全 文 :中 国 酿 造
2012年 第 31卷 第 5期
总第 242期
雪莲果(Smallanthus sonchifolius)又称雪莲薯、亚龙
果、亚贡,原产自南美洲的安第斯山脉,是当地印第安人的
一种传统根茎食品[1]。雪莲果含有较高的低聚糖和多种活
性成分,可清理肠胃、排毒通便、养颜美容,并有降低血糖
和血脂等药理作用[2]。20世纪80年代中期,雪莲果因其特
殊的保健功能及药用价值,日本以及一些欧洲国家陆续开
始种植雪莲果,我国现有海南、台湾、云南、江苏等几个省
市种植,市场前景十分广阔。
西番莲是西番莲科西番莲属植物,全属有400余种,大
都原产美洲热带地区,我国原产13种。据测定,目前已知
西番莲果实含有超过132种以上的芳香物质,是世界上已知
最芳香的水果之一,有“果汁之王”的美誉。它最适于加工
成果汁,或与其它水果加工混配成混合果汁,可以显著地
提高这些水果汁的口感与香味。利用雪莲果西番莲制成
复合果醋,即可以解决雪莲果的深加工和农民卖果难问题,
又能解决就业,为果醋市场添砖加瓦。
首先通过酒精发酵,研究其初始糖度、发酵温度、酵母
接种量;其次醋酸发酵,研究温度、醋酸杆菌接种量、酒精
浓度,从而选出最适合雪莲西番莲复合果醋的生产条件。
对发酵好的果醋用硅藻土和离心的方法进行澄清处理,
得到澄清透明的果醋。
1 材料设备与方法
1.1 材料
雪莲果、西番莲、白砂糖(市售);亚硫酸氢钠、氢氧化
钠、氯化钙(分析纯);柠檬酸(食用级);酵母:“安琪”牌葡
萄酒用高活性干酵母;酒精(食用一级);醋酸杆菌种(上海
市酿造科学研究所,上海迪发酿造生物制品有限公司)。
1.2 仪器设备
AB204-N型电子精密天平;HR2006型打浆机;酒精计
(河北省武强县同辉仪表厂);LB32T型手持测糖仪;精密
pH计、玻璃蒸馏器、玻璃瓶、DKZ-250型电热恒温振荡水
槽、101-3C型数显式电热恒干燥箱(上海沪越实验仪器有
限公司沪越科学实验仪器厂)、VIS-7220N型分光光度计;
LD5-10B型高速离心机;HZP-250型全温振荡培养箱(上海
精宏实验设备有限公司)、电磁炉、SW-CJ-2A超净工作台
(苏州苏泰净化设备工程有限公司);SPX-250B-2型生化
培养箱、立式压力蒸汽灭菌器(上海博迅实业有限公司医
疗设备厂)。
1.3 实验方法
1.3.1分析项目
总糖和还原糖:斐林试剂滴定法;总酸度(以醋酸计)
g/100mL:酸碱滴定法;酒精度%(vol,20℃):酒精蒸馏法。
收稿日期:2012-01-18
基金项目:学生创新课题(桂农职院研[2011]7号)
作者简介:潘嫣丽(1967-),女,学士学位,副教授,主要研究方向为发酵技术。
雪莲果西番莲复合果醋发酵工艺的研究
潘嫣丽,黄友琴,黄 夏,姜元欣,梁荣慧,朱其斌,朱 才
(广西农业职业技术学院 食品工程系,广西 南宁 530007)
摘 要:以雪莲果和西番莲为原料,选用葡萄酒用活性干酵母、醋酸杆菌作为发酵菌种进行液体发酵酿造雪莲果西番莲复合果醋,对
酒精发酵、醋酸发酵及果醋澄清等工艺进行研究,确定最佳加工工艺参数。结果表明:酒精发酵的最佳条件为:初始糖度14%,酵母菌
接种量0.012%,发酵温度28℃;醋酸发酵的最佳条件为:发酵温度34℃、酒精度8%vol、发酵时间4d、接种量4%;硅藻土用量为0.06%,
澄清效果较佳,透光率可达90.5%。酿制出来的雪莲果西番莲复合果醋澄清透亮,醋味浓郁,同时具有雪莲果和西番莲的特殊清香味。
关 键 词:雪莲西番莲复合果醋;酒精发酵;醋酸发酵;澄清
中图分类号:TS264.2 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2012)05-0203-04
Study of fermentation process in yacon-passion fruit mixed vinegar
PAN Yanli, HUANG Youqin, HUANG Xia, JIANG Yuanxin, LIANG Huirong, ZHU Qibin, ZHU Cai
(Department of Food Engineering, Guangxi Agricultural Vocation-Technical College, Nanning 530007, China)
Abstract: Yacon and passion fruit were selected to make fermented yacon-passion fruit mixed vinegar by dry activate wine yeast and acetobacter in
liquid fermentation. The ethanol fermentation, acetic acid fermentation and fruit vinegar purification conditions were studied to determine the best
process. Results showed that the best ethanol fermentation condition is initial sugar content 14%, yeast inoculum 0.012% and fermentation tempera-
ture 28℃;The best acetic acid fermentation condition is fermentation temperature 34℃, ethanol content 8%vol, fermentation period 4d, vaccination
content 4%. Diatomite content 0.06% yield a good purification rate and led to a transmittance rate 90.5%. Final product of yacon-passion fruit mixed
vinegar is purified with a strong vinegar smell. It has all the delightful characteristic of both yacon and passion fruit.
