Vinegar = vin (wine) + aigre (sour)

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1 Vinegar = vin (wine) + aigre (sour)
동양: 곡류 (malt liquor) 서양: 과실 (cider, wine) Food: spice, pickled vegetables, food preservation Medicinal uses: antibiotic, wound dressing, 피부질환 완화

2 식초 곡류, 알콜성 음료, 과실류 등을 원료로 하여 양조한 양조식초와 빙초산 또는 초산을 원료로 하여 만든 합성초 (식품공전 2006) (식초산 함량은 총산으로서 4.0% (w/v)이상 함유) * 기능성 양조식초 미생물에 의해 생성된 에탄올로부터 최소 4% 이상의 식초산 함량 (FDA 규정)

3 초산균 절대 호기적 세균 발효온도: 25 ~ 30℃ 최적pH: 3.5~6.5 알코올 (기질): 10~13%
알코올 산화 (호기적 발효): 식초산 생산 이론적 수율: 1% 알코올 -> 1% 식초산 양조식초: 알코올발효 (혐기적발효) <-> 초산 발효 (호기적발효)

4 양조식초 알코올 발효 (혐기적 발효) 초산발효 (호기적 발효) C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 C2H5OH
S. cerevisiae 초산발효 (호기적 발효) C2H5OH CH3COOH + H2O Acetobacter

5 식초생산 방법 Natural or spontaneous vinegar fermentation
Orleans/ French Process (정치법/표면배양) Rapid vinegar fermentation (유하식 발효조/ Frings형 식초발효장치) High sophisticated rapid vinegar fermentor ( 액침 발효조/ Frings Acetator)

6 초산균 A. orleanense A. vini-acetati A. aceti A. oxydans A. schuzenbachii
포도주 초 주박 초 속양법 초

7 Gluconobacter oxydans
포도당 -> gluconic acid/ keto-gluconate Gluconobacter oxydans

8 종초 초산균의 산생성 능력 (진탕 배양) 종초 (seed starter)
알코올 포함 (4%)한 감미 사과주를 3일 내에 10% 산을 축적 (우량 균주) 종초 (seed starter) 우량 초산균을 대량 배양 발효액의 일부/ 발효 액면에 형성된 균 막을 활용 산을 단시간에 다량 생산 내구성이 강함 초산을 과산화시키지 않음 방향성 에스터와 비휘발성 산류를 생성 (향미 부여)

9 정치 배양법(표면 발효법) 주정 초 (주정을 주원료) 주정15% (1% 총산량)
영양분 (peptone, 아미노산, 무기물, 당질, 물엿, 당밀, 탁주, 맥아즙, 효모추출물, 대두 증자액) 담금/발효/숙성(저온)/여과/살균 -> 제품

10 속초법 (Frings 발효조) 유하식 발효조 (trickling fermentor) 밤나무의 대패밥 충진 (발효조)
산소공급/ 원료 분산 장치 발효 덧의 알코올 함량: 최소 0.2% 유지 A. xylinum 오염: 점질물/ 공기통기 저해 공기/산소 Frings 발효조

11 Frings 발효조 대패밥

12 속초법(Frings Acetator) 액침 발효법 ( submerged process)
심부 발효법/ semi-continuous process 공기 송입/ 교반장치/ 온도 자동조절 발효액의 35% 회수 -> 발효액 보충 발효액의 알코올 농도: 0.23% 유지 유화식에 비해 10배 빠른 식초생산

13 Frings acetator

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15 발효식초 포도주초/ 사과식초/ 맥아초/ 감식초 원료 여과 살균 양조 식초 숙성 1차 알코올 발효: 알코올 함량 7.0%
여과액 초산 발효 여과 살균 양조 식초 숙성 1차 알코올 발효: 알코올 함량 7.0% 2차 초산발효: 식초함량 7.0%

16 기능성식초 마늘식초 마늘박피 – 세척 – 파쇄 – 발효 – 숙성 – 살균 – 여과 – 병주입 주요성분:
마늘 20%, 벌꿀 7%, 정수 61%

