固态发酵食醋生产过程中主要微生物及风味生成的探讨

万方数据
经验交流
中
国
酿造
２０１５年第３４卷第３期 总第２７７期
・１３９．
精逐渐增多，产生大量Ｃ０２使醋醅温度升高，同时醋酸菌 利用酒精进行醋酸发酵，酒精的增多以及酸的产生不适宜 酵母的生长繁殖，因此在第７天以后随发酵时间延长，酵母 菌的数量呈减低趋势。
ｏ
“
●
件为乳酸菌提供了生长的场所。
２．１．３醋酸发酵过程中醋酸菌数量变化趋势
ｍｘｌ．５ ｍｘｌ．５
１８１８７－－２０００《酿造食醋》中的方法。
微生物计数采用稀释平板法。酵母菌于２８℃培养５ ｄ后
ｍ）：河北保定槐茂有限
计数，乳酸菌３６℃厌氧培养（４８±２）ｈ后计数，醋酸菌３０℃ 培养７２ ｈ后计数。 ２结果与分析 ２．１醋酸发酵阶段微生物的变化情况 不同发酵时间不同层次上醋醅中主要微生物的数量 见表１。
发酵温度以及生产环境卫生条件等。 食醋酿造是多种微生物共同作用的过程，主要微生物 为霉菌、酵母菌、醋酸菌和乳酸菌嘲。食醋发酵过程分为淀 粉糖化、酒精发酵和醋酸发酵３个阶段，期间有不同种类的 微生物生长繁殖并产生各种酶类，对食醋原料进行分解利 用，经过一系列复杂的生物化学变化最终形成食醋。本试 验对固态发酵过程中微生物的生长变化规律进行研究， 同时检测发酵过程中醪液的ｐＨ／ｄ呈、总酸及不挥发酸，探索各 指标与风味形成的关系，对固态发酵食醋工艺条件及生产 控制提供参考。 １材料与方法 １．１材料与试剂 碎米、麸皮、稻壳、食盐：市售；耐高温Ｏ／．淀粉酶（酶活
ｍａｘｉｍａｌｌｙ．Ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ａｃｉｄｓ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｕｒｉｎｇ ａｃｅｔｉｃ ｃｏｕｌｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｔｈｅｉｒ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｃｉｌｅ ｔｈｅ ｔａｓｔｅ．
ｈｉｇｈｅｓｔ
ｏｆ３．４ｘ１０７ ＣＦＵ／ｇ，ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ Ｗａｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｆ３．２ｘ１０７ ＣＦＵ／ｇ，ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ａｃｉｄ（ｍａｉｎｌｙ ｌａｃｔｉｃ
ａｃｉｄ）
ｆａｓｔ．Ｔｈｅ ａｃｅｔｉｃ
ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ｒａｐｉｄｌｙ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｔｈｒｅｅ ｄａｙｓ，ｗｈｅｒｅａｆｔｅｒ，ｉｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｌｏｗｌｙ ａｎｄ ｍａｉｎｌｙ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ．Ａｔ
公司自制；ＰＢ一２０酸度计：北京赛多利斯有限公司；ＬＲＨ一 ２５０Ａ生化培养箱：广东省医疗器械厂。
１．３方法
１．３．１采样方法 酒精发酵结束后，进入醋酸发酵阶段，每天翻醅。每
表１
醋醅不同层次微生物随发酵时间的数量变化
Ｔａｂｌｅ １ Ｑｕａｎｔｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｍｉｃｍｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ ｖｉｎｅｇａｒ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｗｉｔｈ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ
２．１．１醋酸发酵过程中酵母菌数量变化趋势 醋醅各层次酵母菌随发酵时间的变化如图１所示。由 图１可以看出，在整个发酵过程中酵母菌数量呈现先快速 升高后缓慢降低的趋势且在不同层次上随着深度增加而 减少。上层酵母茵增长速度快并且数量高于中层和下层菌。
发酵前期醋醅温度较低，在２６～２９℃，淀粉糖化阶段提供 较高的糖源，有利于酵母菌自身繁殖，第５天上层酵母茵数 达到最高３．４ｘ１０７ ＣＦＵ／ｇ，由于溶解氧的存在，上层菌增殖 速度要高于中层及下层菌。随着醋醅中氧气的耗尽，厌氧 环境下酵母菌基本停止繁殖而主要进行酒精发酵作用，酒
１ ｍＬ、Ｋ２ＨＰ０４・７｝－１２０
ｇ、三水醋酸钠５ ｇ、柠檬酸三铵２ ｇ、ＭｇＳ０４・７Ｈ２０
０．２ ｇ、
ＭｎＳ０４・４Ｈ２０ ０．０５ ｇ、琼脂粉１５ ｇ、水１ ０００ ｍＬ、ｐＨ
６．２。
醋酸菌培养基［曰：１％酵母膏、１％葡萄糖、２．５％琼脂、灭 菌后加入１％无菌ＣａＣＯ，、４％无水乙醇。 蛋白胨：北京双旋微生物培养基制品厂；酵母粉、琼 脂、ＣａＣＯ，：北京化学试剂公司。 葡萄糖（分析纯）、无水乙醇（分析纯）：天津市北方天 医化学试剂厂；磷酸二氢钾（分析纯）：北京红星化工厂；无 水硫酸镁（分析纯）：天津市化学试剂厂。 １．２仪器与设备 醋酸发酵池（１３
ｒａｐｉｄｌｙ，ａｎｄ
ｔｈｅ
