毕业论文《苹果醋发酵新技术的研究状况》

1、苹果醋发酵新技术的研究状况摘 要: 众所周知，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果醋，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。果醋是以水果或果品加工的下脚料为主要原料，经酒精发酵、醋酸发酵酿制而成的一种营养丰富，风味优良，保健作用突出的新一代酸性调味品或饮料。我国果醋历史悠久，几乎与果酒是同时代的产物，早在夏朝就开始有记载。

2、随着人们生活水平的不断提高，果醋的保健功能也越来越受到人们的重视，国内正掀起喝果醋的热潮。有关果醋菌种、果醋工艺和果醋调配的研究也越来越受到研究者的青睐。对试验水果进行组成成分的分析表明:红富士苹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。本文工艺实例以鲜苹果为原料加工制成苹果浆，再经酒精发酵和醋酸发酵酿制苹果醋，并分析了苹果醋的加工工艺和操作要点。该产品保留有较多的维生素、食用纤维、有机酸等，对人体具有保健作用。abstract：as is known to all fruit is a kind of

3、nutritional natural food .it is rich innutrients which human require and contains many physiologically activecompositions. it has special effect on preventing and curing diseases promoting bodyhealth. the traditional vinegar is fermented using grains and the taste is sample .thefruit vinegar ferment

4、ed with scientific method not only reaches the degree of ediblevinegars acidity but also possesses the fruit flavor. the fruit vinegar takes the fruit orthe reject and by-product of the fruit processing as the main raw material. it is a newnutritional acidic seasoning or drinking with unique flavor

5、and healthy care functionthrough ethyl alcohol and acetic fermentation .the history of fruit vinegar in ourcountry is glorious .it was appeared at the same time with the fruit cider longbefore .as early as xia dynasty there was the record of the fruit vinegar .with theimprovement of peoples living s

6、tandard more and more people pay more attention tothe strain the craft and the mixed of fruit vinegar. the components of theexperimental hong fu shi fruit apple are rich in water and sugar .the ingredients arefit for the extraction of juice and the growth of saccharomycete alcoholicfermentation and

7、acetic fermentation are easily to be carried out to obtain fruit vinegarwith moderate proportion of sugar and acid. new process of apple vinegar making interms of apple pulp preparation alcoholic and acetic fermentation was exploredmoreover the process technology and main operation points of apple v

8、inegar wereanalyzed. the product obtained by the new process preserved more vitamin dietaryfiber and organic acids and possessed health protection function. therefore goodcommercial value and market development prospect of this product could beexpected.关 键 词: 苹果浆 苹果醋 酒精发酵 醋酸发酵key words: apple pulp a

9、pple vinegar alcoholic fermentation acetic fermentation引言：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。 苹果醋是苹果综合利用开发的产品，其用途非常广泛，可以作为高档调味品、醋酸饮料、

10、 制成各种类型的保健品以及用于医疗行业等。将苹果加工成果浆后酿制的苹果醋，溶解了苹果中全部的营养成分，补充了粮食醋中钾、锌等微量元素的不足，特别是苹果醋中丰富的维生素、低分子多糖及多种有机酸等成分，提高了其营养价值及保健功能， 深受国内外人士的普遍关注。果肉型苹果醋的开发生产对于充分利用苹果资源，提高果农收入，丰富醋酸饮料市场，节约粮食，促进地方经济的发展有着重要的意义。一、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，

11、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。由于膳食不平衡或营养过剩所造成的肥胖症、高血压、高血脂、冠心病、糖尿病等文明病己在我国出现并成为危害我国人民健康的主要疾病， 尤其是生活在大中等城市和沿海经济发达地区的中老年甚至青少年。原因是多方面的，但饮食结构不合理是一个重要因素。研究开发适于佐餐的调味品兼饮料性能的“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。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，从而调节人体内的钾钠平衡，对心血管起保护作用

12、。 在上海、深圳、珠海、广州等沿海开放城市，由于西餐菜肴和海鲜调料的需求，果醋产品紧俏。果醋作为调味品及饮料的开发，对改善我国人民的饮食结构具有一定的促进作用。同时，生产果醋为水果资源的深加工和综合利用提供了一条有效的途径，对充分利用我国的水果资源，避免或减少浪费和损失有重要意义。水果制成醋后仍然保持较为丰富的营养成分，刺激性气味小、口味柔和，并且具备水果特有的香气。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。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。 苹果是世界“四大水果”之一，性味甘凉。苹果中含有多种维

