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摘 要

食醋自古以来就是人类重要的调味品。近年来，随着食品工业的发展和人们健康观念的进步，人们也开始重视食醋作为保健品的功效。我国对食醋的需求近年来愈来愈大，尤其对高酸度食醋的需求更甚。高酸度醋是指醋酸浓度超过9%（w/v）的醋。目前国内大多产醋企业采用效率较低的固态法生产食醋，而采用液态深层发酵法的工厂由于设备不够先进、发酵工艺不成熟以及缺乏合适优质的产酸菌种等原因，无法稳定生产出优质的高酸度食醋，所以我国的食醋生产水平目前仍然落后于欧美发达国家。

本文通过对许氏醋酸菌菌种的选育（包括菌种的分离纯化、鉴定、筛选和耐受性实验），筛选出产酸性能和耐受性最好的菌种（8号菌种），并通过Box-Behnken软件以3因素3水平17个试验点的实验探寻菌种生长发酵的最适初始条件：:最适接种量水平为10%（v/v）、最适酸度为4%（w/v）、最适酒度为3%（v/v），再通过比较不同的酒精补料方式所对应的最终产酸量，最高酸度为11.1%（w/v），优化液态深层发酵工艺，确定菌种发酵的最适条件。可将所得到的优化工艺运用到实际的高酸度食醋工业生产中。

关键词： 食醋 高酸度 醋酸菌 发酵工艺

Optimization of fermentation technology of high acidity vinegar

Abstract

Vinegar has been an important seasoning for human beings since ancient times. In these years, as food industry and the promotion of the cognization of the health develops, people begin to see vinegar as a kind of health care product. The demand for vinegar in China has been increasing in recent years, especially for vinegar with high acidity.High acidity vinegar refers to vinegar with an acetic acid concentration of more than 9% (w/v). Most current domestic production of vinegar using the low efficiency of solid-state method producing vinegar, and liquid deep fermentation factories due to the equipment advanced, the fermentation process is not mature enough and lack of appropriate quality acid producing strains and other reasons, cannot be stable to produce high quality high acidity vinegar, so the vinegar production industry in China in the backward position relative to Europe and the United States developed countries.

Firstly, acetic acid bacteria was bred through activization, separation, purification and tolerance tests. In addition, Box-Behnken software was used to explore the optimal initial conditions for the growth and fermentation of strains at 17 test sites with 3 factors and 3 levels^[21]. Then, by comparing the acid acidity (the highest acidity is 11.1%) in different alcohol adding methods, the liquid deep fermentation processes were optimized to determine the optimal condition for strains fermentation. The optimized process can be applied to industrial production with high acidity.

KEYWORDS: Vinegar; High acidity; Acetic bacteria; Process optimization

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1食醋的简介 1

1.1.1食醋的历史发展 1

1.1.2国内食醋行业的发展现状 1

1.2食醋酿造工艺 3

1.2.2液态深层发酵 3

1.2.3固定化发酵 4

1.3高酸度食醋生产的研究进展 4

1.3.1高酸度食醋的定义及应用 4

1.3.2国内外研究现状 5

1.4研究目的及主要内容 5

第二章 实验方案及检测方法 6

2.1材料与设备 6

2.1.1实验菌种 6

2.1.2培养基 6

2.1.3实验仪器及试剂 6

2.2检测方法 7

2.2.1酸度检测 7

2.2.2酒精度检测 7

2.2.3菌体浓度检测 8

2.3实验方案 8

2.3.1高酸度菌种分离纯化 8

2.3.2高产酸菌种筛选 8

2.3.3高产酸菌株耐受性实验 8

2.3.4响应面分析实验 8

2.3.5补料分批发酵 9

第三章 实验数据分析 10

3.1实验数据分析 10

3.1.1菌种的筛选 10

3.1.2菌体浓度的计算 10

3.1.3菌种耐受性实验 11

3.1.4响应面分析 12

3.1.5醋酸菌发酵实验 16

3.1.6补料分批发酵 17

第四章 结论与展望 20

4.1主要结论 20

4.2展望 20

参考文献 21

致谢 23

第一章 绪论

1.1食醋的简介

1.1.1食醋的历史发展

根据《齐名要术》记载，中国食醋的生产可追溯至西周时期。太原是我国食醋的发祥地之一，公元前八世纪太原就有制醋作坊的存在。至北魏时《齐民要术》共记述了共二十二种制醋方法^[1]。随着之后近千年制曲技术和发酵技术的发展与水平进步，至明朝时期醋的种类已经可分为大曲、小曲、红曲。

1.1.2国内食醋行业的发展现状

中国是醋的生产和消费大国，制醋有着长久的历史，很多人都将醋作为不可或缺的调味品甚至饮品^[2]。随着人们物质条件的好转和营养学家对食醋对人体健康功效的进一步揭示，醋愈加受到人们的重视并被应用到更多的领域，人们对食醋的需求也愈来愈大。醋不仅限于调味的作用，作为一种营养饮料和保健品，也越来越受到人们的青睐。

中国制醋业在近五十年内发生了巨大变化。自吸式深层发酵法的采用标志着中国传统制醋业开始向多种发酵工艺并存发展，根据智研数据研究库资料所示^[3]，我国在整套醋生产设备的自主研发和应用依然落后于国外发达国家，这也表明我国制醋业仍有很大的进步空间。醋工业发达的国家在生产醋上的技术优势主要体现在设备自动化程度高、生产效率高、原料利用率高。这些国家在食品机械中推广应用的高科技技术包括光电技术、真空技术、膜分离技术、超细粉碎技术、超临界萃取技术、超高压灭菌技术等，这些高科技技术^[4]都为制醋业的现代化做出了巨大贡献。应用高科技技术的食品机械的生产效率和产率大大提高，能耗和副产品量也大量降低，食醋的营养和风味被最大化地保留。因此，我国制醋业的进步与发展需要工业技术的进步和足够多的设备人才。

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