部分碎粒达到高粱或米粒大小，大小均一，粒径在均一，粒径在5mm以上和粉末状的不得超过以上和粉末状的不得超过10。豆饼粉碎设备一般采
12、用锤式粉碎机。豆饼粉碎设备一般采用锤式粉碎机。(2)原料的原料的润水润水：热水润水是常采用的方法。：热水润水是常采用的方法。(3)蒸料：蒸料：使原料蛋白质适度变性。常压、加压蒸煮锅、使原料蛋白质适度变性。常压、加压蒸煮锅、连续管道蒸煮设备。连续管道蒸煮设备。(4)蛋白质原料的其他处理方法：蛋白质原料的其他处理方法：低级醇处理法；低级醇处理法；膨化处理法膨化处理法2.2.原料的处理原料的处理3.厚层通风制曲厚层通风制曲(1)设备设备 曲室曲室：应选择适当位置，即地形干燥，并接近原料处理场所和发酵室。大小以长1012m，宽8m，高3m为适宜，墙厚35cm以上，弧形平顶，最好用绝热材料，以防滴水。曲
13、曲池池：一般长810m，宽1.5 2.5m，高0.5m左右，池壁离底 20cm处有10cm宽的边。空调空调箱箱 风机风机 翻曲机翻曲机(2)制曲工艺制曲工艺 接种量接种量：0.3%。曲料装曲料装池池厚厚度度30cm左右。制曲时品温控制在3035之间，过高时，曲酶活力减弱。要做到原料混合及润水均匀，接种均匀，装池疏松均匀，料层厚薄均匀。培养培养24h左右左右，曲呈淡黄绿色，酶活力已达最高峰，此时应及时出曲，否则酶活力会下降。4.成曲质量标准成曲质量标准(1)感官指标感官指标 优良的成曲手感松软、富有弹性。优良的成曲手感松软、富有弹性。如果成曲感觉坚实，颗粒呈干燥散乱状态，俗称“砂子曲”，这种曲质
14、量不佳。优质曲外观呈块状，曲内部菌丝茂盛，曲块内外均匀地生长着嫩黄绿色的孢子，无黑灰、褐等杂色优质曲具有特有的曲香味，无酸味、氨味、霉臭味等异味。(2)理化指标理化指标 含水量：含水量：一、四季度成曲含水量为28%34%，二、三季度成合水量不低于25%。蛋白酶活力蛋白酶活力：1g曲（干基）1000u（福林法）以上。细菌数细菌数：1g曲（干基）不超过50亿个。第六节第六节 发发 酵酵 一、一、简介简介1.酱醪：酱醪：将成曲拌入多量盐水，成为浓稠的半流动状态的混合物，俗称酱醪；2.酱醅：酱醅：将成曲拌入少量盐水，成为不流动状态的混合物，则称酱醅。3.酱油的发酵：酱油的发酵：将酱醪或酱醅装入发酵容器
15、内，采用保温或者不保温方式，利用曲中的酶和微生物的发酵作用，将酱醅中的物料分解、转化，形成酱油独有的色、色、香、味、体成分香、味、体成分，这一过程，就是酱油生产中的发酵。发酵方法及操作的好坏，直接影响到成品酱油的质量和原料利用率。4.酱油发酵的方法酱油发酵的方法 根据发酵加水量加水量的不同，可以分为稀醪发酵、固态发酵及固稀发酵；根据加盐量加盐量的不同，可以分为有盐发酵、低盐发酵和无盐发酵；根据发酵时加温加温情况不同，又可以分自然发酵和保温速酿发酵。目前普遍采用的方法为固态低盐发酵法固态低盐发酵法，由于采用该工艺酿造的酱油质量稳定，风味较好，操作管理简便，发酵周期较短，已为国内大、中、小型酿造厂
16、广泛采用。二、二、固态低盐保温发酵工艺固态低盐保温发酵工艺1.工艺流程工艺流程 水水 食盐食盐溶解溶解盐水盐水 成曲成曲粉碎粉碎制醅制醅入缸（池）入缸（池）保温发酵保温发酵成熟酱醅成熟酱醅2.发酵工艺发酵工艺(1)粉碎：将成曲粉碎成2mm左右的均匀颗粒，利于水分进入，便于微生物和酶的作用。2)制醅入池制醅入池 粉碎的成曲与粉碎的成曲与55左右左右1213B的盐水的盐水按一定比例拌和，酱醅的起始发酵温度为按一定比例拌和，酱醅的起始发酵温度为4244，此温度是蛋白酶的最适作用温度。，此温度是蛋白酶的最适作用温度。铺在池底 10cm厚的酱醅应略干、疏松、不粘，当铺10mm以上后，可逐渐增加盐水用量，
