野生猕猴桃醋发酵工艺研究

野生猕猴桃醋发酵工艺研究

桃子，又称藤蔓、奇妙的果实和羊桃，是中国广大山区常见的水果。猕猴桃有54个种和21个变种,共约75个分类群。鲁山县尧山属于伏牛山系,是野生猕猴桃的主要产区之一,资源丰富,年产量很大。野生猕猴桃营养丰富,口味酸甜,每到成熟季节,满山遍野。但由于野生猕猴桃个体较小、不耐保藏等原因,一直未得到有效的开发利用,造成资源的极大浪费。猕猴桃果实中有很多化学成分包括各种糖类、有机酸、维生素、氨基酸和Fe,Mg,Mo,Ca,Mn,Se等14种矿物质。猕猴桃的维生素C的含量很高,素有“Vc之王”的美誉。此外,猕猴桃属植物含有三萜、黄酮、甾体、生物碱等化学成分,具有抗肿瘤、抗突变、抗畸变等多种药理作用。以野生猕猴桃为原料酿造成醋后不但具有丰富的营养成分,而且与粮食醋相比,果醋刺激性气味较小、口味柔和,并且具备猕猴桃特有的香气。为有效开发野生猕猴桃资源,本文主要以其为原料,利用前期筛选出的猕猴桃酒发酵用酵母菌和醋酸菌研究野生猕猴桃酿醋工艺。1材料和方法1.1保藏菌种和实验菌株野生猕猴桃,采自河南尧山;酿酒酵母YM-7,醋酸菌Y2-15,均为本实验室筛选保藏菌种。果胶酶(15万U/mL),和氏璧生物技术有限公司;其它试剂均为国产分析纯。1.2空间和硬件设备手持糖度计四川省成都市光学厂;SHP-250型智能生化培养箱上海鸿都电子科技有限公司;肯德利多功能食物搅拌器佛山市顺德区肯德利实业有限公司;SW-CJ-1F型单人双面净化台苏中净化设备有限公司;756MC型紫外可见光分光光度计上海分析仪器总厂;生物显微镜(LED)XSP-10C上海永亨光学仪器制造有限公司。1.3实验方法1.3.1工艺1.3.2杂菌细胞液酵母菌YM-7的扩培:酵母菌YM-7在YPD斜面培养基上活化后,YPD液体培养基培养24h后接种于野生猕猴桃果汁培养24h,镜检没有杂菌,细胞形态良好,既可以作为种子液。醋酸菌Y2-15种子的扩培:斜面菌种在斜面培养基上活化2次以后,液体培养24h后接种于猕猴桃果酒中培养24h,镜检没有杂菌,细胞形态良好,可以作为种子液。将调整好糖度、酸度的猕猴桃果汁灭菌,接入酵母YM-7种子液酒精发酵后,接入10%活化的醋酸菌Y2-15,摇床发酵培养,定期测定的酸度,到醋酸含量不再上升为止。醋酸发酵完毕,在醋液中加入2%的食盐,灭菌,低温保存。1.3.3酒精体积分数l野生猕猴桃酒精液,由本实验室自制。酒精体积分数7.6%,酸度为12.6g/L,残糖5.0g/L。醋酸发酵时将酒精体积分数调整至所需度数。1.3.4接种量和接种量发酵野生猕猴桃酒液62～65℃灭菌30min,调整酒精体积分数(%)分别为6.0,6.5,7.0,7.5,8.0,按10%接种量加入活化的种子液,30℃,150r/min摇床发酵,每天测定酸度,到酸度不再明显变化,停止发酵,灭菌,测定指标。1.3.4.接种量及接种量调整野生猕猴桃酒的酒精体积分数为6%,接种量为6%～14%,30℃,150r/min摇床发酵,每天测定酸度,到酸度不再增加,停止发酵,灭菌,测定指标。1.3.4.对醋酸发酵的影响研究初始野生猕猴桃酒总酸含量、温度、装瓶量和转速等因子对醋酸发酵的影响。调整野生猕猴桃酒的酒精体积分数为6%,接种量为10%,发酵4天后,每24h测定酸度,直到酸度不再增加,停止发酵。因素水平表见表1。1.3.4.