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利用苹果皮核开发苹果醋饮料技术研究



全 文 :2007年 第8期
总第173期
中 国 酿 造
随着现代医学和食品科学的发展,人们越来越重
视饮食的营养保健作用。苹果醋营养保健饮料正是为了
满足人们的这种需要而发展起来的一种新型饮料,其既
具有苹果和食醋的双重保健作用,又是纯天然绿色食
品,是一种酸甜适口、甘爽柔和的国际型第4代饮料。随
着人们健康理念的逐步形成,苹果醋营养饮料会被越
来越多的人所推崇[1-3]。
我国果品资源丰富,随着非油炸苹果脆片产品的迅
猛发展,该产品的副产品——苹果皮和果核被白白的浪
费掉。本文研究了以苹果皮核为原料开发苹果醋饮料的
工艺流程和技术参数,为充分利用果品资源和农副产品
深加工探索出一条新途径[4-6]。
1材料与方法
1.1主要原料
红富士苹果皮核:河北东方绿树食品有限公司提
供;果胶酶(Pectinex5XL):NovoNordisk公司;酵母
菌:安琪牌高活性葡萄酒干酵母;醋酸菌(沪酿1.01)、果
葡糖浆:北京顺鑫牵手生物食品分公司;柠檬酸钠、β-环
状糊精等:市购。
1.2主要试剂
葡萄糖,酵母膏,乙醇,蛋白胨,琼脂粉,氯化钠,碳
酸钙,氢氧化钠,磷酸二氢钾,硫酸镁,氯化铁,甘油,磷
酸二钠,铁氰化钾等及其他试剂均为分析纯或国产
色谱纯。
1.3主要仪器设备
PHS-2C酸度计,722S分光光度计,WYT-4折光仪,
AY120万分之一电子天平,101-ON电热恒温干燥箱,
DH250电热恒温培养箱,XSP-16A生物显微镜,SHZ-B
水浴恒温振荡器,GMSX-280高压灭菌锅,SP鼠笼式破
碎机,L8螺旋榨汁机。
1.4菌种的驯化培养与培养基的制备
1.4.1酵母
酵母的驯化培养:选用安琪牌高活性葡萄酒干酵
母为母种,首先将活性干酵母以10%的浓度加入到经
利用苹果皮核开发苹果醋饮料技术研究
董振军1.2,廖小军1,张丽红3,李书国1*
(1.中国农业大学,北京 100083;2.河北省轻工业科学研究院,河北 石家庄 050051;
3.石家庄三鹿集团股份有限公司,河北 石家庄 050071)
摘 要:以苹果皮、核为主要原料,采用液体深层发酵技术,经酒精发酵、醋酸发酵生产苹果醋饮料。分析比较了苹果皮、核、汁
与正常苹果汁的基本成分的差异;探讨了酵母菌种、醋酸菌种的驯化培养;通过正交试验对苹果醋饮料的配方和感官指标进行
了优化。所生产的苹果醋饮料产品的质量达到了有关标准的要求。
关 键 词:苹果皮核;酒精发酵;醋酸发酵;苹果醋饮料
中图分类号:TS264.2 文献标识码:B 文章编号:2054-0571(2007)08-0081-04
Studyonprocessingtechnologyofapplevinegarbeverageusingapplepeelandcore
DONGZhen-jun1,2,LIAOXiao-jun2,ZHANGLi-hong3,LIShu-guo1*
(1.ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083,China;2.HebeiInstituteofLightIndustryScienceandTechnology,
Shijiazhuang050051,China;3.ShijiazhuangSanluGroupCo.,Ltd,Shijiazhuang050071,China)
Abstract:Applepeelandcorewereusedasthemainmaterialstoproduceapplevinegarbeverage,whichwasmadethroughalcoholicfermen-
tationandaceticfermentation.Thecomparativeanalysisonbasiccompositionbetweenapplejuicemadefromapplepeelandcoreandcom-
monjuicewasmadeandthetamingofaceticbacteriaandalcoholyeastwasdiscussed.Theformulaandsensoryindexoftheapplevinegar
wereoptimizedbyorthogonaltests.Theapplevinegarbeveragemettherelatedstandards.
