（食品科学专业论文）苹果、葡萄的果醋加工工艺研究.pdf

查韭查些查兰婴主堂些笙! ! 一 摘要 f 水果是一种食疗同源的天然食品。它不仅含有人体所需的各种营养物质，而且含 有多种生理活性成分。对防治疾病、促进人体健康具有明显的作用。食醋不但有调味 作用，而且具有营养保健功效。传统食醋是以粮食为原料发酵而得，口味单调，而以 水果为原料经科学方法酿造的粟醋，不仅可以达到食用醋的酸度、在成分上部分保留 了水果的营养物质，而且还具有独特的果香气，风味独特，功效更佳。) 本试验以国光 苹果、巨峰葡萄、玫瑰香葡萄、红提子为原料进行酒精发酵、醋酸发酵，研制果醋生 产的最佳工艺条件，确定以液体发酵法酿制果醋。通过对酿制过程中维生素c 、酸度、 酒度、糖度等指标的分析，研究了液体发酵法酿制果醋的生产工艺。同时对产品的理 化指标、感官指标和微生物指标进行了测定并对成本进行了核算。 附试验水果进行组成成分的分析表明：这几种水果的含水量和含糖量都较高，不 仅利于榨汁，而且所含糖度适于酵母菌的生长，利于酒精发酵、醋酸发酵，成为获得 糖酸比例适中的果醋的良好原料。 果胶酶对苹果液化的影响试验表明 条件的控制。本实验最佳的液化条件为 时间为2 h 。 苹果汁的出汁率高低取决于酶法液化中工艺 果胶酶量：7 0 0 0 1 0 0 m i ，p h 4 5 ，温度4 5 c ， 酒精发酵时酵母菌的适宜生长温度为2 8 3 0 ，室温下的发酵时间为：5 - 6 天。醋 酸菌的适宜生长温度为3 2 3 5 c ，室温下的发酵时间为2 0 天左右。 在醋酸发酵的试验中，分别以5 、1 0 、1 5 为接种量进行发酵，6 0 小时后观察 结果，确定1 0 的接种量产酸最高。厂7 “ 果醋样品巴氏杀菌试验表明：杀菌温度为9 3 - - 9 5 c ，杀菌时间为3 0 秒时样品外观 品质良好。 对果醋产品进行理化指标、微生物指标测定，均达到规定的标准( g b 2 7 1 9 - - - 8 1 ) 。 对苹果醋、巨峰葡萄、玫瑰香葡萄、红提子果醋的感官评定，也获得较好的结果。 产品成本的分析表明：几种果醋均有较高的经济效益和社会效益。 关键词? 苹果葡萄酒精发酵醋酸发酵果醋 堕堡苎 苎墨：篁! 塑墨曼塑里王垄望墅墅三塑盟 s t u d i e so nt h ep r o c e s s i n g o f v i n e g a r w i t h a p p l e a n d g r a p e ( d 印a r t m e n t o f f o o ds c i e n c e ，n o r t h e a s t a g r i c u l t u r a fu n i v e r s i t y , h a r b i n ，c h i n a , 1 5 0 0 3 0 ) a b s t r a c t f r u i ti sak i n do f n u t r i t i o n a ln a t u r a lf o o d i ti sr i c hi nn u u i e n t sw h i c h h u m a n r e q u i r e a n dc o n t a i n sm a n yp h y s i o l o g i c a l l ya c t i v ec o m p o s i t i o n s i t h a ss p e c i a l e f f e c to n p r e v e n t i n ga n dc u r i n gd i s e a s e s p r o m o t i n gb o d y h e a l t h n l et r a d i t i o n a l v i n e g a ri s f e r m e n t e du s i n gg r a i n s b u tt h et a s t ei ss i m p l e 1 1 1 ef r u i tv i n e g a r f e r m e n t e dw i t hs c i e n t i f i cm e t h o dn o to n l yr e a c h st h ed e g r e eo fe d i b l ev i n e g a r s a c i d i t y , b u ta l s op o s s e s s e st h ef r u i tf l a v o r g u o g u a n ga p p l e ，j u f e n g ，m e i g u i x i a n ga n dh