免费文献传递   相关文献

雪梨醋饮的工艺研究



全 文 :第32卷 第4期               陕西科技大学学报           Vol.32No.4
 2014年8月            Journal of Shaanxi University of Science &Technology       Aug.2014
* 文章编号:1000-5811(2014)04-0102-06
雪梨醋饮的工艺研究
张智维,张海群,刘 婷
(陕西科技大学 生命科学与工程学院,陕西 西安 710021)
摘 要:通过单因素实验和正交试验设计,以浓缩雪梨汁为主要原料,得到了酒精发酵和醋酸
发酵的最佳工艺;再以雪梨醋、雪梨汁、蜂蜜和蔗糖为原料,得到了雪梨醋饮的最佳配方.酒精
发酵的最佳工艺为:酵母接种量10%,含糖量15%,发酵时间5d.醋酸发酵的最佳工艺为:醋
酸菌的接种量15%,发酵温度28℃,初始酒精度6.0%,发酵时间7d.雪梨醋饮的最佳配方:
雪梨醋20%,蔗糖4%,雪梨汁15%,蜂蜜6%.
关键词:酒精发酵;醋酸发酵;雪梨醋;雪梨醋饮
中图法分类号:TS275.5    文献标识码:A
Study on the technology of the pear vinegar drink
ZHANG Zhi-wei,ZHANG Hai-qun,LIU Ting
(Colege of Life Science and Engineering,Shaanxi University of Science &Technology,Xi′an 710021,China)
Abstract:Through single factor experiment and orthogonal experiment,using concentrated
sydney juice as main material,obtained the optimal process of alcoholic fermentation and ace-
tic acid fermentation;then from the sydney vinegar,Sydney juice,honey and sucrose as raw
material,the optimum formulation of the pear vinegar drink are determined.The best process
of alcohol fermentation is:amount of yeast 10%,sugar 15%,fermentation time 5d.The opti-
mum acetic acid fermentation is:amount of acetic acid bacteria 15%,temperature of fermen-
tation 28℃,The initial alcohol 6.0%,fermentation time 7d.The best formula pear vinegar
drink:pear vinegar 20%,sucrose 4%,pear juice 15%,honey 6%.
Key words:alcoholic fermentation;acetic acid fermentation;pear vinegar;pear vinegar drink
0 引言
梨是我国主要果品之一,种植面积遍及全国,
也是重要的出口果品.现代医学研究证明,梨具有
降低血压、止咳化痰、养血生肌和增进食欲的作用.
随着我国经济的发展以及栽培管理技术的不断进
步,梨的产量逐年增加,但是梨在贮藏过程中经常
会出现果肉或者果心褐变,影响了其商品外观和食
用品质,也造成了很大的浪费[1].果醋是以水果或
果品加工过程中的下脚料作为主要原料,经过酒精
发酵、醋酸发酵等过程制作而成的营养丰富、风味
优良同时具有保健功效的酸性调味品[2,3].酿造出
的果醋,不仅在营养、风味、口感、外观上都比传统
