（食品科学专业论文）山楂果醋及山楂茶的研究与开发.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的论文楚我个人在导师指导下( 或我个人) 进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业人学大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同t 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 研究生签名 弘 时间： 2 0 0 2 年1 月8 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业人学大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送 交论文的复印什和磁盘，允许论文被查阅和借阅；学校可以州不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论 文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议1 研究生签名 导师签名： 时间：2 0 0 2 年1 月8 日 摘要 本论文对山楂果醋进行了研究，分析了发酵过程样液中各主要成分的变化，确定了山楂 果醋的加工工艺及工艺参数。山楂采用酶法取汁，最佳上艺参数为果胶酶添加量o 0 5 ，酶 解时间3 5h ，酶解温度3 5 ，加水量1 2 倍果重。酒精发酵采用活性酒精干酵母，添加量 o1 酒精发酵4 8h 。醋酸发酵接种醋酸菌，采用液体深层发酵7 2h ，醋酸含量可达5 7 。 经过滤、澄清、杀菌制成山楂果醋。成品酸味柔和，同时还保留水果的清香和山楂的有效成 分，是一种具有保健作用的果醋。本文还对山楂茶进行了研究，确定了山楂茶加j 。的方法， 研究了山楂中的黄酮类物质的溶出和饮用条件的关系。实验发现选用不经加热处理的山楂为 原料可以提高产品中的黄酮含量，饮用时浸泡温度高有利于黄酮的溶出，浸泡时间以 1 0 3 0 m i n 最佳，浸泡次数不宜超过三次。 关键词：山楂果醋，山楂茶，果醋，液体深层发酵。 a b s t r a c t t h l st h e s i sm a i n l yf o c u s e so nt 1 1 e s t u d yo fh a w t h o mv i n e g a r ，仃a c i n gt h ev a n a t i o no fe a c h p 山c l p a lc o m p o r l e n td u n n gt h e c o u r s eo ff 缸n e n t a t i o n t h ep m c e s st e c l l n 0 1 0 9 ya n dr e l a t e d p 猢e t e r sh a v eb e e nd e t e m l i n e d ，m en r s ts t e po f f h l c hi sp r o c e s s i n gh a w t l l o mu s i i l gp e c t a s e ， w i c ht h e 叩t i i l l u ma d d i n gc a p a c 时c o n 廿d l l e da lo 0 5 ，e n 巧m ed i g e s t i o n 石m e3 5h o u r s ， t e m p e r a t u f e3 5 a 1 1 dw a t c ra d d i n g 锄o u n tl 一2t i r n e s 自l i tw e i g h t ，t h es e c o r l ds t 印o fw h i c hi s a l c o h 0 1f e m l e n t a t l o n ，f 鲁n n e n t a t i o nt i m e4 8h o l l r s ，廿1 e 山i r ds t e po f w h i c hi sv i n e g a rf e m e n t a i i o n ， d u d n gw h j c ha c e n ca c i db a c t e r i aw e r ea d d e da s1 e a v e n ，b o t 【o mf e l l l l e n t a 石o nw a sa d o p t e d ， r e a c t i o nt i r r l ew a sc o n t r 0 1 1 e da t7 2h 。