自吸式發(fā)酵罐中半連續(xù)分批發(fā)酵生產(chǎn)馬鈴薯皮保健醋的制作方法
【專利摘要】一種馬鈴薯全粉生產(chǎn)廢棄物馬鈴薯皮保健醋在液態(tài)深層發(fā)酵罐內(nèi)采用半連續(xù)發(fā)酵的釀造方法。馬鈴薯皮富含鉀(2600mg／100g)和鈣(260mg／100mg)，含有多種維生素(Vb、Vc)、抗氧化活性物質(zhì)等。馬鈴薯皮液化、纖維素水解、糖化后經(jīng)酒精發(fā)酵，酒液進(jìn)入液態(tài)自吸式發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵15h，得到酸度為4.5％的馬鈴薯皮保健醋，該醋鉀離子含量高達(dá)520mg／100g，鈣離子含量130mg／100g。液化降溫采用外置式板式換熱器強(qiáng)制降溫，醋酸發(fā)酵采用半連續(xù)發(fā)酵工藝，達(dá)到了節(jié)能、高效的雙重功效。
【專利說明】自吸式發(fā)酵罐中半連續(xù)分批發(fā)酵生產(chǎn)馬鈴薯皮保健醋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種馬鈴薯全粉生產(chǎn)廢棄物馬鈴薯皮保健醋的高效節(jié)能釀造方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工領(lǐng)域，也屬于食品生物工程領(lǐng)域和保健品生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]馬鈴薯同時(shí)具有谷類和蔬菜的特性，具有豐富的營養(yǎng)，尤其是皮富含人體生存所必須的礦物質(zhì)，每100g馬鈴薯皮中的鉀含量高達(dá)2674mg，鈣260mg，鉀鈣元素的共同作用能夠幫助體內(nèi)的鈉排出體外，增強(qiáng)血管的彈性，有利于減少患高血壓和中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)。馬鈴薯皮中含有的豐富的維生素類物質(zhì)可促進(jìn)脾胃的消化功能，皮中的色素類活性物質(zhì)具有抗氧化和抗突變的保健功效。聯(lián)合國科教文組織將2008年定為“馬鈴薯年”，項(xiàng)目的承擔(dān)單位為內(nèi)蒙最大的馬鈴薯深加工企業(yè)，每日排出的馬鈴薯皮達(dá)100噸，本發(fā)明解決了企業(yè)生產(chǎn)的廢物再利用，創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0003]釀造醋含有多種有機(jī)酸和豐富的氨基酸，不僅可以促進(jìn)機(jī)體健康、促進(jìn)消化液的分解、調(diào)節(jié)體內(nèi)PH，緩解疲勞等功效，還具有消炎抗菌、抗腫瘤及防治心血管疾病、降低血糖等功效。
[0004]馬鈴薯皮保健醋兼具馬鈴薯皮和釀造醋兩者的保健功效，同時(shí)又具有馬鈴薯的芳香味，在解決馬鈴薯淀粉生產(chǎn)企業(yè)廢物再利用的前提下，實(shí)現(xiàn)了企`業(yè)的二次創(chuàng)收。該保健醋可用于烹調(diào)調(diào)味，也可與枸杞浸提液、蜂蜜等調(diào)配后用于濃縮醋飲、調(diào)配后生產(chǎn)功能醋飲料等，它具有調(diào)節(jié)體內(nèi)pH，維持血管彈性，降低血壓，促進(jìn)人體腸道的蠕動，降低心血管發(fā)病率等功效。
[0005]液化溫度為96°C，而纖維素水解溫度僅為60°C，本發(fā)明在液化后引入了外置式板式換熱器強(qiáng)制降溫。目前，釀造醋的生產(chǎn)工藝主要包括傳統(tǒng)的固態(tài)釀造、固定醋酸菌工藝和液態(tài)深層釀造工藝。傳統(tǒng)的固態(tài)釀造工藝采用人工、機(jī)械翻醅完成氧氣的傳輸，具有發(fā)酵周期長(21d)、勞動強(qiáng)度大、原料利用率低等缺點(diǎn)；固定醋酸菌技術(shù)則有菌株的固定物更換頻繁、菌體老化嚴(yán)重等缺點(diǎn)；液態(tài)深層釀造工藝通過發(fā)酵罐底部的電機(jī)轉(zhuǎn)動強(qiáng)制通入過濾后的空氣，為醋酸菌生長繁殖提供了充足的氧氣，在此基礎(chǔ)上采用半連續(xù)發(fā)酵工藝則更能大幅縮短發(fā)酵周期(15-22h)。本發(fā)明的有益效果:①本發(fā)明采用了馬鈴薯全粉生產(chǎn)的廢棄物-馬鈴薯皮，屬農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的再利用；②本發(fā)明在液化后的降溫過程引入了外置式板式換熱器降溫、醋酸發(fā)酵在自吸式發(fā)酵罐內(nèi)采用半連續(xù)發(fā)酵工藝，節(jié)省了能源、降低了勞動強(qiáng)度、大大縮短了發(fā)酵周期，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減負(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對馬鈴薯全粉生產(chǎn)企業(yè)的廢棄物馬鈴薯皮，提出了一種馬鈴薯保健醋的高效節(jié)能生產(chǎn)方法，以廢棄的馬鈴薯皮為原料，液化、水解、糖化后經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵生成酒液，酒液進(jìn)入自吸式深層發(fā)酵罐內(nèi)采取半連續(xù)發(fā)酵工藝釀造成富含鉀、鈣、維生素等功效成分的馬鈴薯皮保健醋。