17、让成曲充分吸收盐水 在固态低盐发酵中，酱醅的含水量以52%55%为宜，食盐含量为6%7%，但由于制曲原料上的差别或成曲质量不同等原因，对拌水量可作适当增减。另外，酱醅的pH以6.56.8为宜，这样有利于蛋白酶、谷氨酸胺酶，发挥作用。(3)发酵：固态低盐发酵，可分为前期水解固态低盐发酵，可分为前期水解 阶段和后期阶段和后期发酵阶段发酵阶段 前期前期：主要是曲料中的蛋白质和淀粉在酶的作用下被水解。因此，前期应把品温控制在蛋白酶作用的最适温度蛋白酶作用的最适温度4245，一般需要一般需要10天左右天左右，才能基本完成水解。曲料入池后的第曲料入池后的第2天，天，开始进行浇淋，开始进行浇淋，每天每天12
18、次次，以后可减少浇淋34天一次。浇淋浇淋，是用泵把渗流在假底下的酱汁抽取回浇于酱醅面层，使之均匀地透过酱醅下渗，以增加酶与底物的接触，促进底物的分解，同时也起到调节品温的作用。后期发酵阶段后期发酵阶段 主要是通过耐盐乳酸菌和酵母菌耐盐乳酸菌和酵母菌的发酵作用形成酱油的风味。当进入后发酵阶段时，应补加当进入后发酵阶段时，应补加适量的浓盐水，使酱醅含盐量达到适量的浓盐水，使酱醅含盐量达到15%左右左右，并并使醅温下降至使醅温下降至3032。此时，可将酵母菌培养酵母菌培养液和乳酸菌培养液液和乳酸菌培养液浇淋于酱醅上，直至酱醅成熟。在此期间，进行数次酱汁浇淋。发酵阶段一般需 1420d。上述方法是固态
19、低盐发酵法中的发酵上述方法是固态低盐发酵法中的发酵温度温度“先中后低先中后低”型发酵。型发酵。“先中后高先中后高”型发酵型发酵l如果想缩短酿造周期，可以采用“先中后先中后高高”型发酵型发酵：入池后第1周保持4245品温，以后逐渐升温至5052，并维持到发酵结束，整个周期仅1415d，酱油出品率有所增加。l但由于后期高温不适合酵母菌的增殖和发酵，因此，酱油的风味差。3 发酵设备发酵设备a.发酵缸发酵缸 b.发酵罐 c.发酵池 三三 酱油发酵中的生物化学变化酱油发酵中的生物化学变化 1.蛋白质水解蛋白质水解 酱醅中的酱醅中的蛋白酶以中性和碱性蛋白酶为主蛋白酶以中性和碱性蛋白酶为主，在发酵初，在发酵
20、初期，酱醅的期，酱醅的pH在在6.56.8，醅温，醅温4245。在这种条件。在这种条件下，中性蛋白酶、碱性蛋白酶和谷氨酰胺酶能充分发挥作下，中性蛋白酶、碱性蛋白酶和谷氨酰胺酶能充分发挥作用，使蛋白质逐渐转化为多肽和氨基酸，谷氨酰胺转化为用，使蛋白质逐渐转化为多肽和氨基酸，谷氨酰胺转化为谷氨酸。谷氨酸。随着发酵的进行，耐盐乳酸菌繁殖，酱醅的随着发酵的进行，耐盐乳酸菌繁殖，酱醅的pH逐渐下逐渐下降，蛋白质的水解作用逐渐变弱。原料蛋白质在发酵过程降，蛋白质的水解作用逐渐变弱。原料蛋白质在发酵过程中并不能完全分解为氨基酸，但成品酱油中氨基氮的含量中并不能完全分解为氨基酸，但成品酱油中氨基氮的含量应达到
21、全氮的应达到全氮的50%以上。以上。2.淀粉的水解淀粉的水解 酱醅中的淀粉在酱醅中的淀粉在曲霉的淀粉酶系曲霉的淀粉酶系作用下，被水解为糊精和葡萄糖，作用下，被水解为糊精和葡萄糖，这是酱醅发酵中的糖化作用。这是酱醅发酵中的糖化作用。生成的单糖构成酱油的甜味生成的单糖构成酱油的甜味，有部分，有部分单糖被耐盐酵母及乳酸菌发酵生成醇和有机酸，成为酱油的风味成单糖被耐盐酵母及乳酸菌发酵生成醇和有机酸，成为酱油的风味成分。分。由于曲霉菌中有由于曲霉菌中有其他水解酶其他水解酶存在，糖化作用生成的单糖，除葡存在，糖化作用生成的单糖，除葡萄糖外还有果糖及五碳糖。萄糖外还有果糖及五碳糖。如果糖主要来源于豆粕中的蔗
