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锦橙果醋酿造工艺研究



全 文 :235※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 10
锦橙果醋酿造工艺研究
蒋和体,杨 阳
(西南大学食品科学学院,重庆 400716)
摘 要:以锦橙为原料研制锦橙果醋,并对锦橙果醋的酿造工艺参数等进行研究,研究结果表明,果胶酶水解
的最佳条件为:加酶量0.127%、温度45.5℃、时间3.3h;酒精发酵的最优条件为:酵母接种量3%、温度28℃、
初始糖度16%;醋酸发酵的最优条件为:醋母接种量8%、温度32.5℃、酒精度7%(V/V);澄清效果以壳聚糖添
加量0.05%时为佳。
关键词:锦橙果醋;果胶酶;酒精发酵;醋酸发酵;澄清
Study on Brewing Technology of Glorious Orange Vinegar
JIANG He-ti,YANG yang
(College of Food Science, Southwest University,Chongqing 400716, China)
Abstract :This study aimed to optimize the process of using Jin orange as raw material to produce vinegar by alcohol and
acetic acid fermentations. The results showed the optimal conditions of pectinase hydr lysis are amount of pe tinase 0.127%,
temperature 45.5 ℃, and time 3.3 h; The optimal technological parameters of alcoholic fermentation are amount of yeast 3%,
temperature 28 ℃, and initial sugar content 16%; The optimal technological parameters of acetic fermentation are amount
vinegar agarics 8%, temperature 32.5 ℃ and alcohol content 7%. When the amount of chitosan is 0.05%, the effect of
clarification is good.
Key words:glorious orange vinegar;pectinase;alcohol fermentation;ac tic fermentation;clarification
中图分类号:TS264.22 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008)10-0235-04
收稿日期:2008-07-30
基金项目:重庆市教委资助项目([2007]KJ070202号)
作者简介:蒋和体(1963-),男,教授,博士,主要从事农产品加工研究。E-mail:jheti@126.com
果醋营养丰富,并有很好的食疗功效,能有效维
持人体酸碱平衡、清除体内垃圾、调节体内代谢、促
进血液循环、消除机体疲劳、具有开胃消食、延缓衰
老、解酒保肝等功效[1-2]。锦橙资源丰富,原材料成本
较低,以重庆开县锦橙为原料研制锦橙果醋,可使橙
汁中富含的维生素、矿物质、氨基酸等营养成分保留
在果醋中,大大提高了果醋保健功能。锦橙果醋的开
发为缓解鲜果滞销、增加农民收入、扩大果品资源的
深度加工利用提供了一条有效的解决途径。
随着生活水平的日益提高,果醋这一新型饮品具有
广阔的市场前景[2],果醋及衍生物将是调味品和饮料行
业的发展方向[3]。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
柑橘,重庆开县锦橙72-1;酿酒酵母AS2.185
(Saccharomyces cerevisiae Hansen) 中科院微生物研究
所;巴氏醋杆菌巴氏亚种(Acetobacter pasteurianus subsp.
pasteurianus De Ley et Frateur) 上海酿造研究所。
琼脂粉 成都科龙化工机厂;蒽酮 上海化学试剂
采购供应五联化工厂;亚铁氰化钾 成都市科龙化工试
剂厂;硫酸锌 重庆北碚化学试剂厂;偏重亚硫酸氢
钾 上海试剂四厂;硫酸 成都金山化学试剂有限公
司;硅藻土 广东台山化工厂。
1.2仪器与设备
手持折光仪、HH.BLL.600-S恒温培养箱 上海跃进
医疗器械厂;HH-1型数显恒温水浴锅 金坛市富华仪
器有限公司;752型分光光度计 上海棱光技术有限公
司;VD-650型无菌操作台 苏州净化设备有限公司;
800型离心沉淀机 上海手术器械厂。
1.3方法
1.3.1测试指标
可溶性固形物的测定:用手持折光仪法;酒精含
量的测定:酒精比重计法[4];总糖含量的测定:蒽酮比
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色法[5];总酸含量的测定:酸碱滴定法[6];VC含量的测
定:2,6-二氯酚靛酚法[7]。
1.3.2锦橙果醋加工工艺流程
本实验所确定的锦橙果醋加工工艺流程如下:
酵母菌→扩大培养