８７．２２％．Ｔｈｅ ｇｒｏｗｉｎｇ ｒａｔｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｍａｘｉｍｕｍ ｒａｔｉｏ ｏｆｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ａｃｉｄ ａｃｃｏｕｎｔ－ ｏｆｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ｄｕｒｉｎｇ ７－１３ ｄ ｏｆｍｅｄｉｕｍ ｆｅｒｍｅｎ—
ｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｓｕｉｔａｂｌｅ
ａ
ｔｈｅ ｅｌｅｖｅｎｔｈ ｄａｙ，ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ｒｅａｃｈｅｄ
ｐｅａｋ ｏｆ ４．０ｘ１０７ ＣＦＵ／ｇ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｉｒｔｅｅｎ
ｄａｙｓ．Ａｔ ｔｈｅ
ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ
ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｒａｐｉｄｌｙ，ｂｕｔ ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ａｃｉｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆｔｈｅ ｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ｗａｓ ａｃｑｕｉｒｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓｅｖｅｎｔｈ ｄａｙ，ｗｈｉｃｈ Ｗａｓ ｔａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｄｏｉ：ｌＯ．１ｌａａ２／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４－５０７１．２０１５．０３．０３３
Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｆｌａｖｏｒ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｉｎ ｖｉｎｅｇａｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ
ＳＵ Ｙｉｎｇｈｕｉ
ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
（Ｉ－ＩｅｂｅｉＢａｏｄｉｎｇＨｕＭＭａｏ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１０１１，Ｃｈｉｎａ）
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图１酵母菌数量变化曲线
Ｆｉｇ．１ Ｃｈａｎｇｉｎｇ ｃｕｗｅ ｏｆ ｙｅａｓｔ ｃｏｕｎｔ
２．１．２醋酸发酵过程中乳酸菌数量变化趋势
醋醅各层次乳酸菌随发酵时间的变化情况如图２所 示。由图２可知，在发酵过程中乳酸菌数量总体呈现先升 高后减少的趋势。中层乳酸菌数量在第５天最先达到峰值 为３．２Ｘ１０７ ＣＦＵ／ｇ，上层菌第１ １天达到最多为６．０ｘ１０６ ｃｒｃ／ｇ， 下层菌第１１天数量最多为１．８ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ。乳酸菌与醋酸菌 同属细菌，微耗氧到厌氧，主要发酵糖类产生乳酸，少量 产生乙酸，醋醅发酵前期ｌ～５ ｄ主要为酒化阶段，厌氧条 件下乳酸菌生长繁殖并产生大量乳酸，醋酸菌也产生少量 醋酸，中层菌在较低含量氧气环境下最先达到峰值。通过 每天翻醅，随后上层和中层乳酸菌产酸速率开始减慢，醋 酸菌产酸速率提高，而醋醅底层的乳酸菌通过厌氧发酵继 续产生一定量的乳酸。随着醋醅营养物质的减少，乙酸持 续生成，醋醅ｐＨ下降，最终使乳酸菌数量下降。
ＧＢ
杰诺生物酶有限公司；活性干酵母：广东丹保利酵母有限 酵母菌培养基采用孟加拉红培养基【４】：蛋白胨５ ｇ、葡 萄糖ｌＯ ｇ、磷酸二氢钾１ ｇ、无水硫酸镁０．５ ｇ、琼脂２０ ｇ、孟 加拉红０．０３３ ｇ、氯霉素０．１ ｇ、蒸馏水１
５ ２
０００ ｍＬ。
乳酸菌培养基采用ＭＲＳ培养基圈：蛋白胨１０ ｇ、牛肉粉 ｇ、酵母粉４ ｇ、葡萄糖２０ ｇ、吐温一８０
醋醅各层次醋酸菌随发酵时间的变化如图３所示。由 图３可以看出，在发酵过程中醋酸菌的变化趋势为是先上 升后下降，中间水平阶段持续时间较长。第１ｌ天上层醋酸 菌数量达到峰值为４．０ｘ１０，ＣＦＵ／ｇ，中层和下层菌数量略 低于上层。发酵前期醋醅中含有丰富的糖源，随着酵母菌 发酵作用的进行，空气中醋酸菌逐渐进入醋醅中并开始生 长繁殖。醋酸菌产酸是耗氧的，在经过短暂增殖过程后， 醋酸菌进入发酵产酸阶段，醋酸菌数量不再继续增长。醋 醅中微生物的活动不是单独进行的，酵母菌利用糖类产酒 精的同时，醋酸菌在适宜的条件下氧化酒精最终生成乙 酸，随着酒精含量的减少，醋酸浓度升高、醋醅ｐＨ值降低， 这些条件都会抑制醋酸菌的生长。酸度不再上升即酒精氧 化将完时，加入食盐并压实醋醅能抑制醋酸菌繁殖与发 酵，防止醋酸分解，即进入后熟期。
经验交流
中
国酿造
２０１５年第３４卷第３期 总第２７７期ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
・１３７．
固态发酵食醋生产过程中主要微生物及风昧生成的探讨
苏迎会