o n g t ig r a p e sa r eu s e d 舔l a w m a t e d a l si nt h e e x p e r i m e n t t h e a l e o h o lf e r m e n t a t i o na n da c e t i ca c i d f e r m e n t a t i o na r ec a r r i e do u t t h ep r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fa p p l ea n dg r a p e v i n e g a rw a sd e t e r m i n e db yt h ea n a l y s i so f t h ei n d e x e so ft h ec o n t a i no fv c ，t h e d e g r e eo f a l c o h 0 1 s u g a ra n da c i d i t y n l ei n d e x e so f p h y s i c a lc h e m i s t r y , s e n s o r y o r g a na n dm i c r o o r g a n i s m a r es t u d i e d ，a n dt h ec o s to f t h ep r o d u c t si sa c c o u n t e d t h ec o m p o n e n t so f t h ee x p e r i m e n t a lf r u i t sa r ea n a l y z e d n er e s u l t sa r e t h e c h o s ef r u i t sa r er i c hi nw a t e ra n ds u g a r t h ei n g r e d i e n t sa r ef i tf o rt h ee x t r a c t i o n o fj u i c ea n dt h eg r o w t ho fs a c c h a r o m y c e t e a 1 c o h o l i cf e r m e n t a t i o na n da c e t i c f e r m e u t a t i o na r ee a s i l yt ob ec a r r i e do u tt oo b t a i nf r u i tv i n e g a rw i t hm o d e r a t e p r o p o r t i o no fs u g a ra n d a c i d t h et e s t so fp e c t i n a s ee r i e c to nt 1 1 ea p p l el i q u e f a c t i o na r ep r o c e e d e d t h e o p t i m a lc o n d i t i o n so f p r o c e s s i n g a r ed e t e r m i n e d ，7 0 0 u 1 0 咖】p e c t i n a s e ，p h 4 5 ， t e m p e r a t u r e4 5 a n d 2h o u r s t h e t e m p e r a t u r e o f a l e o h o l i c f e r m e n t a t i o n i s 2 8 3 0 a n d t h e t i m e i s5 - 6 d a y s ；t h ea c e t i cf e r m e n t a t i o ni s3 2 - 3 5 a n d a b o u t2 0 d a y s t h ea c e t i cf e r m e n t a t i o ni sd o n e w i t ht h ei n o e n l a t i o no f 5 、1 0 、1 5 t h e r e s u l t so f6 0 一h o u r sf c r r n e n t a t i o na r co b s e r v e d a n dt h ei n o c u l a t i o na m o u n ti s10 f o rt h eh i g h e s t p r o d u c t i o no f a c i d t h e p a s t e u r i z a t i o nt e s ti se a r r i e do u t , a n d t h ep r o p e rc o n d i t i o ni s9 3 9 5 2 奎! ! 