Keywords:applepeelandcore;alcoholicfermentation;aceticfermentation;applevinegarbeverage
收稿日期:2007-03-10
作者简介:董振军(1973-),男,河北盐山县人,高级工程师;李书国*,通讯作者,E-mail:shugulee@126.com。
产品开发 81· ·
2007No.8
SerialNo.173 ChinaBrewing
高压灭菌浓度为5%的蔗糖溶液中,混合均匀,每隔
5min搅拌1次。整个活化过程要求温度控制在28℃~30℃,
时间为30min。取澄清后的苹果清汁在高压灭菌锅内加
热至121℃并保温30min进行高压灭菌,冷却为28℃~30℃,
以无菌操作接入活化后的酵母蔗糖培养液,在28℃~30℃
培养48h,得到第1代驯化种子液。然后以同样的方法进
行第2、3、4、5代培养,经过5代苹果汁中的驯化培养,
所得酵母菌能很好地在苹果汁中进行生长繁殖代谢,该
酵母菌就作为苹果汁酒精发酵的专用酵母菌种,自苹果
酒醪中分离并接种至试管斜面培养基,在28℃左右培养
72h,然后在4℃左右保藏,每3个月接种移植1次[7]。
酵母培养基的制备:酵母试管斜面培养基由7°Bx
的麦芽汁与2%的琼脂组成。
驯化酵母培养液:将5L灭菌(90℃、20min)后的苹
果皮核的清汁平均分装到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28℃~30℃培养48h,即得驯化酵母培养
液。根据实际需要按此方法配置,驯化酵母培养液中的
酵母细胞要求形态整齐、健壮、细胞数多,一般要求为
1亿个/mL左右,杂菌要少。
1.4.2醋酸菌
醋酸菌的驯化培养:选用A.aceti沪酿1.01醋酸菌为
出发菌株,将10g葡萄糖、2g酵母膏,4mL大豆多肽溶液分
别溶解于200mL的蒸馏水中,分装于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,并接入沪酿1.01醋酸菌种,在29℃~30℃振
荡培养18h~24h,得到纯培醋酸菌种子液;醋酸菌的驯
化培养,在灭菌后的苹果清汁中接入5.0%的专用酵母驯
化培养液,在28℃~30℃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29℃~31℃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汁
酒精发酵液中生长繁殖,该菌种即可作为苹果醋酸发酵
专用菌种使用,保藏[7]。
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、二级种子培养基:90℃灭菌30min后的
苹果汁酒精发酵醪液。接种量为10%。
1.5主要检测方法
总糖和还原糖的测定:直接滴定法;酒精度测定:
蒸馏法;酸度的测定:按GB18187-2000;氨基酸态氮:
甲醛法;透光率的测定:分光光度计法;可溶性固形物
的测定:折光计法;微生物指标的测定:GB/T4789-2003。
2工艺流程和操作要点
2.1工艺流程
加工苹果脆片←果肉

苹果→清洗→去皮核→破碎、榨汁→巴士杀菌→酶解→过滤→
葡萄酒酵母→驯化→培养液 醋酸菌二级种子
↓ ↓
灭菌→酒精发酵→醋酸发酵→灭菌→过滤→调配→
灌装→杀菌→苹果醋饮料
2.2操作要点
2.2.1苹果皮核汁的制取
以生产苹果脆片的下脚料—苹果皮核作为开发苹
果醋饮料的原料,经鼠笼式破碎机破碎后,用螺旋榨汁
机榨汁,并加入0.15%的VC护色。
2.2.2苹果皮核汁的澄清
将鲜榨苹果皮、核汁巴士灭菌,冷却至55℃,用柠
檬酸调节pH4.0,加入0.8‰(v/v)果胶酶进行酶解150min,
用硅藻土过滤后得澄清的苹果皮核清汁。
2.2.3酒精发酵
将苹果皮核清汁灭菌(85℃、20min)冷却至24℃,加
入8%(v/v)驯化后酵母培养液,搅拌均匀。待酒精度和残
糖达到规定值,一般72h左右,终止酒精发酵。
2.2.4醋酸发酵