22、糖水解。如果糖主要来源于豆粕中的蔗糖水解。3.酒精的生成酒精的生成酱醅中的酒精发酵主要是酵母菌酵母菌的作用。酵母菌通过其酒化酶系将酱醅中的部分葡萄糖转化为酒精和二氧化碳部分葡萄糖转化为酒精和二氧化碳。在酵母的酒精发酵中，还有少量副产物生成，如甘油、杂醇油、有机酸等。酱醅中的酒精，一部分被氧化成有机酸类有机酸类，一部分挥发散失，一部分与有机酸化合成酯酯，还有少量则残留在酱醅中，残留在酱醅中，这些物质对酱油香气形成十分必要。4.有机酸发酵有机酸发酵 适量的有机酸存在于酱油中可增加酱油的风味，当总酸含量在1.5g/100ml左右时，酱油的风味调和。乳酸乳酸是酱油中的重要呈味物质是酱油中的重要呈味物质
23、，对形成酱油风味起着重要作用。通过酱醅中乳酸菌的发酵作用，可以使糖类转变通过酱醅中乳酸菌的发酵作用，可以使糖类转变为乳酸。为乳酸。米曲霉分泌的解脂酶能将油脂水解成脂米曲霉分泌的解脂酶能将油脂水解成脂肪酸和甘油。肪酸和甘油。5.酱油酱油色素的形成 油色素形成的主要途径：是美拉德反应（是美拉德反应（Mallard反应）和酶褐变反应。反应）和酶褐变反应。美拉德反应是氨基化合物和碳基化合物间发生的非酶促反应，最后生成褐色的类黑色素。参与反应的氨基化合物包括氨基化合物包括氨基酸、肽、蛋白质、胺类等，羰基化合物有羰基化合物有：单糖、醛、酮及多糖分解产物等。影响因素该反应的速度与参与反应的物质有关该反应的速
24、度与参与反应的物质有关：羰基化合物中羰基化合物中，五碳糖的反应性最强，是六碳糖的10倍；双糖类反应速度缓慢；氨基化合物的反应速度氨基化合物的反应速度顺序为：胺类胺类 氨基酸蛋氨基酸蛋白质。白质。氨基酸中碱性氨基酸及含苯环、杂环的氨基酸氨基酸中碱性氨基酸及含苯环、杂环的氨基酸反应速度较快。反应速度较快。提高色素含量的方法提高色素含量的方法 色素的形成，与原料的种类、配比，制曲和发酵温度，酱醅含水量等条件有关。a增大麸皮用量增大麸皮用量（麸皮多聚戊糖含量高），酱油的颜色就深。b高温制曲，高温发酵或减小酱醅含水量高温制曲，高温发酵或减小酱醅含水量均会促使色素的形成。c加热生酱油加热生酱油，也会使色素
25、生成量增加。d酱油生产原料酱油生产原料也带入部分色素。e颜色过浅的酱油颜色过浅的酱油，必要时可添加酱色。6.酱油香气的形成香气是评价酱油成品质量的主要指标之一。酱油应香气是评价酱油成品质量的主要指标之一。酱油应具有酱香及酯具有酱香及酯香气，无不良气味香气，无不良气味。酱油香气成分是由。酱油香气成分是由原料中的蛋白质、碳水化原料中的蛋白质、碳水化合物、脂肪等成分合物、脂肪等成分经经米曲霉酶系米曲霉酶系及及耐盐酵母菌、耐盐乳酸菌耐盐酵母菌、耐盐乳酸菌等微等微生物的发酵作用和化学反应生成的，其组成多达生物的发酵作用和化学反应生成的，其组成多达200200余种化学物质，余种化学物质，其中起主要作用的有
26、其中起主要作用的有2020多种，它们分别属于多种，它们分别属于醇、有机酸、酯、醛、醇、有机酸、酯、醛、缩醛、酚基化合物、含硫化合物缩醛、酚基化合物、含硫化合物等。等。a.醇类物质有：乙醇、丙醇、丁醇、异戊醇、苯乙醇、甲醇等。醇类物质主要是由酵母菌发酵产生的。d.酚类物质酚类物质中的4-乙基愈创木酚、4-乙基苯酚、4-丙烯酸愈创木酚是酱香的重要组分。它们是由小麦中的配糖体、本质素等为前体物经曲霉菌、球拟酵母的发酵作用生成的，虽然含量极微，仅13mgkg，但作为香气成分作用十分明显，含量达到0.5mgkg时就能为感官察觉。e.含硫化合物含硫化合物 主要来源于含硫氨基酸的分解。c.酯类物质酯类物质是