查些奎堂堡主兰些堕奎 3 0 s e c t h ei n d e x e so f p h y s i c s ，c h e m i s t r ya n dm i c r o o r g a n i s mo f t h ee n dp r o d u c t s a r ec o n s o n a i l t 、i t l lt h ec r i t e r i ao fg b t h er e s u l t so fs e n s o r ye v a l u a t i o n a r e e x c e l l e n t t h ec o s ta n a l y s e ss h o w e dt h a tt h e s ek i n d so f v i n e g a r s a r eo f g o o de c o r i o m i c a n ds o c i a lb e n e f i t s p o s t g r a d u a t e ：h a nc u i p i n g s p e c i a l t y ：f o o ds c i e n c e t u t o r ：p r o f h u og u i c h e n g k e yw o r d s ： a p p l eg r a p e a l c o h o l i cf e r m e n t a t i o na c e t i c f e r m e n t a t i o nf r u i tv i n e g a r 3 苎垩苎 ! 墨：塑苎盟墨堕塑三兰茎里苎三竖望! ! 三旦 1 前言 随着人民生活水平的不断提高，人们对食品内在质量提出越来越高的要求。人们 不再仅满足于食品的营养及感官品质，而且还希望所摄入的食品对人体健康起促进作 用，达到防病健身、延年益寿的目的。因此，营养保健食品是当今世界饮食消费的新 潮流【”。随着科学技术的飞速发展，搞清或基本搞清了许多对人体健康有益的食品 成分与各种疾病的发生的关系，使得通过改善饮食条件和发挥食品本身的生理调节功 能而达到提高人体健康的目的成为可能”。 食醋生产在我国有两千多年的历史”，作为人们日常生活中不可缺少的调味品“ 8 。9 ，以其特有的营养价值和防病健身作用。“早己被世人所公认，并在国内外颇受 重视和欢迎。食醋的用途也越来越广泛，已经由过去的单一调味作用，逐渐转向保健、 美容等各个方面“。现代医学”1 和食品专家研究证明1 “醋”中含有丰富的有机酸， 能软化植物纤维和促进糖的代谢，溶解动物类食品中的骨质，促进钙和磷的吸收，并 能解除肌肉中的“疲劳物质”即乳酸和丙酮酸；醋能调节血液中的酸碱平衡，帮助消 化“”，促进食物中的营养物质的吸收。醋中的挥发性有机酸和氨基酸等通过味觉感受 器可刺激人的大脑神经，促进消化液的分泌，并抑制和降低衰老过程中氧化物的形成。 近年来，以食醋为原料的保健食品也日益增多，如我国的醋蛋、醋豆：日本的醋饮料 等”1 。我国的食醋多以谷物类为原料经微生物发酵酿制而成。原料利用率低、消耗大， 在酿造方法上，多采用固态发酵法，生产周期长，劳动强度大。随着社会的进步，经 济的发展，东西方文化的交流，以大米、糯米淀粉为主要原料经传统工艺酿造的食醋 已经不能满足不同层次、不同消费者的需求，而以果代粮“酿造水果醋，不仅营养、 风味、口感上都比传统食醋更佳，而且水果富含的维生素、矿物质、氨基酸等营养成 分在酿造过程中进入水果醋，大大提高了果醋保健功能。 1 1 食醋的保健功能 1 1 1 人体运动机理 我们在劳动及活动后，常有疲劳感觉，这其中有神经医学和心理上的原因，而不 单单是肉体方面的。当实际感到疲劳、肩部觉得倦怠时，血液、淋巴液、唾液等体液 和尿，与正常时候相比往往偏于酸性，而在正常时，我们体液和尿液呈中性或微弱的 酸性，即位于p h 6 8 7 2 之间。这时我们的身心也感到舒畅。相反，在疲劳和不愉快 的时候p h 值则变为5 8 - - 6 4 ，而在极度疲劳的情况下，竟会下降到5 4 左右“。 那么，为什么体液在疲劳时会变为酸性呢? 石柱国“”、黄仲华“、赵谋明- 等人 4 奎些查些查兰堡主堂堡丝苎一 从以下方面加以解释： 以摄取淀粉及糖类碳水化合物的情况为例。碳水化合物被唾液消化，首先分解为 葡萄糖，再由肠壁吸收进入血管内，输送至肝脏和肌肉，以肝糖元和肌塘元的形式贮 藏起来。