杨梅果醋生产工艺及饮料的研究

杨梅果醋生产工艺及饮料的研究

杨梅是杨梅科的一位科学家。这是一种多年生绿色果树。它是中国最早的亚热带果树之一。分布范围在1333之间。经济种植主要集中在浙江、湖南、江苏、福建、广东、江西、安徽和贵州。中国杨梅种植面积约150万公里，年产量约100万公里，是世界第一个。杨梅营养价值高,是天然的绿色保健食品。据测定,优质杨梅果肉的含糖量为8%~10%,含酸量为0.5%~1.1%,富含纤维素、矿质元素、维生素和一定量的蛋白质、脂肪、果胶及8种对人体有益的氨基酸,其果实中钙、磷、铁含量要高于其他水果。杨梅的医疗保健作用,北魏的《齐民要术》就有记载。《本草纲目》也载:杨梅“止渴,和五脏,能涤肠胃,除烦溃恶气”。近代生物学和医学进一步证明杨梅具有抗菌,防止便秘、食欲不振等功效,同时对高血压、心血管病等都有一定的疗效,还有防癌、治癌的功效,杨梅多酚对血细胞和造血组织损伤具有保护作用。国内外关于杨梅的综合利用研究,目前主要集中在杨梅果酒、杨梅罐头、杨梅果汁、杨梅果脯的加工及鲜果贮藏保鲜的研究方面,对杨梅果醋和果醋饮料的研究未见相关报道。以靖州杨梅为主要原料,对生产杨梅果醋及杨梅果醋饮料的工艺进行研究,为靖州杨梅的开发利用提供依据。1材料和方法1.1醋酸菌实验室杨梅鲜果:购于湖南省靖州县优质木洞杨梅基地。安琪葡萄酒活性干酵母湖北安琪酵母股份有限公司;醋酸菌(沪酿1.01)实验室保存;精制果胶酶(30000U/g)、食用酒精(95%)、葡萄糖、酵母膏、蔗糖、蜂蜜、柠檬酸、苹果酸、偏重亚硫酸钾、NaHSO3。1.2精密电子天平均质机吉首大学食品科研所研制杨梅专用榨汁机;LXJ-Ⅱ低速大容量离心机;LG10-2.4A离心机;VS-1300-超净工作台;SPX250B-Z恒温生化培养箱;FUMA-QYC200变频摇床;HH-2数字恒温水浴锅;WYT手持糖量计;立式自动电热压力蒸汽灭菌器;GYB40-10S均质机;AEL-200精密电子天平;PHS-10B酸度计。1.3灭菌、冷却醋酸菌活化培养基:葡萄糖1%,酵母膏1%,0.1MPa灭菌30min,冷至70℃加入4%食用酒精。醋酸菌扩大培养基:葡萄糖1%,pH4.5,0.1MPa灭菌30min,冷至70℃加入5%食用酒精。1.4各活化n酵母活化:在2%蔗糖水溶液中,35~40℃条件下复活15~20min,然后在28~34℃活化1~2h。醋酸菌活化:保藏菌种先经斜面活化(32℃、18~24h),然后转入醋酸菌活化培养基的三角烧瓶中,4层纱布封口,32℃、摇床转速220r/min进行振荡培养24h。1.5方法1.5.1乙酸发酵采用摇瓶液态发酵法。1.5.2适用于杨果醋饮料的原料比例确定以单因素试验确定各因素的水平取值范围,进行正交试验L9(34),采用感官质量评分法对杨梅果醋饮料进行综合评分,确定原料优化配比。1.5.3内部压力选择采用单因素试验,测定不同均质压力下果醋饮料的沉淀率,以此选择均质压力。沉淀率计算公式:1.5.4酸性质测定方法酒精度、还原糖、滴定酸:参照GB/T15038—1994(其中酸度用酸碱滴定法,还原糖用斐林试剂法,酒精度测定用酒精蒸馏法,pH值测定用酸度计法)。1.6该工艺1.6.1杨果醋饮料的制备杨梅→盐水清洗→压榨取汁→护色→离心过滤→加果胶酶酶解→分离过滤→灭酶→糖度调整→杀菌→酒精发酵→杨梅酒液→酒度调整→醋酸发酵→陈酿→加热杀菌→澄清过滤→杨梅果醋→调配→均质→灌装→杀菌→冷却→保温检验→杨梅果醋饮料成品1.6.2酒精发酵、发酵原料处理:杨梅鲜果经压榨取汁后弃核,护色(0.5mg/kg,NaHSO3),离心过滤,45℃果胶酶酶解90min,分离过滤,95℃灭酶5min,得杨梅果汁,加入蔗糖,调整杨梅果汁的糖度至13%~15%,进入酒精发酵。酒精发酵:按杨梅果汁用量的0.3%加入酒用活化酵母,酒精发酵分为前、中、后三个阶段,整个发酵过程在暗处进行,注意防止杂菌污染。前发酵温度28℃,时间1~2d;主发酵温度32℃,时间4d,期间要及时排出CO2和热量,以免过高的温度和热量抑制酵母发酵;后发酵温度30℃,时间2d,期间要严格控制温度,温度过低,后糖化作用会减弱,影响酒精产率。每天取样,分析酒精度和糖度,酒精发酵完成后,进行酒精度调整,进入醋酸发酵。在酒精度7%~8%的杨梅酒液中,接种醋酸菌进行发酵(酒精度为10%经活化扩大培养后的醋酸菌),在暗处进行摇瓶通气醋酸发酵,每天取样,分析酒度和酸度。