利用苹果渣生产苹果醋的工艺研究

1、利用苹果渣生产苹果醋的工艺研究张居尚1,张文隽2,雷萍2,孙悦迎2,杨新文1,张慧2(11陕西省苹果研究发展中心,西安710016;21陕西省微生物研究所,西安710043摘要:以苹果渣为主要原料,经过酒精发酵和醋酸发酵生产苹果醋饮料。探讨了酵母菌种、醋酸菌种的驯化培养;研究了发酵过程中糖度、酒度和酸度的变化,确定了果渣生产苹果醋的工艺流程和最佳工艺参数。关键词:苹果渣;酒精发酵;醋酸发酵;苹果醋中图分类号:TS264.22文献标识码:B文章编号:1000-9973(200901-0069-03 Study on vinegar2brewing with apple sqeezing risd

2、ueZHAN G J u2shang1,ZHAN G Wen2jun2,L EI Ping2,SUN Yue2ying2,YAN G Xin2wen1,ZHAN G Hui2(11Shaanxi Center of Researching and Empoldering apple,Xian710016,China;21Shaanxi Instit ute of Micro biology,Xian710043,ChinaAbstract:Apple pomace apple were used as t he materials to produce apple vinegar drinks

3、,which was made t hrough alcoholic fermentation and acetic fermentation.The sugar content、alcohol content and acidity change in t he fermentative p rocess were st udied and determined.The result s determined t he mo st suitable Technics flow and technological parameters of use apple pomace to produc

4、e apple vinegar drinks.Key words:Apple pomace;et hanol p roducing;vinegar fermentation;apple vinegar我国果业产量和种植面积均居世界第一,各类果品产业达到6238万吨/年,占世界总产量3968713万吨的1517%,而苹果则是果业主要产品,占果业总量的67%以上。随着苹果种植面积和产量的大幅度上升,果汁加工业也得到了迅猛发展。目前,我国苹果产品(如果汁等加工中每年1t苹果汁将产生014t苹果渣,但仅有少量苹果渣被用于深加工和直接用作饲料,绝大部分则被堆积在果汁厂附近,由于苹果渣含水量较高,且含有丰

5、富的可溶性营养物质,及易腐败变臭,不仅造成了资源浪费,而且污染环境。苹果渣中含有多种适合和微生物生长繁殖的营养物质,因此可以利用苹果渣发酵生产苹果醋。目前市场上苹果醋方兴未艾,其澄清透明、风味清爽。含有93种营养成分,能够平衡人体内19种矿物质,具有延缓衰老、软化血管、预防心脑血管疾病,美容养颜等多种医疗保健作用,是一种价廉物美、老少皆宜的保健功能饮料。本研究充分利用苹果渣中含有的营养成分,选择合适的发酵工艺生产苹果醋,以增加苹果经济附加值,降低生产成本,提高其综合经济价值,为实现其工业应用提供一定参考依据123。1材料与方法111材料湿苹果渣(来自果汁厂;酵母菌和醋酸菌(本所微生物资源中心提

6、供。112主要试剂葡萄糖,乙醇,琼脂,酵母膏,碳酸钙,氯化钠,磷酸二氢钾,氯酸镁等,均为分析纯。113主要仪器收稿日期:2008-10-18作者简介:张居尚(1965-,男,高级工程师,主要从事苹果深加工的开发与研究工作。96P HS225酸度计,A E240电子天平,721分光光度计,YXQCO1280高压灭菌锅,500W电炉,101电热豉风干燥箱,D H250电热恒温培养箱,SHZ2B 水浴恒温振荡器。114菌种的驯化培养及培养基11411酵母菌将湿苹果渣在高压灭菌锅内加热到121,保温30min高压灭菌,冷却至2830,再将酵母菌从保藏的斜面培养基上用无菌水洗下,以无菌操作接入冷却的苹果

7、渣中,2830温度下培养48h,然后用同样方法在进行4次培养,经过5代苹果渣中的驯化培养,所得酵母在苹果渣中能进行很好的生长繁殖代谢,该酵母菌就作为苹果渣酒精发酵专用酵母菌种,自苹果酒醪中分离并接种到试管斜面培养基上,28左右培养72h。酵母培养基:70°Bx麦芽汁,2%琼脂。驯化酵母培养液:将苹果渣加5L水搅拌,并灭菌(90、20min后平均分装到5只2000mL规格的锥形瓶(已干热灭菌中,以无菌操作接入试管斜面培养基上的驯化酵母,在2830培养48h,即的驯化酵母培养液。11412醋酸菌醋酸菌的驯化培养:将10g葡萄糖、2g酵母膏、4mL大豆多肽溶液分别溶解200mL蒸馏水中,分

8、装于2个三角瓶中,在121灭菌30min,冷却至30,在无菌条件下每瓶加入4mL95%的酒精,并接入醋酸菌种,在2930振荡培养1824 h,得到纯培醋酸菌种子液;醋酸菌的驯化培养,在灭菌后的苹果渣中接入5.0%的专用酵母驯化培养液,在2830培养72h,发酵醪的酒精度达5%左右,然后接种5%的醋酸菌种子液,在2931培养7d,得到醋酸菌第1代驯化种子液然后以同样的方法经第2,3,4,5代培养后,所得醋酸菌能较好地在苹果渣酒精发酵液中生长繁殖,该菌种即可作为苹果渣醋酸发酵专用菌备用。醋酸菌试管斜面培养基:酵母膏1%,葡萄糖1%,营养琼脂3.3%,碳酸钙2%,(95%乙醇3%。按实际需要配置培养