27、酱油香气中的主体发酵过程中由酵母酯化酶催化生成。7.酱油的味酱油的味酱油的咸味来自所含的食盐，其含量一般为18%左右。由于酱油中的肽、氨基酸、有机酸和糖类缓和了食盐的咸味，从而使酱油的咸味变得柔和。l酱油的鲜味来源于原料中蛋白质分解形成的氨基酸和肽类，以谷氨酸为代表物质。另外，微生物细胞内的核酸经水解后产生的鸟苷酸和肌苷酸钠盐往是强鲜味物质。酱油的甜味主要来源于糖类，一般含糖量达到34g100ml，常见的糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等。l另外，甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸等甜味氨基酸和甘油、环己六醇等多元醇也赋予酱油甜味。使用淀粉含量丰富的原料，可提高酱油的甜味。l酱油中的酸类物质酱油中
28、的酸类物质，以乳酸为代表乳酸为代表，另外还有乙酸、丙酮酸、琥珀酸、柠檬酸、-酮戊二酸、乙酸、丙酸、异丁酸等，这些有机酸的少量存在，起到了助消化、增食欲、防腐、调味、增香等功用，并使酱油的强咸味变得柔和爽口。酱油的总酸含量酱油的总酸含量在 1.5g/100ml左右，如果超过2 g/100ml，会产生不良口感。8.酱油的体酱油的体酱油的浓稠度，俗称为酱油的体态，它是由各种可溶性固形物构成的。酱油固形物是指酱油水分蒸发后留下的不挥发性固体物质，主要有：可溶性蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质、糊精、糖类、色素、食盐等成分。除食盐外，其余固形物称为无盐固形物。无盐固形物的含量高低也是酱油质量指标之一，优质
29、酱油无盐固形物含量达到20g/100ml以上。珍珍极极酱酱油油工工艺艺流流程程图图 第七节第七节 浸出浸出l一、浸出一、浸出 浸出是在酱醅成熟后，利用浸泡和过滤的浸出是在酱醅成熟后，利用浸泡和过滤的方法，将方法，将有效成分从酱醅中分离出来的过程有效成分从酱醅中分离出来的过程。它是固态发酵酿造酱油工艺中必不可少的提它是固态发酵酿造酱油工艺中必不可少的提取酱油的操作步骤。取酱油的操作步骤。二、浸出工艺流程二、浸出工艺流程708055,浸泡20h8085812h热水浸泡2h三套循环淋油法三套循环淋油法 三、浸出工艺操作三、浸出工艺操作l1、将上批生产的二油二油加热至加热至 7080，然后注入成熟酱醅
30、中，一般为豆饼原料用量的5倍。加完二油，盖紧容器，保温浸提，品温不低于55。浸泡20h后，从池底部放出头油。（头油不能放得过干，避免因酱渣紧缩而影响第2次滤油）l2、浸出头油后的酱醅称为浸出头油后的酱醅称为头渣头渣。向头渣中加入预热至8085的三油，浸泡812h，滤出的是二油，注入二油池，待滤出的是二油，注入二油池，待下一次浸泡成熟酱醅使用。下一次浸泡成熟酱醅使用。l3、浸出二油后的酱醅叫二渣。用热水浸泡二渣2h左右，滤出三油，三油用于下批浸泡头渣提取二油。l4、抽完三油的醅称残渣抽完三油的醅称残渣，残渣可用作饲料。清除池中残渣，池经清洗后可再装料生产。头油用来配制产品，二油、三油则用于浸醅提