13、生素b、c 等、糖类、果胶、矿物质、苹果酸、柠檬酸和细纤维等。苹果在我国种植面积广，品种繁多，产量极大，每年由于土壤营养、气候变化、采收情况、储藏条件等多种因素的影响，大量的果实被浪费掉，有必要进行深加工。经酒精发酵和醋酸发酵生产的果醋不仅可以就地消化本地的水果资源， 降低成本，增加饮品的花色品种，而且可以缩短发酵周期，具有提神、醒脑、消除疲劳、生津止渴、增进食欲的功能。常饮食醋对治疗疾病也有一定的益处。苹果醋是在继承和发扬我国传统食醋文化的基础上研制的一种集苹果和食醋保健功能为一体的新型保健调味饮品。 我国苹果醋产品主要有三个来源：一是调味品企业，如湖南长康的苹果醋，既可作调味品又可作饮料使

14、用。二是一些饮料企业，如汇源等推出一系列的果醋饮料。三就是大大小小的专业果醋企业，如有山西的紫晨醋爽、河南的原创和世锦、广东的天地一号等、台湾的百吉利，河南嘉百利等。产品的种类繁多，质量，价位也不同。二、果醋的生产工艺及果醋分类等概述（一）发酵工艺及优缺点概述1、全固态发酵法工艺流程：果品原料一切除腐烂部分清洗一破碎一加少量稻壳、 酵母菌一固态酒精发酵一加麸皮、稻壳、醋酸菌一固态醋酸发酵一淋醋一灭菌陈酿一成品 这种方法制醋时需要拌入较多的疏松材料，使醋料疏松，能容纳一定量的空气。由于发酵过程中加入的辅料和填充物多，基础物质较液态发酵法丰富，因此有利于微生物繁殖而产生不同的代谢产物，使制得的成品

15、中总醋、氨基酸、糖分浓度高，因此制品酸味柔和、酸中回甜、香气浓郁、果香明显，口味醇厚、色泽良好，是传统制醋法。但这种方法也有一些缺点，如卫生条件差、劳动强度高、生产周期长、原料利用率低、生产能力低，同时果醋产率低、质量不易稳定。2、全液态发酵法工艺流程：果品原料切除腐烂部分一清洗一破碎、 榨汁除去果渣一粗果汁接种酵母一液态酒精发酵一加醋酸菌一液态醋酸发酵一过滤一灭菌一陈酿一成品 这种方法具有酿造周期短、产量高、劳动强度低、原料利用率高、成品卫生好、占地面积小等优点，因此是酿造工业发展的方向。但此法由于使用纯培养菌种，其微生物种类少、酶系不丰富，再加上酿造周期短，产品的风味、色泽及体态较固态发酵

16、法生产的食醋要差些，品质有待提高。3、前液后固发酵法工艺流程：果品原料切除腐烂部分一清洗一破碎、 榨汁除去果渣一粗果汁一接种酵母液态酒精发酵一加麸皮、稻壳、醋酸菌一固态醋酸发酵一淋醋一灭菌陈酿一成品 综合前两种工艺的优点，较固态发酵法缩短了发酵时间，提高了果醋的风味但操作也比液态发酵法复杂，周期长，还有待改进。 另外，固定化细胞发酵是 20 世纪 70 年代开始发展的微生物发酵新技术，固定化发酵技术是指使用固定化生长菌体进行的发酵， 实质上是菌体繁殖与产物生成分离的二步发酵技术， 它又是利用充作酶源的菌体，人工实现生物体部分机能的固定化酶工程技术之一。 其特点是重复利用微生物进行多级反应，使用

17、反应柱或反应床可实现连续发酵，避免反馈调节或产物消耗，提高发酵生产率，降低设备费用。近几年，有研究报道，果粮同时发酵制果醋的方法，也有待于进一步开发利用。（二）果醋分类1、单一果醋：以一种水果为酿造原料，经酒精发酵，醋酸发酵，酿制而成的一种营养丰富，风味优良，保健作用突出的新一代酸性调味品。现有市场上，单一果醋以苹果醋产品最多，对苹果醋的探讨研究也居于首位。2、复合果醋：根据各水果的特点，按合适的比例混合，共同发酵成复合型果醋。选用山碴、葡萄、苹果为基础原料，通过醋酸菌的发酵产生果粗，经配制后形成酸甜适口，果香浓郁，色泽鲜亮，营养丰富的复合型果汁饮料。3、新型果醋产品：随着生活质量的提高，人们

18、对果醋产品的要求也越来越多，为丰富果醋品种，满足各类人群的需要，有人研究多菌混合发酵果醋，有人开发多肽果醋，有人开发果醋胶囊，果醋面膜等新型产品。三、苹果醋发酵工艺概述 苹果醋的酿造方法有多种，各研究者和企业根据自己需要选用不同的方法。1、以苹果汁发酵制醋：用苹果原汁醋酸发酵做饮料，其乙醇发酵以葡萄酒酵母 为生产菌株，发酵得到苹果酒。以醋酸菌为生产菌株，采用酒精度 3、糖 度 7.5的苹果酒，制得浓缩原汁苹果醋发酵饮料，可直接饮用，风味良好， 醋液澄清透明。2、废物利用，用苹果渣发酵制醋：其酒精发酵采用 30 一 33，酵母按 0.5的 接种量，按干酵母计，发酵 4 天，醋酸发酵温度为 30

