脐橙果醋及果醋饮料生产工艺研究

1、脐橙果醋及果醋饮料生产工艺研究1、前言 甜橙一般分为普通甜橙、血橙和脐橙。脐橙含有蛋白质、氨基酸、维生素、脂肪、微量元素等多种营养成分，对人体有清火养颜、降低胆固醇和减少放射性元素在人体内积累，以及防癌抗癌等功效;此外脐橙还含有黄酮类及柠檬苦素类化合物、类胡萝卜素、果胶等成分，有研究表明其具有抗氧化、防癌、抗癌、抗突变和真菌、抑制变性细胞增殖、抗病毒、防治心血管疾病等多种保健功效。果醋作为目前新型的发酵饮品，兼有酿造食醋和水果的营养成分及酸甜可口的特点，是集营养与保健为一身的健康饮品。国内外关于脐橙鲜果贮藏加工的研究，主要集中在保鲜及果汁饮料和果酒加工的研究，对于脐橙果醋及果醋饮料的工艺研究较

2、少。本文以脐橙为研究对象，以纯种液态发酵酿造兼具脐橙和食醋营养的脐橙果醋饮料，探讨影响酒精发酵和醋酸发酵效果的关键因素，得出了最佳酿造条件和工艺参数，并采用正交试验优化酿造工艺及产品配方，为丰富脐橙的加工产品种类，拓宽脐橙鲜果的利用途径提供参考依据。2、材料与方法1.1材料与试剂 纽荷尔脐橙鲜果：湘西水果市场;安琪葡萄酒活性干酵母：安琪酵母股份有限公司;沪酿1.01上海佳民酿造食品有限公司;果胶酶(100000U/g)郑州市富泰程化工产品有限公司;柚苷酶50000U/g郑州瑞佳食品添加剂有限公司;葡萄糖、高果糖浆、柠檬酸、苹果酸、果胶、梭甲基纤维素钠(CMC-Na)、黄原胶和95%食用乙醇(国

3、产食品级;碳酸钙、氢氧化钠和酚酞(国产分析纯)。1.2仪器与设备 JYZ-3 50榨汁机九阳股份有限公司;AEL-200精密电子天平湘仪天平仪器设备有限公司;SPX-250B-Z型生化培养箱上海博讯实业有限公司医疗设备);FUMA-QYC200变频摇床上海福玛实验设备有限公司;VS-1300L-U洁净工作台苏净集团安泰公司制造;WIT手持糖度仪成都光学);HH-S2恒温水浴锅常州智博瑞仪器制药有限公司;YJGY-70型均质机天津市特斯达食品科技有限公司;722型可见分光光度计上海舜宇恒平科学仪器有限公司;YXQ-SG46-280S手提式压力蒸汽火菌锅上海博讯有限公司;酒精计河北省武强县同辉仪表

4、);精密pH计上海精密科学仪器)。1.3方法工艺流程操作要点 预处:以纽荷尔脐橙鲜果为原料，使其在24恒温下保藏12d而达到自然代谢脱苦的效果，将经过手工去皮的脐橙果肉用碱法去除囊衣，打浆后加入0.3g/100mL的果胶酶和0.01g/100mL袖苷酶，搅拌均匀后，置于45恒温水浴锅，酶解90min，达到澄清和脱苦的效果，经过滤得到浑浊汁，用于酒精发酵。酒精发酵:调整待发酵果汁的糖度至所需糖度，加入活化的酵母液，控制温度在28-30发酵5-8d至糖度不再变化结束发酵，期间定时测定发酵液，残糖量。醋酸发酵:将活化的醋酸杆菌接种于酒精发酵液，醋酸菌扩大培养液接种量为10%左右，进行摇床发酵，每24

5、h检测发酵液的醋酸含量。陈酿:将发酵后的上层澄清液转入已火菌的发酵容器，满罐陈酿，密封置于5-10的环境下，陈酿时间3-4个月。 调配:加入果醋、果汁、柠檬酸、苹果酸、高果糖浆等进行果醋饮料的风味调整，并按比例加入CMC-Na,黄原胶、果胶使脐橙果醋饮料获得较好的稳定性。测试指标与方法 酒精度:参照GB 5009.225-2016的蒸馏法;总酸(以乙酸计:参照GB/T 12456-2008，酸碱滴定法;糖度:糖度计法;pH值:精密pH计直接测定。果汁稳定效率的测定方法 取一份待测样品于比色皿，在410nm处测定其吸光度值A410。再称取一份待测样品，经4000r/min离心15min，取其上清

6、液于410nm处测定其吸光值Ai410，以离心后的吸光度与离心前的吸光度的比值即Ai410/A410，来比较果汁的稳定效率。1.4评价指标感官指标感官评价:感官评价人员通过评分检验法对得到的果味饮料从色泽、香气、滋味、风格四方面进行感官评定，感官评价标准见表1。表1 脐橙果醋饮料感官评价标准表(100分)2结果与讨论2.1酒精发酵实验 将调整糖度后的脐橙果汁接入已活化的酵母，恒温橙果酒酒精发酵工艺为:酵母接种量0.12%，发酵初始糖度23%，发酵温度30，发酵时间144h。在此条件下得脐橙果酒的酒精度平均值为10.8%。2.2醋酸发酵的单因素实验不同醋酸菌种接种量对产酸的影响取100mL酒精发

