1.1    食醋  

    食醋是我國勞動人民在長期的生產實踐中制造出來的一種酸性調味品。它能增進食欲，幫助消化，在人們飲食生活中不可缺少。在我國的中醫藥學中醋也有一定的用途。全國各地生產的食醋品種較多。著名的山西陳醋、鎮江香醋、四川麩醋、東北白醋、江浙玫瑰米醋、福建紅曲醋等是食醋的代表品種。食醋按加工方法可分為合成醋、釀造醋、再制醋三大類。其中產量最大且與我們關系最為密切的是釀造醋，它是用糧食等淀粉質為原料，經微生物制曲、糖化、酒精發酵、醋酸發酵等階段釀制而成。其主要成分除醋酸(3%～5%)外，還含有各種氨基酸、有機酸、糖類、維生素、醇和酯等營養成分及風味成分，具有獨特的色、香、味。它不僅是調味佳品，長期食用對身體健康也十分有益。  

    1.1.1    生產原料  

    目前釀醋生產用的主要原料有：薯類　如甘薯、馬鈴薯等；糧谷類　如玉米、大米等；糧食加工下腳料 如碎米、麩皮、谷糠等；果蔬類　如黑醋栗、葡萄、胡蘿卜等；野生植物  如橡子、菊芋等；其他　如酸果酒、酸啤酒、糖蜜等。  

    生產食醋除了上述主要原料外，還需要疏松材料如谷殼、玉米芯等，使發酵料通透性好，好氧微生物能良好生長。  

    1.1.2      釀造微生物  

    傳統工藝釀醋是利用自然界中的野生菌制曲、發酵，因此涉及的微生物種類繁多。新法制醋均采用人工選育的純培養菌株進行制曲、酒精發酵和醋酸發酵，因而發酵周期短、原料利用率高。  

    1）  淀粉液化、糖化微生物   

    淀粉液化、糖化微生物能夠產生淀粉酶、糖化酶。使淀粉液化、糖化的微生物很多，而適合于釀醋的主要是曲霉菌。常用的曲霉菌種有：  

    甘薯曲霉AS 3.324　因適用于甘薯原料的糖化而得名，該菌生長適應性好、易培養、有強單寧酶活力，適合于甘薯及野生植物等釀醋； 
 
    東酒一號 它是AS 3.758的變異株，培養時要求較高的濕度和較低的溫度，上海地區應用此菌制醋較多；  

    黑曲霉AS 3.4309(UV-11) 該菌糖化能力強、酶系純，最適培養溫度為32℃。制曲時，前期菌絲生長緩慢，當出現分生孢子時，菌絲迅速蔓延；  

    宇佐美曲霉  AS 3.758是日本在數千種黑曲霉中選育出來的其糖化力極強、耐酸性較高的糖化型淀粉酶菌種。菌絲黑色至黑褐色。孢子成熟時呈黑褐色。能同化硝酸鹽，其生酸能力很強。對制曲原料適宜性也比較強。  

    此外還有米曲霉菌株：滬釀3.040、滬釀3.042(AS 3.951)、AS 3.863等。黃曲霉菌株：AS 3.800，AS 3.384等。  

    2） 酒精發酵微生物  

    生產上一般采用子囊菌亞門酵母屬中的酵母，但不同的酵母菌株，其發酵能力不同，產生的滋味和香氣也不同。北方地區常用1300酵母，上海香醋選用工農501黃酒酵母。K字酵母適用于以高梁、大米、甘薯等為原料而釀制普通食醋。AS 2.109、AS 2.399適用于淀粉質原料，而AS 2.1189、AS 2.1190適用于糖蜜原料。  

    3）  醋酸發酵微生物  

    ①  醋酸菌的選擇 

    醋酸菌是醋酸發酵的主要菌種。醋酸菌具有氧化酒精生成醋酸的能力，其形態為長桿狀或短桿狀細胞，單獨、成對或排列成鏈狀。不形成芽孢，革蘭氏染色幼齡菌陰性，老齡菌不穩定，好氧，喜歡在含糖和酵母膏的培養基上生長。其生長最適溫度為28~32℃，最適pH值為3.5~6.5。  

