经验交流中国酿造２０１５年第３４卷第３期总第２７７期・１３７．

固态发酵食醋生产过程中主要微生物及风昧生成的探讨

苏迎会

（河北保定槐茂有限公司，河北保定０７１０１１）

摘要：实验研究了不同时间、不同醋醅层次的微生物分布和数量变化规律，探索影响风味形成的因素。结果表明，发酵前５ｄ，酵母菌和乳酸菌迅速增殖，第５天酵母菌数达到最高３．４ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，乳酸菌最高为３．２ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，以乳酸为主的不挥发酸同时也生成较快；醋酸菌前３ｄ增长迅速，之后缓慢增长并以生成挥发性的醋酸为主，第１１天醋酸菌数量达到峰值为４．０ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，１３ｄ以后逐渐消

亡。醋酸发酵初期，ｐＨ值迅速下降，不挥发酸迅速增加，不挥发酸占总酸的比值最大在第７天，为８７．２２％；总酸在发酵中期的７～１３ｄ增

幅最大。乳酸菌的消长影响着不挥发酸的生成，醋酸菌的消长影响着总酸的生成，醋酸发酵过程中控制合适的发酵条件，使两者的相互协调生长，有利于产品口感风味的调和。关键词：酿造食醋；酵母菌；醋酸菌；乳酸菌；风味中图分类号：ＴＳ２６４．２文献标识码：Ａ文章编号：０２５４—５０７１（２０１５）０３—０１３７—０４ｄｏｉ：ｌＯ．１ｌａａ２／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４－５０７１．２０１５．０３．０３３

Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓａｎｄｆｌａｖｏｒｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｖｉｎｅｇａｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ

ＳＵＹｉｎｇｈｕｉ

（Ｉ－ＩｅｂｅｉＢａｏｄｉｎｇＨｕＭＭａｏＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１０１１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｑｕａｎｔｉｔｙｃｈａｎｇｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｙｅｒｓｏｆｖｉｎｅｇａｒｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒａｉｎｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆａｃｔｏｒｓ

ａｆｆｅｃｔｉｎｇｆｌａｖｏｒｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｙｅａｓｔａｎｄｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａｒａｐｉｄｌｙｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｆｉｖｅｄａｙｓ，ａｔｔｈｅｆｉｆｔｈｄａｙ，ｔｈｅｙｅａｓｔｃｏｕｎｔｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｏｆ３．４ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，ｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａＷａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｏｆ３．２ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅａｃｉｄ（ｍａｉｎｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄ）

ｇｅｎｅｒａｔｅｄｆａｓｔ．Ｔｈｅａｃｅｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａｒａｐｉｄｌｙｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｔｈｒｅｅｄａｙｓ，ｗｈｅｒｅａｆｔｅｒ，ｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｌｏｗｌｙａｎｄｍａｉｎｌｙｐｒｏｄｕｃｅｄａｃｅｔｉｃａｃｉｄ．Ａｔｔｈｅｅｌｅｖｅｎｔｈｄａｙ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆａｃｅｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａｒｅａｃｈｅｄａｐｅａｋｏｆ４．０ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，ａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄａｆｔｅｒｔｈｉｒｔｅｅｎｄａｙｓ．Ａｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇｏｆ

ａｃｅｔｉｃａｃｉｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｒａｐｉｄｌｙ，ｂｕｔｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅａｃｉｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｒａｐｉｄｌｙ，ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒａｔｉｏｏｆｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅａｃｉｄａｃｃｏｕｎｔ－ｅｄｆｏｒｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｔｏｔａｌａｃｉｄｗａｓａｃｑｕｉｒｅｄａｔｔｈｅｓｅｖｅｎｔｈｄａｙ，ｗｈｉｃｈＷａｓ８７．２２％．Ｔｈｅｇｒｏｗｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌａｃｉｄｄｕｒｉｎｇ７－１３ｄｏｆｍｅｄｉｕｍｆｅｒｍｅｎ—

ｔａｔｉｏｎｓｔａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｍａｘｉｍａｌｌｙ．Ｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａａｆｆｅｃｔｅｄｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅａｃｉｄｓｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆａｃｅｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａａｆｆｅｃｔｅｄ

ｔｏｔａｌａｃｉｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｓｕｉｔａｂｌｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｃｏｎｔｒｏｌｄｕｒｉｎｇａｃｅｔｉｃｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｈｅｉｒｇｒｏｗｔｈａｎｄｒｅｃｏｎｃｉｌｅｔｈｅｔａｓｔｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｅｒｍｅｎｔｅｄｖｉｎｅｇａｒ；ｙｅａｓｔ；ａｃｅｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａ；ｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａ；ｆｌａｖｏｒ

酿造食醋是指单独或混合使用各种含有淀粉、糖的物

料或酒精，经微生物发酵酿制而成的液体调味品【１】。食醋

作为酸性调味品，其中的主要成分是酸性物质，通常称为

总酸，食醋中的酸类成分又以醋酸为主，其他的不挥发有

机酸类物质以乳酸为主，还有少量的琥珀酸、酒石酸、葡

萄糖酸、柠檬酸等。除有机酸类外，食醋中还含有糖类、氨

基酸类以及少量和微量的醇类、醛类、酚类、酮类圈。这些

物质共同存在于食醋中，各成分之间相互作用，共同构成

了食醋的风味和口感，使其酸味柔和、鲜美、醇厚。

在固态发酵食醋生产工艺中，其影响风味及口感的因

素很多，如酿造工艺、原料的选择、原料配比以及淀粉含

量、醋醅水分含量、参与发酵的微生物种类及酶系、发酵

阶段生化反应控制条件、发酵过程醋醅溶氧或厌氧条件、发酵温度以及生产环境卫生条件等。

食醋酿造是多种微生物共同作用的过程，主要微生物

为霉菌、酵母菌、醋酸菌和乳酸菌嘲。食醋发酵过程分为淀

粉糖化、酒精发酵和醋酸发酵３个阶段，期间有不同种类的

微生物生长繁殖并产生各种酶类，对食醋原料进行分解利

用，经过一系列复杂的生物化学变化最终形成食醋。本试

验对固态发酵过程中微生物的生长变化规律进行研究，

同时检测发酵过程中醪液的ｐＨ／ｄ呈、总酸及不挥发酸，探索各指标与风味形成的关系，对固态发酵食醋工艺条件及生产

控制提供参考。

１材料与方法

１．１材料与试剂

碎米、麸皮、稻壳、食盐：市售；耐高温Ｏ／．淀粉酶（酶活

收稿日期：２０１４．１１－２４

作者简介：苏迎会（１９７５．），女，高级工程师，本科，研究方向为调味品酿造技术及新产品开发。

万方数据２０１５Ｖ０１．３４Ｎｏ．３・１３８・ＳｅｒｉａｌＮｏ．２７７ＣｈｉｎａＢｒｅｗｉｎｇＥｘｐｅｒｉｅｎｃｅＥｘｃｈａｎｇｅｓ

力２００００１７／ｍＩ，）、糖化酶（酶活力１０００００ＩＴ／ｍＩ，）：枣庄市

杰诺生物酶有限公司；活性干酵母：广东丹保利酵母有限

公司。

酵母菌培养基采用孟加拉红培养基【４】：蛋白胨５ｇ、葡

萄糖ｌＯｇ、磷酸二氢钾１ｇ、无水硫酸镁０．５ｇ、琼脂２０ｇ、孟加拉红０．０３３ｇ、氯霉素０．１ｇ、蒸馏水１０００ｍＬ。

乳酸菌培养基采用ＭＲＳ培养基圈：蛋白胨１０ｇ、牛肉粉

５ｇ、酵母粉４ｇ、葡萄糖２０ｇ、吐温一８０１ｍＬ、Ｋ２ＨＰ０４・７｝－１２０

２ｇ、三水醋酸钠５ｇ、柠檬酸三铵２ｇ、ＭｇＳ０４・７Ｈ２００．２ｇ、ＭｎＳ０４・４Ｈ２００．０５ｇ、琼脂粉１５ｇ、水１０００ｍＬ、ｐＨ６．２。

醋酸菌培养基［曰：１％酵母膏、１％葡萄糖、２．５％琼脂、灭

菌后加入１％无菌ＣａＣＯ，、４％无水乙醇。

蛋白胨：北京双旋微生物培养基制品厂；酵母粉、琼

脂、ＣａＣＯ，：北京化学试剂公司。

葡萄糖（分析纯）、无水乙醇（分析纯）：天津市北方天

医化学试剂厂；磷酸二氢钾（分析纯）：北京红星化工厂；无

