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本论文对液态喷淋塔酿造食醋的相关工艺、风味等问题进行了较深入的研究,主要工作包括以下七个方面的研究内容:
1.生料酿酒和酶法熟料酿酒工艺的对比实验研究。实验结果表明:酶法酒精发酵需要3~4d的时间,最终酒度为8.0%(v/v),生料酒精发酵需要5~6d的时间,最终酒精度为7.0%(v/v)。酶法淀粉利用率高出生料酒精发酵淀粉利用率将近3%,这两种方法酒精发酵时间、最终酒度、淀粉利用率差距并不大,但是生料酒精发酵却可以节约大量的能源和劳动力,比起酶法酒精发酵要经济的多。在酒精发酵阶段,我们最终选用的是生料酒精发酵。
2.生料酿酒工艺条件的优化研究。实验对生料酒精发酵的料液比、不同生料酒曲种类、不同生料酒曲添加量进行了优化。实验结果表明:不同料液比对生料酒精发酵的影响比较大,最佳的料液比为1:3;不同厂家的生料酒曲对酒精发酵的影响并不大,最终选用四川省眉山市华威酒业有限公司提供的生料酒曲;生料酒曲的不同添加量对生料酒精发酵最终酒度的影响不大,但是对酒精发酵的速率有影响,接种量越大发酵速度越大,最终选择生料酒曲的添加量为0.5%。
3.液态喷淋塔酿造食醋工艺条件的优化研究。实验对液态喷淋醋酸发酵的醋酸接种量、不同供氧量和不同塔内循环次数进行了优化。实验结果表明:醋酸菌的不同添加量对液态喷淋醋酸发酵最终酸度的影响不大,但是对醋酸发酵的速率有影响,最终选择醋酸菌的添加量为0.1g/L;不同供氧量对醋酸发酵的影响比较大,发酵液中溶解氧的浓度以供氧量和需氧量相平衡为宜,过高和过低都影响最终醋酸含量。本实验确定对装塔后第一批酒液采用每隔25min鼓风5min的方式供氧,对第一批之后的酒液采用敞开2个通风口的方式供氧。不同循环次数对醋酸发酵的温度和发酵速率影响比较大,最终选择循环5min,停25min的塔内循环方式。可使其发酵温度控制在33~36℃,最终的酸度为3.45g/100mL,整个发酵过程需时25h左右。
4.延长液态喷淋塔填充料使用寿命的实验研究。研究探讨了不同酸度的溶液和不同灭菌条件对填充料使用寿命的影响。实验结果表明:溶液酸度较低时,溶液对菌膜的产生有促进作用,当溶液酸度高于15%时,溶液对菌膜的产生,会产生抑制作用,并且这种抑制作用的程度,随着溶液酸度的增加而增大。比较高酸溶液的喷淋和浸泡两种处理,浸泡处理的抑制效果较好。灭菌条件对填充料使用寿命影响比较大,不灭菌的填充料使用寿命最短,灭菌后填充料使用寿命明显高于不灭菌的使用寿命,高压灭菌填充料的使用寿命与常压灭菌的相差不大。最终选择将填充料常压蒸汽灭菌30min,从而延长填充料的使用寿命。
5.地热水在生料酿醋中的可行性研究及在固态酿醋中的中试结果。研究探讨了地热水对食醋酿造过程的影响,并做了地热水固态酿醋的中试。实验结果表明:地热水对糖化、酒精发酵和醋酸发酵有不同程度的促进作用,对糖化有明显的促进作用;合适的矿物质含量,对酒精发酵有促进作用;对醋酸发酵的速率影响比较大,对最终酸度影响不大,对食醋最终产品的风味影响较大,合适的矿物质含量会提高食醋风味。
地热水固态酿醋的中试结果表明:利用地热水酿造食醋,酒精发酵时淀粉利用率为56.9%,最终酒精度7.4%(v/v),醋酸发酵时,发酵周期只需15d,最终的醋醅酸度为5.92%,食醋产品酸度3.67%,每1kg主料玉米生产酸度3.5g/100mL的食醋9.8kg,这项技术已经完全应用在食醋酿造生产中。
6.酱油成曲应用在食醋酿造中的可行性实验研究。研究探讨了不同酒精度对蛋白酶的影响以及酱油成曲对食醋风味的影响。实验结果表明:酒精度对蛋白酶活性有抑制作用,在润料时添加0.4%酱油成曲,随着发酵时间的延长,氨基态氮的含量是先下降再大幅度的增加,酱油成曲可以增加氨基态氮的含量。添加酱油成曲后醋酸发酵周期缩短,但最终酸度变化不大,可见酱油成曲可以加快醋酸发酵的速率,但是对最终酸度没影响。
7.改良液态喷淋食醋风味的研究。实验采用加热、微波和超声波技术对食醋进行催陈。实验结果表明:加热、超声波和微波对食醋风味有明显的促进作用,以微波的促进作用最明显。在加热催陈中,最佳加葡萄糖量为0.2%,最佳温度90℃,最佳加热时间60min;在微波催陈中,最佳微波功率800w,最佳微波处理时间40s,最佳食醋处理量75mL。在超声波催陈中,最佳超声波功率150w最佳温度50℃,最佳处理时间90min,最佳食醋处理量75mL。