    醋廠選用的醋酸菌的標準為：氧化酒精速度快、耐酸性強、不再分解醋酸制品、風味良好的菌種。目前國內外在生產上常用的醋酸菌有：  

    奧爾蘭醋桿菌(A. orleanense)  它是法國愛爾蘭地區用葡萄酒生產醋的主要菌種。生長最適溫度為30℃。該菌能產生少量的酯，產酸能力較弱，但耐酸能力較強。  

    許氏醋桿菌(A. schutzenbachii)  它是國外有名的速釀醋菌種，也是目前制醋工業較重要的菌種之一。在液體中生長的最適溫度為25~27.5℃，固體培養的最適溫度為28~30℃，最高生長溫度37℃。該菌產酸高達11.5%。對醋酸沒有氧化作用。  

    惡臭醋桿菌(A. rancens)  惡臭醋桿菌是我國釀醋常用菌株之一。該菌在液面處形成菌膜，并沿容器壁上升，菌膜下液體不渾濁。一般能產酸6~8%，有的菌株副產2%的葡萄糖酸，并能把醋酸進一步氧化成二氧化碳和水。  

    1.41醋酸菌  它屬于惡臭醋酸桿菌，是我國釀醋常用菌株之一。該菌細胞呈桿狀，常呈鏈狀排列，單個細胞大小為（0.3~0.4）μm×（1~2）μm，無運動性、無芽孢。在不良的環境條件下，細胞會伸長變成線形、棒形或管狀膨大。平板培養時菌落隆起，表面平滑，菌落呈灰白色，液體培養時則形成菌膜。該菌生長的適宜溫度為28~30℃，生成醋酸的最適宜的溫度為28~33℃，最適PH3.5~6.0，耐受酒精濃度為8%（體積分數）。最高產醋酸為7~9%，產葡萄糖酸力弱。能氧化分解醋酸為二氧化碳和水。 

    滬釀1.01醋酸菌  它是從丹東速釀醋中分離得到的，是我國食醋工廠常用的菌種之一。該菌細胞呈桿形，常呈鏈狀排列，菌體無運動性，不形成芽孢。在含酒精的培養液中，常在表面生長，形成淡青灰色薄層菌膜。在不良的條件下，細胞會伸長，變成線狀或棒狀，有的呈膨大狀、分支狀。該菌由酒精生成醋酸的轉化率平均高達93~95%。  

    ② 醋酸菌的培養及保藏  

    a  斜面試管培養基  

    下面是斜面試管培養基兩例：  

    酒精(6%) 100ml  葡萄糖 0.3g  酵母膏 1g  CaCO3 1.5g  瓊脂 2.5g；  

    葡萄糖1g  酒精2ml  碳酸鈣（CaCO3）1.5g  酵母膏1g  瓊脂2.5g  水100ml。  

    PH值自然（各種成分先加熱溶解后再將酒精加熱）。  

    b 醋酸菌培養與保藏  

    斜面接種醋酸菌后置于30~32℃恒溫箱內培養48h。醋酸菌因為沒有孢子，所以容易被自己所產生的酸殺死。在醋酸菌中，特別能產生香酯的菌種每過十幾天即死亡，因此宜保藏在0~4℃冰箱內備用。由于培養基中已加入碳酸鈣，以中和產生的酸，所以保藏時間長一些。  

    1.1.3    固態法食醋生產
  
    醋酸菌在充分供給氧的情況下生長繁殖，并把基質中的乙醇氧化為醋酸，這是一個生物氧化過程，其總反應式為：C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O  

    1）  醋酸菌種制備工藝流程  

    斜面原種→斜面菌種(30~32℃，48h)→三角瓶液體菌種(一級種子30~32℃，振蕩24h)→種子罐液體菌種(二級種子)→(30~32℃，通氣培養22~24h)→醋酸菌種子  

    2）  工藝流程 
                                                            麩曲、酵母 
                                                                   ↓  
    薯干(或碎米、高粱等)→粉碎→加麩皮、谷糠混合→潤水→蒸料→冷卻→接種→入缸糖化發酵→拌糠接種→醋酸發酵→翻醅→加鹽后熟→淋醋→貯存陳醋→配兌→滅菌→包裝→成品 
   ↑ 
醋酸菌  

    3） 生產工藝  

    ①  原料配比及處理 

   甘薯或碎米、高粱等100kg，細谷糠80kg，麩皮120kg，水400kg，麩皮50kg，礱糠50kg，醋酸菌種子40kg，食鹽3.75~7.5kg(夏多冬少)。 
 
