液態深層發酵法

液態深層發酵法制醋是較為先進的技術，其特點是發酵周期短、勞動生產率高、勞動強度低、占地面積少、不用填充料等。它使我國古老的釀醋工業朝著機械化、管道化生產方向前進了一大步，為實現食醋生產自動化創造了條件，也使我國發酵醋酸技術跟上了國際先進水平。但由於釀醋周期短，風味欠佳，作為調味品食醋尚有不足。

基本介紹

• 中文名：液態深層發酵法
• 套用領域：制醋

主要生產設備

該工藝的關鍵設備是自吸式下伸軸醋酸發酵罐，其他配套設備與酶法液化通風回流法相同。自吸式發酵罐用於制醋工業始於20世紀60年代後期，由德國開發成功。其工作原理是： 發酵液在一定轉速的機械攪拌作用下，在攪拌器空腔的轉子葉輪末端產生高速運動，同時在葉輪背側出現負壓，使空氣經由吸風管通過過濾器淨化後吸入，再從定子葉輪甩出，由於攪拌作用，在葉輪周圍形成強烈湍流，使剛離開葉輪的空氣立即在發酵液中分裂成微細的氣泡，擴散到整個發酵罐中。自吸式發酵罐的結構如圖4-2-6所示。

上海醋廠用自吸式發酵罐釀醋取得了豐富的經驗和良好的經濟效益。該廠20m自吸式發酵罐的技術參數，列於表4-2-17。

圖4-2-6 自吸式發酵罐示意圖

1—電動機 2—三角皮帶傳動 3—軸承座 4—人孔 5—視鏡 6—軸 7—扶梯8—聯軸節 9—插玻璃溫度計 10—取樣口 11—進氣口 12—壓力表 13—排氣口 14—進料口 15—備用口 16—冷卻列管 17—插儀表溫度計 18—定子19—轉子

表4-2-17 上海醋廠20m自吸式發酵罐技術參數

罐體部分	參數	攪拌部分	參數	冷卻部分	參數	吸氣部分吸氣量; 吸氣量; 吸氣比; 吸氣管; 徑	參數
公稱容積裝料容積; 罐 體 直 徑; ( D); 筒 體 高 度; ( H); H ： D; 材質：不鏽鋼	20m14m; 2400mm; 4100mm; 2.2：1; 10mm	葉輪形式葉輪直徑; 異輪直徑; 攪拌轉速; 電機功率; 攪拌軸直徑	三棱形空心渦輪; 480mm; 720mm; 420r/min; 18.5kW; 80mm	最高發酵熱平均發酵熱; 冷卻面積; 冷卻蛇管(6; 組)管徑; 冷卻水溫差①; 平均冷卻水量	159487kJ/h111766kJ/h; 25m; 57mm; 3～4℃; 7～9m/h		3 7m/min(水); 2.6m/min; (發酵液); 0.186m/; (m·min); 89mm

①冷卻水進水溫度<30℃，出水溫度升高3～4℃。

生產工藝流程

本工藝從碎米投料至酒精發酵同固態回流法。

原料配比

深層發酵醋酸原料配比見表4-2-18。

表4-2-18 深層發酵醋酸原料配比 單位：kg

原料名稱	數量	原料名稱	數量	原料名稱	數量
碎米Na2CO3; CaCl2	12001.2; 2.4	中溫α-澱粉酶(2000u/g)麩曲; 酒母	3.060; 500	水醋酸菌種子; 食鹽	325014.00; 100

工藝規程

本工藝從投料至酒精發酵的規程同固態回流法。

(1)空罐滅菌 種子罐、發酵罐及連線的管道閥門、空氣過濾器，用0.1MPa蒸汽滅菌30min。

(2) 種子培養 ①技術要求： 酒液酒度4%～5%; 醋酸種子酸度2.5%～3.0%。②工藝參數： 接種量5%～10%; 通風量0.1m/ (m·min); 培養溫度32～35℃; 培養時間24h。

(3) 醋酸發酵 ①技術要求： 酒液酒度5%～6%; 醋酸發酵液酸度4.5%～5.5%。②工藝參數： 接種溫度28～30℃; 發酵溫度32～34℃，最高不超過36℃; 前期通風量0.07m/ (m·min)、中期0.1～0.12m/ (m·min)、後期0.08m/ (m·min); 培養時間65～72h，開始分割法取醋。總發酵期長達6～12個月。

(4) 壓濾 ①技術要求： 濾渣水分≤70%; 酸度≤0.2%。②工藝參數： 發酵醪預處理，55℃維持24h; 壓頭醋、二醋用泵輸送，泵壓2×98kPa，壓淨為止。壓清醋用高位槽自然壓力。

(5) 配兌和滅菌工藝規程與固態發酵法同。

過程要點

1.濃度

發酵初始總濃度控制在5%～6%，待發酵完成用分割法取醋，即放出醋醪量1/3再加入酒醪1/3，維持相同總濃度繼續發酵，此後每隔20～22h再分割取醋一次，依次連續發酵至菌種衰退為止，正常情況可連續運行6～12個月。

2.消泡

醋酸發酵過程中時有泡沫產生，主要是由死亡醋酸菌體蛋白引發。為此發酵溫度要嚴格控制在36℃以下，絕不允許中斷通風。偶爾失控，要採取措施，防止泡沫逸出罐外或積累於罐中，在每次分割取醋時要把大部分泡沫除去。食醋是直接食品，不允許用化學消泡劑，必要時可使用少量植物油消泡，也可用機械消泡。

3.溫度

要嚴格控制發酵溫度，發酵旺盛期發酵熱高達11386kJ/ (m/h)。要特別注意冷卻降溫，必要時夏季用冷凍鹽水來控制溫度。

4.供氧

通風量一般為理論計算需氧量的2.8～3.0倍，發酵前、中、後期可根據發酵實際情況進行調節，但絕不能中斷供氧，否則導致菌體死亡。

5.提高食醋風味

深層液體發酵食醋風味差於固態法的主要原因是不揮發酸含量僅為固態法之15.7%，香氣中主要成分的乳酸乙酯幾乎為0，因此雖然液體法生產效率高，但食醋的風味必須改進。可採取如下措施： ①在酒精發酵中用乳酸菌與酵母菌混合發酵，以增加醋中乳酸含量，為產生乳酸乙酯創造條件; ②做好醋酸發酵醪壓濾前預處理工作。麩曲用量、後熟溫度和時間要嚴格控制，使在後熟發酵中蛋白質進一步水解成胺基酸，澱粉水解成單糖，有利於提高食醋的風味。