这种糖原，在身体需要时会从贮藏库肝脏和肌肉中释放出来再返【目血液和肌 肉中，输送到身体各部分，引起肌肉“燃烧”。以保持体温，并形成运动和劳动的能源。 在糖原“燃烧”的最初阶段先分解成焦性葡萄糖，进而分解为乳酸、二氧化碳和 水。生成的二氧化碳，经呼吸器官排出体外。水则以汗或尿的形式排出体外t 而乳酸 则存留于血管中，致使血液酸化，也有部分混入尿中排出。 此处“燃烧”即一系列的氧化过程，即碳水化合物在体内的代谢过程。 在正常状态下，进入体内的碳水化合物被淀粉糖化酶分解为葡萄糖，进一步氧化 会形成焦性葡萄糖酸，葡萄糖酸受生物催化剂辅酶( 维生素等) 的作用在体内经三羧 酸循环路径生成一系列有机酸，进一步氧化成二氧化碳和水。 然而，由于激烈的运动和劳动，在体内会产生异常大量的乳酸。在进食肉类及动 物性蛋白的情况下，也是如此。当多量乳酸生成和体内草酰乙酸缺乏时，焦性葡萄糖 酸则会变为乳酸，从而使血液显著偏向酸性，而呈现出酸过多症。在这种情况下，人 脑的延髓受到刺激而引起兴奋，由情绪不快而引起身体不适，进而产生疲劳倦怠感。 此时生成的乳酸会进一步与体内组织中的蛋白质结合成乳酸蛋白，使组织硬化。人体 的肩部酸痛，腕、骨不坚。腰疼等，都是它的症状。血中的胆固醇、钙、硅酸容易沉 积下来，成为导致动脉硬化的原因，还会引起高血压及其它症状。为了保持健康，必 须经常保持体内三羧酸代谢路径正常进行，而这些有机酸类的正常代谢都是由醋酸开 始的。 1 1 2 食醋的功能性 人类在了解自身代谢机理之后，更多的把食醋研究领域向医疗保健方面拓展。由 于现代科技的不断发展，医学模式发生了很大的变化，过去传统的单纯的治病医学模 式逐步转变为预防、治疗、康复三者相统一的医学模式1 。现在人们已不再满足于有 病才治，而更关心的是未雨绸缪，无病防病。因为药物疗法存在一定的弊病，特别是 西药，绝大多数是化学合成或提纯的化学制品，他们对人体或多或少都存在着某些副 作用或毒性。中药虽然大多数以植物或动物为药原，但对人体来说仍是一种异物。而 食醋及醋蛋、醋酸饮料是天然食品，对人体健康有益无害，据许多资料证实，有不少 人采用醋蛋及保健醋来治疗种疾病时，却意外的发现同时治疗好了其他疾病。科学 家还发现，醋和鸡蛋都含有抗癌物质，这说明，醋蛋疗法不但安全，而且对增强病人 机体自身的免疫力和抗病力都有一定的作用1 ，此外，药物价格昂贵，使用禁忌多， 有的病人服药后反应强烈。丽服用食醋是一种非药物性的自然疗法，方法简单，易于 普及，特别适合在城市、农村的家庭实施。 我国医学界李炳坤、载炳炎等著书说明了醋对人体具有的十大功能“。 1 推迟和消除疲劳”。醋中含有丰富的有机酸。能促进糖的代谢，并使肌肉中 的乳酸和丙酮酸等疲劳物质分解而消除疲劳。 2 调节体液的酸碱平衡，维持人体内环境的相对稳定 3 帮助消化，利于吸收，。醋中的挥发性物质，能刺激人的大脑神经中枢，堡 消化器官分泌大量的消化液，有助于消化功能加强。同时，醋能使食物中所 含的钙、铁、磷等无机盐溶解，提高食物的营养物质价值，有利于消化吸收。 在制作凉拌菜或食用饺子、面条等面食制品时，往往都要加些醋，这是为了 引起食欲，促进唾液及胃液分泌，使食物易于消化和吸收。 4 预防衰老。醋能抑制和降低人体衰老过程中过氧化脂质的形成，减少老年斑。 5 提高胃肠的杀菌能力。醋有很强的杀菌能力，它对葡萄球菌、大肠杆菌、痢 疾杆菌、嗜盐菌等，都有很强的杀伤作用。醋在杀菌的同时，还有防腐败的 作用，醋对腐败菌和各种致病菌的杀菌效果在调味品中最强。 6 增强肝脏机能。醋中含有丰富的氨基酸、醋酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸等几 十种营养物质，有提高肝功能、解毒及促进新陈代谢功能，从而减少肝病的 发病率。 7 扩张血管。醋能降低血压，防止心血管疾病，降低尿糖含量，防止糖尿病。 8 增强肾功能。醋有利尿的作用，故不仅能防止便秘，而且能防止肾结石、胆 结石、膀胱结石和尿路结石等疾病。 9 防止肥胖。醋中的氨基酸，除了可以促使人体内过多的脂肪转变为体能消化 外，还可使摄入的糖、蛋白质、脂肪等营养物质的新陈代谢顺利进行，因而 具有减肥的作用。 1 0 美容护肤。醋中含有醋酸、乳酸、氨基酸、甘油和醛类等化合物，对人的皮 肤有柔和的促进作用和刺激作用，能使血管扩张，增加皮肤血液循环，并能 杀死皮肤上的一些细菌，使皮肤光润。 1 2 果醋产品开发的意义 由于食醋具有多种保健功能，因而在保健食品领域的应用越来越广泛。作为保健 饮料的基础，食醋的应用范围日趋扩大“，保健果醋就是其中一例。