葡萄醋酿造设备和生产工艺食品科技

2016-04-22 15:36 热度:

  欧洲国家大多以葡萄酒生产葡萄醋,尤其是在酿酒大国,如法国、意大利、西班牙等国家。意大利每年大约生产60000吨食醋,绝大多数原料来源于葡萄酒,是世界上生产葡萄醋的大国之一。德国作为欧洲领先的食醋生产国,每年的食醋产量达到了130000吨的高度。

  葡萄醋在全世界都有生产和消费,但却很难给出量产的标准化精确信息,原因是大量的葡萄醋仍然是家庭生产手工化作业,其弊端显而易见生产周期长、成本高、产量低等。正是在这样的一个背景下许朝晖教授激流勇进经过长时间研究探索,终于成功研制工业化标准葡萄醋酿造设备和生产工艺。填补了一项世界空白,为我国的科研成果在世界上赢得了尊重。

  葡萄中含糖量高达10%—30%,以葡萄糖为主,大量果酸有助于消化。葡萄中含有矿物质钙、钾、磷、铁以及多种维生素B1、B2、B6、C和P等,还含有多种人体所需的氨基酸,常食葡萄对神经衰弱、疲劳过度大有补益。食醋的英文是vinegar,来源于法语的vinaigre,即vin(葡萄酒)及Aigre(酸)的复合词。由此可以看出在古代西洋食醋是由葡萄酒自然酸败而产生。国外葡萄醋的酿造主要有两种工艺:

  奥尔兰葡萄醋通常使用劣等葡萄酒渣、葡萄酒及腐败葡萄酒,由于腐败葡萄酒适宜醋酸发酵,故可以生产其他原料难得的优良制品。新酒发酵前需加温至60~70℃,杀灭微生物且使胶质凝结而出。葡萄酒的乙醇含量5%~9%为宜。

  发酵容器以栎木发酵桶,其容量为200~500L,在桶体前壁的居中偏上位置及后壁居上部位,各有一个直径5cm的通气孔。

  生产中先用蒸汽消毒发酵桶,再加入桶体积1/4-1/3煮沸的醋,保持5~7天,使桶体得以醋化。然后,每桶装入未灭菌的发酵成熟醋液100kg。放置8天后每天添加葡萄酒10L,直至液面在桶的通气孔以下几厘米处。再过15天,放出发酵成熟的醋液40L,并补加同量的葡萄酒。每周如上述操作,这种半连续发酵可持续3年之久。

  发酵过程中液面维持一层醋酸菌的菌膜,通常呈灰色,并有光泽;发酵桶内葡萄汁的深度在深约25cm时氧化最佳。巴斯德法是在容器内盛以特殊人工培养液(无菌水100份、乙醇2份、醋酸1份、磷酸钙0.02份、磷酸镁0.02份、磷酸铵0.04份)适当保温,醋酸菌繁殖形成皮膜时,每日添加一定量葡萄酒,待容器充满为止。

  意大利葡萄香醋(Balsamic vinegar)主产于意大利北部城市摩德纳和雷焦艾米丽亚,但都以小规模家庭作坊式生产,化学成分及其复杂。

  意大利香醋分为两种,即香醋(BV)和传统香醋(TBV)。传统香醋(比香醋质量好)要经过葡萄汁煮叶、发酵、陈酿等工艺,在桶中陈酿时间不低于12年。一般在木桶中盛放60天左右。工业化大规模生产香醋是用葡萄醋为主料,再添加一些浓葡萄汁和焦糖色素(不低于2%)。

  生产工艺传统香醋的生产工艺可概况为三步:煮葡萄汁、微生物二部发酵和陈酿等过程。

  1、采用新鲜葡萄,压榨取汁,加热煮沸。此时一些蛋白质、单宁和色素等物质逐渐凝聚形成浮沫后撇取,温度降至85~90℃并长时间保存,直至汁液可溶性固形物浓度达到35~60℃Bx时停止。果汁因长时间加热,已糖等碳水化合物脱水,发生环化反应,非酶褐变色泽加深。

  2、浓缩后的葡萄汁转移至木桶中,几周内便可完成乙醇发酵。在发酵过程中,酵母菌数量可增殖102~106fu/g,然后开始缓慢的醋酸发酵。

  3、陈酿经过一定醋酸菌发酵的汁液转移至一组由大到小排列的木桶中。在第一层的木桶中进行乙醇和醋酸发酵,在中层的木桶中进行成熟,在最后的木桶中进行陈酿。

  陈酿过程中每年都要进行换桶,因换桶损失和陈酿蒸发,醋液越来越少,在此期间因发酵醪液Aw和PH较低,易进行美拉德反应而产生HMF和呋喃衍生物。

  目前国内用作葡萄醋的酿造技术,经查新为浸泡法、原果自然固态发酵法、前液后固发酵法、全液态发酵法、果粮混合发酵法、果汁静置发酵法等几种。周期相应比较长20-180天。从原果到醋酸转化率仅为30-40%,风味不纯正,透光度低,不能保留单独水果所具有的风味和营养。