Key words: yacon-passion fruit mixed vinegar; ethanol fermentation; acetic acid fermentation; clarification
产品开发 203· ·
China Brewing
2012 Vol.31 No.5
Serial No.242
1.3.2 雪莲果西番莲混合果酒的发酵工艺
雪莲果、西番莲原料→整理打桨→酶解(50℃,2h)→过滤→
按一定比例混合(9∶1)[3]→糖酸调配→硫处理(加入亚硫酸氢钠
0.01%)→酒精发酵→醋酸发酵→过滤→澄清处理→灭菌→成品。
1.3.3 操作要点
雪莲果经清洗、去皮切分、热烫、打浆后加入果胶酶和
复合纤维素酶,保温酶解2h,然后过滤取汁。西番莲果经清
洗、切分、过滤取汁。两种果汁混合后,加入蔗糖、亚硫酸氢
钠和柠檬酸进行成分调整,接入一定量的酵母,控温发酵,
96h后测定酒精度和残糖量。酒精发酵结束后进入醋酸发
酵,调整好的酒液100mL装入三角烧瓶,接入醋酸杆菌种,
以4层纱布封口,在转速为220r/min进行醋酸发酵,每隔一
段时间测酸度,直到酸度出现下降为止。经过滤、澄清处
理,进行感官评价[4](产品的香气、滋味各10分,色泽、体态
各5分,总分30分,选定10人作为感官鉴定小组,对果醋进
行品评打分),采用添加硅藻土和在5000r/min条件下离心的
方法,对果醋进行澄清试验,用分光光度计在680nm波长
下测定透光度T,重复测3次,取平均值,以蒸馏水作为空
白[5]。调配和杀菌得到成品果醋。
2 结果与分析
2.1 酒精发酵正交试验
酒精发酵受到果汁的初始糖度、发酵温度、酵母接种
量3个因素的影响,经查阅大量文献及预备试验结果分析,
选取酵母接种量0.008%、0.01%、0.012%,发酵温度20℃、
24℃、28℃,初始糖度12%、14%、16%进行试验,正交试
验结果见表1,正交试验结果方差分析见表2。
从表1可知,发酵时间为96h时,最终酒精量可高达
6.8%vol。从极差分析可知,R值越大,表示该因素的水平
变化对试验指标的影响越大,即在正交试验的3因素中,
对酒精量影响大小依次为发酵温度>接种量>初始糖度。
由方差分析(表2)可知,3个因素对酒精度的影响都没有
显著性,因为所取的范围比较小,所以不明显。最终确定初
始糖度14%,酵母菌接种0.012%,发酵温度28℃,即复合果
酒酒精发酵试验的最佳组合条件A2B3C3。
2.2 酒精发酵验证试验
对正交试验的最佳组合A2B3C3进行3次重复试验,结果
见表3。
从表3可以看出,在最佳组合条件下进行混合果酒重
复发酵,发酵结果酒精含量可达7.3%vol。达到工艺要求。
2.3 醋酸发酵的单因素实验
2.3.1 酒精含量对醋酸发酵的影响
酒精是醋酸杆菌繁殖代谢的主要营养物质,无论酒精
浓度过高或过低都会抑制醋酸杆菌的生长和代谢,影响醋
酸发酵的进行,调节果酒的醋酸杆菌接种量为1%,发酵温
度为32℃,发酵时间为8d,变化果酒的酒精含量,在恒温振
荡培养箱中培养;发酵结果见图1。
从图1的变化曲线中可知,酒精含量为7%vol曲线变化
最为显著,醋酸度明显变高,说明在7%vol的酒精度下发
表1 酒精发酵条件的L9(33)正交试验结果与分析
Table 1. Result and analysis of L9(33) orthogonal test for ethenol
fermentation optimization
水平 A初始糖度/% B温度/℃ C接种量/% 酒精度/%vol
1 1(12) 1(20) 1(0.008) 3.6
2 1(12) 2(24) 2(0.010) 5.4
3 1(12) 3(28) 3(0.012) 6.0
4 2(14) 1(20) 2(0.010) 3.0
5 2(14) 2(24) 3(0.012) 6.8
6 2(14) 3(28) 1(0.008) 6.0
7 3(16) 1(20) 3(0.012) 3.7
8 3(16) 2(24) 1(0.008) 5.0
9 3(16) 3(28) 2(0.010) 6.2
K1 15.0 11.3 14.6
K2 15.8 17.2 14.6
K3 14.9 18.2 16.5
R 0.3 2.3 0.7
表2 酒精发酵条件优化正交试验结果方差分析
