臍橙果醋及果醋飲料生產(chǎn)工藝研究

1、臍橙果醋及果醋飲料生產(chǎn)工藝研究1、前言 甜橙一般分為普通甜橙、血橙和臍橙。臍橙含有蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、脂肪、微量元素等多種營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)人體有清火養(yǎng)顏、降低膽固醇和減少放射性元素在人體內(nèi)積累，以及防癌抗癌等功效;此外臍橙還含有黃酮類及檸檬苦素類化合物、類胡蘿卜素、果膠等成分，有研究表明其具有抗氧化、防癌、抗癌、抗突變和真菌、抑制變性細(xì)胞增殖、抗病毒、防治心血管疾病等多種保健功效。果醋作為目前新型的發(fā)酵飲品，兼有釀造食醋和水果的營(yíng)養(yǎng)成分及酸甜可口的特點(diǎn)，是集營(yíng)養(yǎng)與保健為一身的健康飲品。國(guó)內(nèi)外關(guān)于臍橙鮮果貯藏加工的研究，主要集中在保鮮及果汁飲料和果酒加工的研究，對(duì)于臍橙果醋及果醋飲料的工藝研究較

2、少。本文以臍橙為研究對(duì)象，以純種液態(tài)發(fā)酵釀造兼具臍橙和食醋營(yíng)養(yǎng)的臍橙果醋飲料，探討影響酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵效果的關(guān)鍵因素，得出了最佳釀造條件和工藝參數(shù)，并采用正交試驗(yàn)優(yōu)化釀造工藝及產(chǎn)品配方，為豐富臍橙的加工產(chǎn)品種類，拓寬臍橙鮮果的利用途徑提供參考依據(jù)。2、材料與方法1.1材料與試劑 紐荷爾臍橙鮮果：湘西水果市場(chǎng);安琪葡萄酒活性干酵母：安琪酵母股份有限公司;滬釀1.01上海佳民釀造食品有限公司;果膠酶(100000U/g)鄭州市富泰程化工產(chǎn)品有限公司;柚苷酶50000U/g鄭州瑞佳食品添加劑有限公司;葡萄糖、高果糖漿、檸檬酸、蘋果酸、果膠、梭甲基纖維素鈉(CMC-Na)、黃原膠和95%食用乙醇(國(guó)

3、產(chǎn)食品級(jí);碳酸鈣、氫氧化鈉和酚酞(國(guó)產(chǎn)分析純)。1.2儀器與設(shè)備 JYZ-3 50榨汁機(jī)九陽(yáng)股份有限公司;AEL-200精密電子天平湘儀天平儀器設(shè)備有限公司;SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備);FUMA-QYC200變頻搖床上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;VS-1300L-U潔凈工作臺(tái)蘇凈集團(tuán)安泰公司制造;WIT手持糖度儀成都光學(xué));HH-S2恒溫水浴鍋常州智博瑞儀器制藥有限公司;YJGY-70型均質(zhì)機(jī)天津市特斯達(dá)食品科技有限公司;722型可見(jiàn)分光光度計(jì)上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;YXQ-SG46-280S手提式壓力蒸汽火菌鍋上海博訊有限公司;酒精計(jì)河北省武強(qiáng)縣同輝儀表

4、);精密pH計(jì)上海精密科學(xué)儀器)。1.3方法工藝流程操作要點(diǎn) 預(yù)處:以紐荷爾臍橙鮮果為原料，使其在24恒溫下保藏12d而達(dá)到自然代謝脫苦的效果，將經(jīng)過(guò)手工去皮的臍橙果肉用堿法去除囊衣，打漿后加入0.3g/100mL的果膠酶和0.01g/100mL袖苷酶，攪拌均勻后，置于45恒溫水浴鍋，酶解90min，達(dá)到澄清和脫苦的效果，經(jīng)過(guò)濾得到渾濁汁，用于酒精發(fā)酵。酒精發(fā)酵:調(diào)整待發(fā)酵果汁的糖度至所需糖度，加入活化的酵母液，控制溫度在28-30發(fā)酵5-8d至糖度不再變化結(jié)束發(fā)酵，期間定時(shí)測(cè)定發(fā)酵液，殘?zhí)橇俊４姿岚l(fā)酵:將活化的醋酸桿菌接種于酒精發(fā)酵液，醋酸菌擴(kuò)大培養(yǎng)液接種量為10%左右，進(jìn)行搖床發(fā)酵，每24