水硫酸镁（分析纯）：天津市化学试剂厂。

１．２仪器与设备

醋酸发酵池（１３ｍｘｌ．５ｍｘｌ．５ｍ）：河北保定槐茂有限

公司自制；ＰＢ一２０酸度计：北京赛多利斯有限公司；ＬＲＨ一

２５０Ａ生化培养箱：广东省医疗器械厂。

１．３方法

１．３．１采样方法

酒精发酵结束后，进入醋酸发酵阶段，每天翻醅。每隔３ｄ取样一次，检测醋酸发酵阶段食醋中各理化指标（ｐＨ

值［７】、总酸嘲及不挥发酸【１】）的变化情况。

酒精发酵结束后，酒醪与辅料混合入池，采用自然界

中的醋酸菌，每天进行翻醅。每隔２ｄ取样一次，分别取上、

中、下层的醋醅，采用无菌操作，各取样２００ｇ，分别在酵母菌培养基、乳酸菌培养基、醋酸菌培养基上培养酵母菌、乳

酸菌、醋酸菌，培养后分别计数，检测醋酸发酵阶段醋醅中

微生物的变化情况。

醋酸发酵２１ｄ时，根据工艺的需要，采取加盐处理，主

要是防止过氧化的现象产生。加盐抑制各种菌的生长，故

不再进行检测。但是各种菌的酶系依然存在于醋醅中，其

理化指标会产生小幅的变化，故将理化指标检测到醋酸发

酵结束，即２７ｄ时。

１．３．２测定方法

总酸测定采用ＧＢ／Ｔ１２４５６－－２００８《食品中总酸测定》

中的方法；ｐＨ值测定采用酸度计法；不挥发酸的测定采用

ＧＢ１８１８７－－２０００《酿造食醋》中的方法。

微生物计数采用稀释平板法。酵母菌于２８℃培养５ｄ后

计数，乳酸菌３６℃厌氧培养（４８±２）ｈ后计数，醋酸菌３０℃

培养７２ｈ后计数。

２结果与分析

２．１醋酸发酵阶段微生物的变化情况

不同发酵时间不同层次上醋醅中主要微生物的数量见表１。

表１醋醅不同层次微生物随发酵时间的数量变化Ｔａｂｌｅ１Ｑｕａｎｔｉｔｙｃｈａｎｇｅｓｏｆｍｉｃｍｏｒｇａｎｉｓｍｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｙｅｒｓｏｆｖｉｎｅｇａｒｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒａｉｎｓｗｉｔｈｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ

２．１．１醋酸发酵过程中酵母菌数量变化趋势

醋醅各层次酵母菌随发酵时间的变化如图１所示。由

图１可以看出，在整个发酵过程中酵母菌数量呈现先快速

升高后缓慢降低的趋势且在不同层次上随着深度增加而

减少。上层酵母茵增长速度快并且数量高于中层和下层菌。发酵前期醋醅温度较低，在２６～２９℃，淀粉糖化阶段提供

较高的糖源，有利于酵母菌自身繁殖，第５天上层酵母茵数

达到最高３．４ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，由于溶解氧的存在，上层菌增殖速度要高于中层及下层菌。随着醋醅中氧气的耗尽，厌氧

环境下酵母菌基本停止繁殖而主要进行酒精发酵作用，酒

万方数据经验交流中国酿造２０１５年第３４卷第３期总第２７７期・１３９．

精逐渐增多，产生大量Ｃ０２使醋醅温度升高，同时醋酸菌

利用酒精进行醋酸发酵，酒精的增多以及酸的产生不适宜

酵母的生长繁殖，因此在第７天以后随发酵时间延长，酵母

菌的数量呈减低趋势。

ｏ“●３‘Ｕ一磐型暴々々（彝：离茁訾

图１酵母菌数量变化曲线

Ｆｉｇ．１Ｃｈａｎｇｉｎｇｃｕｗｅｏｆｙｅａｓｔｃｏｕｎｔ

２．１．２醋酸发酵过程中乳酸菌数量变化趋势

醋醅各层次乳酸菌随发酵时间的变化情况如图２所

示。由图２可知，在发酵过程中乳酸菌数量总体呈现先升

高后减少的趋势。中层乳酸菌数量在第５天最先达到峰值

为３．２Ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ，上层菌第１１天达到最多为６．０ｘ１０６ｃｒｃ／ｇ，