酿造的食醋更佳,而且富含维生素、矿物质、氨基酸
* 收稿日期:2014-04-29
基金项目:陕西省科技厅自然科学基金项目(2009JM2005);陕西省教育厅专项科研计划项目(09JK373);咸阳市科技计划项目
(2010K12-18)
作者简介:张智维(1967-),女,陕西西安人,高级工程师,研究方向:食品微生物发酵
第4期 张智维等:雪梨醋饮的工艺研究
等多种营养素[4].水果中的大部分营养物质在果醋
的加工过程中被保留了下来,而且添加了对人体健
康有益的多种物质,所以近年来果醋饮料越来越受
到人们的欢迎.
近年来国内已经有一些学者对砀山梨[5],库尔
勒香梨[6],莱阳梨[7]等梨果醋进行了研究和开发.
本实验选用优质浓缩雪梨汁作为原料通过发酵方
法生产出雪梨醋,在雪梨醋的基础上通过添加雪梨
汁、蜂蜜、蔗糖等物质进行调配,研制出雪梨醋饮,
找到一种利用雪梨的新途径,具有极大的经济和社
会价值.
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
菌种:酵母菌、醋酸菌、植物乳酸杆菌由陕西科
技大学生命科学与工程学院微生物实验室提供.
原料:市售浓缩雪梨汁、壳聚糖、柠檬酸、复合
维生素B、白砂糖.
试剂:琼脂、果胶酶、蛋白胨、酵母膏、葡萄糖、
硫酸镁、磷酸氢二钾、牛肉膏、乙酸钠、柠檬酸二铵、
吐温80、硫酸锰、氢氧化钠、菲林试剂,以上试剂均
为分析纯.
1.2 仪器与设备
榨汁机(九阳JYZ-E6);电炉(天津泰斯特仪器
公司);酒精计(郑州泽铭科技有限公司);电子天平
(上海精科仪器有限公司);LDZX-40SB型立式自
控电热压蒸汽灭菌器(上海电安医疗器械厂);隔水
式303-3型电热培养箱(江苏东台县电器厂);恒温
振荡器(江苏常华仪器公司);无菌操作台(苏净集
团安泰公司);显微镜(重庆奥特光学仪器有限公
司);蒸馏装置;PHS-3C型酸度计(上海雷磁仪器
厂);滴定装置(河南安宁科教仪器有限公司);水浴
锅(西安华辰乐天实验室设备有限公司).
1.3 实验培养基
培养基1:10°Brix果汁,此培养基为液体培养
基用于酵母菌的活化扩大培养.工业上一般用白利
度(°Brix)表示糖度,指的是100克糖溶液中,所含
固体物质的溶解克数.
培养基2:葡萄糖20g、酵母膏5g、七水硫酸
镁2g、磷酸二氢钾3g、水1 000mL、碳酸钙2g、
无水乙醇40mL.此培养基用于醋酸菌的活化培
养.
1.4 实验方法
1.4.1 样品中还原糖的测定
准确量取菲林试剂甲乙液各5mL于250mL
锥形瓶中,准确加入20mL样液,摇匀,补加V0-
V1 毫升蒸馏水,并从滴定管中预加V1 毫升样液.
摇匀加热至沸腾,保持微沸2min,加入2滴次甲
基兰溶液,继续用样液滴定至蓝色消失.记录消耗
样液的总体积.计算还原糖含量(g/mL,以葡萄糖
计)=(V0-V1)×0.4×N×1/10(N— 样品稀释
倍数).
1.4.2 总酸的测定
总酸的测定采用酸碱中和滴定法.吸取样液
50.0mL于250mL锥形瓶中,加入酚酞指示液2
滴;以0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至微红
色,记下所消耗的氢氧化钠的体积.
1.4.3 酒精度测定
酒精度的测定采用蒸馏比重法.用酒精计测出
样液(酒精水溶液)在20℃时的密度,查表求得在
20℃时乙醇含量的体积分数,即为酒精度.取100
mL发酵液倒入蒸馏装置中进行蒸馏,蒸出80mL
液体后倒入100mL的量筒中并补加去离子水至
100mL.此时放入酒精计,读数即可得到酒精度.
1.4.4 工艺流程
浓缩果汁的稀释 → 加入微量元素 → 糖度调整 →
过滤澄清灭菌 → 接入酵母酒精发酵 →
接入醋酸菌醋酸发酵 → 澄清过滤 → 勾兑调配 →
雪梨醋饮
1.4.5 操作要点
(1)原料处理.将70°Brix的浓缩梨汁倒入干
净的不锈钢锅中,加入适量的去离子水,加热搅拌
调节其糖度为15%(文中糖度如无特别说明均指
