JPH0215189B2 - - Google Patents

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JPH0215189B2
JPH0215189B2 JP56065267A JP6526781A JPH0215189B2 JP H0215189 B2 JPH0215189 B2 JP H0215189B2 JP 56065267 A JP56065267 A JP 56065267A JP 6526781 A JP6526781 A JP 6526781A JP H0215189 B2 JPH0215189 B2 JP H0215189B2
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JP
Japan
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ethanol
oxygen
amount
acetic acid
fermentation
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JP56065267A
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English (en)
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JPS57181685A (en
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Masakazu Nishio
Akira Okuhara
Hiroshi Sugimoto
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Kikkoman Corp
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Kikkoman Corp
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  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良された食酢の製造法及びそのため
の装置に関する。
酢酸発酵において高濃度の酢酸及びエタノール
は酢酸菌の生育、製酸に種々の阻害作用を及ぼす
ため、特に流加培養を実施する場合は、発酵醪中
のそれらの濃度を検知し、エタノール濃度を一定
範囲内に制御することが極めて重要である。従来
の流加培養法では経時的に醪の一部を取り出し、
酢酸及び/又はエタノールの分析を行い、醪中の
それらの濃度を測定したのち、エタノールの必要
流加量を計算し、醪中にエタノールを流加する方
法が用いられている。しかしこの方法では酢酸及
び/又はエタノールの分析とエタノールの流加操
作に多大の労力と時間を必要とするため発酵現状
の把握が遅れ、発酵状態に応じた敏速な処置が採
れず、発酵成績の低下をきたしている。
本発明者らは発酵液中の生成酢酸量と残存エタ
ノール量の測定の煩わらしさを大巾に軽減、ほと
んど試料採取することなしに発酵の進行状況を監
視し、種々の操作を行うことができる方法を求め
て種々検討を重ね、密閉式の発酵タンク内に食酢
の原料醪を仕込み、酢酸菌を接種したのち酸素を
供給してタンク内の気相中の酸素分圧を適当に保
持しながら酢酸発酵を行い、供給された酸素量と
生成する酢酸量の関係を調べたところ、発酵初期
を除き生成酢酸量は酸素供給量に完全に比例する
ことを見出した。そしてこの比例関係を用いれば
生成酢酸量から必要な酸素量を計算することが可
能で、逆に供給酸素量から生成酢酸量が測定でき
るので、酸素供給量を連続的に測定すれば、測定
結果を指標として種々の操作条件を適切に定めう
ることを見出した。
本発明はこの知見に基づくもので、密閉式の発
酵タンクに原料醪を仕込み、酢酸菌を接種したの
ち酸素を供給して実質的に排気することなく酢酸
発酵を行い、その際酸素積算供給量を測定し、こ
の測定値から算出される醪中のエタノール濃度が
0.1〜1容量%に低下したのちエタノール流加を
開始し、醪中のエタノール濃度を1.5容量%以下
に保持しながら、一定量のエタノールを連続的に
流加するか又は一定量のエタノールを間欠的に流
加し、酸素積算供給量から算出される醪中の酢酸