  目前《一种基于微生物技术快速酿造葡萄醋的方法》(专利号:CN201010248860.9)由陕西时代酿造科技有限公司许朝辉教授研究成功,并获得国家发明专利,该发明专利重要的突破除了葡萄、提子的酿造技术创新还在于能够达到工业化连续化生产,发酵周期较国外两种技术缩短60天以上,产量提高1倍左右,果浆保存技术可以使葡萄类产品在果醋生产中不再受到季节的限制。

  许朝辉教授拥有实用新型及发明专利11项,分别是:《自动酿醋设备》《一种食醋自动生产装置》《固态自动酿醋设备》《自动酱油发酵装置》《一种基于微生物技术快速酿造柿子醋的方法》《一种基于微生物技术快速酿造葡萄醋的方法》《一种果汁保健醋的生产方法》《一种桑葚醋的生产工艺》《一种应用微生物技术快速发酵制备木瓜醋的方法》《一种固定化酵母细胞连续酒精发酵装置》。这些发明已成为我国调味品行业科技创新发展不可多得的基础依据。

  许朝辉教授发明的全发酵法酿造葡萄醋的技术《一种基于微生物技术快速酿造葡萄醋的方法》(专利号:CN201010248860.9)是以新鲜葡萄为原料,清洗、破碎榨汁、酶解、调整糖度、酒精发酵、自动化醋酸发酵。榨汁后,完全液体发酵或混合发酵。酒精发酵和醋酸发酵完全独立进行,完成葡萄发酵醋。后经超滤除菌实现完全无沉淀。醋酸发酵周期8-36小时,乙醇转酸率大于90%,原醋细菌指数低于国家要求30倍以上。风味纯正,能保留单独水果的单独风味和营养。

  许朝辉教授的发明是这样实现的;

  A葡萄鲜果,去大梗,去核,清洗。

  B破碎榨汁。

  C酶解破碎榨汁后混合,或者单独。加入含有淀粉酶,糖化酶,异构酶,单宁酶,果胶酶的复合酶。添加量0.1%,40-50维持30分钟。

  D调整糖分依酿造原料含糖量不同成熟度不同进行糖分的补充。要求大于7%。添加砂糖的时候必须经过柠檬酸水解。

  E酒精发酵加入0.1-0.3%的果酒酵母或者葡萄酒酵母进行酒精发酵。前8小时搅拌一次,后密闭。60-96小时检测酒精度不再上升即可。

  F过滤转入有滤层的的过滤池或者过滤设备或者离心设备,渣浆分离。分离后的葡萄渣再加入等量的温开水浸泡数小时,二次过滤,混合。

  G酒精调配。酒精含量高低直接影响到发酵周期和醋酸得率。实践证明3.8-4度(V/V)发酵速度比较快,醋酸得率高而稳定。高浓度的酒精使醋酸菌生长受到抑制,发酵周期随着酒精浓度的增加而延长。

  H醋酸发酵。育种成功后,待流出的醋汁总酸达3.5%时,再加入酒液,总量为成熟醋的50~100%,直至 DF反应器贮醋室到满为止。以后就可以转达入正常生产。

  I 超滤经UF除菌设备过滤达到除菌率大于97%。

  现代工业化葡萄果醋专利酿造生产线设备包括带式提升机、JCP型葡萄除梗破碎机、JLY-5螺旋压榨机、带式提升机、化糖设备、酶解设备、酒精发酵设备、调配设备、过滤设备、专利酿醋设备、超滤设备等。该专利技术特点是将多种分离后得到的高产酸菌种LB2001、LB2039、AS1.41、沪酿1.01细胞保存在特殊容器并将其固定,给予充足营养、维持恒定的发酵条件、保证严格的生产监控, 采用全果发酵技术的酒胚,经过滤调整酒精含量后进入专利自动酿醋设备进行酿造,最终提高醋酸得率,超越传统酿造方法。

  对于人类而言,白藜芦醇的积极作用更是数不胜数。它能抑制血小板的非正常凝聚,扩张动脉血管,改善微循环,可以帮助防治冠心病、动脉粥样硬化、高血脂症。此外,它还有抗菌消炎、抗诱变、抗氧化、扫除自由基、抗血栓、抗炎症和抗过敏等作用。尤其葡萄中含有的白藜芦醇受营养学家的推崇。白藜芦醇是一种生物活性很强的天然多酚类物质,能够阻止低密度脂蛋白的氧化。

  许朝辉教授的发明重要的还在于酿造好的优质葡萄醋再进行二次陈酿处理中能更大程度的保藜芦醇的存在。真诚的向那些在人类进程历上做出卓越贡献的科学家们致敬,是他们夜以继日、呕心沥血的付出,为人类的健康生活保驾护航!

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