31、油，这种方法称“三套循环淋油法三套循环淋油法”。第八节第八节 加热及配制加热及配制 从酱醅中淋出的头油从酱醅中淋出的头油称生酱油，还需经过加热及配制等工序才能成为各个等级的酱油成品。l一、加热配制工艺流程一、加热配制工艺流程 甜味料、助鲜剂等 生酱油加热配制澄清质量鉴定各等级成品 防腐剂 二、加热目的二、加热目的l 灭菌。调和香气。调和香气。增加色泽。除去悬浮物。除去悬浮物。加热后，酱油中的悬浮物和杂质与少量凝固性蛋白质凝结而发生沉淀，使酱油澄清度得到提高。l一般酱油加热温度为酱油加热温度为6570，时间为，时间为30min，或采用80连续灭菌。在这种加热条件下，产膜酵母、大肠杆菌等有害菌都可
32、被杀灭。l三、配制三、配制给酱油加入添加剂和把不同批次质量有差异的酱油适当拼配，调给酱油加入添加剂和把不同批次质量有差异的酱油适当拼配，调制出不同品种规格酱油的操作制出不同品种规格酱油的操作称为配制称为配制。市售酱油应按市售酱油应按部颁标准部颁标准进行调配。进行调配。在酱油配制时，根据需要还可以添加在酱油配制时，根据需要还可以添加甜味料、助鲜剂、防腐剂、甜味料、助鲜剂、防腐剂、酱色、酱香酱色、酱香等。等。常用甜味料有：常用甜味料有：砂糖、饴糖、甘草汁；砂糖、饴糖、甘草汁；助鲜剂有：助鲜剂有：味精、味精、5 5-肌苷酸钠、肌苷酸钠、5 5-鸟苷酸钠鸟苷酸钠。防腐剂有：防腐剂有：苯甲酸钠，山梨酸，
33、维生素苯甲酸钠，山梨酸，维生素K K类类 苯甲酸钠苯甲酸钠（C6 H5COONa）：白色结晶性粉末，易溶于水。在微酸性条件下防腐力强，酱油中添加量为0.05%0.1%。山梨酸山梨酸(C6H8O2)和山梨酸钾和山梨酸钾(C6H7O2K)：白色结晶性粉末，山梨酸钾易溶于水，山梨酸在水中溶解度小。对霉菌、酵母菌抑制能力强，但对嫌气性芽刨菌无效。在pH低于5时防腐效果好，酱油中添加量为0.05%0.1%。维生素维生素K K类类(甲萘醌甲萘醌)：2-甲基-1,4-萘醌及其衍生物,如维生素K3 添加量50mg/Kg。可以使用的防腐剂有：可以使用的防腐剂有：第九节第九节 酱油的质量标准酱油的质量标准l一、高
34、盐稀态发酵酱油质量标准一、高盐稀态发酵酱油质量标准 项目一级二级三级色泽 红褐色或浅红褐色，色泽鲜艳红褐色或浅红褐色红褐色或浅红褐色香气具有较浓的酱香及酯香具有酱香及酯香具有酱香滋味滋味鲜美、醇厚、咸甜适口味鲜、咸甜适口鲜咸适口体态澄清澄清澄清(1)感官指标感官指标(2)理化指标理化指标项目一级二级三级可溶性无盐固形物，g/100ml 13108全氮以氮计，g/100ml 1.31.00.7氨基氮以氮计，g/100ml 0.70.550.4二、低盐固态发酵酱油二、低盐固态发酵酱油(1)(1)感官指标感官指标项目特级一级二级三级色泽具有鲜艳的深红褐色具有鲜艳的红褐色或棕褐色具有鲜艳的浅红褐色或棕
35、褐色具有鲜艳的浅棕褐色香气酱香浓郁无不良气味酱香较浓无不良气味有酱香，无不良气味微有酱香无不良气味滋味味鲜美，醇厚，咸淡适中，无异味味鲜美，纯正，咸淡适中，无异味味较鲜，纯正，咸淡适中，无异味味淡，咸淡适中，无异味体态澄清，浓度大澄清，浓度较大澄清，浓度适中澄清，浓度较小(2)(2)理化指标理化指标 项目特级一级二级三级可溶性无盐固形物，g/100ml20.00 18.00 15.00 10.00全氮以氮计，g/100ml1.601.401.200.80氨基氮以氮计，g/100ml0.800.700.600.40珍珍极极米米醋醋工工艺艺流流程程图图 l淀粉质原料淀粉质原料预处理预处理糖化糖化酒