濃度が目的とする濃度に達したとき、エタノール
流加を終了し、以下酢酸発酵を継続し、前記の測
定値から算出される残存エタノールが1%未満と
なつてから発酵を終了することを特徴とする、食
酢の醸造法である。
さらに本発明は、密閉式の発酵タンクと酸素供
給源を酸素供給パイプで連続し、このパイプの中
間に酸素量計測器と接続する開閉弁又は酸素積算
流量計を設け、さらに発酵タンクと流加液収納タ
ンクを流加液供給パイプで連通し、このパイプの
中間に流加ポンプを設け、このポンプを作動する
ポンプコントローラと前記の酸素量計測器又は酸
素積算流量計とを電気的に接続してあることを特
徴とする、本発明の食酢醸造法のための醸造装置
である。
本発明に用いられる原料醪は、食酢の醸造上普
通のものでよく、一般に酒粕、清酒、酢酸、酵母
エキスなどを含むエタノール溶液が用いられる。
原料醪中のエタノール濃度は4〜8容量%が好ま
しい。酢酸菌は通常の種酢を用いることが好まし
い。
発酵タンクの気相中の酸素濃度は、静置発酵法
では20〜60%、通気撹拌発酵法では10〜40%が好
ましい。酸素濃度がこの範囲外の場合は酢酸の生
成が緩慢となり、高濃度の食酢を短期間にに得る
ことができない。
本発明を実施するに際しては、まずタンクに原
料醪を仕込み、酢酸菌を接種したのち発酵タンク
に酸素を供給し、酸素濃度をほぼ一定に保持しな
がら酸素発酵を進行させ、その間に酸素積算供給
量を測定して、この測定値を指標とし、醪中のエ
タノール濃度が0.1〜1容量%に低下してからエ
タノール流加を開始する。
醪中のエタノール濃度は、醪の容量に対する残
存エタノール量を意味する。残存エタノール量
は、原料醪中のエタノール量と酸素積算供給量か
ら算出される消費エタノール量の差として求めら
れる。エタノール消費量を酸素供給量は、発酵初
期を除き比例しており、通常酸素供給量1に対
応するエタノール量は2.4〜2.7mlであるが、発酵
条件により比例定数が異なるので、予備試験を行
つて定めることが好ましい。
次いで醪中のエタノール濃度を1.5容量%以下
に保持しながらエタノール流加を行う。
エタノールの流加方法としては、酸素供給量に
対応するエタノール量を連続的に流加することが
好ましいが、一定量ずつ間欠的に流加してもよ
い。間欠的に流加する場合は、1回のエタノール
流加により醪中のエタノール濃度を0.2〜0.5容量
%程度増加するように流加量を定めることが好ま
しい。次いで酸素供給を継続し、流加エタノール
量に対応する酸素を供給した時点でエタノール流
加を繰り返す。酸素積算供給量の測定値より生成
酢酸量を計算して、所定値に達した時点でエタノ
ールの流加を終了する。
また回分式培養法及び流加培養法のいずれで
も、発酵途中の酸素供給量から生成酢酸量を計算
できるため、発酵終了時期を容易に定めることが
できる。
以下、本発明を図面により説明する。
第1図は静置発酵法に用いられる装置の1例で
あり、密閉式の発酵タンク1と酸素供給源2は、
開閉弁3aを有する酸素供給パイプ4により連通
し、開閉弁3aを通過する酸素ガス量を酸素量計
測器3bにより計測する。流加液は流加液収納タ
ンク5から流加ポンプ6により流加液供給パイプ
7を経て発酵タンク1へ送られ、流加ポンプ6の
起動及び停止はポンプコントローラー8により制
御される。
発酵タンク1は内部に原料醪10及び気相部1
1を有する。そして気相部の2点を、温度調節装
置12及び気体循環装置13を経由するパイプ1
4により連通し、気相部11の気体を循環させる
ことにより、発酵タンク1内の温度を調節するこ
とができる。
気相部11の酸素濃度が所定値より低下する
と、酸素濃度検知素子15と接続する酸素分圧制
御装置16により開閉弁3aが開く。開閉弁3a
は電磁弁が好ましく、1回の開閉により一定量の
酸素が供給される。この開閉数を計測器3bに記
録することにより、供給さた酸素の相対量及び絶
対量を知ることができる。開閉弁による計測器の
代わりに酸素積算流量計を使用することもでき
る。
発酵タンク1には調圧弁17を設け、気相部1
1の圧力を一定に保持することが好ましい。
しかし本発明では酸素ガスが用いられるため、
ほとんど全部が酢酸発酵に利用、消費され、酸素
以外のガス例えば窒素ガスが気相部11に残るこ
とがない。従つて実質的にタンク外に排気するこ
となく、酸素発酵を行うことができる。このよう
なことかから調圧弁は醸造中はほとんど作動させ
る必要がない。