17 기능성 식초 (자색고구마식초) <1단계 알코올 발효> 박피 군고구마 85% + 현미 15%
전분량 (20%, pH5.0) 증자 발효제 첨가(효소 + 효모 ) 알코올 발효 (30℃, 5일) 여과 알코올 발효액

18 기능성 식초 (자색고구마식초) <2단계 초산 발효> 알코올 발효액 (초기 알코올 7%, 초기산도 2%)
종초 접종 (5%) 초산 발효 (30℃, 14일) 여과 숙성 식초제품

19 기능성 식초 양파 흑식초 솔잎식초 ??? (상황버섯 식초)

20 Kombucha A slightly sweet, acetic acid –flavored beverage (Japan, Indonesia, China, Russia, Bulgaria, Germany, Poland) A. aceti subsp. xylinum + Yeast strains -> Tea fungus/ zoogloeal mat (cellulose pellicle/ film/ mat): 스타터 Antibiotic activity Health-promoting, medicinal qualities * Tea fungus can reduce blood pressure, relieve arthritis, increase the immune response and cure cancer.

21 생화학적 변화 A mixed microflora develops which consists primarily of yeasts including species of Saccharomyces, Torulopsis, Candida, Pichia and Kloeckera and Acetobacter aceti ssp. xylinum, which is important in producing a cellulose film on the surface of the infusion. 미생물 cellulose film (95% 이상 수분) 알코올 산화 -> acetic acid 유기산 생산: lactic, gluconic, glucuronic acids 발효성 당: sucrose, glucose, fructose

22 Kombucha 홍차 추출 (tea leaves,1 L) 설탕 첨가 (100g) 살균 (sterilization) 냉각
균접종 (tea fungus mats) European strain (green tea) Oriental strain (black tea) Tibetan strain (PuErh tea) 발효 (25~30℃, 30일) Kombucha 음료

23 Nata Coconut water or coconut skim milk
착즙: strain through clean white cloth Add 20 ml glacial acetic acid and 150 g sucrose/liter Mix and inoculate with nata or sound ”mother-of vinegar” (1-10% v/v) Place substrate in 3 inch (7.5 cm) Iayers in gallon pickIe jars Incubate days at 28-31℃ Harvest nata layer on surface Soak and wash to remove excess acid BoiI with sucrose (1 pan sucrose:2 pans nata) Nata de coco

24 Nata de pina Pineapples or pineappIe trimmings Chop or crush into fine pieces Add water (pulp:water,1:4 or 5) Add glacial acetic acid(2%) and sucrose(15%) Distribute to 3 inch (7.5 cm) depth in gallon pickle jars Inoculate with 1-10%v/v of previous nata or sound ”mother-of-vinegar” Cover mouth of jar with cheese cIoth or newspaper Let stand undisturbed at 28-30℃for days Remove raw nata (surface layer) Soak and wash to remove excess acid Boil with sucrose (1 pan sucrose to 2 parts nata) Nata de pina

25

26 미생물cellulose

27 식초의 혼탁 단백질 등을 많이 함유/ 숙성이 불충분 -> 저온에서 2-3개월 저장한 후 여과
불충분한 살균: A. xylinum 생육 -> 70℃살균 철, 탄닌, 산화효소 등에 의한 혼탁 -> 열처리 후 제거

28 양조초/합성초 구별 산화가: 발효에서 생성된 acetoin의 환원력을 측정 (양조초: 1.5 이상, 합성초: 0)
시료 100ml에서 얻은 증류물의 산화에 필요한 0.01N KMnO4액의 ml수 (KMnO4 환원 됨) Acetoin + NAD diacetyl + NADH + H Diacetyl reductase OH O H3C-C - C-CH3 O O H3C-C - C-CH3

29 마요네즈 난황: 18% Salad oil: 68% 식초: 9.4% 기타