菠萝发酵果醋生产工艺的研究.pdf

菠萝发酵果醋生产工艺的研究 李南薇,刘长海,黄进明 仲恺农业工程学院 轻工食品学院,广州 510225 摘要以菠萝为原料,在酵母菌ZK21和醋酸菌AS1.01的先后作用下发酵制备营养丰富的风味保健醋。通 过单因素试验和正交试验确定最佳发酵工艺条件。试验表明果胶酶添加量为200 mg/ L时,菠萝出汁率 最高。酒精发酵控制在初始糖度为16°Bx ,接种量11 ,温度18℃。醋酸发酵的初始酒精度为12 ,接种 量12 ,温度29℃,得到一种营养丰富、 酸甜适口,具有浓郁菠萝香味,稳定性较好的果醋。 关键词菠萝;果醋;酒精发酵;醋酸发酵;工艺 中图分类号TS255. 47 文献标识码B 文章编号1000 - 9973201004 - 0076 - 03 Study on fermentation technology of pineapple vinegar LI Nan2wei , LIU Chang2hai , HUANGJin2ming College of Light Industry and Food Technology , Zhongkai University of Agricultural and Engineering , Guangzhou 510225 , China Abstract In this article , pineapples were used as main material , sacch ZK21 and Aceto AS1. 01 as star2 ter for fruit vinegar. The optimal fermentation conditions were obtained through single factors and or2 thogonal experiments. The experiments indicated that the best pectinase amount was 200 mg/ L. The optimum combinations for alcohol fermentation were 16°Bx of suger concentration , 18℃of fermen2 tion temperature , and 11 of inoculums volume ,respectively. The optimal acetic acid fermentation conditions were 12 of initial alcohol degree , 12 of inoculums volume , and 29℃of fermention temperature , respectively , by which a new type of pineapple vinegar , which was nourishing , tasted delicious , with full pineapple flavor , could be obtained1 Key words pineapple ; fruit vinegar ; alcohol fermentation ; acetic acid fermentation ;technics 菠萝是我国最具特色和竞争优势的热带水果品种 之一,菠萝中 “菠萝朊酶” 物质,它能分解蛋白质,溶解 阻塞于组织中的纤维蛋白和血凝块,改善局部的血液 循环,消除炎症和水肿;菠萝中所含糖、 盐类和酶有利 尿作用,适当食用对肾炎,高血压病患者有益;此外,菠 萝性味甘平,具有健胃消食、 补脾止泻、 清胃解渴等功 用[1]。 当今,醋已从单纯的调味品逐渐成为药疗与食疗 俱佳的著名食品之一。近年来,欧美、 日本、 韩国等地, 均兴起“饮醋“的热潮。果醋是以水果或果品加工下脚 料为主要原料,利用现代生物技术酿制而成的一种兼 有食醋和水果的营养保健功能,集营养、 保健、 食疗为 一体的新型饮料[2 - 6]。 本文探讨以新鲜菠萝为原料,经过榨汁、 酒精发 酵、 调配、 醋酸发酵、 灭菌等工序制作菠萝保健果醋的 工艺。 1 材料与方法 111 菌种 酵母菌ZK21 仲恺农业工程学院实验室提供; 醋酸菌AS1. 01 广东省微生物研究所提供。 112 原料和试剂 菠萝、 白砂糖市售; 果胶酶诺维信中国生物技术有限公司提供,活 收稿日期2009 - 11 - 17 67 工艺技术 2010年第4期 总第35卷 中 国 调 味 品 CHINA CONDIMENT 力27000 U/ g; 抗坏血酸、 柠檬酸、 氢氧化钠、 碳酸氢钠等试剂均 为分析纯。 113 工艺流程 菠萝→ 去皮→ 水、 抗坏血酸 ↓ 打浆 → 酶解→ 果渣分离 → 白砂糖、 柠檬酸 ↓ 菠萝汁 → 酵母菌 ↓ 液态酒精发酵 → 调整酒度→ 醋酸菌 ↓ 菠萝醋→ 澄清→ 罐装→ 灭菌→ 陈酿→ 成品。 114 操作要点 原料的处理挑选八成熟无腐烂变质的新鲜菠萝, 去皮切片,按比例加去离子水及抗氧化剂,打浆待用。 酶解采用诺维信果胶酶在45℃,p H值4. 5条 件下酶解2 h。 澄清将发酵产品于3000 r/ min的高速离心机中 离心10 min ,得到澄清透明的成品。 灭菌采用巴氏杀菌法。杀菌条件为75℃,15～ 20 min。 陈酿新酿制的醋,香气较浓烈,风味不够柔和,将 醋在密闭容器中置于室温下陈酿1个月,避免与氧接 触,以便提高醋的质量。 115 试验方案 11511 果胶酶添加量的确定 菠萝中含有果胶物质,果胶的存在使水果榨汁困 难,果汁混浊,难以发酵酿酒,特别是在发酵之后,果胶 使发酵液变得粘稠,更难分离。果胶酶可解决上述问 题。在45℃,p H值4. 5的条件下酶解2 h ,研究不同 的果胶酶添加量100 ,150 ,200 ,250 mg/ L对菠萝出 汁率的影响。 