[0007]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):馬鈴薯皮96°C液化2h，經(jīng)外置式板式換熱器快速降溫至60°C，纖維素水解3h、糖化4h后經(jīng)外置式板式換熱器快速降溫至30°C，得到糖度為lUYgdOOmr1進(jìn)入酒精發(fā)酵罐發(fā)酵4d，發(fā)酵后的酒精5.3% (v / v)過濾后進(jìn)入液態(tài)深層自吸式醋酸發(fā)酵罐內(nèi)，采取半連續(xù)發(fā)酵工藝進(jìn)行馬鈴薯皮保健醋的發(fā)酵，15h即可得
4.6g.IOOmr1的濃縮馬鈴薯皮保健醋。
[0008]具體的步驟為:
[0009]①馬鈴薯皮的液化、纖維素水解及糖化制取馬鈴薯糖液
[0010]馬鈴薯皮①經(jīng)磨漿機(jī)②磨漿后，加入液化酶96°C在液化罐④內(nèi)保溫液化1.5h，經(jīng)外置式板式換熱器⑤快速降溫至60°C加入纖維素酶于⑥中水解2h后進(jìn)行糖化4h，得到糖度為 11.27g.IOOmL'
[0011 ] ②馬鈴薯皮糖業(yè)的酒精發(fā)酵
[0012]馬鈴薯皮糖化液經(jīng)外置式板式換熱器⑦快速降溫至30°C后加入釀酒酵母，于⑧中30~331:發(fā)酵4(1后得到6.5(% (v / v)馬鈴薯皮保健酒。
[0013]③馬鈴薯皮的醋酸液態(tài)深層發(fā)酵
[0014]馬鈴薯保健酒經(jīng)⑨過濾，經(jīng)泵入液態(tài)深層自吸式發(fā)酵罐⑩內(nèi)，通氣量1:0.07~
0.1vvm,于30°C進(jìn)行醋酸發(fā)酵，15h后獲得4.6g.lOOmL—1的馬鈴薯皮保健醋，經(jīng)泵排出30%成熟的保健醋，補(bǔ)充同樣體積的上述酒液繼續(xù)發(fā)酵。`【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明專利的工藝流程圖
[0016](I)原料暫貯罐 (2)磨漿機(jī) (3)暫貯罐 (4)液化罐
[0017](5)板式換熱器 (6)糖化罐 (7)板式換熱器 (8)酒精發(fā)酵罐
[0018](9)板框過濾機(jī) (10)自吸式發(fā)酵罐 (11)醋存貯罐 圖2是發(fā)酵過程參數(shù)隨時(shí)間的變化。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例
[0020]稱馬鈴薯皮殘?jiān)?6000g，添加液化酶15U *g-l，96°C保溫1.5h，降溫至60°C，調(diào)節(jié)pH至4.5，加入0.83g.IOOmL-1纖維素酶，水解2h后加入糖化酶120U.g_l，65°C保溫4h，冷卻至30°C接入5%的釀酒酵母，于30°C~33°C發(fā)酵4d，發(fā)酵后的酒液過濾后進(jìn)入液態(tài)自吸式醋酸發(fā)酵罐，于30°C，通氣量1: 0.07~0.1vvm發(fā)酵，16h后獲得4.6g.IOOmL-1的馬鈴薯皮保健醋，于15L自吸式發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行4個(gè)批次的發(fā)酵，平均發(fā)酵周期為15h，發(fā)酵過程參數(shù)見附圖2。
【權(quán)利要求】
1.一種馬鈴薯皮保健醋的生產(chǎn)方法，其特征在于:馬鈴薯皮釀造酒，酒進(jìn)入配有機(jī)械消泡裝置、自動控溫的液態(tài)深層自吸式發(fā)酵罐內(nèi)、采取半連續(xù)發(fā)酵工藝釀造馬鈴薯皮保健醋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬鈴薯皮釀造酒的工藝，其特征是，馬鈴薯皮經(jīng)液化、纖維素酶水解、糖化后進(jìn)入酒精發(fā)酵，液化后降溫采取了外置式板式換熱器快速節(jié)能降溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬鈴薯皮保健醋的發(fā)酵設(shè)備，其特征是，配有冷卻水管強(qiáng)制控溫的自吸式發(fā)酵罐。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自吸式發(fā)酵罐，其特征是，配有機(jī)械消泡裝置的自吸式發(fā)酵罐，裝配有泡沫傳感器及機(jī)械消泡器，用于自動消除發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡沫。
5.根據(jù)權(quán)利I要求的馬鈴薯皮保健醋的發(fā)酵工藝，其特征在于:半連續(xù)發(fā)酵工藝。
6.上述工藝生產(chǎn)酸度在4.5~8g dOOmr1的馬鈴薯皮保健醋的發(fā)酵周期在15~22h之間。
【文檔編號】C12R1/865GK103805492SQ201310745372
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】王亞利, 洪厚勝 申請人:王亞利