19、一 35，种子接种量 为 10，发酵时间为 8 天。醋体呈淡黄色、香味浓郁、口味柔和微甘，各项 指标都符合食醋国家标准。3、用苹果直接打浆制醋：直接把苹果打浆固态发酵，得到符合国家标准的苹果 醋。4、利用苹果酒直接发酵制醋：生产周期大大缩短，但原料成本高。四、果浆酿造苹果醋新工艺1、 材料菌种：酿醋用活性干酵母、酿醋用活性醋酸菌原辅料：红富士苹果，维生素 c，果胶酶，白砂糖。仪器设备：分析天平，台秤，显微镜，保温箱，灭菌锅，蒸馏装置，酒精比重计，破碎机，打浆机，发酵罐，均质机。2 、工艺流程 护色液 果胶酶 糖源 原料苹果选果、洗果去皮、去核破碎打浆酶处理调整糖度 酒精发酵 醋酸发酵均质灌装杀

20、菌苹果醋成品 酵母菌 醋酸菌3 、工艺操作要点3.1 选果、洗果选择成熟度高、果实丰满的红富士苹果，将腐烂、机械损伤的果实和树叶等杂物剔除，以免影响苹果醋最终的色、香、味，减少微生物污染的可能。洗果温度控制在 40以下，流动水漂洗。必须将附着在原料果实上的泥土、微生物和农药洗净，通过清洗将苹果原料携带的微生物降低到原来的 2.55.0。3.2 破碎打浆、护色将洗净的苹果破碎成 3mm 左右的碎块，并将其浸泡在 0.050.1维生素 c 护色液中 5min 或 ph4.0 的柠檬酸缓冲溶液中 30min，然后放到食品捣碎机中进行榨汁，同时写致恕扑槭本勘苊馕锪嫌肟掌慕哟苑拦獾暮直洹?.3 酶处理添

21、加果胶酶有利于分解苹果中的果胶物质为可溶性成分，便于提取色素或芳香物质。加入 0.1果胶酶，在 50酶解 1h2h。3.4 调整糖度添加白砂糖调整果浆糖度为 12bx，调整糖度时可直接将蔗糖缓慢加入果浆中并缓慢搅拌，否则蔗糖会在发酵醪液底部结晶；或者预先将糖溶化在少量热果浆中后再加入发酵醪中。3.5 酒精发酵 1、酒精发酵可分为 3 个时期：前发酵期、主发酵期、后发酵期。（1）、前发酵期：在发酵醪中刚接入活化酵母的时期称为前发酵期。这一时期，酵母菌主要进行有氧呼吸，并迅速繁殖，酵母细胞很快能达到一定数量。前发酵期时间的长短与接种量有关，接种量越大，前发酵期越短，反之越长。接种时发酵醪的温度一般

22、控制在 2628，而整个前发酵期的温度不要超过 30。发酵前 24 天内，酵母菌处于发酵旺盛期，此时酵母分解苹果汁中的糖分，产生大量的二氧化碳和热量，使部分苹果皮渣浮于液面，形成一层酒帽。这层酒帽会使原料液内部急剧升温，影响发酵，并易污染杂菌。此间应每天打靶 2 一 3 次，将酒帽压于液面下。（2）、主发酵期：酵母菌经过前发酵期的繁殖后，发酵醪中的氧气大大减少，酵母菌转入厌氧呼吸，酒精发酵开始。这时发酵醪中的糖分下降，酒精增加。而且发酵醪温度上升很快，应设法将其控制在 2830范围内。主发酵期的长短与发酵醪的含糖量有关，含糖量高，则发酵期长。（3） 、后发酵期：酵母菌经过主发酵期后其生命活动和

23、发酵能力都开始减弱，再加上发酵醪中酒精含量的增加和糖分减少，此时的酵母菌生长比较困难。此时应该降低发酵醪的温度，使得酵母菌活力降低，防止酵母菌发生自溶。2、注意事项 食醋的酿造过程中，正常的色泽可使人欣慰，但由于生产环节控制不良，贮存容器不当，色泽往往发生变化。基本上有两种情况:1酒精发酵生成副产物杂醇油。其主要成分为异戊醇，约含 0.30.7，造成食醋呈黄色或棕色。主要原因是蛋白质分解或酵母菌体蛋白水解生成氨基酸，而氨基酸进一步释放出氨，脱氨基生成醇。杂醇油的生成量和组成，与所有原料有密切关系， 也与酵母菌种及营养物质组成有关，故原料选择和酵母菌的培养应严格把关，以充分的氮源阻止或延迟氨基酸