7、酵液于250mL三角烧瓶，酒精度为8%、温度控制在32、摇床转速为150r/min，分别接种7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%的醋酸菌扩大培养液进行醋酸发酵，测得产酸量，结果见图l 由图1可以看出，在醋酸发酵过程，在6%-10%范围内，产酸量随醋酸菌接种量的增加而增加，在10%时达到最大值;而大于10%时，随醋酸菌接种量的增加，逐渐呈下降趋势。这可能是因为接种量过大时，发酵液的营养物质大部分用于醋酸菌菌体细胞的增殖，会产生大量的代谢废物，将导致菌体细胞过早发生老化、自溶等现象，导致醋酸产生量也减少了。醋酸菌扩大培养液适宜接种量为10%。不同发酵温度对产酸的影响 取100mL酒精发

8、酵液于250mL三角烧瓶，酒精度为8%、摇床转速为150r/min、接种量为10%，分别在26,28,30,32,32,34,36,38下进行醋酸发酵，测定产酸量，结果见图2。 由图2可知，在温度低于32之前，发酵液的产酸量随发酵温度的升高而增加，温度高于32之后，产酸量随温度的升高而减少，醋酸发酵的适宜温度为32。不同摇床转速对产酸的影响取100mL酒精发酵液于250mL三角烧瓶，酒精度为8%、发酵温度为32、接种量为10%，在110,120,130,140,150,160,170r/min转速下分别进行醋酸发酵，测定其产酸量，结果见图3。 通过图3可以看出，在110-150r/min范围内

9、，发酵液的产酸量随摇床转速的增大而增加，在150r/min达到峰值;当超过150r/min时，产酸量反而下降。因为在一定范围内，转速增大时，发酵液的氧溶量增加，有利于醋酸菌体的生长代谢，使产酸量增加，当大于上述范围时，发酵液的剪切力会增大，使菌体生长和代谢受到抑制，从而导致产酸量减少。因此，适宜的摇床转速为150r/min。不同酒精度对产酸的影响 取100mL酒精发酵液于250mL三角烧瓶转速为150r/min、发酵温度为32、接种量为10%，在4%,5%,6%,7%,8%,9%,10%的酒精度下分别进行醋酸发酵，测定产酸量，结果见图4 由图4可知，随着酒精度的升高，醋酸发酵过程，产酸量也会增

10、加，达到产酸峰值后又呈下降趋势。因为酒精是醋酸菌繁殖代谢的几要营养物质，不管酒精度过低或过高都会抑制醋酸菌的生长和代谢，从而影响产酸量，因此发酵的适宜酒精度为8%。2.3醋酸发酵工艺参数的优化在上述单因素实验基础上，选择醋酸菌接种量、发酵时间、发酵温度、摇床转速为考察因素，以醋酸的产酸量为评价指标，进行四因素三水平正交试验L9 (34)对脐橙果醋醋酸发酵工艺条件进行优化。各因素水平取值见表2，正交试验设计及结果见表3。 从表3极差分析结果得出，各因素对脐橙酿造效果影响的大小关系为DA CB，优水平为A3B2C2D3，即脐橙果醋的最佳工艺条件为:醋酸菌接种量10%，酒精度8%，发酵温度300C，

11、摇床转速150r/min。验证实验结果表明，优化条件下的平均产酸量为4.2%。2.4果醋饮料配方优化实验 以脐橙果醋、脐橙果汁、高果糖浆、复合酸为配料，在单因素实验基础上，以感启评分为评价指标，进行L6(4)正交试验，对脐橙果醋饮料的配方进行优化。正交试验因素水平取值见表4，正交试验设计及结果见表5由表5可知，影响果醋饮料口感、风味、色泽效果的顺序是:CDBA最优水平组合为A3B2C3D3即脐橙原果醋40%、高果糖浆4%、复合酸1.0%、脐橙果汁30%。在此条件下制得的果醋符合大众口味，综合感启评分在90分以上。2.5脐橙果醋饮料稳定剂复配对果醋饮料稳定性研究在2.3优化后的脐橙醋饮料的基础上

12、，分别进行果胶用量、CMC-Na、黄原胶用量对脐橙果醋饮料稳定性影响的单因素实验和L9 (3)正交试验，以稳定效率为评价指标进，探讨各因素变化对脐橙果醋饮料稳定性效果的影响。正交试验因素水平取值见表6，正交试验设计及结果见表7。由表7的极差R值可知，各因素对脐橙果醋饮料稳定效率影响的大小关系为CBA，优水平为A 2B3C3，即果饮料稳定剂最佳复配方案为:黄原胶0.6g/kg、果胶1.0g/kg,CMC-Na0.6g/kg。在该条件下进行验证实验，稳定效果最佳，放置7d后的果醋饮料的稳定效率为90.53%。3、结论 本实验以脐橙鲜果为原料经酒精发酵、醋酸发酵制得脐橙果醋，通过单因素实验及正交试验，确定酒精发酵的最佳工艺条件为:酵母接种量0.12%、初始糖度23%、发酵时间6d、发酵温度30 0C，可以得到酒精含量为10.8%（v/v)的脐橙果酒;醋酸发酵的最佳工艺条件为:酒精度8% ,醋酸菌接种量10%、发酵温度32 0C,摇床转速150r/min、发酵时间7d。此条件下，