u r sa n da c e t i ca c i dc o n c e m m t i o nc a nb ei l pt o5 7 t h e f e r m e 址e db r o t hc a nb e 仕e a t e di n t of h l “v i n e g a ra n e rt h ep m c e s so f 丘l t r a t i o n ，c l a r i 丘c a t i o na n d s t e r i l i z a t i o n t h et a r 1 e s so f t l l ev i i l e g a ri ss o r ，r e t a i n i n gm ed c l i c a t e 疳a g r a n c eo f h a w m o m ，w h i c h i so n ek i n do f 血l l tv m e g a rt h a tp o s s e s s e sh e a l t he f r e c t h a w i l l o mt e at e c h n 0 1 0 9 ya 1 1 dt h e r c l a t i o n s h i pb e t 、e e n 血ed l s s o l v e dn a v o n e sa n dd r i n k a b l ec o n d i t i o nh a v ea l s ob e e ns t i l d i e di nm i s a n i c l e t h ee x p e r i m e n td i s c o v e r s 山a tu s i n gu n p a s t c u r i z e dh a w t h o m 姐dr a i s i n gt h es o a k i n g t e r n p e r a t l l r ec a ni n c r e a s et 1 1 en a v o n e sc o n c e n 缸t i o no ft h ee n dp m d u c t t h e0 p t i m u ms o a l ( i n g t i m ei s1 0 3 0m i r m t e sa n dt h es o a k i n gt i m e ss h o u l db ec o n t r 0 1 1 e d1 e s st h a nt h r e e t h ek e y w o r d ：h a w t h o mv i n e g a r ，h a w m o mt e a ，f m i tv l n e g a r ，b o t t o mf e 衄e n t a t i o n i i i 硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 引言 山楂，又名红果、山里红，为蔷薇科山楂属( c r a t a e g u sl i n n ) 植物。全世界有近1 0 0 0 多种，主要分布在亚洲、欧洲、非洲及北美洲。其中北美洲多达8 0 0 余种，欧洲、亚洲有6 0 多种，我国有十七种。常见山楂品种见表1 1 。 表卜1 我国常见的山楂品种 山楂的栽培在我国已有悠久的历史，最早载于梁代陶宏景的神农本草经果注一书。 以斤的本草纲目中电有关于【lj 楂的描述。我国大部分地区多有山楂的种植，近年来山楂 在山东昌潍、泰安，河e 承德、唐山、保定地区，山西晋东南运城地区，辽宁地爱辽阳市、 铁岭山区，河南安阳、新乡地区，北京房山县，天津蠡县等有广泛种植。 山植果实营养丰富，综合利用价值高，山楂主要营养成分见表1 2 。 表卜2 山楂营养成分表1 1 倾士学位沦文第一章绪论 新鲜的山楂果实中含水量一般为7 0 7 6 ，与其它水果相比山楂的含水量是比较低的。 山楂中的矿物质含量为o 9 左右，其中c a 、p 、f e 含量较高。c a6 8m g 1 0 0 9 果肉，居水果 首位。山楂中含有多种人体必需的维生素，其中维生素c 的含量仪次丁- 鲜枣和猕猴桃，是苹 果的l7 倍”1 。山植果实中含有柠檬酸、苹果酸、山楂酸等有机酸，并以柠檬酸为主。山楂含 酸量为3 0 左右，不同山楂品种的总酸含量也不同，如豫北红为28 39 7 ，绛县红果为 23 3 3 5 4 ，敞口为3 6 1 ，京金星为0 8 卜22 1 ，古红为o 7 2 ，伏山楂为0 7 4 ”1 。 般水果的含酸量为o 卜o 5 时，较适口，含酸量达o 5 一lo ，便早较浓酸味。故j 【j 楂果实 酸味较大，不宜生食。但经过加糖制成的山楂加t 品，则酸甜适口，风味佳美，颇受人们喜 爱。山楂果实的淀粉含量住采收时降为1 左右，在贮藏期间，则完全分解成糖。山楂果实 的含糖量一般为1 0 左右，品种不同其含糖量也有差异。其糖变化的总趋势是随着贮藏期的 延k ，糖含量逐渐减少。山楂中的糖主要有果糖等，含量为5 2 一1 0 4 ，这部分糖不仅 易被人体吸收，而且其甜味与有机酸相配合，形成山楂独特的风味“。 山楂除了丰富的营养成分之外，还含有金丝桃苷、槲皮素、表儿茶精、黄烷聚合物等黄 酮类医药成分。因此具有不可忽视的药理作用。根据中医理论山楂是一种食昧酸甘的水果， 也是一种味性气平和的中药”i 。山楂应用在医药方面，可以上溯到东晋时代，距今已有1 6 个 世纪。唐新修本草记载山楂木及果实能瀹水痢及疮瘁。我国古代名医李时珍在著名的本 草纲目中谓山楂能“化饮食，消内积症癖，痰饮痞吞酸，滞血通涨”。而在另一部古代名药 书回日本草中亦谓山楂“能化食，积行结气，健胃隔，消血痞气块”4 。