36、精发酵酒精发酵醋酸醋酸发酵发酵后处理后处理醋醋第二章一、现状一、现状 3、四大名醋、四大名醋 镇江香醋、山西陈醋、浙江米醋和保宁麸醋为我国四大名醋。镇江香醋、山西陈醋、浙江米醋和保宁麸醋为我国四大名醋。保宁醋是惟一的药醋，素有保宁醋是惟一的药醋，素有“东方魔醋东方魔醋”之称，之称，1915年曾在年曾在“巴拿马巴拿马太平洋万国博览会太平洋万国博览会”与国酒茅台一并获得金奖，从而奠定了其在中国与国酒茅台一并获得金奖，从而奠定了其在中国四大名醋中的地位。四大名醋中的地位。第一节 简介 二、食醋的营养成分及保健功能二、食醋的营养成分及保健功能 除主要成分醋酸醋酸外，还含有各种氨基酸、有机氨基酸、有机酸
37、、糖类、维生素、矿物质、醇和酯酸、糖类、维生素、矿物质、醇和酯等营养成分及风味成分；具有独特的色、香、味、体，不仅是调味佳品，经常食用对健康也有益。食醋有杀菌解毒、健胃消食、防暑降温、杀菌解毒、健胃消食、防暑降温、软化血管软化血管、促进血液循环、防治动脉硬化、冠心病并有一定的防癌作用。三、食醋的种类三、食醋的种类l 1 1 按照生产工艺按照生产工艺l 酿造醋：酿造醋：其中产量最大，是用粮食等为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。l 合成醋：合成醋：是用化学方法合成的醋酸配制而成，缺乏发酵调味品的风味，质量不佳。l 再制醋：再制醋：是以酿造醋为基料，经进一步加工制成，如五
38、香醋、蒜醋、姜醋、固体醋等。l2 2 按照地名按照地名l如山西陈醋、镇江香醋、北京熏醋、上海米醋、四川麸醋、江浙玫瑰醋、福建红曲醋等等。第二节第二节 制醋的原料及处理制醋的原料及处理一、制醋原料一、制醋原料 1 1 主料：主料：它是制醋的主要原料，是能通过微生物发酵被转化而生成食醋的主要成分醋酸的原料，主要是含淀粉、含糖、含酒淀粉、含糖、含酒精精的三类物质，如谷物、薯类、果蔬、糖蜜、酒精、酒糟以及野生植物等。2 2 辅料：辅料：酿醋需要大量的辅助原料，一般使用谷糠、麸皮或豆粕作辅料。3 3 填充料：填充料：疏松，有适当的硬度和惰性，没有异味，表面积大固态发酵法制醋及速酿法制醋都需要填充料，其主
39、要作用是疏松醋醅，积存和流通空气，有利于醋酸菌的好氧发酵。固态发酵法制醋一般使用粗谷糠、小米壳、高粱壳等;速酿法制醋速酿法制醋常以木刨花、玉米芯、木炭、瓷料等作为固定化载体。4 4 添加剂：改进色泽、风味和体态添加剂：改进色泽、风味和体态la.食盐：醋醅发酵成熟后，需及时加入食盐以抑制醋酸菌，防止醋酸菌将醋酸分解，同时，食盐还起到调和食醋风味的作用；lb.砂糖、香辛料：能增加成醋的甜味，并赋予特殊的风味。lc.炒米色：炒米色能增加成醋色泽及香气。l二、各种常用淀粉质原料的特点二、各种常用淀粉质原料的特点 l1 1 高粱：高粱：l 淀粉、维生素含量高，但单宁含量高。l2 2 大米（碎米）：大米（
40、碎米）：l 糯米l3 3 甘薯：甘薯：l淀粉含量高、易糊化，粗纤维、蛋白质、脂肪含量较低，果胶含量高。l4 4 玉米：去胚芽玉米：去胚芽 三、原料的预处理三、原料的预处理l1 除去杂质除去杂质l分选机；洗涤机分选机；洗涤机l2 粉碎与水磨粉碎与水磨l锤式粉碎机、刀片轧碎机、钢磨锤式粉碎机、刀片轧碎机、钢磨 l3 蒸煮蒸煮 l粉碎后的淀粉质原料，润水蒸煮（100以上），目的：淀粉糊化；高温灭菌第三节第三节 食醋酿造用微生物食醋酿造用微生物l传统工艺酿醋（即老法酿醋）传统工艺酿醋（即老法酿醋）：l利用自然界中野生菌制曲、发酵，涉及的微生物种类繁多，如：霉菌属的根霉、曲霉、毛霉、犁头霉，酵母菌属的汉