5、h檢測(cè)發(fā)酵液的醋酸含量。陳釀:將發(fā)酵后的上層澄清液轉(zhuǎn)入已火菌的發(fā)酵容器，滿罐陳釀，密封置于5-10的環(huán)境下，陳釀時(shí)間3-4個(gè)月。 調(diào)配:加入果醋、果汁、檸檬酸、蘋果酸、高果糖漿等進(jìn)行果醋飲料的風(fēng)味調(diào)整，并按比例加入CMC-Na,黃原膠、果膠使臍橙果醋飲料獲得較好的穩(wěn)定性。測(cè)試指標(biāo)與方法 酒精度:參照GB 5009.225-2016的蒸餾法;總酸(以乙酸計(jì):參照GB/T 12456-2008，酸堿滴定法;糖度:糖度計(jì)法;pH值:精密pH計(jì)直接測(cè)定。果汁穩(wěn)定效率的測(cè)定方法 取一份待測(cè)樣品于比色皿，在410nm處測(cè)定其吸光度值A(chǔ)410。再稱取一份待測(cè)樣品，經(jīng)4000r/min離心15min，取其上清

6、液于410nm處測(cè)定其吸光值A(chǔ)i410，以離心后的吸光度與離心前的吸光度的比值即Ai410/A410，來(lái)比較果汁的穩(wěn)定效率。1.4評(píng)價(jià)指標(biāo)感官指標(biāo)感官評(píng)價(jià):感官評(píng)價(jià)人員通過(guò)評(píng)分檢驗(yàn)法對(duì)得到的果味飲料從色澤、香氣、滋味、風(fēng)格四方面進(jìn)行感官評(píng)定，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。表1 臍橙果醋飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表(100分)2結(jié)果與討論2.1酒精發(fā)酵實(shí)驗(yàn) 將調(diào)整糖度后的臍橙果汁接入已活化的酵母，恒溫橙果酒酒精發(fā)酵工藝為:酵母接種量0.12%，發(fā)酵初始糖度23%，發(fā)酵溫度30，發(fā)酵時(shí)間144h。在此條件下得臍橙果酒的酒精度平均值為10.8%。2.2醋酸發(fā)酵的單因素實(shí)驗(yàn)不同醋酸菌種接種量對(duì)產(chǎn)酸的影響取100mL酒精發(fā)

7、酵液于250mL三角燒瓶，酒精度為8%、溫度控制在32、搖床轉(zhuǎn)速為150r/min，分別接種7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%的醋酸菌擴(kuò)大培養(yǎng)液進(jìn)行醋酸發(fā)酵，測(cè)得產(chǎn)酸量，結(jié)果見(jiàn)圖l 由圖1可以看出，在醋酸發(fā)酵過(guò)程，在6%-10%范圍內(nèi)，產(chǎn)酸量隨醋酸菌接種量的增加而增加，在10%時(shí)達(dá)到最大值;而大于10%時(shí)，隨醋酸菌接種量的增加，逐漸呈下降趨勢(shì)。這可能是因?yàn)榻臃N量過(guò)大時(shí)，發(fā)酵液的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大部分用于醋酸菌菌體細(xì)胞的增殖，會(huì)產(chǎn)生大量的代謝廢物，將導(dǎo)致菌體細(xì)胞過(guò)早發(fā)生老化、自溶等現(xiàn)象，導(dǎo)致醋酸產(chǎn)生量也減少了。醋酸菌擴(kuò)大培養(yǎng)液適宜接種量為10%。不同發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)酸的影響 取100mL酒精發(fā)

8、酵液于250mL三角燒瓶，酒精度為8%、搖床轉(zhuǎn)速為150r/min、接種量為10%，分別在26,28,30,32,32,34,36,38下進(jìn)行醋酸發(fā)酵，測(cè)定產(chǎn)酸量，結(jié)果見(jiàn)圖2。 由圖2可知，在溫度低于32之前，發(fā)酵液的產(chǎn)酸量隨發(fā)酵溫度的升高而增加，溫度高于32之后，產(chǎn)酸量隨溫度的升高而減少，醋酸發(fā)酵的適宜溫度為32。不同搖床轉(zhuǎn)速對(duì)產(chǎn)酸的影響取100mL酒精發(fā)酵液于250mL三角燒瓶，酒精度為8%、發(fā)酵溫度為32、接種量為10%，在110,120,130,140,150,160,170r/min轉(zhuǎn)速下分別進(jìn)行醋酸發(fā)酵，測(cè)定其產(chǎn)酸量，結(jié)果見(jiàn)圖3。 通過(guò)圖3可以看出，在110-150r/min范圍內(nèi)

