果醋酿造以含糖的果品为原料,经过两个阶段,先为酒精发酵阶段,即果酒发酵,后为醋酸发酵阶段,利用醋酸菌将酒精氧化为醋酸(乙酸),即醋化作用。如以果酒为原料,则只进行醋酸发酵。
醋酸菌大量存在于空气中,种类也很多,对酒精的氧化速度有快有慢,醋化能力有强有弱,性能各异。按照醋酸菌的生理生化特性,可将醋酸杆菌分为醋酸杆菌属和葡萄糖氧化杆菌属两大类。
醋酸杆菌的主要作用是将酒精氧化为醋酸,在缺少酒精的醋醅中,会继续把醋酸氧化成二氧化碳和水,也能微弱氧化葡萄糖为葡萄糖酸;葡萄糖氧化杆菌能在低温下生长,增殖的最适温度在30℃以下,主要作用是将葡萄糖氧化为葡萄糖酸,也能微弱氧化酒精成醋酸,但不能继续把醋酸氧化为二氧化碳和水。
酿醋用的醋酸菌菌株,大多属于醋酸杆菌属。目前醋酸工业应用的多为许氏醋酸杆菌及其变种弯醋杆菌,它们是一种不能运动的杆菌,产醋力强,对醋酸没有进一步的氧化能力。
醋酸菌是一种好氧型细菌,在有氧条件下,醋酸菌将果汁中的糖分解成醋酸。在果酒中缺少糖源的情况下,酒精便是醋酸菌的碳源和能源,它将乙醇变成乙醛,再变成醋酸。
醋酸菌的繁殖和醋化与下列环境条件有关:
(1)果酒中的酒精度超过14%时,醋酸菌不能忍受,繁殖迟缓,被膜变成不透明,灰白易碎,生成物乙醛居多,醋酸产量甚少。酒精度若是12%~14%,则醋化能力很好,直至酒精全部变为醋酸。
(2)果酒中的溶解氧愈多,醋化作用愈快、愈完全;反之,若缺乏空气,则醋酸菌被迫停止繁殖,醋化作用也受到阻碍。
(3)果酒中的二氧化硫对醋酸菌的繁殖有碍,若果酒中的二氧化硫含量过多,则不宜制醋,解除二氧化硫后才能进行醋酸发酵。
(4)温度在10℃以下时醋化作用进行困难,20~32℃为醋酸菌繁殖的最适温度,30~35℃醋化作用最快,40℃时停止活动。
(5)果酒的酸度过大对醋酸菌的发育亦有妨碍。醋化时,醋酸量陆续增加,醋酸菌的活动也逐渐减弱。一般能忍受8%~10%的醋酸浓度。
(6)太阳光线对醋酸菌的发育有害,而各种光带的危害作用,以白色为最强,其次是紫色、青色、蓝色、绿色、黄色及棕黄色,红色危害最弱,与黑暗处醋化时所得的产率相同。
醋酸发酵分为三个阶段,前期为菌种适应期,生长慢,对氧气的需要量少,故通风量要小;中期醋酸菌活力上升,菌量大增,由于呼吸作用加强,需要大量的氧气,故要加大通风量;后期随着醋酸菌大量繁殖,氧化酶大量分泌,催化乙醇与空气中的氧结合形成醋酸。发酵液中的酸度不再上升时发酵结束。