41、逊氏酵母、假丝酵母，以及芽孢杆菌、乳酸菌、醋酸菌、产气杆菌等等。第三节第三节 食醋酿造用微生物食醋酿造用微生物l新法酿醋：新法酿醋：l均采用经人工选育的纯培养菌株，进行制曲、酒精发酵和醋酸发酵，其好处是酿醋周期缩短，原料利用率提高，经济效益显著。一、曲霉菌一、曲霉菌l曲霉菌有丰富的淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等酶系，因此常用曲霉菌制糖化曲糖化曲。糖化曲是水解淀粉质原料的糖化剂。l曲霉菌曲霉菌可分为黑曲霉黑曲霉和和黄曲霉黄曲霉两大类群。l从酶系特征来看，黑曲霉的淀粉糖化酶活力强，而其淀粉液化酶和蛋白酶的活力较弱，有较强的单宁酶活力。黄曲霉黄曲霉的淀粉糖化酶活力弱，而其淀粉液化酶和蛋白酶的活力较强，无单
42、宁酶活力。黑曲霉更适合于酿醋工业中的制曲。黑曲霉更适合于酿醋工业中的制曲。二、酵母菌二、酵母菌1.1.酿酒酵母酿酒酵母：在酵母菌的酒精发酵中，除生成酒精外还有少量有机酸、杂醇油、酯类等物质生成，这些物质对形成醋的风味有一定作用。AS 2.109、AS 2.399；2.2.产酯酵母产酯酵母：AS 2.300、AS 2.338、中国食品发酵科研所的1295和1312等产酯酵母。l三、醋酸菌三、醋酸菌1.1.作用作用 醋酸菌具有氧化酒精生成醋酸的能力。醋酸是在酿制过程中继酒精生成之后由醋酸菌将酒精转化成的。2.2.特性特性(1)营养要求：l最适宜的碳源是葡萄糖、果糖等六碳糖，其次蔗糖和麦芽糖等。酒精
43、也是很适宜的碳源，有些醋酸菌还能以甘油、甘露醇等多元醇为碳源碳源。l蛋白质水解产物、尿素、硫酸铵等都适宜作为醋酸菌的氮源。氮源。l必需的有磷、钾、镁磷、钾、镁3种元素。l由于酿制食醋的原料一般是粮食，其淀粉、蛋白质、矿物质的含量也很丰富，营养成分已能满足醋酸菌的需要，除少数酿醋工艺外，一般不再需要另外添加氮源、矿物质等营养物质。(2)酶系特征 醋酸菌有相当强的醇脱氢酶、醛脱氢酶等氧化酶系活力，因此除能氧化酒精生成醋酸外，还有氧化其他醇类和糖类的能力，生成相应的酸、酮等物质。l酒精的耐受力：l醋酸杆菌对酒精的耐受力颇高，酒精浓度可达到5%12%（体积分数）。l对食盐的耐受力：l对食盐的耐受力很差
44、，当食盐浓度超过1%1.5%时就停止活动。在生产中当醋酸发酵完毕就添加食盐，其目的除调节食醋滋味外，也是防止醋酸菌继续作用，将醋酸氧化为二氧化碳和水的有效措施。矿物质：矿物质：3.常用的醋酸菌常用的醋酸菌(1)AS1.41(1)AS1.41醋酸菌醋酸菌 属于恶臭醋酸杆菌，是我国酿醋常用菌株之一。平板培养时菌落隆起，表面平滑，菌落呈灰白色，液体培养时则形成菌膜。该菌生生长长适宜温度为适宜温度为28283030，生成醋酸生成醋酸的最适温度是2833，最适pH为3.56.0，耐受酒精浓度8%（体积分数）。最高产醋酸7%9%，产葡萄糖酸能力弱。能氧化分解醋酸为二氧化碳和水。(2)(2)沪酿沪酿1.01
45、1.01醋酸菌醋酸菌 它是从丹东速酿醋中分离得到的，是我国食醋工厂常用菌种之一。在含酒精的培养液中，常在表面生长，形成淡青灰色薄层菌膜。该菌由酒精产醋酸的转化率平均达到93%95%。醋酸菌醋酸菌（Acetobacter）第四节第四节 食醋生产中的生化变化食醋生产中的生化变化l一、生化作用一、生化作用l1 1 糖化作用：糖化作用：将糊化后的淀粉在酶的作用下转变成可发酵性糖。l2 2 酒精发酵酒精发酵：酵母菌在厌氧条件下经过菌体内一系列酶的作用，把可发酵性糖转化成酒精和二氧化碳，然后通过细胞膜把产物排出菌体外的过程。在酒精发酵的同时会形成一系列的副产物如甘油、高级醇、有机酸等。3.3.醋酸发酵醋酸
