红糖(brown sugar),是甘蔗或甜菜榨汁后经石灰法处理,直接煮制而成,因未经分蜜处理,其营养丰富。目前红糖的开发利用主要是以红糖为辅料加工而成的饮料、糖果等制品,产品较单一。本研究以红糖为原料,采用液态深层发酵法酿制红糖醋,对红糖醋的酿造工艺及红糖醋澄清工艺进行优化、研究了红糖醋在整个发酵过程中动态变化以及发酵过程中抗氧化性和有机酸变化,同时利用电子舌技术对红糖醋发酵过程进行检测和监控,建立的神经网络模型。论文的主要结论如下:(1)红糖醋酿造工艺:12°Bx的红糖液,接种0.05%的酵母进行酒化,经液态深层发酵,酿造出酸度大于4.0 g/100mL的红糖醋,操作简单、时间短、效率高;在单因素试验的基础上对红糖醋的澄清工艺进行正交优化,最佳工艺参数为壳聚糖添加量1%,在5℃的条件下,澄清10h,红糖醋透光率能达到89.32%。(2)红糖醋发酵过程中酒精发酵阶段颜色由红糖液的暗红变为红糖酒醪的亮红,其过程主要分为三个阶段:0~24 h,酵母菌适应环境利用少量的营养物质进行繁殖;24~108 h,酒精快速积累阶段,酒精度上升至6%(v/v);108~132h,缓慢发酵阶段,酵母菌利用剩余的还原糖,继续酒精的积累,直到达到酒度最大且不在增长。醋酸发酵阶段红色略有下降,主要分为三个阶段:0~24 h:醋酸菌适应环境,繁殖增加菌体密度为后期做准备;24~60 h:为醋酸的快速积累阶段,此阶段醋酸菌利用酒精,总酸含量升高至3.89 g/100 mL;60~72 h:为缓慢发酵阶段醋酸菌利用剩下的酒精继续氧化,直至达到4.1 g/100 m L,醋酸发酵终止。(3)红糖发酵过程中抗氧化的变化研究结果表明,红糖发酵阶段产物的DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、OH自由基清除率、总还原力大小关系为红糖液>红糖酒醪>红糖醋,与对照香醋和白醋相比,红糖发酵阶段产物显著高于对照组香醋和白醋。发酵过程中总多酚和总黄酮呈下降趋势。总酚、总黄酮质量浓度均与DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、OH自由基清除率、总还原力呈极显著正相关性(P<0.01)。(4)红糖醋在发酵过程中有机酸的变化研究结果表明,红糖醋中共检测出10种有机酸。在红糖醋各发酵阶段,变化最显著的是醋酸、酒石酸含量增加,而草酸、琥珀酸含量是降低的。甲酸、苹果酸、抗坏血酸是红糖原料中主要的有机酸,在红糖醋发酵阶段发生阶段性变化。富马酸不是红糖中主要有机酸,是酵母在发酵过程中代谢的,表现为酒精阶段不断积累,醋酸阶段由于醋酸菌的利用或氧化降解而降低。而乳酸、柠檬酸在整个发酵过程相对稳定,变化不显著。(5)电子舌能够很好的应用于红糖醋的发酵过程的检测和监控,主成分分析能够很好的区分红糖醋在发酵过程成份变化并且各组分之间不重叠,表现为发酵前期变化比发酵后期变化更明显。雷达图结果表明酒精发酵过程中ZZ、JE、BB传感器信号变化较为明显,醋酸发酵过程中JE传感器变化最为明显。发酵过程中聚类分析结果表明相似度为25时,酒精发酵过程和醋酸发酵过程均可以分为酒精或醋酸发酵过程适应阶段和发酵阶段。对酒精发酵阶段的还原糖和pH,醋酸发酵阶段的总酸和pH分别建立BP神经网络模型,结果表明还原糖和pH的回归预测值与实际值的相关系数分别为0.989和0.985,总酸和pH的回归预测值与实际值的相关系数分别为0.966和0.990。