据现代药理学 和国内外有关研究证明，山楂中含有苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等酸类物质，能增加胃蛋白酶 的分泌，因而具有消食化滞、助消化、增进食欲之功能。山楂中含有的三萜类和黄酮类成分、 具有加强和调节心肌、增强心室、心房运动和冠心血流量，可用于治疗冠心病、心绞痛等疾 病。山楂中的总黄酮类成分可促使心血管扩张，冠状动脉血流量增加，产生降血压作用。山 楂还有化痰平喘和抑菌之功能”。我国对山楂的有效成份、药理作用也进行了较深入的研究。 崩山楂制成的中成药已达7 0 多种，并广泛应用于临床。具有强心、抗心律不齐，扩张冠状动 脉血流量，降血脂，降血压，降胆固醇，抗菌止痢，助消化等作崩”。 1 2 山楂加工研究的现状和进展 我国传统的山楂制品主要有糖葫芦、山楂糕、雪花片、果丹皮等，但除此以外，长期以 来对山楂的科学研究甚少，山楂果并未得到充分开发利用。1 9 7 5 年全国山楂种植面积只有1 2 0 万亩，总产量为4 6 万吨”。8 0 年代以后随着人民生活水平的不断提高，人们对山楂制品的 需求目益增加，山楂制i 铺以其独特的酸甜风味、诱人的色译、显著而广泛的疗效，逐渐受到 广大消费者的青睐。山楂加t 业快速兴起，短短几年在全国兴起一股“山楂热”。到1 9 9 5 年 全国山楂种植面积已达5 0 0 余万亩，总产量5 0 余万吨。据统计国内市场山楂鲜食和药用量总 共不到产量的l o ，冈而9 0 以l 的山楂必须用丁加t 。”1 而在山楂种植业快速发展的同时， 硕士学位论文 第一章绪论 山楂加工业却发展缓慢，加工产品品种单调，加t 技术和跛各水平落后，致使供过于求的矛 盾加剧。从1 9 8 7 年开始全国性的“山楂热”急剧转冷，山楂果实价格大幅度下跌，山植制品 严重滞销，从而导致山楂加工业出现第一次由兴到衰的转变。直到1 9 8 9 年天津市农科院林果 所发明了山楂果肉饮料，起名果茶，该产品给国人带来了全新口味和感觉，为山楂加工开辟 出一片新天地。因其具有山楂全果的营养，且加工利润较大，被消费者和生产厂家所认同， 一时间食品加工企业兴起“果茶热”各地纷纷上马，全国有2 0 0 0 多家果茶厂。但由于全国没 有统一的果茶质量标准，各地生产工艺不一，良莠不分，致使产品质量逐渐低劣。加之果茶 加工中使用了黄原胶增稠剂，饮用时糊口，缺乏爽快感，尤其在夏季明显，故适宜饮用期短 等原因。果茶火了几年后就逐渐“退烧”r 。使山楂加工义经历了一次由兴剑衰的过程。目 前的山楂加工业一直处在低迷的状态。 山楂加工业欲再次兴起，必须向精深加工，综台利用的方向发展。山楂鲜食性著，但加 t 性能怠盘，可以广泛用丁饮料、酿酒、果脯蜜饯、糖果糕点，添加剂等行业，可以说是食 品加上业中加工用途最广泛的植物材料之一“。山楂果实营养丰富，保健功能显著，特别是 山楂果中含有的黄酮类成分和三萜类成分具有降压，增加冠状动脉流虽、降血脂、强心抗心 律不齐、抑菌、助消化等药理作用，对冠心病、高血压、心绞痛、脑心血管疾病等均有显著 疗效。山楂被卫生部列为既是食品又是药品的果品之，药食同源，既可入药，又可作为食 物，是加工保健食品的最佳原料“1 。目前加工以中、低档产品为主，不能完全满足市场需要， 尤其难以满足出口之需要，随着人们膳食向营养化、方便化、优质化、多样化、保健化方向 发展，对山楂产品的要求必然愈来愈高。国内近几年，山楂精深加工和综台利用研究进展较 快，投入到国内外市场的山楂产品达几十余种“。传统的山楂糕己被多维山楂糕、精美山楂 糕所代替；山楂酱、山楂脯正向低糖化、复合化方向发展。由河南省国营黄泛区果品厂研制 的低糖山楂酱等系列产品已通过省技术和产品鉴定，该山楂酱的糖度降至2 0 一2 5 ，产品投放 市场后，倍受要求低糖的消费者欢迎；山楂饮料更新换代迅速，花色品种繁多。复合山楂果 茶正在兴起，北京的山楂、沙棘、刺梨复合饮料，山楂叶提取液和果汁合成的“山楂酮饮料”， 山楂、乌梅、红枣、核桃仁和蜂蜜合成的强力可乐，刺五加浸汁加山楂汁、枣汁生产的“强 力补”等山楂饮料已投放到国内外市场，并深受好评1 。国家星火计划项目，我国第一条山 楂饮料基料及系列产品加工白动化生产线已在河南济源市山楂综合加工总厂正式投产，年产 2 5 0 0 吨的山楂基料和系列产品已分批投放市场。该厂的现代化生产线把山楂经三次分离处 理，浓缩原汁基料保持：疋然色香和原有营养成分。经分析检测，产品达到国际标准，山楂黄 酮含量达76 7 ，属国内山楂产晶之首“。沈阳农业大学和沈阳市中医研究所协作研制成功 新型系列山楂饮料，该饮料有儿童、老年型、运动员型、高温作业型和普通型五种，这五种 配方全部选用优质山楂作原料，各种配方又分别加入不同的少量添加剂，基本保持了山楂的 自然色泽和固有的营养成分。其共同功效是：清凉【i ：渴、滋阴生津、强力健身、消食化积和 增进食欲。晋城蛋厂等单位研制成功一种防治儿童缺铁性贫血的补血山楂饮料，经i 临床观察， 疗效显著。河南职业技术师范学院食品科学系山楂食品研究室经过十余年研究，在山楂深加 t = 方而硕果累累，先后研制十余种山楂新产品，解决了l 【j 楂加工中的不少难题，在生产中 硕十学位论文第一章绪论 推广应用后取得了显著的经济效益和社会效益，该室承担的“山楂深加t 综合技术研究”项 目获河南省科技进步二等奖。