果醋酿造实验

果醋酿造实验

一、 摘要

食醋是以淀粉质为原料，经过淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵三个主要过程及后熟陈酿而酿制成的一种酸、甜、咸、鲜诸味协调的酸性调味品。

我国生产的食醋风味独特，在世界上独树一帜，有些产品行销国内外市场，颇受欢迎，如山西老陈醋、镇江香醋、四川保宁麦醋、福建永春红曲醋、北京熏醋、浙江玫瑰醋、上海米醋等，都是享有盛名的佳品。

食醋的种类，有多种分类方法，如：

(一)按所用原料分类

用粮食为原料酿制的食醋称为粮食醋或米醋；用薯类原料酿制的食醋称薯干醋；以麸皮为原料酿制的食醋叫麸醋；以含糖原料，如废糖蜜、糖渣、蔗糖等为原料可配制糖醋；用果汁和果酒可酿制果醋；用白酒、酒精和酒糟等可配制酒醋；用冰醋酸加水兑制成醋酸醋；而用野生植物及中药材等酿制的叫代用原料醋。

(二)按原料处理方法分类

以粮食为原料制醋，因原料的处理方法不同可分为生料醋和熟料醋。粮食原料不经过蒸煮糊化处理，直接用来制醋，所得的为生料醋；经过蒸煮糊化处理的原料酿制的食醋为熟料醋。

食醋生产的工艺原理：

食醋酿造需要经过糖化、酒精发酵、醋酸发酵以及后熟与陈酿等过程。在每个过程中都是由各类微生物所产生的酶引起一系列生物化学作用，如下式所示：

淀粉 葡萄糖 乙醇 乙酸 曲霉菌

淀粉酶 酵母菌

酒化酶 醋酸菌

脱氢酶

二、 关键词

果酒、蒸酒度、酵母菌、发酵、酿醋

三、 正文

实验目的：

（1）、理解酿醋的原理；

（2）、学习使用果酒酿醋的工艺；

（3）、学会蒸酒度的方法；

（4）、学习使用pH计及酸碱滴定法测定酸度的方法。

实验原理：

食醋酿造需要经过糖化、酒精发酵、醋酸发酵以及后熟与陈酿等过程。在每个过程中都是由各类微生物所产生的酶引起一系列生物化学作用。

以含乙醇的果酒为原料，加醋酸菌，只需经过醋酸发酵一个生化阶段。

实验用品：

（1）、仪器：分析天平、锥形瓶、pH试纸、100ml量筒、高压蒸汽灭菌锅、摇床、pH计、碱式滴定管、酒度计

（2）、材料：醋酸菌、蒸馏水、乙醇、酚酞、氢氧化钠

实验步骤：

1、 活化菌： （1）、醋酸菌培养基配方：葡萄糖1g、酵母粉1g、100mlH2O、碳酸钙2g

（2）、配制培养基，灭菌后冷却至70℃时每100ml培养基加3-4滴无水乙醇。

（3）、向培养基中加1％-5％醋坯，即每100ml培养基接入1-5g醋酸菌。实验中，向配制好的两份培养基中分别接入了2g和4g的醋酸菌。

（4）、将接好的菌放在温度为32℃，转速为200r/min的摇床中振荡培养两天。

（5）、观察比较培养基浊度，选取活化较好的菌用于以后的酿造过程。

2、蒸酒度：

（1）、取100ml果酒，使用旋转蒸发仪蒸出酒精，再用酒度计测定其酒度。

（2）、方法：使用旋转蒸发仪，将温度设定在70℃，使用真空泵将仪器内部抽真空，调节转速，由于乙醇的沸点较低，在70℃会被蒸发出来，收集蒸出的酒精。蒸至基本无酒精滴出后，使用酒度计测定收集出的酒精的酒度。结果测出两种果酒的酒精度分别为12度和5度。