（河北保定槐茂有限公司，河北保定０７１０１１） 摘要：实验研究了不同时间、不同醋醅层次的微生物分布和数量变化规律，探索影响风味形成的因素。结果表明，发酵前５ ｄ，酵母 菌和乳酸菌迅速增殖，第５天酵母菌数达到最高３．４ｘ１０７ ＣＦＵ／ｇ，乳酸菌最高为３．２ｘ１０７ ＣＦＵ／ｇ，以乳酸为主的不挥发酸同时也生成较 快；醋酸菌前３ ｄ增长迅速，之后缓慢增长并以生成挥发性的醋酸为主，第１１天醋酸菌数量达到峰值为４．０ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，１３ ｄ以后逐渐消 亡。醋酸发酵初期，ｐＨ值迅速下降，不挥发酸迅速增加，不挥发酸占总酸的比值最大在第７天，为８７．２２％；总酸在发酵中期的７～１３ ｄ增 幅最大。乳酸菌的消长影响着不挥发酸的生成，醋酸菌的消长影响着总酸的生成，醋酸发酵过程中控制合适的发酵条件，使两者的相 互协调生长，有利于产品口感风味的调和。 关键词：酿造食醋；酵母菌；醋酸菌；乳酸菌；风味 中图分类号：ＴＳ２６４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５４—５０７１（２０１５）０３—０１３７—０４
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｖｉｎｅｇａｒ；ｙｅａｓｔ；ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ；ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ；ｆｌａｖｏｒ
酿造食醋是指单独或混合使用各种含有淀粉、糖的物 料或酒精，经微生物发酵酿制而成的液体调味品【１】。食醋 作为酸性调味品，其中的主要成分是酸性物质，通常称为 总酸，食醋中的酸类成分又以醋酸为主，其他的不挥发有 机酸类物质以乳酸为主，还有少量的琥珀酸、酒石酸、葡 萄糖酸、柠檬酸等。除有机酸类外，食醋中还含有糖类、氨 基酸类以及少量和微量的醇类、醛类、酚类、酮类圈。这些 物质共同存在于食醋中，各成分之间相互作用，共同构成 了食醋的风味和口感，使其酸味柔和、鲜美、醇厚。 在固态发酵食醋生产工艺中，其影响风味及口感的因 素很多，如酿造工艺、原料的选择、原料配比以及淀粉含 量、醋醅水分含量、参与发酵的微生物种类及酶系、发酵 阶段生化反应控制条件、发酵过程醋醅溶氧或厌氧条件、
力２０
公司。
０００ １
７／ｍＩ，）、糖化酶（酶活力１００
隔３ ｄ取样一次，检测醋酸发酵阶段食醋中各理化指标（ｐＨ 值［７】、总酸嘲及不挥发酸【１】）的变化情况。 酒精发酵结束后，酒醪与辅料混合入池，采用自然界 中的醋酸菌，每天进行翻醅。每隔２ ｄ取样一次，分别取上、 中、下层的醋醅，采用无菌操作，各取样２００ ｇ，分别在酵母 菌培养基、乳酸菌培养基、醋酸菌培养基上培养酵母菌、乳 酸菌、醋酸菌，培养后分别计数，检测醋酸发酵阶段醋醅中 微生物的变化情况。 醋酸发酵２１ ｄ时，根据工艺的需要，采取加盐处理，主 要是防止过氧化的现象产生。加盐抑制各种菌的生长，故 不再进行检测。但是各种菌的酶系依然存在于醋醅中，其 理化指标会产生小幅的变化，故将理化指标检测到醋酸发 酵结束，即２７ｄ时。 １．３．２测定方法 总酸测定采用ＧＢ／Ｔ １２４５６－－２００８《食品中总酸测定》 中的方法；ｐＨ值测定采用酸度计法；不挥发酸的测定采用
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ
ｑｕａｎｔｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ
ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙｅｒｓ ｏｆｖｉｎｅｇａｒ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｇｒａｉｎｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｉｍｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ
ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆｌａｖｏｒｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｙｅａｓｔ ａｎｄ ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ｒａｐｉｄｌｙ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｆｉｖｅ ｄａｙｓ，ａｔ ｔｈｅ ｆｉｆｔｈ ｄａｙ， ｔｈｅ ｙｅａｓｔ ｃｏｕｎｔ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ
收稿日期：２０１４．１１－２４ 作者简介：苏迎会（１９７５．），女，高级工程师，本科，研究方向为调味品酿造技术及新产品开发。
万方数据
２０１ ５ Ｖ０１．３４ Ｎｏ．３
・１ ３８・
Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２７７
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅｗｉｎｇ
０００ Ｉ Ｔ／ｍＩ，）：枣庄市
Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ Ｅｘｃｈａｎｇｅｓ