总酸gb/t2003-2006酒精度按GB/T15038-2006中的密度瓶法;总酸按GB/T15038-2006中的指示剂法。醋酸发酵率%=醋酸净生成量/(酒精总量×1.304)×100%,式中醋酸净生成量g/dL,酒精总量g/dL。2结果与讨论2.1醋酸发酵率和酸度的变化初始酒精体积分数对野生猕猴桃发酵的影响见图1。由图1可知,当初始发酵液中酒精体积分数由6%增加至6.5%时,醋酸发酵率和酸度都急剧下降;此后由6.5%增至8%过程中酸度又逐渐上升,醋酸发酵率逐渐降低,但变化趋势不明显。说明初始酒精体积分数高时对醋酸发酵有一定的抑制作用。其中当酒精体积分数为6%时,发酵结束后酸度最高达到69.85g/L,醋酸发酵率达到93.7%。2.2延滞期的确定考察接种量对野生猕猴桃醋发酵的影响见图2、图3。由图2可知,接种量高于10%时,醋酸菌很快进入产酸期,而接种量在6%、8%时,则需经过一定的延滞期才能产酸。由图3可知,发酵结束后接种量10%时酸度和醋酸发酵率最高,酸度达到70.62g/L,醋酸发酵率达到92.0%。接种量高于10%以后,菌株虽然生长没有迟滞期,但是由于接种量高,菌体对基质的消耗增加、耗氧量增加,而摇瓶发酵时供氧无法有效控制,因而对最终的产酸量和醋酸发酵率有所影响。2.3野生猕猴桃酒液初始酸度及温度对总酸和醋酸发酵率的影响醋酸发酵为耗氧的过程,因此控制三角瓶里的溶氧量对发酵有着很关键的影响。按照实验计划里的摇床发酵实验,实验过程中发现,发酵的第4天8、12和16号实验出现褐变,第6天发现4和7号实验出现褐变。出现褐变的发酵液颜色变深,发酵液失去猕猴桃的果香和果醋的醋香。实验结果见表2。由表2可知,根据极差R的大小,对于总酸来说,温度的影响是最大的,其次是装瓶量,转速及酒液初始酸度对发酵无明显影响。最优水平组合为B1C4A4D4,即温度为25℃、装瓶量为1/6,野生猕猴桃酒液初始酸度为20g/L(接种后酸度19g/L),转速为210r/min。对于醋酸发酵率来说,影响因素最大的是温度,其次是装瓶量,剩余的两个因素对醋酸发酵率的影响不大,最优水平组合为B1C4D4A1,即温度为25℃、装瓶量为1/6、转速为210r/min、野生猕猴桃酒液初始酸度为8g/L(接种后酸度10g/L)。表3和表4是对总酸和醋酸发酵率的方差分析结果。由表3、表4可知,温度是影响总酸、醋酸发酵率的主要因素,对总酸和醋酸发酵率具有显著性影响。通过分析,最佳的发酵条件是温度为25℃、装瓶量为1/6,转速为210r/min。由于野生猕猴桃酒液初始酸度在所选范围内对醋酸发酵没有太大影响,可不进行酸度调节。虽然液态发酵食醋时发酵温度高有利于节约冷却水用量,但在果醋发酵中高温往往导致美拉德反应加剧,果醋的风味成分发生改变。通过对猕猴桃醋的发酵实验,结果表明为了保持野生猕猴桃醋具有原果特有香味及减少对营养成分的破坏,发酵温度不宜过高。发酵温度超过37℃时,不利于醋酸菌Y2-15发酵。2.4醋酸发酵率在酒精含量为6%,接种量为10%,温度为25℃、装瓶量为1/6,转速为210r/min的条件下发酵,接种后酸度为13.1g/L,发酵结束后总酸达到71.20g/L,醋酸发酵率达到94.4%。2.5猕猴桃果酱颗粒野生猕猴桃醋发酵结束后煮沸灭菌,用壳聚糖澄清后。成品呈浅红棕色,澄清透明,酸味较强,具有猕猴桃的果香。总酸>6g/L,酒精度0.086(%体积分数),还原糖0.216g/dL。3最优发酵工艺以野生猕猴桃为原料,研究果醋发酵过程中酒精发酵、果醋的