在山楂综合利用上，广西植物所用山楂叶研制成功粉末状i l j 楂 红色素，产品已销往香港和新加坡。孙农莉等从山楂叶中提取山楂酮喜获成功。山楂核干馏 可获得1 4 一1 9 核馏油，油味似檀香，含有丰富的苦杏仁甙、二萜类及黄酮类成份，医药制品 经北京友谊、同仁等医院临床应用证明，确有r 瘁，化滞和抑制某些细菌、真菌繁殖生长作 用。华东化t 学院利用山楂核制得的烟熏液比美国术醋酸烟熏液含酸高一倍，上海肉类食品 厂试用效果很好，该产品引起美、日肉食界的关注。 根据对国内外山楂生产和加t 现状的综合分析，今后山楂生产的发展趋势将向提高山楂 果实质量、开发新的山楂系列食品和保健功能型山楂食品、拓宽山楂加t 副产物综合利用的 方向发展。因此，山楂加工要充分利用新技术、新包装、新设备，改进山楂加工工艺，大力 开展山楂的精、深加t ，调整产品结构，提高产品档次，尽快研制出多档次、多品种、多花 样、多风味的新一代的l u 楂产品。综合利用是降低生产成本、增加经济效益的重要途径之一， 对山楂加上中的废料、废水、下脚料、残次伤果等要尽可能地利用，变废为宝。 综上所述，山楂果实集营养、保健于一体，利用价值非常大。因此以山楂为原料开发山 楂食品，具有广阔的前景。随着人们生活水平的提高，人们的饮食观念也有了很大的转变。 人们不仅追求食品的口感和风味，而且更加注重食品的功能性与保健性，俗话说：“药补不如 食补”，所以，保健食品在今后的发展前途是非常巨大的，而山楂除了具有营养丰富外，还具 有许多药理功能。因此，开发山楂类保健品大有前途。 1 3 本课题的提出 山楂全身都是宝，果实既可鲜食，也可加工成3o 多种产品，还可入药具有很高的经济 价值。山植已被卫生部列为既是食品，又是的药品的水果之一，药食兼用，是加工功能保健 食品的最佳原判之一。目前，市场上可见到的山楂产品有：糖水山楂、山楂罐头、山楂果冻、 果酱罐头、鲜山楂汁、浓缩山楂汁、山楂汽水、l “楂汽酒、山楂固体饮料、山楂补血饮料、 山楂酒、山楂饼、山揸糕、山楂条、山楂果丹皮等。尽管山楂已开发多年，但山楂的药食两 用的特点仍没有充分利用“。因此开发具有保键作用的山楂制晶是目前山楂加 | 的热门话 题。本课题利用发酵技术对山楂进行深加工，对山楂果醋进行开发与研制。山楂生食酸味较 大，影响了山楂及其制品的销路，开发成山楂果醋则弥补了山楂酸味大的缺陷“”。同时山 楂中的有机酸丰富了果醋的酸味，使醋味柔和、丰满。山楂果醋不仅具有醋酸的清香，山揸 的果香，同时还保留山楂的有效成份类黄酮。所以山楂果醋是既有食用价值，义有保健功能 的新一代保健食品。山楂果醋的开发为山楂开辟了一条新的加t 途径，用果醋代替传统的粮 食醋，一方面可以节约宝贵的粮食资源，另一方面，也能满足人们日益增长的对天然保健食 品的需求“。在j 楂台利用方面，现有的山楂茶多见于只是把山楂作为其中的一种调味成分 米使用，完全以山楂为原料为主，以寓含山楂中黄酮类物质为特点的袋泡山楂茶产品还有待 4 硕士学位论文 第一章绪论 开发。 1 4 本课题研究的意义和内容 目前对山楂进行深加上的报道已有4 i 少，但山楂果醋的研究还不多。全液态深层发酵酿 制山楂果醋还是空白，本论文的研究可以为工业化开发山楂果醋提供理论依据。山楂茶研究 则是为了开发一种全新配方，饮用方便的袋泡茶，使其具有山楂鲜果的果香，又富含山楂的 黄酮类物质。 本课题研究的内容： 1 、山楂果醋加j 二的j 二艺流程和工艺参数 2 、山楂果酷的质量分析和质晕标准 3 、山楂茶加工方法和山楂茶饮用条件的研究 4 、山楂茶的质量分析和质量标准 硕士学位论文第二章山楂果醋加t t 艺的研究 2 1 引言 第二章山楂果醋加工工艺的研究 食醋是我国劳动人民在长期生产实践中创造出来的一种酸性调味品，历史悠久。我国食 醋起源于仰韶文化时期，酒的最早甲骨文是“酉”，“醋”和“酢”字都是“酉”字旁，说 明创字古人已会意醋是由酒产生”。食醋能增进食欲，帮助消化，是人们的日常生活中不可 缺少的调味晶。同时我国的传统中医药还认为醋具有一定的食疗功效，对人体健康也是大有 好处。一般人每天摄取一定量的醋，可以提高血清的c a 离子浓度，可提高血液的碱性，对高 血压，动脉硬化等症有一定的疗效”。食醋包括果醋和粮醋，目前国内市场上的食醋以粮 食醋为主，而很少见到有用水果酿制的醋。而在国外则主要是以葡萄和苹果为原料生产的果 醋”1 。果醋和粮醋其共同成分是醋酸。除醋酸外，果醋中天然存在少量其它的有机酸，有柠 檬酸、苹果酸、乳酸，：箕酸度强弱为醋酸 柠檬酸 苹果酸 乳酸。醋酸与其它有机酸的 最人区别在于醋酸是挥发性酸。而其它有机酸是不挥发性酸，醋酸的挥发性对人的嗅觉和味 觉有一种刺激感，而醋酸的特殊功能：软化血管、降血压、降血脂等保健作用是其它有机酸 所不具备的。果醋义分为调味果醋和饮用果醋，调味果醋酸度多在35 以上，其它成分多在 2 0 以f ：而饮用果醋酸度多在2 o 以下，其它可溶性固形物含量高达3 o 左右。”“果醋 的特色取决于原料和加工：工艺，因为原料是水果，所以比粮食发酵醋多了果香和果味，果醋 中不挥发酸的成分中包含了果酸，口感爽洁怡神。果醋的色泽会冈不同的果色而呈现不同的 颜色。果醋的生产工艺不同，产品特点也不同。