第四章 车间工业
第一节、工艺流程及相关工艺参数
（一）生产流程的确定
1. 菌种选择
糖化选择黑曲霉。
酵母菌（AS 2.399）酵母菌培养的最适温度为25～30度。
醋酸菌（许氏醋酸杆菌 A. schutzenbachii）生长繁殖适宜温度25～27.5度，不耐热，最高生长温度37度，最适pH3.5～6.5，耐食盐为1%～1.5%。该菌产酸高达11.5%，对醋酸没有进一步的氧化作用。
2. 原料预处理
（1）原料的筛选和除杂
1.剔除霉变的原料，除去附着的尘土和杂物。
2.对带有皮壳的原料去除皮壳。
3.处理方法采用分选机筛选和水洗涤。
（2）粉碎与水磨
扩大原料同微生物酶的接触面积，使有效成分被充分利用，大多数情况下先粉碎，然后再进行蒸煮、糖化。粉碎常用设备是：锤式粉碎机、刀片轧碎机、钢磨。
技术要点：细度<50目；浓度18～20°Be’；pH6.2～6.4（试纸测定）。
工艺参数：加水浸泡1h；用调pH；加0.2%补充；加中温α-淀粉酶0.25%（酶活力2000u/g）。
（3）原料蒸煮液化
使植物组织破裂，细胞中的淀粉被释放出来，淀粉由颗粒状转变为溶胶状态，另一个作用是高温杀菌。
技术要点：液化后的糖浆具有香味i，用竹片撩液滴点呈渣水分离状；碘反应成棕黄色；DE值15%～20%。
工艺参数：流加法液化浆温85～90℃，88℃最佳。维持10min；升温煮沸10分钟。
3. 糖化：
麸曲制备
试管斜面菌种——三角瓶培养—— 帘子培养 ——厚层通风培养
培养基： 10%麦芽汁 麸皮+80%水 麸皮+ 麸皮+10%～15%
110%水 稻壳+70%水
琼脂2%
pH6.0
培养条件： 30℃,3d 30℃,3d 30℃,3d 30℃,1d
在帘子培养以前的麸曲制备过程为种曲培养阶段，这一阶段是以得到强壮的霉菌孢子为培养目的，所以培养组成、培养条件要符合微生物生长规律，即要符合霉菌孢子发芽、菌丝生长、菌丝繁殖和孢子着生的要求。厚层通风培养是生产用曲培养阶段，这一阶段是以得到淀粉酶为主要培养目的，所以培养基的组成、培养条件既要符合微生物生长规律，又要符合微生物产酶规律。
采用高温糖化法，也称酶法液化法，它是先以α-淀粉酶制剂在85～90℃对原料粉浆进行液化，然后再用麸曲在65℃进行糖化。具有糖化速度快、淀粉利用率高等优点。
技术要点：糖化液碘呈淡橙黄色；DE值25%～30%；酸度0.2%。
工艺参数：加捣碎的麸曲5%（酶活力1200u/g）；加曲温64℃；糖化温度60～62℃；糖化时间30min。
4. 酒精发酵
通过纯培养方法制成酒母，再将其接入糖化醪中进行酒精发酵。
技术要点：酒精含量8.0%～8.5%；酸度0.3%～0.4%；总醪量为原料之5～6倍。
工艺参数：酒母4%(原料)；接种温度26～28℃，极限温度30℃；发酵温度30～37℃，最适32～33℃，发酵时间60～68h。
5. 醋酸发酵
向酒精发酵醪中接入醋酸菌，在适宜的条件下，乙醇经醋酸菌的作用氧化为乙酸的过程称为醋酸发酵，它是酿醋的主要环节，直接影响到食醋的产量与食醋的风味。醋酸发酵工序由醋酸菌种子培养、醋酸发酵和陈酿等组成。
1.醋酸菌种子培养
酿醋过程中的醋酸发酵常在非严格无菌条件下进行，所以微生物种类复杂，但醋酸菌是醋酸正常发酵醪液中的主要微生物，它能氧化酒精为醋酸，有些醋酸菌还能把葡萄糖氧化成葡萄糖酸。传统酿醋多采用自然醋酸菌，目前多采用纯种醋酸菌。醋酸菌种子培养工业流程如下：