    將薯干或碎米等粉碎，加麩皮和細谷糠拌合，加水潤料后以常壓蒸煮1h或在0.15MPa壓力下蒸煮40min，出鍋冷卻至30~40℃。  

    ②  發酵  

    原料冷卻后，拌入麩曲和酒母，并適當補水，使醅料水分達60%~66%。入缸品溫以24~28℃為宜，室溫在25~28℃左右。入缸第二天后，品溫升至38~40℃時，應進行第一次倒缸翻醅，然后蓋嚴維持醅溫30~34℃進行糖化和酒精發酵。入缸后5~7d酒精發酵基本結束，醅中可含酒精7%~8%，此時拌入礱糠和醋酸菌種子，同時倒缸翻醅，此后每天翻醅一次，溫度維持37~39℃。約經12d醋酸發酵，醅溫開始下降，醋酸含量達7.0%~7.5%時，醋酸發酵基本結束。此時應在醅料表面加食鹽。一般每缸醋醅夏季加鹽3kg，冬季加鹽1.5kg。拌勻后再放兩天，再經2d后醋醅成熟即可淋醋。  

    ③淋醋 

   淋醋工藝采用三套循環法。先用二醋浸泡成熟醋醅20~24h，淋出來的是頭醋，剩下的頭渣用三醋浸泡，淋出來的是二醋，缸內的二渣再用清水浸泡，淋出三醋。如以頭淋醋套頭淋醋為老醋；二淋醋套二淋醋3次為雙醋，較一般單淋醋質量為佳。  

    ④  陳釀及熏醋  

     陳釀是醋酸發酵后為改善食醋風味進行的儲存、后熟過程。陳釀有兩種方法，一種是醋醅陳釀，即將成熟醋醅壓實蓋嚴，封存數月后直接淋醋。或用此法貯存醋醅，待銷售旺季淋醋出廠。另一種是醋液陳釀，即在醋醅成熟后就淋醋，然后將醋液貯入缸或罐中，封存1~2個月，可得到香味醇厚、色澤鮮艷的陳醋。有時為了提高產品質量，改善風味，則將部分醋醅用文火加熱至70~80℃，24h后再淋醋，此過程稱熏醋。  

    ⑤  配兌和滅菌  

    陳釀醋或新淋出的頭醋都還是半成品，頭醋進入澄清池沉淀，調整其濃度、成分、使其符合質量標準。除現銷產品及高檔醋外，一般要加入0.1%苯甲酸鈉防腐劑后進行包裝。陳醋或新淋的醋液應于85~90℃維持50min殺菌，但滅菌后應迅速降溫后方可出廠。一般一級食醋的含酸量5.0%，二級食醋含酸量3.5%。  

    1.1.4      酶法液化通風回流制醋  

    1） 酶法液化通風回流制醋特點 

    酶法液化通風回流新工藝，是利用自然通風和醋汁回流代替倒醅的制醋新工藝。本法的特點是：α-淀粉酶制劑將原料進行淀粉液化后再加麩曲糖化，提高了原料的利用率；采用液態酒精發酵、固態醋酸發酵的發酵工藝；醋酸發酵池近底處設假底的池壁上開設通風洞，讓空氣自然進入，利用固態醋醅的疏松度使醋酸菌得到足夠的氧，全部醋醅都能均勻發酵；利用假底下積存的溫度較低的醋汁，定時回流噴淋在醋醅上，以降低醋溫度醅調節發酵溫度，保證發酵在適當的溫度下進行。 

    2）  工藝流程  

    (細菌a-淀粉酶、氯化鈣、碳酸鈉) 
        水        ↓              麩曲                                （松醅、回流） 
      ↓   ↓     ↓                ↓                                         ↓    
    碎米→浸泡→磨漿→調漿→加熱→液化→糖化→冷卻→液態酒精發酵→酒液→拌和入池→固態醋酸發酵→加鹽→淋醋→加熱滅菌→裝壇→成品。            ↑                ↑                                           
↑                                                   酒母  （麩皮  礱糠  醋酸菌種子）  
    食鹽   

    生產工藝  

    ①  配料  

    碎米1200kg、麩皮1400kg、礱糠1650kg、碳酸鈉1.2kg、氯化鈣2.4kg、a-淀粉酶以每克碎米130酶活力單位計3.9kg，麩曲60kg、酒母500kg、醋酸菌種子200kg、食鹽100kg、水3250kg(配發酵醪用)。 
 