向酒精发酵醪液中加入10%驯化后醋酸菌二级种
子,搅拌均匀,保持28℃~30℃进行醋酸发酵(恒温摇床
120r/min)。待酸度达到规定值,一般约84h,终止醋酸发
酵,经硅藻土过滤得苹果醋,陈酿。陈酿后的苹果醋,由
于自身所含有的糖、醇、有机酸、甘油、氨基酸等成分,
通过氧化还原和分子间的聚合作用,有利于促进色素和
香气的形成,使得苹果醋更具有浓郁的果醋风味。
2.2.5调配
以苹果醋为主要原料,按配方比例加入其他辅料,
搅拌均匀,过滤后得苹果醋饮料。
2.2.6灌装、杀菌
将苹果醋饮料灌装至玻璃瓶,封盖。在85℃灭菌
20min,然后冷却至室温,即为成品。
3结果与讨论
3.1苹果皮核汁基本成分分析
对红富士苹果鲜榨皮核汁、皮核清汁和正常果汁
(同批次的完整苹果榨取的果汁)的基本成分进行了测
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中 国 酿 造
表2优化苹果醋饮料配方正交试验因素水平
Table2.Factorsandlevelsoftheorthogonaltestonapple
vinegarformula
A果葡糖浆/%B苹果醋/% C柠檬酸钠/%Dβ-环状糊精/%
1 8 6 0.02 0.05
2 10 7 0.04 0.1
3 12 8 0.06 0.15
水平
定,结果见表1。
实验结果表明,3种苹果汁都呈淡黄色。鲜榨苹果皮
核汁呈粥状,黏稠度高,含有大量果肉,苹果香气小,有
明显的酸涩味。正常苹果汁流动性好,含果肉少,浅黄色,
苹果香气浓郁。苹果皮核清汁澄清透明,浅黄色,酸涩
味较小,有清淡的苹果香气。鲜榨苹果皮核汁因苹果皮
核附着的果肉偏薄和较少,经鼠笼式破碎机破碎后不
容易保持颗粒状态,因而不利于正常榨汁操作。
从表1可以看出,鲜榨皮核汁的总多酚和PPO指标
明显高于正常果汁,说明皮核汁更容易发生褐变,这可
能与苹果核榨汁过程中发生的苹果籽部分破碎有关。
经果胶酶澄清处理后的苹果皮核清汁,透光率显著增
加,总糖、还原糖、总酸、pH值和色度变化不大,其他成
分明显减少。
3.2苹果皮核清汁的酒精发酵和醋酸发酵
对驯化后酵母培养液和驯化后醋酸菌二级种子分
别进行了同等条件下的发酵能力测试,并和未驯化的对
照样分析比较,结果如图1和图2所示。
由图1和图2可知,经驯化的酵母菌和醋酸菌的发
酵速度和得率均明显高于未驯化的对照样。驯化酵母
酒精发酵终止后,酒精醪液的酒精度为5.45%(v/v),总
酸0.335g/100mL,还原糖0.198g/100mL。驯化醋酸菌醋
酸发酵终止后,苹果醋总酸为4.52g/100mL。
3.3苹果醋饮料的调配
苹果醋的主要成分是醋酸,还含有微量的苹果
酸、乳酸、柠檬酸、琥珀酸等有机酸。由于醋酸具有极强
的刺激味,即使对陈酿30d后的苹果醋用水稀释后也很
难饮用。实验在稀释后的苹果醋中加入一定量的果葡糖
浆(固形物93.0%),以缓和醋酸的刺激味,并添加一定
量的柠檬酸钠和β-环状糊精,使口味更加柔和,协调自
然。对苹果醋饮料的配方进行L9(34)正交试验,因素水
平设计见表2,正交试验结果见表3。
由表3可知,RA>RB>RD>RC,即影响苹果醋饮料口
感风味的因素主次顺序是果葡糖浆>苹果醋>β-环状
糊精>柠檬酸钠;最优苹果醋饮料配方组合为A3B2C2D3,
注:数据为3次重复实验平均值;PPO为多酚氧化酶活性;“-”表示
未测定。
表1苹果汁的基本成分分析
Table1.Basiccomponentsofapplejuice
鲜榨苹果皮核汁 正常苹果汁 苹果皮核清汁
总糖/% 12.0 12.6 11.8
还原糖/(g·L-1) 90.86 91.63 89.23
总酸(以柠檬
酸计)/(g·L-1) 3.08 2.97 3.45
pH值 4.11 4.25 4.0
总多酚/(mg·100mL-1) 92.736 75.642 6.561
色度(420nm) 0.042 0.019 0.057
PPO(420nm) 34 22 -
总氮/(mg·100mL-1) 37.328 39.656 25.732
氨基酸态氮/