46、发酵l醋酸发酵是继酒精发酵之后，酒精在醋酸菌醋酸发酵是继酒精发酵之后，酒精在醋酸菌氧化酶的作用下生成醋酸的过程氧化酶的作用下生成醋酸的过程。氧化酶系lCH3CH2OH+O2 CH3COOH+H2Ol根据上述反应式可知：醋酸与乙醇的质量比根据上述反应式可知：醋酸与乙醇的质量比为为1.304 1。但由于发酵过程中醋酸的挥发、。但由于发酵过程中醋酸的挥发、再氧化以及形成酯等原因，实际得到的醋酸再氧化以及形成酯等原因，实际得到的醋酸与酒精的质量比仅为与酒精的质量比仅为1 1。二、食醋色、香、味、体的形成二、食醋色、香、味、体的形成1 食醋的色食醋的色 色素来源：色素来源：l原料本身的色素带入醋中，l原
47、料预处理时发生化学反应而产生有色物质进入食醋中l发酵过程中由化学反应、酶反应而生成的色素，l微生物的有色代谢产物，l薰醅时产生的色素以及进行配制时人工添加的色素。其中酿醋过程中发生的美拉德反应是形成食醋色素的主要途径。熏醅时产生的主要是焦糖色素，是多种糖经脱水、缩合后的混合物，能溶于水，呈黑褐色或红褐色。2 食醋的香气食醋的香气 食醋的香气成分主要来源于食醋酿造过程中产生的酯类、醇类、醛类、酚类等物质酯类、醇类、醛类、酚类等物质。有的食醋还添加香辛料如芝麻、菌香、桂皮、陈皮等。l酯类酯类以乙酸乙酯为主；l食醋中的醇类醇类物质除乙醇外，还含有甲醇、丙醇、异丁醇、戊醇等。l醛类醛类有乙醛、糠醛、乙
48、缩醛、香草醛、甘油醛、异丁醛、异戊醛等；l酚类酚类有4-乙基愈创木酚等。l双乙酰、3-羟基丁酮的过量存在会使食醋香气变劣。3 食醋的味食醋的味l酸味：酸味：l食醋是一种酸性调味品，其主体酸味是醋酸主体酸味是醋酸。醋酸是挥发性酸，酸味强，尖酸突出，有刺激气味。l食醋还含有一定量的不挥发性有机酸不挥发性有机酸，如琥珀酸、苹果酸、柠檬酸、葡萄糖酸、乳酸等，它们的存在可使食醋的酸味变得柔和食醋的甜味。l甜味：来自于残存在醋液中的由淀粉水解产生出的但未被微生物利用完的糖。发酵过程中形成的甘油、二酮甘油、二酮等也有甜味。l咸味：酿醋过程中添加食盐，可以使食醋具有适当的咸味，从而使醋的酸味得到缓冲，口感更好
49、。l鲜味：食醋中因存在氨基酸、核苷酸的钠盐而呈鲜味。其中氨基酸是由蛋白质水解产生的；酵母菌、细菌的菌体自溶后产生出各种核苷酸，如：5-鸟苷酸、5-肌苷酸，它们也是强烈助鲜剂。4.4.食醋的体态食醋的体态l食醋的体态是由固形物含量决定的。l固形物包括：有机酸、酯类、糖分、氨基酸、蛋白质、糊精、色素、盐类等等。l用淀粉质原料酿制的醋因固形物含量高，所以体态好。第五节第五节 糖化剂及其制备糖化剂及其制备l一、糖化剂一、糖化剂l1 糖化剂：将淀粉转变成可发酵性糖所用的催化剂。l2 种类：曲和酶制剂。l（1 1）曲）曲l定义：以麸皮、碎米等为原料，以曲霉菌纯菌制曲或多菌种混合进行微生物培养制得的糖化剂或
50、糖化发酵剂。l种类：大曲、小曲、麸曲、红曲、液体曲。目前酿醋中常用的是麸曲和液体曲麸曲和液体曲。麸曲：它是以麸皮为主要制曲原料，纯培养的曲霉菌为制曲菌种，采用固体培养法制得。其优点是：曲的制备成本低、制曲周期短、糖化力强、对酿醋原料适应性强、出醋率高。液体曲：以纯培养的曲霉菌为菌种，经发酵罐深层培养，得到一种液态的含淀粉酶和糖化酶的糖化剂，可替代固体曲用于酿醋。其优点是：液体曲的生产机械化程度高，可节约劳动力，但设备投资和动力消耗较大。l培养产生淀粉酶能力很强的微生物，再从其培养液中提取淀粉酶并制成酶制剂，将它们用作食醋酿造的糖化剂，l如用于淀粉液化的枯草芽孢杆菌-淀粉酶和用于将液化产物进一步