Table 2. ANOVA of orthogonal test for ethenol fermentation
optimization
因素 偏差平方和 自由度 F值 F临界值 显著性
初始糖度 0.2 2 0.1 19.00
温度 12.3 2 10.9 19.00
接种量 0.8 2 0.7 19.00
酒精含量 14.4 8
误差 1.1 2
表3 酒精发酵条件优化验证试验
Table 3. Verification test of ethenol fermentation optimization
项目 重复 1 重复 2 重复 3 平均 标准偏差
酒精含量/%vol 7.3 7.2 7.5 7.3 0.2
Product Development204· ·
中 国 酿 造
2012年 第 31卷 第 5期
总第 242期
酵是最适合的。这与邢盼盼[5]的8%vol初始酒度相近,与麦
德峰[6]的5%vol的初始酒度要高一些。
2.3.2 接种量对醋酸发酵的影响
醋酸杆菌接种量的大小直接影响醋酸发酵周期,适
当增加醋酸杆菌的添加量,可以缩短醋酸发酵周期,并减
少了杂菌污染的机会,而接种量过大时,会有大量的代谢
废物生成,将会导致醋酸杆菌细胞过早发生老化,自溶等
现象影响醋酸杆菌产酸,取酒精含量为7%vol,在32℃下进
行发酵,接种量对醋酸发酵的影响见图2。
从图2的变化曲线中可知,醋酸杆菌接种量为3.5%时
醋酸产量能达到6.21g/100mL。
2.3.3 温度对醋酸发酵的影响
发酵温度过低不利于醋酸杆菌的生长,产酸也低,醋酸
发酵温度过高会造成部分乙酸被氧化,菌体老化加快,导
致发酵液总酸含量下降,调整发酵液的酒精含量为7%vol,
醋醋杆菌接种量为3.5%,在不同温度下进行醋酸发酵,发
酵结果见图3。
从图3可知,在温度为32℃,产酸量最高,所以选择32℃
为醋酸发酵的最适宜温度。
2.4 醋酸发酵正交试验
影响醋酸发酵的主要因素有初始酒精度、发酵温度和
醋酸杆菌接种量3个因素,本文分别研究这3个因素对醋酸
发酵的影响,每个因素取3个水平进行的正交试验;确定最佳
的醋酸发酵工艺参数,发酵时间为8d,试验结果见表 4。
由表4的R值可见,对复合果醋醋酸含量影响最大的是
起始酒精含量,最佳组合为D3E2F3;对于感官品质影响最
大的也是发酵温度,最佳组合为D3E3F3。综合分析确定雪
莲果-西番莲复合果醋最佳工艺为D3E3F3,即果醋发酵液酒
精度为8%vol,醋酸杆菌接种量为4%,发酵温度34℃。
2.5 方差分析
对醋酸含量和感官评价的正交试验结果进行方差分
析,分析结果见表5和表6。
由表5可以看出,醋酸含量与初始酒精度关系显著,跟
发酵温度和接种量关系不显著。由表6可知感官评价与发酵
温度关系显著,而与初始酒精度和醋酸杆菌接种量关系不
表4 醋酸发酵条件优化的L9(33)正交试验结果
Table 4. Result and analysis of L9(33) orthogonal test for acetic
acid fermentation optimization
水平
D发酵
温度/℃
E初始酒
精度/%vol
F醋酸杆菌
接种量/%
醋酸含量/
(g·100mL-1)
感官评分
(总分30分)
1 1(30) 1(6) 1(3.0) 5.41 17
2 1 2(7) 2(3.5) 6.15 18
3 1 3(8) 3(4.0) 5.68 19
4 2(32) 1 2 5.62 19
5 2 2 3 6.19 20
6 2 3 1 5.45 19
7 3(34) 1 3 5.72 21
8 3 2 1 6.24 22
9 3 3 2 5.59 23
醋
酸
含
量
K1 5.75 5.58 5.70
K2 5.75 6.19 5.79
K3 5.85 5.57 5.86
R 0.10 0.62 0.16
感
官
评
价
K1 18.0 19.0 19.3
K2 19.3 20.0 20.0
K3 22.0 20.3 20.0
R 4.0 1.3 0.7
表5 醋酸发酵条件优化正交试验结果方差分析
Table 5. ANOVA of orthogonal test for acetic acid fermentation
optimization
因素 偏差平方和 自由度 F值 F临界值 显著性
发酵温度 0.0 2 1.0 19.00