原料→清洗→榨汁→果胶酶处理→酒精发酵→醋酸发酵
→灭菌→陈酿→澄清处理→灭菌→成品
醋酸菌→扩大培养
1.3.3果胶酶水解果胶最优条件研究
锦橙中含有大量的果胶,果胶的存在会影响过滤、
降低果汁得率、影响果汁的稳定性。果胶酶可将果胶
分解为果胶酸小分子物质,从而去除果胶[9]。影响果胶
酶作用的因素有温度、p H值、时间、底物浓度及加
酶量等。由于本实验采用的锦橙pH值在果胶酶作用的
pH值范围内[8],同时为最大限度的保留锦橙的原有成
分,本实验在自然pH值及底物浓度下,对加酶量(A)、
温度(B)、时间(C)设计一个三因素10水平U10(1010)的均
匀试验方案,研究各因素对果汁得率的影响,以优选
出最佳水解条件。因素水平见表1。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A加酶量(%)0.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2
B温度(℃) 30 33 36 39 42 45 49 51 54 57
C时间(h) 1 1.52 2.53 3.5 4 4.55 5.5
表1 果胶酶水解果胶U10 (103) 均匀试验因素水平
Table 1 Factors and levels of U10 (103) uniform test on
enzymolysis of pectin by pectinase
1.3.4酒精发酵最优工艺条件研究
通过单因素试验设计锦橙果醋酒精发酵工艺参数
为:酵母菌接种量1%、3%、5%;发酵温度为24、
28、32℃;初始糖度为8%、12%、16%。为进一步
探讨在各因素共同作用下的最优发酵条件进行L9(33)正交
试验。因素水平见表2。
水平 因素
A接种量(%) B发酵温度 (℃) C糖度(%)
1 1 24 8
2 3 28 12
3 5 32 16
表2 酒精发酵正交试验因素水平
Table 2 Factors and levels of orthogonal test on alcohol fermentation
1.3.5醋酸发酵最优工艺条件研究
果醋生产中醋酸发酵的主要目的是酒精通过醋酸菌
被转化为醋酸,因此醋酸产量可作为一个表明发酵状况
和衡量产品质量的明显指标。大量研究表明,发酵温
度、发酵时间和初始酒度对醋酸发酵具有明显的影响。
通过单因素试验设计锦橙果醋醋酸发酵工艺参数为
醋酸菌接种量为4%、8%、12%;发酵温度为28、32.5、
37℃;初始酒度为(V/V)5%、7 、9%。为进一步探
讨在各因素共同作用下的最优发酵条件,按L9(33)正交
试验设计,对醋酸发酵最优工艺条件进行研究。因素
水平见表3。
水平
因素
A初始酒度(%) B接种量(%) C发酵温度(℃)
1 5 4 28
2 7 8 32.5
3 9 12 37
表3 醋酸发酵正交试验因素水平
Table 3 Factors and levels of orthogonal test on acetic fermentation
1.3.6锦橙果醋澄清试验
发酵结束后的锦橙果醋较为混浊,这主要是由于其
中含有悬浮状的酵母和醋酸菌菌体、锦橙组织碎片等。
为了达到果醋澄清透明的品质要求,必须进行澄清处理。
分别采用添加壳聚糖、硅藻土、琼脂、明胶和在
4000r/min条件下离心的方法,对锦橙果醋进行澄清实
验,在894nm下测定其透光率。见表4。
水平
因素
壳聚糖(%)硅藻土(%)琼脂(%)明胶(%)离心时间(min)
1 0.02 0.1 0.01 0.02 8
2 0.03 0.2 0.02 0.04 10
3 0.04 0.3 0.03 0.06 12
4 0.05 0.4 0.04 0.08 14
5 0.06 0.5 0.05 0.10 16
表4 锦橙果醋澄清试验因素水平
Table 4 Factors and levels of orthogonal test on clarification
2 结果与分析
2.1果胶酶水解果胶均匀试验结果
果胶酶在不同的试验因素水平下对果汁得率的影响
结果见表5。
采用SAS分析软件对试验数据进行回归分析,再
对方程进行优化得到回归方程Y=191.11-1786.49X1-
1.047X2+22.33X3-985.15X1+32.87X1X2+165.25X1X3-
0.96X2X3。对方程进行F检验,F=3108.75>F0.01(5,4)
=15.52所以回归方程极显著。根据标准回归系数的绝对
值,各因素对指标影响的主次顺序为X1(加酶量)>X3(时
间)>X2(温度)。求得最优条件:X1为0.127、X2为
45.5、X3为3.3,即果胶酶水解果胶得最佳条件为:加
酶量0.127%、温度45.5℃、时间3.3h,其果汁得率可
达到90.75%。
2