    ② 水磨與調漿  

    將碎米浸泡使米粒充分膨脹，將米與水1:1.5的比例送入磨粉機，磨成70目以上的細度粉漿。使粉漿濃度在20%~23%，用碳酸鈉調至pH值6.2~6.4，加入氯化鈣和α-淀粉酶后，送入糖化鍋。  

    ③  液化和糖化  

    粉漿在液化鍋內應攪拌加熱，在85~92℃下維持10~15min，用碘液檢測顯棕黃色表示已達到液化終點，再升溫至100℃維持l0min，達到滅菌和使酶失活的目的，然后送入糖化鍋。將液化醪冷至60~65℃時加入麩曲，保溫糖化35min，待糖液降溫至30℃左右，送入酒精發酵容器。  

    ④  酒精發酵  

    將糖液加水稀釋至7.5~8.0′Bx，調pH值至4.2~4.4接入酒母，在30~33℃下進行酒精發酵70h，得出約含酒精8.5%的酒醪，酸度在0.3~0.4左右。然后將酒醪送至醋酸發酵池。 

    ⑤  醋酸發酵  

    將酒醪與礱糠、麩皮及醋酸菌種拌合，送入有假底的發酵池，扒平蓋嚴。進池品溫35~38℃為宜，而中層醋醅溫度較低，入池24h進行一次松醅，將上面和中間的醋陪盡可能疏松均勻，使溫度一致。  

    當品溫升至40℃時進行醋汁回流，即從假底放出部分醋液，再潑回醋醅表面，一般每天回流6次，發酵期間共回流120~130次，使醅溫降低。醋酸發酵溫度，前期可控制在42~44℃，后期控制在36~38℃。經20~25d醋酸發酵，醋汁含酸達6.5%~7.0%時，發酵基本結束。醋酸發酵結束，為避免醋酸被氧化成二氧化碳和水，應及時加入食鹽以抑制醋酸菌的氧化作用。方法是將食鹽置于醋醅的面層，用醋汁回流溶解食鹽使其滲入到醋醅中。淋醋仍在醋酸發酵池內進行。再用二醋淋澆醋醅，池底繼續收集醋汁，當收集到的醋汁含酸量降到5%時，停止淋醋。此前收集到的為頭醋。然后在上面澆三醋，由池底收集二醋，最后上面加水，下面收集三醋。二醋和三醋共淋醋循環使用。  

    ⑥ 滅菌與配兌 

    滅菌是通過加熱的方法把陳醋或新淋醋中的微生物殺死；破壞殘存的酶；使醋的成分基本固定下來。同時經過加熱處理，醋的香氣更濃，味道更和潤。  

    滅菌后的食醋應迅速冷卻，并按照質量標準配兌。  

    1.1.5    液體深層發酵制醋  
    
    液體深層發酵制醋是利用發酵罐通過液體深層發酵生產食醋的方法，通常是將淀粉質原料經液化、糖化后先制成酒醪或酒液，然后在發酵罐里完成醋酸發酵。液體深層發酵法制醋具有機械化程度高、操作衛生條件好、原料利用率高（可達65-70%）、生產周期短、產品的質量穩定等優點。缺點是醋的風味較差。  

    1）    工藝流程
                                 麩曲    酒母           醋酸菌 
                                 ↓      ↓               ↓  
    碎米→浸泡→磨漿→調漿→液化→糖化→酒精發酵→酒醪→醋酸發酵→醋醪→壓濾→配兌→滅菌→陳醋→成品  

    2）  生產工藝  

    在液體深層發酵制醋過程中，到酒精發酵為止的工藝均與酶法液化通風回流制醋相同，不同的是從醋酸發酵開始，采用較大的發酵罐進行液體深層發酵，并需通氣攪拌，醋酸菌種子為液態，即醋母。 

    醋酸液體深層發酵溫度為32~35℃，通風量前期為1:0.13/min；中期為1:0.17/min；后期為1:0.13/min。罐壓維持0.03MPa。連續進行攪拌。醋酸發酵周期為65~72h。經測定已無酒精，殘糖極少，測定酸度不再增加說明醋酸發酵結束。 

    液體深層發酵制醋也可采用半連續法，即當醋酸發酵成熟時，取出三分之一成熟醪，再加三分之一酒醪繼續發酵，如此每20~22h重復一次。目前生產上多采用此法。