9、，發(fā)酵液的產(chǎn)酸量隨搖床轉(zhuǎn)速的增大而增加，在150r/min達(dá)到峰值;當(dāng)超過(guò)150r/min時(shí)，產(chǎn)酸量反而下降。因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)，轉(zhuǎn)速增大時(shí)，發(fā)酵液的氧溶量增加，有利于醋酸菌體的生長(zhǎng)代謝，使產(chǎn)酸量增加，當(dāng)大于上述范圍時(shí)，發(fā)酵液的剪切力會(huì)增大，使菌體生長(zhǎng)和代謝受到抑制，從而導(dǎo)致產(chǎn)酸量減少。因此，適宜的搖床轉(zhuǎn)速為150r/min。不同酒精度對(duì)產(chǎn)酸的影響 取100mL酒精發(fā)酵液于250mL三角燒瓶轉(zhuǎn)速為150r/min、發(fā)酵溫度為32、接種量為10%，在4%,5%,6%,7%,8%,9%,10%的酒精度下分別進(jìn)行醋酸發(fā)酵，測(cè)定產(chǎn)酸量，結(jié)果見(jiàn)圖4 由圖4可知，隨著酒精度的升高，醋酸發(fā)酵過(guò)程，產(chǎn)酸量也會(huì)增

10、加，達(dá)到產(chǎn)酸峰值后又呈下降趨勢(shì)。因?yàn)榫凭谴姿峋敝炒x的幾要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不管酒精度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)抑制醋酸菌的生長(zhǎng)和代謝，從而影響產(chǎn)酸量，因此發(fā)酵的適宜酒精度為8%。2.3醋酸發(fā)酵工藝參數(shù)的優(yōu)化在上述單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇醋酸菌接種量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、搖床轉(zhuǎn)速為考察因素，以醋酸的產(chǎn)酸量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)L9 (34)對(duì)臍橙果醋醋酸發(fā)酵工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。各因素水平取值見(jiàn)表2，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表3。 從表3極差分析結(jié)果得出，各因素對(duì)臍橙釀造效果影響的大小關(guān)系為DA CB，優(yōu)水平為A3B2C2D3，即臍橙果醋的最佳工藝條件為:醋酸菌接種量10%，酒精度8%，發(fā)酵溫度300C，

11、搖床轉(zhuǎn)速150r/min。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化條件下的平均產(chǎn)酸量為4.2%。2.4果醋飲料配方優(yōu)化實(shí)驗(yàn) 以臍橙果醋、臍橙果汁、高果糖漿、復(fù)合酸為配料，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以感啟評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行L6(4)正交試驗(yàn)，對(duì)臍橙果醋飲料的配方進(jìn)行優(yōu)化。正交試驗(yàn)因素水平取值見(jiàn)表4，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表5由表5可知，影響果醋飲料口感、風(fēng)味、色澤效果的順序是:CDBA最優(yōu)水平組合為A3B2C3D3即臍橙原果醋40%、高果糖漿4%、復(fù)合酸1.0%、臍橙果汁30%。在此條件下制得的果醋符合大眾口味，綜合感啟評(píng)分在90分以上。2.5臍橙果醋飲料穩(wěn)定劑復(fù)配對(duì)果醋飲料穩(wěn)定性研究在2.3優(yōu)化后的臍橙醋飲料的基礎(chǔ)上

12、，分別進(jìn)行果膠用量、CMC-Na、黃原膠用量對(duì)臍橙果醋飲料穩(wěn)定性影響的單因素實(shí)驗(yàn)和L9 (3)正交試驗(yàn)，以穩(wěn)定效率為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)，探討各因素變化對(duì)臍橙果醋飲料穩(wěn)定性效果的影響。正交試驗(yàn)因素水平取值見(jiàn)表6，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表7。由表7的極差R值可知，各因素對(duì)臍橙果醋飲料穩(wěn)定效率影響的大小關(guān)系為CBA，優(yōu)水平為A 2B3C3，即果飲料穩(wěn)定劑最佳復(fù)配方案為:黃原膠0.6g/kg、果膠1.0g/kg,CMC-Na0.6g/kg。在該條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，穩(wěn)定效果最佳，放置7d后的果醋飲料的穩(wěn)定效率為90.53%。3、結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)以臍橙鮮果為原料經(jīng)酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵制得臍橙果醋，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn)，確定酒精發(fā)酵的最佳工藝條件為:酵母接種量0.12%、初始糖度23%、發(fā)酵時(shí)間6d、發(fā)酵溫度30 0C，可以得到酒精含量為10.8%（v/v)的臍橙果酒;醋酸發(fā)酵的最佳工藝條件為:酒精度8% ,醋酸菌接種量10%、發(fā)酵溫度32 0C,搖床轉(zhuǎn)速150r/min、發(fā)酵時(shí)間7d。此條件下，