白利糖度),每1L梨汁中加入 B族维生素2.5
mg、磷酸氢二铵0.4g,搅拌加热煮沸15min,加水
补充失去的水份.用多层纱布过滤,分装入1000
mL三角瓶中,每瓶750mL,121℃灭菌25min,
灭菌冷却后放入冰箱内备用.
(2)酒精发酵.将酵母菌接种到培养基1中,28
℃恒 温 培 养 24h 作 为 酒 精 发 酵 的 种 子 液,
取7.5mL的种子液加入到冷却好的果汁中,在
28℃下恒温密闭发酵.每天取样测定酒精度和糖
度,控制发酵温度不要超过30℃.如果酒精度和糖
度连续3d没有明显变化,表明发酵结束,过滤澄
清后得到发酵液[8,9].
(3)醋酸发酵.将醋酸菌接种到培养基2中,30
℃培养24h作为醋酸发酵的种子液,在1 000mL
的三角瓶中装入250mL的酒精发酵液,接入2.5
·301·
陕西科技大学学报 第32卷
mL的醋酸菌种子液,30℃,100r/min摇瓶发酵,
每天取样测试酸度,如果连续3d酸度没有明显变
化,表明醋酸发酵结束.
(4)澄清过滤.实验选用质量分数为2%的壳
聚糖溶液作为澄清剂.按1%(W/W)的量将壳聚
糖溶液加入到醋酸发酵液中进行澄清,澄清时间为
20min,澄清液置于冰箱4℃保存待用.
(5)雪梨醋饮的配制.以雪梨醋为主要原料,加
入蔗糖、雪梨汁、蜂蜜调配成雪梨醋饮.随机选取
30人进行感官评定,正交试验得到口感较佳的雪
梨醋饮配方[10-12].
表1 雪梨醋饮料感官评分方法
项目 评分标准
滋味(4.0分)
爽口,酸甜适中无异味
(3.5~4.0分)
口感较好,酸甜比例不协调,
无异味(3.0~3.4分)
口感差,酸甜比例不协调,
有异味(≤2.9分)
组织形态(2.0分)
澄清透明,无沉淀
(1.5~2.0分)
澄清,透明度差,无沉淀
(1.0~1.4分)
澄清,透明度差,摇动时
有沉淀(≤0.9分)
色泽(1.5分) 琥珀色(1.1~1.5分) 偏黄色(0.6~1.0分) 有杂色(≤0.5分)
气味(2.5分)
果香味浓,柔和,刺激味少
(1.8~2.5分)
稍具果香味,有刺激性气味
(1.0~1.7分)
无果香味,刺激性气
味浓(≤0.9分)
2 结果与讨论
2.1 酒精发酵工艺条件的确定
2.1.1 发酵时间对酒精发酵的影响
在雪梨汁中接入活化好的酵母菌种子液7.5
mL,调节糖度为15%,28℃恒温发酵,每天测定发
酵液的残糖含量和酒精度.
图1 不同发酵时间对酒精发酵的影响
由图1可以看出,随着发酵时间的延长,酒精
含量逐渐增加,3d、4d酒精量分别为5.5%(V/
V)和7.3%(V/V),这时候酒精的产量达到了最高
值.由于高浓度的酒精对酿酒酵母的生长发酵活动
有抑制作用,继续发酵酒精含量反而下降.因此在
第5d终止酒精发酵,此时残糖为6.5%.
2.1.2 接种量对酒精发酵的影响结果
按4%、7%、10%、13%、16%(W/W)的量将
酵母菌活化液接入到雪梨汁中,调节糖度为15%,
28℃恒温发酵5d,测定不同接种量条件下的酒精
发酵液的残糖量和酒精度.
图2说明在发酵时间、含糖量和发酵温度不变
的情况下,酵母菌的接种量为10%和13%时,酒精
图2 不同接种量对酒精发酵的影响
的产量达到了最高值7.3%(V/V).
2.1.3 含糖量对酒精发酵的影响
调整雪梨汁糖度分别为 9%、12%、15%、
18%、21%,28℃恒温发酵5d,测定雪梨汁在不
同糖度条件下的酒精发酵液的残糖量和酒精度.
图3 不同含糖量对酒精发酵的影响
由图3可以看出在发酵时间、酵母接种量和发
酵温度不变的情况下,适当增大糖度有利于提高酒
精的产量,但当糖度超过15%时,发酵后剩余的残
糖量明显增多,同时过高的糖度还会抑制酵母菌的
生长使酒精度下降.所以酒精发酵的初始含糖量为
·401·
第4期 张智维等:雪梨醋饮的工艺研究
15%较好.
2.1.4 酒精发酵最佳工艺
为了确定酒精发酵的最佳条件,分别做接种
量、含糖量、发酵时间与产酒量的单因素实验,在单
因素实验的基础上进行3因素3水平的L9(33)正
交试验.
表2 酒精发酵L9(33)因素水平表
水平

