[发明专利]自吸式发酵罐中半连续分批发酵生产马铃薯皮保健醋

说明书

技术领域

本发明涉及一种马铃薯全粉生产废弃物马铃薯皮保健醋的高效节能酿造方法，属于农产品深加工领域，也属于食品生物工程领域和保健品生产技术领域。 

背景技术

马铃薯同时具有谷类和蔬菜的特性，具有丰富的营养，尤其是皮富含人体生存所必须的矿物质，每100g马铃薯皮中的钾含量高达2674mg，钙260mg，钾钙元素的共同作用能够帮助体内的钠排出体外，增强血管的弹性，有利于减少患高血压和中风的风险。马铃薯皮中含有的丰富的维生素类物质可促进脾胃的消化功能，皮中的色素类活性物质具有抗氧化和抗突变的保健功效。联合国科教文组织将2008年定为“马铃薯年”，项目的承担单位为内蒙最大的马铃薯深加工企业，每日排出的马铃薯皮达100吨，本发明解决了企业生产的废物再利用，创造了新的经济效益和社会效益。 

酿造醋含有多种有机酸和丰富的氨基酸，不仅可以促进机体健康、促进消化液的分解、调节体内pH，缓解疲劳等功效，还具有消炎抗菌、抗肿瘤及防治心血管疾病、降低血糖等功效。 

马铃薯皮保健醋兼具马铃薯皮和酿造醋两者的保健功效，同时又具有马铃薯的芳香味，在解决马铃薯淀粉生产企业废物再利用的前提下，实现了企业的二次创收。该保健醋可用于烹调调味，也可与枸杞 浸提液、蜂蜜等调配后用于浓缩醋饮、调配后生产功能醋饮料等，它具有调节体内pH，维持血管弹性，降低血压，促进人体肠道的蠕动，降低心血管发病率等功效。 

液化温度为96℃，而纤维素水解温度仅为60℃，本发明在液化后引入了外置式板式换热器强制降温。目前，酿造醋的生产工艺主要包括传统的固态酿造、固定醋酸菌工艺和液态深层酿造工艺。传统的固态酿造工艺采用人工、机械翻醅完成氧气的传输，具有发酵周期长(21d)、劳动强度大、原料利用率低等缺点；固定醋酸菌技术则有菌株的固定物更换频繁、菌体老化严重等缺点；液态深层酿造工艺通过发酵罐底部的电机转动强制通入过滤后的空气，为醋酸菌生长繁殖提供了充足的氧气，在此基础上采用半连续发酵工艺则更能大幅缩短发酵周期(15-22h)。本发明的有益效果：①本发明采用了马铃薯全粉生产的废弃物-马铃薯皮，属农产品废弃物的再利用；②本发明在液化后的降温过程引入了外置式板式换热器降温、醋酸发酵在自吸式发酵罐内采用半连续发酵工艺，节省了能源、降低了劳动强度、大大缩短了发酵周期，实现了节能减负。 

发明内容

本发明针对马铃薯全粉生产企业的废弃物马铃薯皮，提出了一种马铃薯保健醋的高效节能生产方法，以废弃的马铃薯皮为原料，液化、水解、糖化后经酿酒酵母发酵生成酒液，酒液进入自吸式深层发酵罐内采取半连续发酵工艺酿造成富含钾、钙、维生素等功效成分的马铃薯皮保健醋。 

本发明通过下述技术方案予以实现：马铃薯皮96℃液化2h，经外置式板式换热器快速降温至60℃，纤维素水解3h、糖化4h后经外置式板式换热器快速降温至30℃，得到糖度为11.27g·100mL^-1进入酒精发酵罐发酵4d，发酵后的酒精5.3％(v／v)过滤后进入液态深层自吸式醋酸发酵罐内，采取半连续发酵工艺进行马铃薯皮保健醋的发酵，15h即可得4.6g·100mL^-1的浓缩马铃薯皮保健醋。 

具体的步骤为： 

①马铃薯皮的液化、纤维素水解及糖化制取马铃薯糖液 

马铃薯皮①经磨浆机②磨浆后，加入液化酶96℃在液化罐④内保温液化1.5h，经外置式板式换热器⑤快速降温至60℃加入纤维素酶于⑥中水解2h后进行糖化4h，得到糖度为11.27g·100mL^-1。 

②马铃薯皮糖业的酒精发酵 

马铃薯皮糖化液经外置式板式换热器⑦快速降温至30℃后加入酿酒酵母，于⑧中30～33℃发酵4d后得到6.5％(v／v)马铃薯皮保健酒。 

③马铃薯皮的醋酸液态深层发酵 

马铃薯保健酒经⑨过滤，经泵入液态深层自吸式发酵罐⑩内，通气量1：0.07～0.1vvm，于30℃进行醋酸发酵，15h后获得4.6g·100mL^-1的马铃薯皮保健醋，经泵排出30％成熟的保健醋，补充同样体积的上述酒液继续发酵。 

附图说明

图1是本发明专利的工艺流程图 

(1)原料暂贮罐    (2)磨浆机    (3)暂贮罐    (4)液化罐 

(5)板式换热器    (6)糖化罐    (7)板式换热器    (8)酒精发酵罐 

(9)板框过滤机    (10)自吸式发酵罐   (11)醋存贮罐