目前常见的果醋加j 二上艺有” 1 鲜果制醋 鲜水果一破碎一酶解一果汁调配酒精发酵一醋酸发酵一过滤一杀菌果醋罐装。 特点：产地制造，成本低，季节性强，吲态、液态酿造均可。酸度高，适合作调味果醋。 2 果汁制醋 果汁一酒精发酵一醋酸发酵一过滤一杀菌一成品果醋。 特点：非产地也能生产，无季节性，吲态和液态发酵均可。酸度高，适合作调味果醋。 3 鲜果浸泡 ( 1 ) 将鲜果浸泡在一定浓度的酒精溶液中，经过一段时间，待鲜果的果香、果酸及部 分营养物质进入酒精溶液后调配进行醋酸发酵酿成果醋，过滤、杀菌、成品果醋。 特点：丁艺简洁，果香好，酸度高，适合作调味果醋。 ( 2 ) 将鲜果浸泡在一定浓度的粮醋溶液中，经过一段时间，待鲜果的果香、果酸及部分营 6 硕士学位论文第二章山楂果醋加工工艺的研究 养成份进入粮醋内，加以调配过滤、杀菌即成果酤。 特点：适合作饮用型果醋。 4 勾兑制醋 粮醋+ 果汁+ 辅料+ 食品添加剂勾兑、过滤、杀菌、罐装。 特点：上艺简洁、酸味纯正、果香突出、酸甜适口、营养丰富，因添加不同的营 养物质而具有不同的保健作用。对生产环境要求高，适合作饮用型果醋。 5 果醋再勾兑 特点：发酵酿造果醋后再添加果汁等食品添加剂勾兑使其口感更柔利，适合作饮用型果 醋。 综上所述，由于果醋特有的色、香、酸味和营养保健作州，在我国又有广阔的原料来源， 在现代先进上艺技术的推动下，止从传统食醋行业中脱颖而出，一枝独秀。特别是近年来随 着人们食品保健意识的增强，食醋的品种也多样化，果醋的发展更受人重视。虽然目前果醋 研制和批量生产的厂家在我国还为数不多，但国际国内的果醋市场前景斗+ 分看好，果醋生产 必将得到迅猛发展。 关于果醋生产历史，早在公元一千年前后的宋代事林广记中记载梅醋法：“乌梅去 核一升许，咀醋五升浸，暴干为末欲用，以少许投入水中成香醋，甚美。”这大概就是我国 最早记载的果醋制作。”。由此可见果醋的产生源远流长。我国最早的果醋专利是1 9 8 9 年山 西太原的颜丹等人利用生料醋浸泡梨、姜后添加糖、蜜所得的一种保健醋，因其具有浓郁的 梨香也可归丁果醋类。到2 0 0 1 年止，有关果醋的专利已达4 6 项：国内最早的果醋实验报告 是1 9 8 6 年中国调味品第1 l 期中刊登的“果醋及果醋饮料的研究”，果醋论文是1 9 9 1 年江苏凋味品第2 期中刊登的一篇有关液态发酵信5 h 鸭梨醋的报道。到2 0 0 1 年上半年各类 专业刊物有关果醋的研究报告和工艺实验技术文献共有近4 0 篇，而在此之前几乎没有相关 报道。文献报道的果醋酿制工艺主要有传统同态发酵法，液体表面发酵法和果汁液体深层发 酵法。 山楂( 又名山里红或红果) 是极具营养和保健价值的果品资源，尤其是它对高血压和 心血管系统疾病具有一定活性的总黄酮含量高达7 7 mg loog 。但山楂除少量药用外， 由于其昧酸而生食有限，加之不耐贮藏，故必颁进行深加工。目前对山楂的利用主要是生产 营养保健饮料和山楂片等，不能大规模消耗山楂原料。根据山楂偏酸的品质平u 食醋消费面广 的特点，我们认为利用山楂生产保健型果醋是大量利用山楂原料的可行途径。而醋如果能够 改粮食酿醋为山楂酿醋，结合了醋和山楂两者的优点并且赋予山楂的果香，利片j 醋本身的酸 味掩盖山楂的酸味，则摆脱了以往的山楂制品需用食糖来调味的工艺。使产品不仅适合普通 人食用，还满足了一些老年人和糖尿病人的需要。既可作为调味醋，义可作为一种醋酸保键 饮料。红果醋的酿制最早见于李公甫”“在专利9 1 1 0 4 2 8 3 中报道的，以红果、蜂蜜、谷物等 原料组配，再经粉碎、发酵、淋醋、调配、消毒工序酿造而成的果醋，该法采用的发酵上艺 7 硕士学位论文 第一章山楂果醋加工工艺的研究 是传统的固态法发酵。_ 乇岁楼在“山楂果醋静置表面发酵技术研究”一文中介绍了采用静 置表面发酵法进行果醋发酵的技术。该法制醋时酒精发酵和醋酸发酵都是在液态f 进行，醋 酸发酵采用表面静置发酵的_ l = 艺。1 9 9 9 年董立新“。在“山楂发酵食品的开发”一文中介绍了 用酒精浸提山楂果实，酒精发酵为液态，醋酸发酵为固态的液固法相结合的方法。而全液态 液体深层发酵制醋的报道还没有见到，国外流行的苹果醋和葡萄醋则是采用液体深层发酵法 制得，其加t 技术和设备都已比较成熟”，因此研究山楂果醋的全液态液体深层发酵技术 对在我国t 业化开发利用果醋有积极的意义。 本研究以山楂为原料，利用液体深层发酵技术开发一种含有山楂药理成分的纯天然保健 果醋。 2 2 实验材料与实验方法 22 1 实验原材料 1 ) 山楂：品种京金星由农贸市场购得实验选用饱满、完整无缺、无虫眼、无杂质、 无霉变的新鲜山楂 2 ) 果胶酶：瑞士n o r d is k 酶制剂公司产p e c t i n e xu l t r as p l 果胶分解酶 3 ) 酒精活性干酵母：广东省东莞糖厂酵母分厂 4 ) 斜面酵母菌：凯氏酵母 5 ) 醋酸菌：中科1 4 1 。好气性菌，最适培养温度为2 8 3 0 ，最适生酸温度为2 8 3 3 ，最适p h 为35 6 ，发酵酒液能耐酒精度8 以f ，最高产酸量7 9 ( 醋酸计) 。 