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文檔簡介
1、固態(tài)發(fā)酵(Solid state fermentation,SSF)是鎮(zhèn)江香醋的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一,直接決定著成品醋的風(fēng)味和品質(zhì)。目前,固態(tài)發(fā)酵理化指標(biāo)的檢測方法以離線檢測和理化分析檢測為主,檢測結(jié)果往往滯后于實際生產(chǎn)過程,導(dǎo)致固態(tài)發(fā)酵的生產(chǎn)控制主要依賴人工經(jīng)驗,難以有效保障鎮(zhèn)江香醋的品質(zhì)。本文針對醋醅固態(tài)發(fā)酵過程的三個階段(提熱階段、過杓階段、露底階段),分析溫度、水分、總酸、pH值以及不揮發(fā)酸等理化指標(biāo)的變化規(guī)律,并研究了上述理化指標(biāo)
2、對應(yīng)的快速檢測方法和在線檢測裝置,期望為鎮(zhèn)江香醋固態(tài)發(fā)酵的工藝控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)手段。主要研究的內(nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下所述:
1.醋醅發(fā)酵過程中的溫度、水分實時分析。研制溫度和水分在線檢測裝置,實時獲得SSF過程中溫度和水分的變化數(shù)據(jù)。溫度跟蹤監(jiān)測的結(jié)果表明:在提熱階段,溫度持續(xù)上升,會出現(xiàn)50℃高溫,并有自降現(xiàn)象;在過杓階段,醋醅由上到下溫度逐步降低,上層溫度維持在38~46℃,下層溫度維持在33~35℃范圍內(nèi);在露底階段,
3、醋醅溫度從上到下溫度依次降低。水分跟蹤檢測的結(jié)果表明:發(fā)酵初期上層水分含量較低,在55%~60%之間,中下層水分含量在70%左右;隨著發(fā)酵和翻醅的進行,上下層的水分逐漸接近,均維持在65%~70%之間。
2.基于理化分析方法的醋醅SSF過程中總酸、pH值以及不揮發(fā)酸的跟蹤檢測。結(jié)果如下:①醋醅的總酸含量在固態(tài)發(fā)酵的中的檢測結(jié)果為:在提熱階段,總酸含量增加緩慢,其含量為324mg/100g醋醅;在過杓階段,含量迅速增加,從187
4、0達(dá)到5960mg/100g醋醅;露底階段,醋醅中的總酸稍有增加,最終維持在7000~9000mg/100g醋醅之間。②pH值分上、中、下3層檢測,在提熱階段,pH值從3.81上升至4.22;過杓階段,下層酒醪的pH值很穩(wěn)定,基本維持在3.97~4.09范圍內(nèi);露底階段,上、中、下pH值均維持在3.6~3.67之間;整個發(fā)酵過程,pH值變化趨勢是先升高,又迅速降低,之后趨于平穩(wěn)。③在提熱和過杓階段,不揮發(fā)酸均逐漸增加,過杓結(jié)束時其含量達(dá)
5、到最高為2120mg/100g醋醅;在露底階段,其含量略有降低,最終不揮發(fā)酸含量為2000mg/100g左右。
3.基于高光譜圖像信息的總酸、pH值和不揮發(fā)酸含量預(yù)測研究。①提取醋醅高光譜圖像的光譜信息,使用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變化、中心化、一階導(dǎo)和二階導(dǎo)等預(yù)處理方法將光譜進行預(yù)處理;②基于高光譜圖像技術(shù)結(jié)合全局偏最小二乘(PLS)、區(qū)間偏最小二(iPLS)以及聯(lián)合區(qū)間偏最小二乘(siPLS)模型建立總酸、pH值和不揮發(fā)酸含量的定量預(yù)測模
6、型。結(jié)果表明采用siPLS建模方法獲得了最佳預(yù)測模型,則總酸、pH值和不揮發(fā)酸的實測值和預(yù)測值之間的相關(guān)系數(shù)R分別為0.8316、0.9455和0.8755。③利用高光譜圖像技術(shù)結(jié)合主成分分析(PCA)和逐步線性回歸模型(SMLR)研究醋醅總酸的分布情況,判斷醋醅發(fā)酵的均勻性。表明在微生物代謝活躍的地方總酸含量較高,由于翻醅機的現(xiàn)有的缺陷或局限性造成翻醅不均,影響發(fā)酵。依據(jù)此結(jié)果能快速直接地判斷發(fā)酵醋醅的均勻性,及時了解發(fā)酵狀況,研究結(jié)
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