（3）、测出酒精度后，将12度的果酒下调至6度，即取出50ml的果酒，加入50ml的蒸馏水，摇匀，其酒度即为6度。另一种5度的果酒无需调其酒度。

3、扩培：

（1）、将活化好的培养基按10％—20％的比例分别加入上述两种果酒中，摇床培养2天。

（2）、在实验中，选取13％和17％两个比例接入活化菌。

果酒

菌种 6度果酒 5度果酒

接入2g醋酸菌的13ml菌悬液+ 17ml菌悬液+ 13ml菌悬液+ 活化培养基 87ml 6度果酒 83ml 6度果酒 87ml 5度果酒

接入4g醋酸菌的活化培养基

13ml菌悬液+87ml 6度果酒 13ml菌悬液+

87ml 5度果酒

将接好菌的果酒继续放在原条件的摇床中震荡扩培2天。

4、发酵：

（1）、从上述5种扩培培养基中选取接入13ml菌悬液的4种继续发酵。

（2）、将选取的4种扩培培养基按10％—20％的比例分别继续加入上述两种果酒中，摇床发酵7天。

（3）、在实验中，选取15％的比例接入扩培培养基，总体积200ml。

果酒

菌种 6度果酒 5度果酒

接入2g醋酸菌的扩培培养基

30ml菌悬液+170ml 6度果酒

30ml菌悬液+170ml 5度果酒

接入4g醋酸菌的扩培培养基

30ml菌悬液+170ml 6度果酒

30ml菌悬液+170ml 5度果酒

5、测定酸度、pH值：.

（1）、从摇床中取出酿造的醋，用酸度计测出5度果酒加入30ml含2g醋酸菌的扩培培养基的pH值为4.3。 PH计使用方法：

酸度计简称pH计，由电极和电计两部分组成。

（一）正确使用与保养电极

目前实验室使用的电极都是复合电极，其优点是使用方便，不受氧化性或还原性物质的影响，且平衡速度较快。使用时，将电极加液口上所套的橡胶套和下端的橡皮套全取下，以保持电极内氯化钾溶液的液压差。下面就把电极的使用与维护简单作一介绍：

⒈复合电极不用时，可充分浸泡3M氯化钾溶液中。切忌用洗涤液或其他吸水性试剂浸洗。

⒉使用前，检查玻璃电极前端的球泡。正常情况下，电极应该透明而无裂纹；球泡内要充满溶液，不能有气泡存在。

⒊测量浓度较大的溶液时，尽量缩短测量时间，用后仔细清洗，防止被测液粘附在电极上而污染电极。

⒋清洗电极后，不要用滤纸擦拭玻璃膜，而应用滤纸吸干, 避免损坏玻璃薄膜、防止交叉污染，影响测量精度。

⒌测量中注意电极的银—氯化银内参比电极应浸入到球泡内氯化物缓冲溶液中，避免电计显示部分出现数字乱跳现象。使用时，注意将电极轻轻甩几下。

⒍电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。

⒎严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等中使用。

（二）标准缓冲液的配制及其保存

⒈pH标准物质应保存在干燥的地方，如混合磷酸盐，pH标准物质在空气湿度较大时就会发生潮解,一旦出现潮解,pH标准物质即不可使用。 ⒉配制pH标准溶液应使用二次蒸馏水或者是去离子水。如果是用于0.1级pH计测量，则可以用普通蒸馏水。

⒊配制pH标准溶液应使用较小的烧杯来稀释，以减少沾在烧杯壁上的pH标准液。存放pH标准物质的塑料袋或其它容器，除了应倒干净以外，还应用蒸馏水多次冲洗，然后将其倒入配制的pH标准溶液中，以保证配制的pH标准溶液准确无误。

⒋配制好的标准缓冲溶液一般可保存2—3个月，如发现有浑浊、发霉或沉淀等现象时，不能继续使用。

⒌碱性标准溶液应装在聚乙烯瓶中密闭保存。防止二氧化碳进入标准溶液后形成碳酸，降低其pH值。

（三）pH计的正确校准

在具体操作中，校准是pH计使用操作中的一重要步骤。其校准方法均采用两点校准法，即选择两种标准缓冲液：一种是pH7标准缓冲液，第二种是pH9标准缓冲液或pH4标准缓冲液。先用pH7标准缓冲液对电计进行定位，再根据待测溶液的酸碱性选择第二种标准缓冲液。如果待测溶液呈酸性，则选用pH4标准缓冲液；如果待测溶液呈碱性，则选用pH9标准缓冲液。若是智能式pH计，则不需反复调节，因为其内部已贮存几种标准缓冲液的pH值可供选择、而且可以自动识别并自动校准。但要注意标准缓冲液选择及其配制的准确性。智能式0.01级pH计一般内存有三至五种标准缓冲液pH值。不同的温度下，标准缓冲溶液的pH值是不一样的。校准工作结束后，对使用频繁的pH计一般在48小时内仪器不需再次定标。如遇到下列情况之一，仪器则需要重新标定：

