中国液态酿醋技术的重大突破

-----记许朝辉教授的3项液态酿醋技术

根据食醋的基本属性，按照酿造工艺可分为固态发酵醋和液态发酵醋；按照原料可分为高粱醋、米醋、糯米醋、大米醋、糖醋、酒精醋、果醋等等；按照功能分食用醋和保健醋。按颜色分为白醋和黑醋、红醋，按度数分为4度、6度、9度等，按年份5年陈醋、10年陈醋等。根据食醋市场要素的产品属性，可将食醋按功能定位分类，依消费者需求可分凉拌醋、饺子醋、包子醋、宴会醋、保健用的玛咖醋、西餐用的油醋汁等等。

液态静置酿醋技术，周期缩短到30天，产量提高2.5倍

在液态酿醋技术中，目前主要的酿造方法为传统的液态静置酿醋技术、固定化细胞酿醋技术、自吸式深层发酵酿醋技术等。虽然目前食醋的种类繁多，但真正需要挖掘开发的有价值的空间还很大，还远远没有开发到位。应用液态酿醋技术按照消费类型开发新产品有待业内人士去探索。

以谷物为原料液态静置工艺是典型的传统酿醋技术。特点是：大麦芽液化糖化、大曲酒精发酵、缸式液态静置法酿醋。小米经脱皮、润水、蒸料，蒸熟的料要求颗粒完整无夹心。在较高温度下加入粉碎后的新鲜麦芽进行均匀搅拌，后转入保温缸保温糖化，数小时后采用开水分3-4次浸泡出糖分。在自然温度下，按比例向麦芽糖水中加入3-5%的大曲，进行开放式酒精发酵，发酵5天左右，糖分在大曲的作用下形成泡沫，泡沫从少到多并回落，最后加盖，并用泥巴密封，露天发酵。自然环境下，3个月左右就可以完成醋酸发酵，酸度都达到5-7度，产量通常可达到每公斤小米生产3公斤左右食醋。由于受大自然环境波动较大，所以大部分地区都会选择在清明后投产，以保证每年有2次的周转期。

以糖类为原料的液态静置酿醋技术所用生产原材料通常为白砂糖、黑砂糖、饴糖等。

多年来许多专家也都对封缸米醋进行过详细研究，但实质意义上的改革收效甚微，没有明显的突破。直到90年代后期，当时从事西北农林科技大学秦巴研究中心酿造工艺教学、研究的许朝辉教授才开始对该工艺进行大胆改革。许朝辉教授的创新在于将传统的常压蒸料方法改为液态煮料法，将传统的固态糖化法改为液态糖化法，采取麦芽汁添加糖化酶、大曲加优良酵母菌和醋酸菌的方法使小米醋产量提高了20%。到了2000年，许朝辉教授通过多底物方式使液态静置封缸醋周期缩短到20-30天，关键是风味方面完全一致。改良后的酿醋技术为以后工业化发展奠定了基础。

时代鼎丰的工业化酿醋技术在设备上包括麦芽醒发箱、打浆机、液化设备、糖化设备、过滤设备、酿醋设备等。 这种工业自动化酿醋技术沿用了传统酿醋生产流程，从而保证了最佳的食醋风味；在生产环节中采用现代化设备、软件技术，运用特定原辅料、大曲群体微生物和独特生产工艺，在保证食醋风味的同时大大节约劳动成本，实现规模化量产，由于参数固定，从保证每批次食醋质量优质且稳定。

固定化细胞酿醋技术，发酵周期20-30小时，乙醇转化率到达95%

固定化细胞酿醋技术一般通过两种方式进行：一种是包埋法；另一种是吸附法。这是20世纪70年代开始发展起来的微生物工程新技术。2000年，甘肃省科学院对固定化细胞进行了大生产，并应用到酒精发酵过程中，使食醋产量得到了提高。2004年，时代鼎丰许朝辉和兰大生物学王吉瑛联合发表了《应用DF生物反应器快速酿醋》的文章：以大米为原料，经不同时间的液化、糖化、酒精发酵，得到酒精体积分数为4.2％的酒化液。经包含多株醋酸菌固定化细胞床的DF生物反应器发酵，最终达到了平均每1g乙醇转化0.9 g~ 0.98 g醋酸的水平。达到不同的时间、温度、酒精含量、醋酸菌细胞浓度化菌床360 天不更换的水平。

许朝辉教授发明的这种固定化细胞酿醋技术以高粱／玉米为原料，淀粉酶、酵母菌、氯化钙、醋酸菌为添加剂，糊化、糖化、酒化以液态方式各自进行。该酿醋技术每吨大米发酵液经20-36小时醋酸发酵，可稳定生产12-13吨3.5%酸度的醋。工业化生产线包括破碎提升设备、液化设备、糖化设备、酒精发酵设备、过滤设备、调配设备，专利酿醋设备、超高温灭菌设备、超滤设备、自动化控制设备等。

自吸式发酵酿醋技术，半连续生产，酸度可达9-21%

自吸式液态发酵酿醋技术，当今在德国、日本、美国等国家均流行此法制醋。采用自吸式发酵酿醋技术，优点是机械化程度高，厂房占地面积少，原料利用率与醇酸转化率高，发酵周期短，经济效益好，易于实现自动化。

时代鼎丰自吸式高浓度酿醋设备包括曝气系统、消泡系统、酒精在线测量系统。无须外配空气源，节省投资，制醋原料的利用率高达95%，生产1升10%的白醋，电耗仅仅0.03千瓦时。据了解，时代鼎丰液态自吸式酿醋设备能产出9-21%高浓度的食用醋，发酵时间仅仅20-36个小时。在节能高效方面已达国内国际先进水平。

这种酿醋技术首先是满足醋酸杆菌转酸的营养要求和发酵温度。控制在32℃等工艺条件下，时代鼎丰提供3种技术工艺：1.装液系数≥0.6、分割量为1/3时，生产6g/100ml 以上酸度的食醋，平均产酸速率每小时不低于0.15g/100m；2.单批发酵9-15g/100ml 酸度的食醋；3.高酸度19-20 g/100ml  酸度的食醋。

由于以纯酒精为原料的酿醋技术所产白醋风味比较单薄，时代鼎丰通过技术分离得到的乳酸菌沪酿1.04，在液态深层发酵醋生产中与醋母共酵，提高了不挥发酸的含量，起到了改善液态醋风味的作用。

时代鼎丰西门子PLC控制装置控制着自动化生产，该系统连接有在线酒精、温度等自动检测装置，通过预先在控制屏设定控制程序，可以自动控制进料、出料、冷却等连续生产过程，同时在控制中心可以实时观测在线酒精含量、发酵速率、发酵温度等发酵参数，同时该参数以及状态曲线被保存在数据中心以备过程分析，该控制中心可以确保每批成品醋质量的稳定，同时还可以实现醋酸发酵过程的远程监控和管理。

时代鼎丰专业致力于全球调味品设备的优化设计与研发，1973年来一直深入进行酿醋代谢工程研究，旨在提高原料利用率、糖醇转化率、醇酸转化率，增强食醋香味，制定最佳工艺。从而达到提高产量、保证质量、降低成本的目的。

以上3 种工艺各具优势, 在今后相当长的时期内将会共存发展, 尚不存在某工艺取代其他工艺的问题。这3 种工艺在原辅料、酿醋微生物及发酵条件等方面存在着相当大的差别, 这就很难使其产品风味完全一致, 但却能根据不同的原材料酿造出高质量水平的食醋。无疑，这3种酿醋技术将成为未来液态发酵的代表工艺。