(含糖量/%)

(发酵时间/d)

(接种量/%)
1  12  3  7
2  15  4  10
3  18  5  13
表3 酒精发酵L9(33)正交试验及结果
试验号

(含糖量/%)

(发酵时间/d)

(接种量/%)
酒精量
/%vol
1  1  1  1  5.4
2  1  2  2  6.2
3  1  3  3  6.5
4  2  3  2  7.3
5  2  1  3  6.5
6  2  2  1  6.2
7  3  1  3  4.6
8  3  2  1  5.6
9  3  3  2  6.4
K1 18.1  16.5  17.2
K2 20.0  18.0  19.9
K3 16.6  20.2  17.6
R  1.13  1.23  0.90
  各因素对酒精发酵的影响大小为B>A>C,
即发酵时间是影响酒精发酵的最主要因素,其次是
含糖量,影响的最小因素为接种量.酒精发酵的最
佳组合为发酵时间5d,含糖量15%,接种量10%.
2.2  醋酸发酵工艺条件的确定
2.2.1 初始酒精度对醋酸发酵的影响
调整雪梨酒的酒精含量分别为5.0%、5.5%、
6.0%、6.5%、7.0%、7.5%(V/V),按10% (W/
W)的量接入醋酸菌种子液,在30℃、120r/min的
条件下摇瓶培养.每隔24h测定1次酒精度和醋
酸含量,以确定醋酸发酵较适宜的酒精含量.
  由图4可以看出醋酸菌进行醋酸发酵较适宜
的酒精含量范围是5.5%~6.5%(V/V).
2.2.2 接种量对醋酸发酵的影响
取等量的雪梨酒200mL置于1 000mL三角
瓶中并分别接种醋酸菌种子液,接种量为5%、
10%、15%、20%(W/W),在30℃、120r/min的条
件下摇瓶培养,每隔24h测定1次醋酸含量.
图5表明醋酸菌进行醋酸发酵的较适接种量
为5%~15%.
2.2.3 发酵温度对醋酸发酵的影响
图4 初始酒精度对醋酸发酵的影响
图5 接种量对醋酸发酵的影响
发酵温度将影响醋酸菌的发酵,温度过低,发
酵慢产酸少;温度过高会造成醋酸菌提前老化,酒
精和醋酸挥发量增加.选用26℃ 、28℃ 、30℃ 、
32℃ 、34℃ 、36℃6个不同的温度对初始酒精含
量为6% (V/V)的酒精发酵液进行醋酸发酵,接
种量为10% (W/W),发酵7d,测其产酸量[13].
图6 发酵温度对醋酸发酵的影响
由图6看出醋酸菌发酵适宜的温度范围是28
℃~32℃.
2.2.4 最佳醋酸发酵工艺参数
分别做接种量、发酵温度、初始酒精度与产酸
量之间相互关系的单因素试验,进行3因素3水平
·501·
陕西科技大学学报 第32卷
的L9(33)正交试验.120r/min摇床发酵7d,以总
酸量(以醋酸计)作为试验指标进行试验[14].
表4 醋酸发酵正交试验L9(33)因素水平
水平