9、基。放入灭菌锅中灭菌(121、30min,灭菌后摆成斜面备用。斜面菌种应于30培养72h。醋酸菌三角瓶扩培培养基:酵母膏1%,葡萄糖1%,(95%酒精3%。按实际需要配置培养基,分装到三角瓶中灭菌(121、30min,冷却后备用。醋酸菌一级、二级种子培养基:90灭菌30min后的苹果渣酒精发酵醪。接种量为10%。115主要检测方法酸度:酸碱中和滴定测定;酒精度:蒸馏法;糖度:直接滴定法。2工艺流程和操作要点211工艺流程212操作要点21211Na HSO3的加入Na HSO3的加入量以SO2记为50L/L。21212糖度调整当果渣糖分含量达不到发酵酒精度100的要求,可补加蔗糖或大米糖化来调

10、整糖度。补加蔗糖时,先将糖按4倍加水,用蒸汽加热至9598,杀菌2025s,经过滤并冷却至50时加入灭过菌的果渣中,然后将糖浓度调至12%左右。将湿苹果渣灭菌(80、30min,冷却至24,加入8%驯化后酵母培养液,搅拌均匀,密封。温度控制在30左右,待酒精和残糖达到一定值时,一般72h左右,终止酒精发酵。苹果渣在酒精发酵后采用人工压榨,得到的发酵醪用明胶澄清。21215醋酸发酵醋酸发酵接种10%的醋酸菌二级种子液,在37恒温条件下喷雾回流发酵45d。21216醋酸喷雾回流法醋酸喷雾回流法发酵原理是将发酵醪以雾化方式喷入空气中与氧气充分接触,进行需氧发酵,发酵醪在泵的作用下处于不断循环状态中,

11、发酵温度的控制是通过温控槽来实现的。21217醋成品的澄清醋酸发酵结束后,成品醋再用明胶澄清,并进行95、15min高温杀菌。21218灌装、杀菌7将苹果醋灌装至玻璃瓶中,封盖。在85灭菌20min,然后冷却至室温,即为成品。3结果与分析311糖浓度对苹果渣发酵的影响取苹果渣5份,每份500g,分别调整其糖浓度为6%,8%,10%,12%,14%,依次编号为1,2,3,4, 5;接种8%的酒母,在30下密闭发酵6d,放置0.5d后,接种10%的醋母,在37下喷雾回流发酵约5d。停止发酵后,测定总酸,残糖的浓度,结果见表1所示。表1糖浓度对苹果渣发酵制醋的影响由上表可知,随着糖浓度的增加,发酵生

12、成的醋酸浓度也在增加;但当糖浓度大于12%时,醋酸的浓度有所下降,醋酸浓度的增加是由于反应底物糖浓度的增加,但糖浓度过高,渗透压增高,影响了酵母的正常代谢,中间生成的酒精浓度也较高,抑制了醋酸菌的正常生长和代谢,导致醋酸生成量有所降低,其次随着糖浓度的增加,最终残糖量保持增加趋势,糖浓度低时增加缓慢,糖浓度高于12%时增加加快,分析原因为当糖浓度不高,对醋酸菌的生长和代谢影响不大,残糖量较低,但糖浓度过高,渗透压加大,影响了酵母和醋酸菌的正常代谢,使糖的利用率下降,结果使残糖较高。312酒精发酵酒精发酵过程中糖度和酒度的变化见表2。表2酒精发酵表发酵时间(d酒精度(0.01g/g酸度(g/dL

13、残糖(g/dL从表中可以看出,果渣中的酒精度逐渐升至4.61×10-2g/g,残糖逐渐减少,最终减至0.25g/mL,第7天和第6天结果一样,因此酒精发酵时间以6d为宜。313醋酸发酵苹果渣在醋酸发酵过程中酒度和酸度的变化过程见表3。表3醋酸发酵表发酵时间(d酒精度(0101g/g酸度(g/dL14145 1.9124102 2.2533106 2.6741198 3.3550153 4.1560152 4.15从上表可以看出,发酵初始,酒度和酸度变化都不大,因为醋酸菌活力底,产酸慢;中期,醋酸菌活力提高,发酵速度快,产酸快;发酵后期,醋酸活力减弱,酒度和酸度趋于平稳。第6天和第5天酒度和酸度不再变化,因此醋酸发酵时间以5d为宜。314苹果醋质量31411感官指标色泽:淡黄色;香气:具有果品醋特有的清香;滋味:口感丰富,无异味;外观:澄清,无杂质,无沉淀。可溶性固形物(20折光计法10.0%;总酸(以醋酸计3.4g/L;总砷(以As计0.2mg/L;铅(以Pb计0.05mg/L。符合国家食醋标准。4结论试验表明,利用苹果渣生产苹果醋是可行的,在生产过程中,