能氧化 分解醋酸为二氧化碳和水 2 22 化学试剂 乙醇 乙醚 氢氧化钠 葡萄糖 亚甲基蓝 硫酸铜 酒石酸钾 砸铁氢化钾 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 北京化工厂 石首市化学仪器厂 北京化学试剂公司 北京市红星化工厂 中国医药公司 北京市化工厂 北京市化工厂 北京市红星化工厂 8 酵母膏 乳糖胆盐发酵培养基 营养琼脂 第二章山楂果醋加工工艺的研究 京市海淀区微生物培养基制品厂 京市海淀区微生物培养基制品厂 京市海淀区微生物培养基制品厂 2 23 培养基 1 激活培养基：( 1 0 0 m 1 ) 3 b e 、麦芽汁1 0 0 0 m 1 ，葡萄糖20 0 9 ，酵母膏0 5 0 9 ，m g s 0 。o 2 0 9 ，k h 。p o 。o 3 0 9 p h 亢然 2 斜面培养基a ： 3 b e 、麦芽汁1 0 0 o m l ，葡萄糖2 o o g ，酵母膏o 5 0 9 ，m g s o to 2 0 9 ，k h ：p o 。o3 0 9 琼脂2 0 0 9 ，p h 自然 3 斜面培养基b ： 6 度酒液1 0 0 o m l ，酵母膏1 ，葡萄糖0 3 ，c a c o 。2 ，琼脂2 2 5 4 扩培培养基： 葡萄糖1 ，酵母膏1 ，水1 0 0 0 m l ，7 5 酒精( 灭菌后加入) 5 o o 1 2 4 仪器及设备 yw 型远红外电热干燥箱 sh a c 水溶恒温振荡器 屯热恒温水浴锅 显微镜0 l m p u sc h a h c 2 1 0 0 6 型低温水浴 阿贝折光仪w z s 电热恒温培养箱 m a l l o 天平 p h s 一3 e 数字式p h 计 架捐药物天平 b d c 一1 4 8 w 冰箱 江苏省尔台市电器厂 江苏常州国华仪器厂 北京长安科学仪器，一 j a p a n 重庆实验设备厂 上海分析仪器，“ 湖北省黄斫市医疗器械厂 上海分析仪器厂 江苏电分析仪器厂 北京市医用天平厂 万宝电器1 二业公司 9 乏 l 曩 豇 乱 豇 乱 l 吼 吼 加 硕士学位论文 第二章山楂果醋加丁t 艺的研究 22 5 实验方法 2 2 5 1 山楂取汁t 艺的研究 1 山楂取汁t 艺过程 山楂果酷的全液态发酵酿制包括山楂取汁，山楂汁酒精发酵和山楂酒醋酸发酵三个阶段。 山楂取汁是其中重要的一个环节。由于山楂果实富含果胶( 2 5 6 ) ，汁液少而粘稠，果肉质 地紧密，果核所占比例较大( 重量比约2 0 ) 。山楂这样的物料特性，决定了山楂很难或不能 直接榨汁。传统的山楂汁生，采用热浸提法取汁。在加热软化和渗浸工序中，通常软化温度 达8 5 9 5 ，软化时问2 0 3 0 m in 自然冷却后浸提1 2 2 4 h 。如此高温和长时间的热处理，必 然会造成山楂营养成分的很大损失。而采用酶法取汁方法，对山楂果进行酶法液化处理后压 榨取汁制得的山楂汁不仅感官质量好，营养成分损失少“，而且山楂原汁含量比热浸法高 得多，本实验采用的山楂汁酶法提取工艺流程如下： 山楂一一拣选一一清洗一一破碎( 3 5 ) 一一加热至9 0 ( 钝化酶) 一一冷却至( 3 0 一4 5 ) 一一酶解处理( 2 4 h ) 一一榨汁 山楂酶解取汁1 二艺线路确定后，通过对酶解影响因素的实验，测定残渣含量，计算提取 率，来决定最佳 _ 艺条件。 2 山楂酶法取汁果胶酶添加量的单因素实验 称取1 0 0 0 9 去核山楂人份，加水量均为l o o m l ，加入已配制好的1 的均匀液体酶制剂， 加入量分别为4 o m 】、 8 0 m 、1 2 o l 、1 6 o m l 、 2 0 0 l 、2 4 o 1 ，酶解温度为3 5 ， 酶解时间均为3 oh ，然后取出榨汁，分别称量残渣量，可得不同加酶量的提取率。 3 山楂酶法取汁酶解时问的单因素实验 称驭1 0 0 0 9 去核l u 楂五份，加水量分别为1 0 0 m l ，加入1 的酶制剂2 0o m l ，温度3 5 ， 酶解时间分别为2 o h 、2 5 h 、 3 0 h 、35 h 、4 o h ，取出榨汁，测残重，计算不同酶解时 间的提取率。 4 山楂酶法取汁酶解温度的单吲素实验 称取1 0 0 9 去核山楂五份，加水量均为1 0 0m 1 ，加入1 的酶制剂2 0o 1 ，在温度2 5 、 3 0 、3 5 、4 0 、5 0 ，酶解时间3 oh ，然后取出榨汁，分别称量残渣量，可得不同温 度时的提取率 5山楂酶法取汁加水量的单因素实验 称取1 0 00 9 去核山楂六份，加水量分别为5 00 m l 、1 0 00 1 、 1 5 0 0 m l 、2 0 0 0 m l 、 2 5 0 0 m l 、3 0 0o m l ，加入1 的酶制剂2 0o m l ，温度3 5 ，酶解时间3 o h ，然后取出榨汁， 0 硕士学位论文第二章山楂果醋加工工艺的研究 分别称量残渣量，可得不同加水量时的提取率 6 山楂酶法取汁止交实验的殴计 根据单因素试验所得到各实验参数的基本范围，以此为依据采用l 。( 3 4 ) 止交试验确定 酶法取汁的最佳工艺条件。 表2 1l 。( 3 4 ) 正交试验设计 2 252 山楂汁酒精发酵的工艺研究 1 山楂汁酒精发酵的t 艺过程 传统的酒精发酵使用的酵母一般要从斜面菌种开始经逐级扩培才能投入到生产使用。