初始酒精度 0.8 2 36.3 19.00 *
醋酸杆菌接种量 0.0 2 1.9 19.00
醋酸含量 0.8 8
误差 0.0 2
产品开发 205· ·
China Brewing
2012 Vol.31 No.5
Serial No.242
表6 感官评价方差分析
Table 6. ANOVA of Sensory evaluation result
因素 偏差平方和 自由度 F值 F临界值 显著性
发酵温度 24.9 2 28.0 19.00 *
初始酒精度 2.9 2 3.2 19.00
醋酸杆菌接种量 0.9 2 1.0 19.00
醋酸含量 29.6 8
误差 0.9 2
显著。酒精度和醋酸杆菌接种量对口感影响不是很大。
2.6 验证试验
对正交试验的最佳组合D3E3F3进行3次重复试验,结果
见表7。
从表7可以看出,在最佳组合D3E3F3条件下进行混合果
醋重复发酵,发酵结果醋酸含量可达到6.33g/100mL,感官
评分可达23分,达到工艺要求,这与余筱洁[7]的6.94g/100mL
比较接近,比阚欢[8]的4.2g/100mL要高。
2.7 硅藻土用量对果醋澄清效果的影响
发酵好的果醋用硅藻土和离心的方法进行澄清处
理,处理结果见图4。
由图4可知,硅藻土用量为0.06%时果醋的澄清效果
较好。
3 结论
将雪莲果-西番莲(9∶1)混合果汁的糖度调整为14%,
酵母菌接种0.012%,发酵温度28℃发酵96h,过滤后调整酒
度为8%vol,加入4%的醋酸杆菌在34℃下发酵8d后过滤,滤
液加入0.06%的硅藻土进行澄清,可得到酸甜爽口、醇厚
浓郁、色泽为淡黄色、澄清透明、具有雪莲果-西番莲果酒
独特的果香与醋香的果醋。
参考文献:
[1]李卓亚.雪莲果化学成分及其药理作用的研究进展[J].食品与药品,
2007,9(6):41-43.
[2]金文闻,于龙江,孟思进,等.亚贡的植物学及其药理作用的研究概况
[J].中草药,2006,37(4):633-636.
[3]潘嫣丽,覃海元,黄友琴,等.固定化酵母发酵雪莲果 -西番莲复合果
酒工艺的研究[J].中国酿造,2011,227(2):178-182.
[4]李南薇,刘长海,黄进明,菠萝发酵果醋生产工艺的研究[J].中国调味
品,2010,35(4):76-78.
[5]邢盼盼,邓开野,谭梅唇,等.香蕉和橙复合果醋酿造工艺的研究[J].
中国调味品,2010,35(12):56-59.
[6]麦德峰,朱新贵.香蕉果醋发酵工艺的研究与优化[J].中国酿造,2009,
211(10):102-104.
[7]余筱洁,金晓燕,周存山,等.雪莲果果醋发酵工艺优化研究[J].粮油
加工,2010(12):129-132.
[8]阚 欢,和润喜.雪莲果果醋的试制[J].中国酿造,2008,186(9):126-
127.
表7 醋酸发酵条件优化验证试验
Table 7. Verification test of acetic acid fermentation optimization
项目 重复 1 重复 2 重复 3 平均 标准偏差
醋酸含量 /(g·100mL-1) 6.35 6.24 6.41 6.33 0.09
感官评分 23 22 24 23 1
Product Development
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
2012年4月20日,国家强制性标准《预包装食品标签通则》将正式实施。今后,食品里所有的添加剂都必须在标签上明
显标注。
食品标签其实是让消费者了解产品的最直接有效途径,但此前因标签不明确导致的食品安全问题层出不穷,影响消费者选
购食品。
新标准明确要求标明食品成分,所有食品添加剂必须在食品标签上明显标注。但不得标注具有保健作用、暗示预防、治疗疾
病作用等内容,不得标示违背营养科学常识,这主要是防止一些企业为提高销量欺骗消费者。
同时,保质期按最早到期的单件食品计算,还推荐标示8类可能对人体致敏物质,这些都增加了可操作性。消费者以后选购
食品时可据此判断,若发现不符,可拒绝选购。
企业在4月20日后生产出来的食品,标签就必须按照新标准来执行,质监部门以后也会展开监督检查,如果发现企业未执行
新标签规定,将按照《食品安全法》进行查处。
摘自食品产业网
行
业
信
息
《预包装食品标签通则》将实施 食品标签明示添加剂
206· ·