水果是一种营养 丰富，食疗同源的天然食品，它不仅富含人体需要的各种营养物质，而且含有多种生 理活性成分，对防治某些疾病、促进人体健康具有明显的功能。几年前，国务院颁布 的九十年代中国食品结构改革与发展纲要中指出：“由于膳食不平衡或营养过剩所 造成的文明病已在我国出现：肥胖症：高血压；高血脂：冠心病；糖尿病；结肠 癌等已成为危害我国人民健康的主要疾病，尤其在大城市和沿海经济发达地区的人民， 脂肪和蔗糖的摄入量增加，从而使老年人的“文明病”发病率明显增加，现在又发展 到在中青年甚至儿童中也明显增加，原因是多方面的，但食品结构不合理是一个重要 因素。适于佐餐的调昧品兼饮料性能的“果醋”意义更显重要。传统的食用醋是以粮 食为原料发酵而得，口味单调，而以水果为原料经科学发酵方法酿造的果醋，不仅可 以达到食用醋的酸度，还具有果香气4 。以果代粮通过微生物的发酵，可把粮食发酵 中缺乏的钾、锌离子引入果醋中，饮后人体血液中的钠离子被钾离子置换，排出体外， 从而调节人体内的钾钠平衡；对心血管起保护作用1 。例如“苹果”中除含有丰富的 6 型查些塑些塑坚一 “醣( t a n g 一种碳水化合物) ”外更有人体需要的钾、锌等微量元素t 及维生素而 山楂果醋更会把山楂中的三萜类和黄酮成分引入醋中，这些成份可促使心血管扩张， 冠状动脉血流量增加，产生降血压的作用。果实中丰富的b 族维生素、v e ，尤其是 v c 可阻止硝酸盐的形成，果胶能防止胆固醇的增加，减少血糖，对“糖尿病”患者有 利。近来研究发现，果汁通过微生物的发酵所产生的葡萄糖酸是“健康因子”，对肠道 内双歧杆菌的生存增值效果明显。果醋由于“葡萄糖酸”的存在，从而使它的风味更 加可口怡神、。 中国是世界上制醋最古老的国家，开发“果醋”是继承和发扬古老文明的举措之 一，新一代的融营养调味保健功能为一体的“果醋”市场潜力巨大”“，无疑对促进国 人健康具有一定的作用“。 在上海、深圳、海1 2 1 、广州等前沿开放城市，由于西餐菜肴和海鲜调料的需求， 果醋产品紧俏，这些地区的超市货架上“果醋”寥若晨星，需要填补市场空白“。 因此“果醋”作为调味品及饮料的开发，对改善我国人民的生活结构具有一定的促进 作用。同时，以果代粮”1 生产果醋，对充分利用我国的水果资源避免不必要的浪费 和损失有重要意义。我国是世界上最大的水果生产国之一。水果生产一般有淡季和旺 季之分，由于水果含水率很高( 一般为6 5 9 5 ) ，旺季收获后若不及时处理，在微 生物作用下极易腐烂变质。发达国家比较重视产后加工技术，产品消耗率一般控制在 5 2 0 之间。我国由于产她交通不便及加工技术的限制，产后损失相当严重，通常 超过3 0 。即使是在贮藏期内由于生命活动的继续，仍导致营养物质的逐渐消耗。若 将果品经过加工，生命活动不再进行，加工品的保藏时间要比鲜果保藏时间高几倍”“， 酿制果醋，可为这些水果资源的深加工和综合利用提供一条有效的途径。水果制成醋 后仍然保持较为丰富的营养成分这是普通粮食所不具备的：与粮食醋相比，果醋刺激 性气味小、口味柔和，并且具备水果特有的香气。这就为果汁深加工的进一步发展提 供了可能。苹果醋的研制开发，符合国内外调味品向功能化方向发展的趋势，具有很 大的市场潜力。同时，可以更好地开发利用水果资源，开辟以果代粮生产液体醋的新 途径。若能将果类资源的每年累计的一半用于制作果醋，就可以节约大量的粮食，具 有很高的社会效益和经济效益。 1 3 国内外研究动态及发展趋势 食醋酿造在我国有两千多年的历史。秦汉以来以食醋为酢，汉代崔实在四民月 令中有“四月四日可傲酢”之云。北魏贾思勰齐民要术载有2 0 多种做酢法。食 醋在中国古代文献中的记载要比日本早，如明代李时珍的本草纲目和王士雄的 f o o j ：f d f o ，f d f o o 】；f c f o 0 5 f c f o o l ；f b f 。o s f b f o 。1 。影响苹果汁固形物得率的因素依次为酶量、时间、温度和p h 值。其中酶量、时间对其具有差异极显著性，而温度对其具有差异显著性。 表1 6 方差与分析 因素a 因素b 因素c 因素d 误差 2 9 7 8 4 3 8 0 3 1 0 6 5 3 1 3 3 1 4 1 0 9 3 83 1 2 6 6 1 8 8 03 4 9 8 3 4 3 83 3 9 9 2 8 1 2 5 6 572 8 9 3 5 5 1 0 4242 8 9 4 7 0 3 1 33 1 2 8 9 4 2 2 0 6 2 52 7 92 8 9 1 5 1 0 1 3 44 4 4 4 4 4 “ 4 4 4 璺盐! ! ! ! ：i ! ! ! ! ： 2 3 3 酒精发酵过程分析 2 3 3 1