这 种方法操作繁杂、费时而且在扩培过程中容易受杂菌的污染。从9 0 年代初开始在酿酒行业中 推广使用活性干酵母”“1 ，特别是耐高温酒精活性干酵母的推出，人大简化r 酒精发酵过程 的控制。具有发酵周期短，糖利用率高，酒精生成多，酸度低等特点。本实验山楂汁酒精发 酵直接采用添加耐高温活性酒精干酵母( t h a a d y ) 的液态发酵法。工艺流程为： 山楂汁一一成分调整一一加热灭菌一一冷却一一添加t h a a d y 一一酒精发酵 十 t h 一从d y 一一复水一一活化一一 理论计算可知要产生l 度醋酸约需要1 度酒精，而在酒精发酵中每生成1 度酒精约需要 消耗2 度糖。因此要想得到醋酸浓度为5 7 的成品，则需要1 21 4 的糖。由于制得的山楂原 汁含糖量较低，故要对山楂汁的成分进行调整，通过添加蔗糖使山楂汁的糖度达1 2 1 4 。 酒精发酵采用的活性干酵母必须经复水激活后才能使用。其活化过程如下： t h a a d y 一 复水( 1 0 m i n ) 一 活化( 4 5 h ) 一 发酵罐( 用量为投料量的0 1 ) 复水操作：按1 份糖化醪加3 份水加热至4 0 ，把t h a a d y 溶解加入溶液中搅匀，每间 隔3 0 m i n 搅拌一次，如此活化4 5 h 后投入发酵罐中使用。 影响酒精发酵的主要因素有、干酵母的活化条件、酵母添加量和发酵温度，通过以下实 验来确定最佳的酒精发酵工艺参数。 2 酵母菌种对山楂汁酒精发酵的影响 按o ，】的接种量分别在糖度为1 2 的山楂汁中接入耐高温活性干酵母和经扩培的斜面菌 种，发酵温度为3 5 。i ! j 1 4 定酒精含量至5 所需要的时间。 硕士学位论文第一章山楂果醋加工工艺的研究 3 酒精干酵母活化条件对酒精发酵的影响 耐高温活性干酵母采用4 i 同的条件活化后，进行酒精发酵，通过测定酵母出芽率和酵母 计数来确定虽佳活化条件。活化介质分别为温水，稀糖液，活化时间为3 0 i n ，对照组不经活 化直接加入进行发酵。 4 山楂汁酒精发酵酵母添加量对发酵的影响 耐高温活性干酵母经过复水、活化加入调整成份的山楂汁中，加入量选择0 0 5 、o 1 、 0 5 、1 ，在3 5 发酵测定溶液中总糖降至1 以f 所需的时间。 5 山楂汁酒精发酵温度对发酵的影响 发酵温度的高低决定了活性千酵母的活性，实验中选择酶母添加量为0 1 ，发酵温度分 别为2 5 、3 0 、3 5 、4 0 ，发酵2 4 h ，测定溶液酒精的生成量。 6 山楂汁酒精发酵中溶液中各主要成分的变化 实验对山楂汁酒精发酵液中各主要成分的变化进行了研究，测定了其中的总糖，酶母数， 酒精含鼍的变化。 22 5 3 山楂醋酸发酵工艺研究 j 醋酸菌的激活： 菌种安培瓶，用7 5 的酒精消毒3 0 m i n ，火焰烧灼。滴一滴无菌水，使瓶口开裂，滴加无 菌水，使菌种悬浮，全部转移到一号激活培养基中3 0 培养4 8h ，至表面形成明显菌膜，再 从中转接斜面培养基2 a ( 2 b ) 中，3 0 培养2 4h ，至形成菌落，5 培养箱保存可使用1 个月。 1 个月后，菌种需要活化和转接。 2 醋酸菌的扩培： 将葡萄糖、酵母膏和c a c 0 ，溶于水中，每只2 5 0 m 1 三角瓶，分装1 0 0 m 】。在1 0 0 k d a 表压 下灭菌3 0 m i n ，冷至室温，按无菌操作。加入酒精，每只斜面菌种接一支三角瓶。在3 2 3 4 下往复摇床上培养2 4 h ，镜捡菌体生长正常无杂菌污染，即可使用。 3 山楂醋酸发酵 ( ” 液体深层发酵法：将山楂酒去除酵母，然后加入事先培养好的醋酸培养液，接种 量为1 0 ，搅匀，温度控制在3 5 ，前期通气量为0 1 3 v v ，中期为o 1 7 v v ，后期为0 1 3 v v m ， 在搅拌下发酵，一般维持6 0 h 即可结束。 ( 2 ) 白然发酵法：将山楂酒去除酵母后，然斤加入事先培养好的醋酸培养液，接种量 为1 0 ，搅匀，保持3 0 ，进行表面静置发酵，经2 3 d 后，液面有薄膜出现，证明醋酸发 酵开始，在发酵前期每天搅拌卜2 次，发酵中期搅拌3 4 次，后期搅拌卜2 次，发酵中期品 温可达3 4 一3 5 ，发酵屙期注意化验，如酸度不再升高，即告发酵结束，发酵周期为1 5 2 0 d 。 发酵结束后，醋液经虹吸吸取上层清液，装瓶，杀菌。 1 2 硕士学位论文第二章山楂果醋加工工艺的研究 2 2 6 测定方法 22 61 p h 测定：p h 讨。 2 2 6 2 总酸的测定：酸碱滴定 准确称取样晶溶液1 0 0 0 9 于小烧杯，用水移入2 5 0 m l 容量瓶中，充分振摇后，加水至刻 度，摇匀。移取2 5 o o m l 于三角瓶中，加酚酞指示剂3 滴。用o1 mn a 0 h 溶液，滴至微红 色，半分钟不褪色为终点。 2 2 6 3 总糖的测定：斐林间接法 称取5 0 0 9 样品溶液于1 0 0 m 1 容量瓶中，加6 m h c l5 0 m l 。在6 5 7 0 水浴中加热1 5 m i n ， 冷却后滴加两滴甲基红指示剂。用2 0 的氢氧化钠中和至中性。加水至刻度，混匀，用斐林 间接法测定。 2 2 6 4 酒精度的测定：比重瓶法 准确称取发酵液1 0 0 o o g ，加入蒸馏水5 0 o m l 。