また測温体19を温度制御装置(図示しない)
を介して温度調節装置12と接続することが好ま
しい。
第2図は通気撹拌発酵法に用いられる装置の1
例であり、発酵タンク1の内部に熱交換装置2
1、撹拌装置23により駆動される回転翼22及
び通気パイプ24を設け、気体循環装置13より
パイプ14を経て送られる気体は酸素供給パイプ
4から補給される酸素とともにパイプ24ら原料
醪10に噴入される。
本発明方法によれば、密閉系の装置を用いるた
めエタノール及び酢酸の損失がほとんどなく、発
酵途中の生成酢酸量及びエタノール含量を酢酸供
給量から計算できるため、醪のサンプリング、酸
素及びエタノールの測定などの煩雑な操作を完全
に省略することができる。またエタノールの流加
開始時期、流加量、流加終了時期、発酵終了時期
を容易に定めることができる。更に発酵期間中の
醪のエタノール濃度を一定の範囲内に制御するこ
とができるため、酢酸菌は旺盛に酢酸発酵を持続
し、短期間に食酢を醸造することができる。
実験例 第2図に記載の通気撹拌発酵装置を用い、発酵
タンク1に清酒3、変性エタノール(80%)
400ml、酵母エキス少量、特級酢酸60ml及び水6.5
から成る原料醪を仕込み、醪品温を30℃に調節
したのち、循環通気気体中の酸素分圧を20%
(V/V)、撹拌翼の回転速度を800rpm、循環通
気量を5/分、電磁弁1回の開閉による酸素供
給量を定量で約100ml設定した。醪中に種酢800ml
を接種し、液温30±1℃で通気撹拌発酵を行い、
発酵により消費される酸素を電磁弁を介しして定
量補充し、発酵タンクの気相中の酸素分圧を20%
に保持し、電磁弁の開閉数を計測器(カウンタ
ー)に記録した。
この発酵において、2時間おきに計測器に記録
された電磁弁の開閉回数及び生成酢酸量を調べ
た。その結果、発酵初期を除いて生成酢酸量と供
給酸素量は完全に比例し、直鎖状グラフが得られ
ることが判明した。
酢酸発酵によりエタノール1mlは酢酸約1gに
変化する。この関係は極めて重要であり、醪中の
酢酸量をg単位、エタノールをml単位で表示する
と、両者の濃度の関係を極めて簡単に把握でき
る。発酵途中の各時点で酸素供給量から醪中の生
成酢酸量及びエタノール消費量を算出することが
でき、また酢酸量からエタノール量及び酸素量を
容易に把握できる。
実施例 1 第1図に示す静置発酵装置を用いて食酢を醸造
した。
発酵タンク1として容量2の円筒形容器、酸
素濃度検知素子15としてポータブル酸素分析
計、酸素分圧制御装置16として山武ハネウエル
社製のダイアラパツク指示調節計、気体循環装置
13として小型空気ポンプ、開閉弁3aとして電
磁弁、計測器3bとしてデジタルカウンター、ポ
ンプコントローラー8としてプリセツト調節器を
有するデジタルカウンター、タイマー及びこれら
を連絡する補助回路から構成された装置、流加ポ
ンプ6としてペリスタポンプを、それぞれ用い
た。
発酵タンク1に通常の原料醪(酢酸2W/V%、
エタノール4V/V%)1を仕込み、醪品温を
30±1℃に調節したのち種酢100ml(酢酸9W/V
%)を接種し、発酵タンク内の気相中の酸素分圧
を20%(V/V)、気体循環装置の送気量を0.1
/分、電磁弁1回の開閉による酸素供給量を定
量で約mlに設定して、発酵を行つた。その間に発
酵により消費される酸素ガス量を電磁弁3aを経
て補充し、発酵タンクの気相中の酸素分圧を20%
に保持し、電磁弁の開閉数はデジタルカウンター
3bで計測した。
予備試験の結果、エタノール40mlから酢酸40g
を生成するのに必要な酸素供給量を電磁弁の開閉
数で表わすと1950回であることが判明した。この
結果を利用して次のように操作した。
発酵開始後、酸素を供給して発酵タンク内の酸
素分圧をほぼ一定に保持した。電磁弁の開閉数を
カウンター3bで計測し、開閉数が1877回に達し
た時(エタノール0.14V/V%、酢酸6.1W/V
%)に、50V/V%エタノール5mlを流加した
(エタノール0.4V/V%)。その後は電磁弁が122
回開閉(エタノール2.5mlを消費)するたびに
50V/V%エタノール5mlを流加するように調節
した。こうして流加液80mlを供給しのち、更酸素
のみを供給して発酵を継続すると、酢酸9.3W/
V%及びエタノール0.1V/V%を含む食酢約
1150mlが得られた。
〔実施例1の計算例〕 (A) 電磁弁の開閉数が1877回に達した時のエタノ