菌种试管斜面接种培养 →大三角瓶纯种扩大培养 →醋酸菌种子液态培养
试管培养基：葡萄糖0.3g、酵母膏1.0g、碳酸钙2.0g、6%酒液100mL、琼脂2.0～2.5g。
三角瓶培养基：酵母膏1%、葡萄糖0.3%、水100mL、浓度为95%的酒精4%。
种子液态培养：4%～8%酒精发酵醪，醋酸种子酸度2.5%～3.0%，接种量5%～10%；通风量0.1m/(m³.min)；培养温度32～35℃；培养时间24h。
醋酸菌种子培养与其它微生物种子培养一样，除了使微生物繁殖以外，还有一个驯化作用，即使微生物适应于生产的要求，所以，在种子培养的前阶段，培养基的组成、培养条件多采用较优的工艺参数；而在培养的后阶段，多采用接近于生产要求的工艺参数。
2.醋酸发酵
技术要点：酒液酒度5%～6%；醋酸发酵液酸度4.5%～5.5%。
工艺参数：接种温度28～30℃；发酵温度32～34℃，最高不超过 36℃；前期通风量 0.07m³/(m³.min)、中期0.1～0.12 m³/(m³.min)、后期0.08m³/(m³.min)；培养时间65～67h。
醋酸菌含有乙酰辅酶A合成酶，能催化醋酸氧化，反应生成的乙酰辅酶A进入三羧酸循环，进一步氧化为CO2和H2O。其反应式如下：
所以，醋酸发酵成熟时就要加入2%～5%的食盐，以抑制醋酸菌的活性。
在液态深层发酵中，可采用分割法去醪进行“半连续式发酵”，即取出1/2～1/3量的发酵成熟醋醪，同时补加相应量的酒醪。这一方法即可以省却醋酸菌种培养工序，且发酵罐中的菌种在醋酸发酵过程中已得到充分驯养，所以，又有利于提高原料的利用率和产品质量，但分割法去醪应注意无菌操作。
6. 压滤
技术要点：滤渣水分≤70%；酸度≤0.2%。
工艺参数：发酵醪预处理，55摄氏度维持24h；压头醋、二醋用泵输送，泵压2*89KPa，压净停止。压清醋用高位槽自然压力。
7. 配兑和灭菌
技术要点：灭菌后成品醋酸≥3.5%；醋液红褐色，无混浊，无沉淀，无异味；细菌数≤5000个/ml。
工艺参数：灭菌温度80℃，维持适当时间；苯甲酸钠添加量为0.06%～0.1%。
8. 陈酿
一是生醋经日晒夜露陈酿数月；二是将成品醋封坛陈酿。陈酿过程中，因美拉德反应等，食醋的色泽加深；因氧化反应，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含量有所升高；因酯化反应，食醋中的酯含量明显升高；因缔合作用，食醋的风味变得醇和，醋酸的刺激性减弱。
（2）生产工艺流程示意图
第二节、物料衡算
1. 主要原料的物料衡算
（1）淀粉糖化物料衡算
淀粉质原料加水加热糊化后，加入糖化曲或淀粉酶进行糖化，物料衡算总方程式
162 180
1g 1.11g
理论上1g淀粉完全水解后能生成1.111g葡萄糖。但由于糖化酶的活力、种类、糖化工艺的原因，淀粉原料中支键淀粉和直链淀粉的比例不同，糖化结束后糖化醪中糖和非糖的比例控制不同等，因而使得糖化效果颇有差异，实际的糖化率一般以理论的75%-85%计算，即实际上1g淀粉能生成0.833~0.944g葡萄糖。这里取80%，即1g淀粉能生成0.888g。