(mg·100mL-1) 13 15 11
透光率/% 17.2 65.8 98.1
项目
图1酒精发酵过程中酒精度的变化
Figure1.Comparisonofalcoholcontentduringalcoholic
fermentation
图2醋酸发酵过程中酸度的变化
Figure2.Comparisonofacidcontentduringaceticfermentation
产品开发


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2007No.8
SerialNo.173 ChinaBrewing
表3优化苹果醋饮料配方正交试验结果与分析
Table3.Resultoftheorthogonaltestonapplevinegarformula
实验号 A B C D 感官评分
1 1 1 1 1 64
2 1 2 2 2 85
3 1 3 3 3 73
4 2 1 2 3 82
5 2 2 3 1 81
6 2 3 1 2 75
7 3 1 3 2 78
8 3 2 1 3 92
9 3 3 2 1 81
K1 222 224 231 226
K2 238 248 248 238
K3 251 229 232 247
K1 74.0 74.7 77.0 75.3
K2 79.3 82.7 82.7 79.3
K3 83.7 76.3 77.3 82.3
R 9.7 8.0 5.7 7.0
最佳组合 A3B2C2D3
即果葡糖浆12%,苹果醋7%,柠檬酸钠0.04%,β-环状糊
精0.15%。
4产品质量标准
4.1感官指标
色泽:亮金黄色;香气:果香浓郁,具有苹果醋饮料
特有的香气;滋味:酸甜适口,柔和甘爽;体态:澄清透
明,无肉眼可见外来杂质。
4.2理化指标
可溶性固形物(20℃折光计法)≥10.0%;总酸(以
醋酸计)≥3.0g/L;总砷(以As计)≤0.2mg/L;铅(以Pb
计)≤0.05mg/L;铜(以Cu计)≤5mg/L;
4.3微生物指标
细菌总数≤100cfu/mL;大肠菌群≤3MPN/100mL;
酵母菌≤20cfu/mL;霉菌≤20cfu/mL;致病菌:不得检出。
5结论
对红富士苹果的皮核汁进行了成分分析,其总多
酚和PPO指标明显高于正常果汁,说明皮核汁更容易发
生褐变,这可能与苹果核榨汁过程中发生的苹果籽部
分破碎有关。经果胶酶澄清处理后的苹果皮核清汁,透
光率显著增加,总糖、还原糖、总酸、pH值和色度变化不
大,其他成分明显减少。
试验使用的经驯化后的酵母菌和醋酸菌在试验中表
现稳定,发酵速度和得率均明显高于未驯化的对照样。
在不向苹果皮核汁中添加白砂糖的情况下,苹果醋酸度
4.52g/100mL,符合GB18187-2000国家标准规定的要求。
利用苹果皮核开发苹果醋饮料产品,其感官指标、
理化指标和卫生指标均达到了国家有关标准的要求。
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醋的工艺研究[J].中国调味品,2003(4):12-16.
ProductDevelopment
据悉,经修订的葡萄酒国家标准将于2008年1月1日起在生产领域中实施。
新标准将葡萄酒分为优、优良、合格、不合格和劣质品5个等级,并对年份葡萄酒、品种葡萄酒和产地葡萄酒给出了
明确定义,按色泽将葡萄酒分为白葡萄酒、桃红葡萄酒和红葡萄酒;按含糖量将葡萄酒分为干葡萄酒、半干葡萄酒、半甜葡萄酒
和甜葡萄酒;按二氧化碳含量将葡萄酒分为平静葡萄酒和起泡葡萄酒。所有产品中均不得添加合成的着色剂、甜味剂、香精、
增稠剂。
新标准还将特种葡萄酒纳入规范之列,特种葡萄酒是用鲜葡萄或葡萄汁在采摘或酿造工艺中使用特定方法酿制而成的葡
萄酒。新标准的“术语和定义”属强制性条款,其含义如年份葡萄酒的年份必须是指葡萄采摘的年份,甜葡萄酒必须是含糖量>
45g/L的葡萄酒等。

策·
·


新的葡萄酒强制性国家标准:不得添加着色剂
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