接上蒸馏装置，冷凝管的下端用l o o m l 容量瓶收集蒸馏液。当蒸馏液体积，将近l o o m l 时即停j r 蒸馏。以蒸馏水补充至刻度，摇匀， 作测定酒精含量之用。在已称量的比重瓶内，装满经煮沸冷却的蒸馏水至水浴锅上，保温到 2 0 ，维持1 5 2 0 m i n 。从水浴锅中取出，擦干瓶外部附着的水。再装满蒸馏液至水浴锅上， 保温到2 0 ，维持1 5 2 0 m i n 。从水浴锅中取出，擦干瓶外部附着的水份。再精确称量。 2 265 酵母计数 用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数，为了便于计数酵母菌悬液的酵母菌数，以 每小方格内含有4 5 个酵母苗为宜稀释样品，一般稀释1 0 倍即可。将血球计数板用擦拭纸擦 净，在中央的计数室上加盖的专用的盖玻片。将稀释后的酵母菌悬液，用吸管吸取一滴置于 载玻片的边缘，使菌液缓缓渗入，多余的菌液用汲水纸吸去，稍待片刻，使酵母菌全部降沉 到血球计数室内。计数时，使用2 5 1 6 规格的计数板，除了取其4 个对角方位外，还需再数 中央的一个中格的酵母菌数。计数时，当遇到位于中线上的酵母菌，一般只是计数中格的上 方或右方线上的酵母细胞。对每个样品计数三次，取其平均值。 左上+ 右上+ 左下+ 右下+ 中 酵母总数 8 0 4 0 0 1 0 0 0 0 稀释倍数 硕：l 学位论文第二章山楂果醋加工工岂的研究 22 6 6 醋酸菌形态观察 步骤：涂片一 火焰固定一 染色一 水洗一 干燥一 观察 涂片：取块载玻片，滴一滴发酵液于载玻片中央，调匀并涂成薄膜 吲定：将载玻片涂菌面向上，用手拿载玻片的一端，迅速通过火焰2 3 次，使细胞凝固 姒固定细菌形态，注意不能在火焰上烤，否则有损的菌形态。 染色：涂片置于水平位置，涂片薄膜上加结晶紫1 滴，染色1 m i n 。 水洗：染色时间到后用自来水轻轻冲洗染料，直到冲f 的水呈天蓝色为止。 干燥：用吸水纸吸挣标本上多余的水，置于室温下自然干燥。 观察：用油浸镜观察细菌的形状。 2 2 6 7 挥发酸测定： 准确称取样品2 00 0 9 ，用5 0 o m l 蒸馏水洗入烧瓶中，连接水蒸气蒸馏装置，加热蒸馏 达滤液1 5 0 m 1 左右，定容至2 0 0 0 0 m 1 。取处理后和样液2 5 0 0 m l 于三角瓶中，加入酚酞指示 剂3 滴，用o 1 mn a o h 标准溶液滴至微红色半分钟不褪色即为终点滴定。 2 2 68 总黄酮测定： 1 药品配制 芦丁标准溶液配制：精确称量o 0 2 7 9 左右药品用6 0 乙醇溶解至2 0 0 m 1 容量瓶中，水浴 溶解，冷却用蒸馏水定容，备用。 3 0 乙醇：量取3 2 0 0 珊19 5 的乙醇，加入6 8 o o 口l 水，摇匀，各胄j 。 1 ：2 0 咂硝酸钠：称取亚硝酸钠5 0 0 0 9 ，加入1 0 0 0 0 m l 水，加热溶解。 1 ：1 0 硝酸铝：称取硝酸铝l o o 0 0 9 ，加入l 0 0 0 o m l 水，加热溶解。 o 1 m 氢氧化钠溶液： 2 芦丁标准曲线 分别精密吸取芦丁标准液o 0 0 、1 0 0 、2 0 0 、3 0 0 、4 0 0 、5 0 0 m l 置丁2 5 m l 比色管中， 再分别加3 0 乙醇5 o o 、40 0 、3 o o 、2 0 0 、1 o o 、o 0 0 m l ，加入硝酸钠溶液( 1 ：2 0 ) 0 3 0 m l ， 摇匀，放置6 m i n ，加氢氧化钠试液4 0 0 l ，加3 0 乙醇稀释至刻度，摇匀，静置l o m i n ，取 出过滤，滤液在5 l o n m 处波长处测定吸光度。 1 4 硕士学位论文第二章山楂果醋加t 工艺的研究 表2 2 芦丁标准曲线测定数据 根据所测标准曲线数据，绘制标准曲线如下 6 o 5 o 毫a o 粤3 o 冀2 o l - o o o o0 1o 2o 30 4o 5o 6 吸光度 图2 1 芦丁标准曲线 根据标准曲线作出回归方程，得出r 2 = 0 9 9 9 8 ，说明所制标准曲线线性较好；在实验中 可以利用。 3 样品测定：分别称取样品2 0 0 9 ，用l o o 0 m l 沸水浸泡l o m i n 。分别用吸量管吸取10 0 l 置于2 5 m 1 比色管中，再分别加入3 0 乙醇d0 0 m l ，精密加入亚硝酸钠溶液( 1 ：2 0 ) o3 0 l ，摇 匀，放置6 m i n ，加氢氧化钠溶液4o o m l ，加入3 0 乙醇稀释至刻度，摇匀，静置l o m i n ，取 出过虑，虑液在5 1 0 n m 波长处测定吸光度，平行2 份，同时作空白试验，空白处理时不加亚 硝酸钠和硝酸铝， 4 计算公式 标准品相当于芦r 毫克数 总黄酮含量( ) = 标准品吸光度取样量 稀释倍数 硕+ 学位论文第二章山楂果醋加工工艺的研究 2 3 结果与分析 2 3 1 山楂取汁工艺研究 1 果胶酶添加量单素实验 用不同量的果胶酶在3 0 处理山楂果浆2 0 h ，榨汁后测定残渣的重量，求山提取率，结 果见表2 3 ，和图2 2 。 表2 3 果胶酶用量与山楂汁提取率的关系 5 0 0 4