发酵温度36~38℃,通气发酵10d左右,酸度趋于稳定,表明醋酸发酵基本完成,陈酿3~4个月后,加热杀菌,澄清过滤,得杨梅果醋。果醋饮料调配:以杨梅果醋为基料,加入杨梅澄清果汁、蜂蜜、柠檬酸和苹果酸等调配,经均质、灌装、杀菌得杨梅果醋饮料成品。2结果与分析2.1酒精发酵实验2.1.1酒精发酵工艺条件确定通风条件、发酵温度对酒精发酵过程尤为重要,通风量过大、温度过高时会使酵母代谢过于旺盛,造成过早老化,不利于发酵的顺利进行;通风量过小、温度过低,发酵时间延长,增加生产成本。确定酒精发酵不同阶段的通风条件和发酵温度,进行对比实验,选择酒精发酵工艺条件,结果见表1。由表1可知,前发酵期28℃通风培养,主发酵期32℃静止培养,后发酵期30℃静止培养,有利于酒精发酵,发酵时间8d左右,酒精产率约6.5%。2.1.2酒精发酵过程中酒精度和糖度的变化情况经过离心过滤等处理工序所得杨梅果汁的糖度约8.5%~9.0%,将杨梅果汁糖度调整为14%,按果汁用量的0.3%加入酒用活化酵母,进行酒精发酵,酒精发酵过程中酒精度和糖度的变化情况见图1。由图1可知,酒精发酵的前2d,糖度变化较小,酒精度上升较慢,为酵母的繁殖和适应期;3~6d,糖度下降和酒度上升较快,发酵液表面有大量气泡出现,酒香越来越浓郁,为主发酵期;发酵6d后,酒精度和糖度的变化趋于平缓,酵母泥沉积于容器底部,酒精含量达到最高,耗糖量降到最低,此时较高浓度的酒精对酵母产生抑制作用,发酵作用变缓,为后发酵期。酒精发酵所需时间约8d,酒精度为6.5%,残糖<1%。2.2不同发酵时间杨树果醋的发酵过程中酒精度和酸度的变化情况将杨梅酒液的酒精度调整至7.0%,接入10%经活化扩大培养后的醋酸菌,进行摇瓶通气醋酸发酵,发酵温度36~38℃,醋酸发酵过程中酒精度和酸度的变化情况见图2。由图2可知,随着醋酸发酵时间的延长,酒精度逐渐下降,酸度不断升高,在发酵的前3d,酒精度和酸度变化较慢,为醋酸菌的繁殖和适应期;4~8d,酒精度下降和酸度上升较快,为醋酸发酵的主要阶段;9~l0d酒精度和酸度变化趋于平缓,为发酵后期。醋酸发酵完成后,陈酿3~4个月,加热杀菌,澄清过滤,得杨梅果醋。杨梅果醋颜色为淡紫色,具有杨梅果香,口味较酸,无悬浮物,酸度约5.5%,残糖量0.2%,酒精度<0.5%。2.3果汁原料配比的确定原辅料的品种和配比对杨梅果醋饮料品质的影响十分明显,采用单因素试验方法,通过品评,选取杨梅果醋、杨梅澄清果汁、蜂蜜、有机酸(柠檬酸:苹果酸2:1,W/W)等为调配杨梅果醋饮料的主要原料,并分别确定其用量范围:杨梅果醋7%~9%,杨梅澄清果汁10%~20%,蜂蜜5%~7%,有机酸0.06%~0.1%。在单因素试验的基础上,进行L9(34)正交试验,各因素的水平见表2。采用感官质量评分法对杨梅果醋饮料进行综合评分,确定原料的优化配比。感官品质综合评分标准见表3,正交试验结果见表4。由表4可知,果醋用量的影响最大,其次是杨梅澄清果汁和蜂蜜用量,有机酸用量的影响较小,即影响因素的主次顺序为杨梅果醋>杨梅澄清果汁>蜂蜜>有机酸。优化组合为A2B2C3D2,即杨梅果醋8.0%,杨梅澄清果汁15%,蜂蜜7.0%,有机酸(柠檬酸:苹果酸=2:1,W/W)0.08%。2.4均质压力的确定均质的主要作用是将体系中较大颗粒分散质破裂为更小的微粒,从而提高杨梅果醋饮料的稳定性,改善产品性状,使其质地均匀细腻,口感滑爽。选择不同压力进行均质处理,测定沉淀率大小,从而确定适宜的均质压力,结果见表5。从表5可知,是否采用均质处理,对杨梅果醋饮料的稳定性和感官品质有一定的影响,不经过均质处理,沉淀率为2.72%,而在25MPa压力下均质,沉淀率降到1.13%,压力>25MPa后,沉淀率变化不明显。因此,选择在25MPa压力进行均质处理,可取得较理想的性状和稳定效果。3杨果醋饮料的制备以杨梅鲜果为主要原料,经过压榨取汁等处理工序制得杨梅果汁,其含糖量为8.5%~9.0%,然后采用液态发酵法酿制杨梅果醋。酒精发酵阶段,将杨梅果汁糖度调整至14%,接入0.3%酒用活化酵母,进行酒精发酵,前发酵期28℃通风培养,主发酵期32℃静置培养,后发酵期30℃静置培养,发酵时间约8d,所得杨梅酒液的酒精度为6.5%。醋酸发酵阶段:将杨梅酒液的酒精度调整至7%,接入10%经活化扩大培养后的醋酸菌,进行摇瓶通气醋酸发酵,发酵温度36~38℃,发酵时间约10d,所得杨梅果醋酸度为5.5%。以酿制的杨梅果醋和杨梅澄清果汁为基料,添加蜂蜜、有机酸等辅料,调制成杨梅果醋饮料,原料优化配比为:酸度5.5%的杨梅果