11512 酒精发酵工艺条件的确定 本试验考察了菠萝汁的初始糖度、 发酵温度、 接种 量等单因素对酒精发酵的影响,然后按照正交表 L9 3 4进行正交优化试验 ,见表1 ,以发酵3天的酒精 度作为评价指标,采用极差分析法确定最佳酒精发酵 工艺条件。 表1 酒精发酵正交试验因素水平表 水平A初始糖度° Bx B发酵温度℃C接种量 112185 214228 3162611 11513 醋酸发酵工艺条件的确定 本试验考察了菠萝酒的初始酒精度、 接种量、 发酵 温度等单因素对酒精发酵的影响,然后按照正交表 L9 3 4进行正交优化试验 ,最后主要根据发酵4天的 醋酸含量进行评定,综合考虑感官评价[7]产品的香 气、 滋味各10分,色泽、 体态各5分,总分30分,选定 10人作为感官鉴定小组,对菠萝果醋进行品评打分 , 采用极差分析法确定最佳醋酸发酵工艺条件组合。试 验方案见表2。 表2 醋酸发酵正交试验因素水平表 水平A初始酒精度 B接种量 C温度℃ 18626 210929 3121232 116 检测指标及方法 还原糖含量斐林试剂滴定法测定; 酒精v/ v含量测定蒸馏比重法测定; 糖度糖度计测定; 酸度以醋酸计测定直接滴定法测定。 2 结果与分析 211 果胶酶添加量对出汁率的影响 果胶酶可以破解果胶质、 纤维素和半纤维素,在常 温下得到澄清果汁,同时可增加果汁中功能性低聚糖 的含量,提高果汁的保健功效。随着酶用量的增加,果 汁出汁率和澄清度得到提高,过滤难度降低;但酶用量 过多,会增加生产成本,并影响果酒的口味。由表3可 以看出,随着果胶酶添加量的增加,菠萝出汁率不断提 高,当 酶添加量达到250 mg/ L时,其出汁率与 200 mg/ L时相差不大,因此,最适果胶酶添加量为 200 mg/ L。 表3 果胶酶添加量对出汁率的影响 果胶酶添加量mg /L出汁率 10068 15076 20089 25090 212 酒精发酵工艺条件的确定 由表4可知,菠萝果酒酒精度结果和统计分析结 果均表明醋酸发酵的最优工艺为A3B1C3,试验数据的 极差分析结果表明,影响菠萝酒精发酵的因素A C B。初始糖度是主要因素,接种量次之,发酵温度最 小。即在初始糖度为16 ,发酵温度18℃,接种量 11 的条件下发酵3天,菠萝果酒酒精度为10. 0 。 77 2010年第4期 总第35卷 中 国 调 味 品 CHINA CONDIMENT 工艺技术 表4 酒精发酵试验正交优化试验结果 试验号ABC酒精度v/ v 11115.3 21226.0 31334.8 42126.9 52237.5 62317.8 731310.0 83218.4 93329.3 k15.377.507.20 k27.437.307.40 k39.237.337.43 R3.860.200.23 优水平313 主次顺序A CB 213 醋酸发酵工艺条件的确定 表5 醋酸发酵正交优化试验结果 试验号ABC醋酸含量 11113.12 21226.94 31334.94 42124.05 52234.95 62314.10 73136.08 83215.02 93328.85 k15.004.424.08 k24.375.636.61 k36.655.965.32 R2.281.542.67 优水平A3B3C2 主次顺序C A B 由表5可以看出,菠萝果醋醋酸含量结果和统计 分析结果均表明醋酸发酵的最优工艺为A3B3C2,试验 数据的极差分析结果表明,各因素对醋酸含量的影响 次序为C A B。温度是影响醋酸发酵的最主要因 素,初始酒精度次之,接种量最小。即在上述酒精发酵 条件下,最优的醋酸发酵条件为初始酒精度为12 , 接种量为12 ,发酵温度为29℃,发酵液中醋酸含量 可达到8. 85 。 对醋酸发酵正交试验各工艺条件下的产品进行 感官评价,结果见表6。C的极差最大,A次之,B最 小,且较优工艺为A3B3C2,与表5结果一致。综合 菠萝果醋醋酸含量和感官评价考虑,确定A3B3C2为 醋酸发酵的较优工艺条件。即初始酒精度为12 , 接种量为12 ,发酵温度为29℃的条件下发酵4 天,得到的果醋味道柔和,菠萝果香浓郁,口感好,酸 甜适中。 表6 醋酸发酵正交优化试验结果感官评价 试验号ABC评分 111118 212222 313320 421219 522320 623119 731321 832120 933224 k120.019.319.0 k219.320.721.7 k321.721.020.3 R2.41.72.7 优水平A3B3C2 主次顺序C A B 3 结论 本文对菠萝发酵果醋的工艺研究表明,菠萝果醋 的研制是成功的,其最优工艺条件是果胶酶添加量为 200 mg/ L时,菠萝出汁率最高。酒精发酵控制初始糖 度为16°Bx ,接种量11 ,发酵温度18℃,发酵3天。 醋酸发酵过程最优条件为初始酒精度12 ,接种量 12 ,发酵温度29℃,发酵4天,得到的果醋味道柔 和,果香浓郁,口感好,酸甜适中。 参考文献 [1]王玲,秦小明,杨辛苗,等1菠萝皮渣果醋酿制新工艺研 究[J ]1 中国调味品,2008 ,306 572591 [2]刘长海,杜冰,黄婵坚1 液体发酵法酿造菠萝食醋的研 究[J ]1 仲恺农业技术学院学报, 2004 ,174 232281 [3]彭凯1提高红豆果醋产量的生产工艺研究[J ]1中国调味 品,2008 ,303 662671 [4]周超,铝红英,徐济责1葡萄果醋发酵饮料工艺条件的研 究[J ]1 试验报告与理论研究,2009 ,124 132161 [5]南亚1桑椹保健果醋工艺研究[J ]1食品科技,2008 ,353 822841 [6]刘长海1沙田柚果醋生产工艺的研究[J ]1中国调味品, 2003 ,258 262281 [7]吴谋成1食品分析与感官评定[ M ]1北京中国农业出版 社,20021 87 工艺技术 2010年第4期 总第35卷 中 国 调 味 品 CHINA CONDIMENT