⑴溶液温度与定标温度有较大的差异时. ⑵电极在空气中暴露过久，如半小时以上时.

⑶定位或斜率调节器被误动；

⑷测量过酸（pH＜2）或过碱（pH＞12）的溶液后；

⑸换过电极后；

⑹当所测溶液的pH值不在两点定标时所选溶液的中间，且距7pH又较远时。

（2）、取0.5ml的醋加入50ml蒸馏水，摇匀后用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定，结果消耗氢氧化钠0.7ml。

酸碱滴定的方法：

最常用的碱标准溶液是氢氧化钠，有时也用氢氧化钾或氢氧化钡，标定它们的基准物质是邻苯二甲酸氢钾KHC8H₄O6或草酸H₂C₂O·2H₂O：

用已知物质量浓度的酸(或碱)来测定未知物质物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定

（一）操作方法

把已知物质的量浓度的氢氧化钠注入事先已用该氢氧化钠溶液润洗过的碱式滴定管，至刻度“ 0”以上，把滴定管固定在滴定管夹上。轻轻转动下面的活塞，使管的尖嘴部分充满溶液且无气泡。然后调整管内液面，使其保持在“0”或“0”以下的某一刻度，并记下准确读数；把待测浓度的溶液注入事先已用该溶液润洗过的锥形瓶中，加入两滴酚酞试剂。然后，把锥形瓶移到碱式滴定管下，左手调活塞逐滴加入已知物质的量浓度的氢氧化钠，同时右手顺时针不断摇动锥形瓶，使溶液充分混合。随着氢氧化钠逐滴加入，锥形瓶里H+浓度逐渐减小。最后，当看到加入1滴氢氧化钠时，溶液明显变色，且保持30秒钟不褪色，说明反应恰好进行完全。停止滴定，准确记下滴定管溶液液面的刻度，并准确求得滴定用去氢氧化钠的体积。为保证测定的准确性，上述滴定操作应重复二至三次，并求出滴定用去盐酸体积的平均值。然后根据有关计量关系，计算出待测的酸溶液的物质的量浓度。

（二）注意事项

1、摇瓶时，应微动腕关节，使溶液像一个方向做圆周运动，但是勿使瓶口接触滴定管，溶液也不得溅出。

2、注意观察液滴落点周围溶液颜色变化。开始时应边摇边滴，滴定速度可稍快（每秒3~4滴为宜），但是不要形成水流。接近终点时应改为加一滴，摇几下，最后，毎加半滴，即摇动锥形瓶，直至溶液出现明显的颜色变化，准确到达终点为止。滴定时不要去看滴定管上方的体积，而不顾滴定反应的进行。加半滴溶液的方法如下：微微转动活塞，使溶液悬挂在出口嘴上，形成半滴（有时还不到半滴），用锥形瓶内壁将其刮落。

3、每次滴定最好从“0.00”ML处开始(或者从0ML附近的某一段开始），这也可以固定使用滴定管的某一段，以减小体积误差

（三）酸碱指示剂的变色原理

人们在实践中发现，有些有机染料在不同的酸碱性溶液中能显示不同的颜色。于是，人们就利用它们来确定溶液的pH。这种借助其颜色变化来指示溶液pH的物质叫做酸碱指示剂。

酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱。它们的变色原理是由于其分子和电离出来的离子的结构不同，因此分子和离子的颜色也不同。在不同pH的溶液里，由于其分子浓度和离子浓度的比值不同，因此显示出来的颜色也不同。例如，石蕊是一种有机弱酸，它是由各种地衣制得的一种蓝色色素。