ール濃度 発酵開始時のエタノール量−エタノール消費量/原料
醪+種酢×100=40−40×(1877/1950)/1000+100×
100=0.14% (B) 電磁弁の開閉数が1877回に達した時の酢酸濃
度 原料醪中の酢酸量:20g 種酢中の酢酸量:9g 生成酢酸量:38.5g したがつて 20+9+38.5/1000+100×100=6.1% (C) エタノール第1回流加後の醪中エタノール濃
度 1.5(5×50%)/1100+5×100≒0.4% 実施例 2 第2図の通気撹拌発酵装置を用いて食酢を醸造
した。
発酵タンクとして容量20のジヤー・フアメン
ターを用い、撹拌翼の回転速度100rpm、循環通
気量2/分、電磁弁1回の開閉により供給され
る酸素量を約50ml、流加ポンプ1回の作動により
供給される流加液を50V/V%エタノール42mlと
した。
発酵タンク1に原料醪(酢酸1W/V%、エタ
ノール6V/V%含量)10を仕込み、種酢500ml
(酢酸10W/V%)を接種し、気相中の酸素分圧
を25%とし、醪品温を30±1℃に制御して発酵を
行つた。発酵途中に消費される酸素を酸素タンク
2より電磁弁3aを経て補充し、電磁弁3aの開
閉数をデジタルカウンター3bで計測した。
予備試験の結果、エタノール100mlから酢酸100
gを生成するのに必要な酸素供給量を電磁弁の開
閉数で表わすと750回であることが判明した。こ
の関係を利用して次のように操作した。
発酵が進行した電磁弁3aの開閉数が3938に達
した時(エタノール0.7V/V%、酢酸6.4W/V
%)に、流加ポンプが作動するように設定した。
その後は電磁弁の開閉数が158回(エタノール21
mlを消費)増すごとに、42mlの流加液を供給し、
流加液の供給量が約1.1、電磁弁の開閉数が
8050に達した時に流加を停止し、更に発酵を継続
すると、酢酸濃度11.5W/V%、エタノール濃度
0.2V/V%を含む食酢約11.1が得られた。
〔実施例2の計算例〕 (A) 電磁弁の開閉数が3938回に達した時のエタノ
ール濃度 (発酵開始時のエタノール量)−(エタノール消費量
)/原料醪+種酢×100 =600−100(3938/750)/1000+500×100=0.7% (B) 電磁弁の開閉数が3938回に達した時の酢酸濃
度 原料醪中の酢酸量:100g 種酢中の酢酸量:50g 生成酢酸量:525.3g したがつて 100+50+525.3/10000+500×100=6.4% (C) エタノール第1回流加後の醪中エタノール濃
度 (600−525.3)+(42×50%)/10500+42×100=0.
9%
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための1例を示す静
置式発酵装置を図式的に示す縦断面図、第2図は
同じく通気撹拌式発酵装置の縦断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 密閉式の発酵タンクに原料醪を仕込み、酢酸
    菌を接種したのち酸素を供給して実質的に排気す
    ることなく酢酸発酵を行い、その際酸素積算供給
    量を測定し、この測定値から算出される醪中のエ
    タノール濃度が0.1〜1容量%に低下したのちエ
    タノール流加を開始し、醪中のエタノール濃度を
    1.5容量%以下に保持しながら、一定量のエタノ
    ールを連続的に流加するか又は一定量のエタノー
    ルを間欠的に流加し、酸素積算供給量から算出さ
    れる醪中の酢酸濃度が目的とする濃度に達したと
    き、エタノール流加を終了し、以下酢酸発酵を継
    続し、前記の測定値から算出される残存エタノー
    ルが1%未満となつてから発酵を終了することを
    特徴とする食酢の醸造法。 2 密閉式の発酵タンクと酸素供給源を酸素供給
    パイプで連通し、このパイプの中間に酸素量計測
    器と接続する開閉弁又は酸素積算流量計を設け、
    さらに発酵タンクと流加液収納タンクを流加液供
    給パイプで連通し、このパイプの中間に流加ポン
    プを設け、このポンプを作動するポンプコントロ
    ーラーと前記の酸素量計測器又は酸素積算流量計
    とを電気的に接続してあることを特徴とする、食
    酢の醸造装置。
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