24、分解，减少杂醇油的含量。2生产过程接触铁锈，长期贮存与醋中醇、醛、酸发生反应，生成黄色或红棕色产物。原料中单宁属于多元酚的衍生物，被氧化缩合成黑色素，这种色素不稳定， 随温度的变化而产生混浊现象。 在生产环节和经营环节，禁止接触铁制容器，贮存温度控制适当，防止不良现象发生。3.6 醋酸发酵1、醋酸发酵的机理 乙醇在醋酸菌的作用下氧化成乙酸，这个过程称为醋酸发酵，是食醋生产的主要环节。乙醇氧化过程分为两个阶段。首先，乙醇在乙醇脱氢酶的催化下氧化生成乙醛。然后，乙醛在乙醛脱氢酶的作用下氧化生成乙酸。2、醋酸发酵分 3 个阶段控制。 前期为菌种适应期，生长慢，对氧需要量少，故通风量要小；中期醋酸菌活

25、力上升，菌量大增，由于呼吸作用加强，需大量的氧，故要加大通风量。后期随着醋酸菌大量繁殖，氧化酶大量分泌，催化乙醇与空气中的氧结合形成乙酸，以测定发酵液中酸度不再上升为宜。3、注意事项（1）温度：醋酸发酵温度过高会造成菌体老化加快，温度过低不利于醋酸菌的生长，产酸也低。合理的温度是醋酸发酵的重要因素。（2）接种量：接种量对醋酸发酵有着重要影响。一般而言，接种量大，发酵速度快，而接种量过多，发酵培养基中的营养物质多消耗在菌体细胞的生长繁殖上，使生成的醋酸量减少。而接种量小，发酵速度慢，发酵液发酵不充分，产酸自然就低，故醋酸菌接种量为 10为宜。（3）通风量：醋酸菌在大量繁殖时期，随着氧的吸收会进行

26、两个过程：即氧化乙醇为醋酸和氧化醋酸为二氧化碳和水，后一个过程会使酒精含量降低，因此深层发酵时通风量应分为前、 中、后期。前期为细菌生长时期，发酵液中细菌量少，风量适当降低。中期细菌大量繁殖，产酸达到高峰时期，风量加大。后期细菌衰弱、死亡，产酸速度减慢，风量降低。整个过程发酵液风量为 1：0.060.08。3.7 杀菌以 85灭菌 30min。4、结果与分析4.1 酒精发酵酒精发酵需在密闭容器中进行，加入 510活化好的活性干酵母进行发酵，搅拌均匀，密封，温度控制在 2530，整个酒精发酵时间需要 8d。期间定期抽样检测糖度和酒精度的变化，当所测酒精度超过 8且不再升高、残糖不再下降时，即可转

27、入醋酸发酵。4.2 醋酸发酵将所需醋酸菌经活化后按 1015加入完成了酒精发酵的酒醪中， 控制品温在3235。醋酸发酵过程中定期通入无菌空气，通风量为发酵液： （ 风量 1：0.060.08），发酵时间为 6d 左右，并随时检测发酵中醋酸和酒精的浓度变化。5、苹果醋的质量标准5.1 感官指标外观：澄清透明色泽：具有苹果的特有色泽，橙黄色，清亮；气味：清香爽口，酯香浓郁，具有苹果香味；滋味：酸味纯正柔和，微甘不涩；体态：无肉眼可见外来杂质，组织细腻，允许有轻微果肉沉淀。5.2 理化指标酸度（以醋酸计）：3.5g/100ml；不挥发酸（以乳酸计）：0.7g/100ml；还原糖（以葡萄糖计）：1.0

28、g/100ml；可溶性固形物：10g/100ml；氨基酸态氮（以氮计） ：0.5g/100ml。5.3 微生物指标细菌总数：5000 个/ml；大肠菌群 lt 3 个/100ml；致病菌（系指肠道致病菌）：不得检出。6、 结论 采用果浆酿制的苹果醋品质较为理想，且加工方便，使得产品中保留有较多维生素、食用纤维、有机酸等成分，食用后对人体具有保健作用，并且成品醋体丰满，醋香浓郁。 整个加工过程均在无菌条件下操作，苹果处理温度、发酵温度始终不超过50，最终进行一次性升温杀菌，从而减少了果浆发酵液营养成分的破坏，同时避免了生产过程中因流程衔接不合理而造成的微生物污染和危害以及潜在的物理危害，有利于提高产品的质量。工艺简单化，即减