Frings醋酸发酵营养盐替代试验研究

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摘 要：试验优化获得一可用于frings醋酸发酵的自制营养盐，其物料及用量分别为：葡萄糖49.3%，酵母粉29.1%，柠檬酸铵14.6%，磷酸二氢钾3.4%，磷酸二氢钠1.7%，硫酸镁2.0%，自制营养盐与Frings营养盐按2∶8混合用于Frings醋酸发酵，可节约成本13.7%，发酵周期与Frings营养盐无明显差异。

关键词：营养盐；替代；发酵周期；试验研究

中图分类号 P734.44 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）03-04-136-03

近年来，随着我国酿造技术的不断进步，企业规模一再扩大，生产水平逐渐提高。然而，与其他行业相比，酿造业的技术进步相对滞后，与世界先进水平相比，我国酿造技术更是有着较大的差距。我国的液态制醋始于20世纪70年代中期，目前我国酿造食醋企业多为引进国外先进生产工艺，其中液态深层发酵技术引进的最多。该技术其原料的液化、糖化、酒精发酵和醋酸发酵都可以在液态下完成，不仅实现了制醋不用辅料（谷糠、麸皮等），而且实现了连续发酵和分割法取醋。100多年来，Frings这个名字已经成为酿醋领域中新技术和新工艺的代名词。在全世界70多个国家，1 300多套Frings专利酿醋罐在使用，3 000多家酿醋厂使用Frings酿醋设备。Frings发酵设备以其优越的竞争力，在我国也已得到大量的引进，国内关于Frings的相关研究与日俱增。国内目前使用的德国Frings液态醋发酵设备，年产量约3 000～10 000t不同型号，1/3分割连续发酵工艺，但营养盐仍需德国公司提供，这方面仍处于技术及资源垄断现状。本研究在Frings液态深层醋酸发酵工艺基础上，结合醋酸菌的生长周期，在保证发酵速率及产酸率的前提下，采用自制营养盐部分替代进口营养盐，以降低发酵成本，提升醋酸的出品率。

1 实验方法

1.1 替代营养盐的自制

1.1.1 自制营养盐运用于Frings醋酸发酵试验 经文献报道，醋酸菌培养主要的碳源为葡萄糖，氮源主要采用酵母粉，矿物质元素主要有钠、钾、镁等。自制营养盐按表1所示比例进行配制，然后进行发酵试验，发酵试验采用50LFrings试验罐，发酵体积控制36L。

根据表3及图1可以看出，使用以上配比自制营养盐发酵周期较使用Frings营养盐明显延长，发酵周期>29h，发酵速率≤0.12°/h，发酵周期延长约45%。随着营养盐用量的减少，发酵周期延长，营养盐用量在0.35%～0.8%时，发酵周期无明显变化；当营养盐用量低于0.35%时，发酵周期明显增加。分析其原因可能是由于某种物质开始出现不足或营养出现不平衡，导致发酵周期延长。

2.2 自制营养盐最佳配比的确定 试验表明自制营养盐添加0.35%，Frings发酵周期约为30h，在此基础上分别减少各物料的用量，发酵周期情况见表4。

由表4可知，按试验18#中各物料用量配制自制营养盐，发酵周期无明显变化，但相比0#试验，葡萄糖、酵母粉、硫酸镁、磷酸二氢钾及磷酸二氢钠均降低了用量，减少了自制营养盐的成本。故可基本确定自制营养盐的最佳配比，详见表5。

自制营养盐每批使用成本较Frings营养盐有所降低，每发酵100kg醋酸可节约成本2.28元，较Frings营养盐节约25%，但使用自制营养盐发酵周期较使用Frings营养盐较长。使用混合营养盐，则每生产100kg醋酸，使用营养盐成本为7.85元，较使用Frings营养盐可节省1.25元，约节约13.7%，同时发酵周期无明显延长，因此可采用自制营养盐部分替代Frings营养盐，可以有效地降低营养盐成本。

3 结论

Frings醋酸发酵是一种高浓度醋酸发酵，对菌种及设备具有特殊的要求，同时配以专用的Frings营养盐。结合醋酸发酵的特点及目前对Frings营养盐的研究，试验获得了一种自制营养盐可以适应Frings醋酸发酵，同时可减少成本25%，但发酵周期较Frings营养盐延长约9h/批。将自制营养盐与Frings营养盐按2∶8混合使用，总共添加量为0.13%，则可节约成本13.7%，同时发酵周期约20h，与使用Frings营养盐无明显差异。 （责编：张宏民）