下层菌第１１天数量最多为１．８ｘ１０７ＣＦＵ／ｇ。乳酸菌与醋酸菌同属细菌，微耗氧到厌氧，主要发酵糖类产生乳酸，少量

产生乙酸，醋醅发酵前期ｌ～５ｄ主要为酒化阶段，厌氧条

件下乳酸菌生长繁殖并产生大量乳酸，醋酸菌也产生少量

醋酸，中层菌在较低含量氧气环境下最先达到峰值。通过

每天翻醅，随后上层和中层乳酸菌产酸速率开始减慢，醋

酸菌产酸速率提高，而醋醅底层的乳酸菌通过厌氧发酵继

续产生一定量的乳酸。随着醋醅营养物质的减少，乙酸持

续生成，醋醅ｐＨ下降，最终使乳酸菌数量下降。

ｏｏＤ●３‰Ｕ一磐型漆々ｂ（暴通眭＊

图２乳酸菌数量变化曲线Ｆｉｇ．２Ｃｈａｎｇｉｎｇｃｕｗｅｏｆｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｄａｃｏｕｎｔ

醋酸发酵初期醋醅处于弱酸性，醅料中溶氧量较少，

适合乳酸菌的生长繁殖，乳酸菌利用较简单的碳水化合物

糖类生成乳酸，随着发酵时间的延长，醋醅下层的无氧条件为乳酸菌提供了生长的场所。

２．１．３醋酸发酵过程中醋酸菌数量变化趋势

醋醅各层次醋酸菌随发酵时间的变化如图３所示。由

图３可以看出，在发酵过程中醋酸菌的变化趋势为是先上

升后下降，中间水平阶段持续时间较长。第１ｌ天上层醋酸

菌数量达到峰值为４．０ｘ１０，ＣＦＵ／ｇ，中层和下层菌数量略

低于上层。发酵前期醋醅中含有丰富的糖源，随着酵母菌

发酵作用的进行，空气中醋酸菌逐渐进入醋醅中并开始生

长繁殖。醋酸菌产酸是耗氧的，在经过短暂增殖过程后，

醋酸菌进入发酵产酸阶段，醋酸菌数量不再继续增长。醋

醅中微生物的活动不是单独进行的，酵母菌利用糖类产酒

精的同时，醋酸菌在适宜的条件下氧化酒精最终生成乙

酸，随着酒精含量的减少，醋酸浓度升高、醋醅ｐＨ值降低，

这些条件都会抑制醋酸菌的生长。酸度不再上升即酒精氧

化将完时，加入食盐并压实醋醅能抑制醋酸菌繁殖与发

酵，防止醋酸分解，即进入后熟期。

，ｂＤ●３ｋＵ、／婴型妊毒巍坦程避

图３醋酸菌数量变化曲线Ｆｉｇ．３Ｃｈａｎｇｉｎｇｃｕｎ，ｅｏｆａｃｅｔｉｃｂａｃｔｅｒｉａｃｏｕｎｔ

醋醅不同层次上醋酸菌数量无太大变化，下层略低，

翻醅一方面是为了使整个醋醅微生物分配均匀，另一方面防

止由于多种微生物共同作用导致中上层局部温度过高而

造成烧醅。耐酸耐酒精等优势醋酸菌利用醋醅中充足的

营养条件进入发酵环境并开始作用，发酵后期下层酸度高

因此增加了醋酸菌的消亡速度。

２．２醋酸发酵阶段各理化指标的变化情况

醋酸发酵阶段，食醋中ｐＨ值、总酸及不挥发酸的变化情况，其结果见表２。

由表２可知，醋酸发酵前期（１～７ｄ），ｐＨ值迅速降低，

ｐＨ值从４．５５降至３．９４。总酸和不挥发酸都迅速增加，不挥发酸占总酸的比值第７天达到最大，为８７．２２％，也就是以

乳酸为主的不挥发酸的增加幅度更大。随着发酵天数的延

长，总酸不断的增加，在发酵最旺盛的７～１３ｄ增幅最大，由

３．１３％增加至５．３７％，平均每天增加０．３７％，而ｐＨ值和不挥发酸在此阶段却变化不大。发酵前期，乳酸菌利用较简单

的碳水化合物糖类生成乳酸，使不挥发酸迅速增加。酵母

万方数据