(初始酒度/%vol)

(温度/℃)

(接种量/%)
1  5.5  28  5
2  6.0  30  10
3  6.5  32  15
表5 醋酸发酵L9(33)正交试验及结果
试验号

(初始酒度/%vol)

(温度/℃)

(接种量/%)
总酸量
/(g/100mL)
1  1  1  1  3.02
2  1  2  2  3.53
3  1  3  3  3.43
4  2  3  2  3.72
5  2  1  3  3.73
6  2  2  1  3.62
7  3  1  3  3.66
8  3  2  1  3.45
9  3  3  2  3.52
K1 9.98  10.41  10.09
K2 11.07  10.6  10.77
K3 10.63  10.67  10.82
R  0.37  0.086  0.243
  由表5可知,各因素对醋酸发酵影响大小为A
>C>B,即初始酒精度是影响醋酸发酵的最主要
因素,其次是接种量,影响最小的是醋酸菌发酵温
度.正交试验结果显示,醋酸发酵最佳条件为醋酸
菌接 种 量 15%,发 酵 温 度 28 ℃,初 始 酒 精
度6.0%.
2.3 醋雪梨醋饮料配方的确定[15,16]
2.3.1 雪梨汁含量对雪梨醋饮品质的影响
雪梨汁的含量会影响雪梨醋饮的口感.浓度过
低,导致酸度太高口感不好,浓度过高则没有雪梨
的果香和发酵时所产生的醋香.从图7可以看出雪
梨汁含量为15%时评分最高.
图7 雪梨汁含量对雪梨醋饮品质的影响
2.3.2 雪梨醋含量对雪梨醋饮品质的影响
雪梨醋浓度过高,导致酸度太高口感不好,浓
度过低则没有雪梨的果香和发酵时所产生的醋香.
从图8可以看出雪梨醋含量为20%时评分最高.
图8 雪梨醋含量对雪梨醋饮品质的影响
2.3.3 蜂蜜含量对雪梨醋饮品质的影响
蜂蜜含量的高低会影响雪梨醋饮的风味,蜂蜜
的含量过低,口感太单调,含量过高则掩盖了雪梨
的果香和发酵时所产生的醋香.从图9可以看出蜂
蜜含量为5%时评分最高.
图9 蜂蜜含量对雪梨醋饮品质的影响
2.3.4 蔗糖添加量对雪梨醋饮品质的影响
雪梨醋饮要求口味酸甜适中,加入蔗糖可以增
加雪梨醋饮的甜味.但加糖量过高则会导致口感过
于甜腻,醋酸味也会被蔗糖味遮盖,导致口感变差;
过低的蔗糖添加量则会使饮料的甜味不足,酸味过
重.从图10可以看出蔗糖添加量为8%时评分最
高.
2.3.5 雪梨醋饮配方的确定
原料的配比对产品的风味和口感影响很明显,
为了确定雪梨醋饮的最佳配方,以雪梨醋、雪梨汁、
蔗糖、蜂蜜为单因素进行正交试验.30位评价员对
雪梨醋饮的滋味、组织形态、色泽、气味进行重要性
比较.在100mL雪梨醋饮中雪梨醋的量定为15
mL、20mL、25mL;雪梨汁的量定为10mL、15
·601·
第4期 张智维等:雪梨醋饮的工艺研究
图10 蔗糖添加量对雪梨醋饮品质的影响
mL、20mL;蔗糖的定量为4g、6g、8g;蜂蜜的定
量为3g、4g、5g;加入以后不足100mL的加水补
充至100mL.
表6 雪梨醋饮正交试验L9(34)因素水平
水平

(雪梨汁/%)

(雪梨醋/%)

(蜂蜜/%)

(蔗糖/%)
1  10  15  4  4
2  15  20  5  6
3  20  25  6  8
表7 雪梨醋饮L9(34)正交试验及结果
试验号

(雪梨汁/%)

(雪梨醋/%)

(蜂蜜/%)

(蔗糖/%)
感官评分
1  1  1  1  1  7.21
2  1  2  2  2  8.54
3  1  3  3  3  7.98
4  2  1  2  3  8.12
5  2  2  3  1  8.89
6  2  3  1  2  7.95
7  3  1  3  2  6.99
8  3  2  1  3  8.75
9  3  3  2  1  7.94
K1 23.73  22.32  23.91  24.04
K2 24.96  26.18  24.60  23.48
K3 23.68  23.87  23.86  24.85
R  0.426  1.286  0.247  0.457
  从正交试验结果可以看出,影响雪梨醋饮品质
的主次因子依次为B>D>A>C,即雪梨醋>蔗
糖>雪梨汁>蜂蜜,最佳组合为B2D1A2C3.雪梨
醋饮的最佳配方为:雪梨醋20%,蔗糖4%,雪梨汁
15%,蜂蜜6%.
3 结论
(1)酒精发酵的最佳工艺条件为:酵母菌接种
量10%,含糖量15%,发酵时间5d.
(2)醋酸发酵的最佳工艺条件为:醋酸菌的接
种量15%,发酵温度28℃,初始酒精度6.0%.
(3)雪梨醋饮的最佳工艺:雪梨醋20%,蔗糖
4%,雪梨汁15%,蜂蜜6%.其中雪梨醋添加量是
影响雪梨醋饮品质的主要因素.
参考文献
[1]鲍金勇,王 娟,林碧敏,等.我国果醋的研究现状、存在的
问题及解决措施[J].中国酿造,2006,25(10):1-4.
[2]董玉新,郭德智.果醋开发及果醋工艺研究[J].新产品,
2001,7(2):123-125.
[3]赵新宇.金红苹果果醋及果醋饮料加工工艺的研究[D].
吉林:吉林农业大学,2008.
[4]张秀玲,高学军,冯一兵.果醋加工研究进展[J].北方园
艺,2004,28(5):75-76.
[5]刘春芬,张 锋,张旭光,等.砀山梨果醋加工工艺研究
[J].农产品加工,2007,3(9):35-37.
[6]武 运,杨海燕,黄文书,等.库尔勒香梨果醋酿造工艺研
究[J].中国调味品,2008,33(4):58-61.
[7]姚云游,崔爱红.莱阳梨果醋酿造工艺研究[J].中国酿造,
2005,24(11):56-58.
[8]张智维,沈 文,缑敬轩.苹果醋饮料工艺的研究[J].食
品科学,2005,26(5):273-275.
[9]冯志彬,刘林德,王艳杰,等.樱桃果醋及其饮料的研制
[J].食品科学,2009,30(2):292-294.
[10]李国庆.沙枣醋饮料生产工艺的研究[J].中国酿造,
2009,28(9):165-168.
[11]郑宝东,陈绍军,王琶飞,等.柑桔保健果醋酿制工艺的研
究[J].农业工程学报,2004,20(1):238-241.
[12]何 雄,周静峰,师邱毅,等.杨梅果醋及果醋饮料的研制
[J].中国食品学报.2009,9(5):100-105.
[13]邢志利.果醋的保健功效及加工工艺研究进展[J].中国
调味品,2005,30(4):42-44.
[14]谢婷婷,辛 广,张 博,等.南果梨果醋发酵工艺研究
[J].中国酿造,2010,29(3):163-166.
[15]薛桂新.苹果梨果醋发酵工艺条件的研究[J].中国调味
品,2007,32(12):47-50.
[16]姚玉静,黄国平,龚慧雯,等.果醋发酵研究工艺进展[J].
粮食与食品工业,2010,8(6):28-30.
·701·