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试验号 A加酶量(%) B温度(℃) C时间(h) 得率(%)
1 1(0.02) 5(42) 7(4) 81.4
2 2(0.04) 10(57) 3(2) 82.8
3 3(0.06) 4(39) 10(5.5) 89.7
4 4(0.08) 9(54) 6(3.5) 71.9
5 5(0.1) 3(36) 2(1.5) 90.1
6 6(0.12) 8(51) 9(5) 78.6
7 7(0.14) 2(33) 5(3) 81.3
8 8(0.16) 7(48) 1(1) 85.4
9 9(0.18) 1(30) 8(4.5) 89.6
10 10(0.2) 6(45) 4(2.5) 74.5
表5 果胶酶水解果胶U10(103)均匀试验结果
Table 5 Results of U10(103) uniform test on enzymolysis of pectin
by pectase
2.2酒精发酵正交试验结果
由表6中级差R的数值可知,影响锦橙果醋酒精发
酵的各种因素中影响的强弱为:C>A>B,即在各影
响因素中,初始糖度对酒精发酵的影响较大。
A接种量(%) B发酵温度(℃) C初始糖度(%) 酒度(%)
1 1 24 8 4.2
2 1 28 12 6.5
3 1 32 16 6.1
4 3 24 12 6.6
5 3 28 16 6.7
6 3 32 8 4.5
7 5 24 16 6.2
8 5 28 8 4.3
9 5 32 12 5.7
T1 16.8 17.0 13
T2 17.8 17.5 18.8
T3 16.2 16.3 19.9
X1 5.60 5.67 4.33
X2 5.93 5.83 6.27
X3 5.40 5.43 6.33
R 0.53 0.40 2.00
表6 酒精发酵正交试验 L9(33)结果
Table 6 Results of orthogonal test L9(33) on alcohol fermentation
图1 酒精发酵正交试验指标平均值与因素水平关系
Fig.1 Relationships of average of index with levels of different
factors of orthogonal test on alcohol fermentation
7
6
5
4
3


(
%
)
A1A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2C3
通过比较正交试验的各组数值及对图1的分析,可
以得出:A2B2C3为锦橙果醋酒精发酵的最佳条件,即
经过果胶酶处理的果汁在接种量3%,发酵温度28℃,
初始糖度16%的条件下进行酒精发酵的效果较好。
2.3醋酸发酵正交试验结果
由表7中级差R的数值可知,影响锦橙果醋醋酸发
酵的各种因素中影响的强弱为:A>C>B,即在各影
响因素中,初始酒度对醋酸发酵的影响较大。
通过比较正交试验的各组数值及对图2的分析,可
以得出:A2B2C2为锦橙果醋醋酸发酵的最佳条件,即
经过酒精发酵的锦橙果汁在初始酒度7%(V/V)、接种量
8%、发酵温度32.5℃的条件下进行醋酸发酵的效果较好。
A初始酒度(V/V)B接种量(%)C发酵温度(℃) 酸度(g/100ml)
1 5 4 28 3.45
2 5 8 32.5 3.73
3 5 12 37 3.61
4 7 4 32.5 4.12
5 7 8 37 4.35
6 7 12 28 4.09
7 9 4 37 3.85
8 9 8 28 3.81
9 9 12 32.5 4.03
T1 10.79 11.42 11.35
T2 12.56 11.89 11.88
T3 11.69 11.73 11.81
X1 3.60 3.81 3.78
X2 4.19 3.96 3.96
X3 3.90 3.91 3.94
R 0.59 0.15 0.18
表7 醋酸发酵正交试验 L9(33)结果
Table 7 Results of orthogonal test L9(33) on acetic fermentation
2.4锦橙果醋澄清实验结果
发酵好的锦橙果醋分别采用添加壳聚糖、硅藻土、
琼脂、明胶,以及采用离心的方法进行澄清实验,澄
清效果如下。由图3~7可知,所采用的不同澄清方法
中,添加壳聚糖的澄清效果较好,壳聚糖的添加量为
0.05%,透光率可达到98.4%。
2.5锦橙果醋主要理化性质
成品锦橙果醋色泽光亮,呈浅黄色,清凉透明,
无悬浮物及沉淀;香气甘爽,果香淳厚。
以上述实验所得最佳工艺参数发酵锦橙果醋,原料
图2 醋酸发酵正交试验指标平均值与因素水平关系
Fig.2 Relationships of average of index levels of different factors
of orthogonal test on acetic fermentation
4.4
4.2
4
3.8
3.6
3.4
3.2
3


(
g
/
1
0
0
m
l
)
A1 A2A3 B1 B2 B3 C1 C2C3
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果汁与成品果醋主要理化性质测定结果,见表8。
图3 壳聚糖的澄清效果
Fig.3 Effects of chitosan content on clarification
100
98
96
94
92
90



(
%
)
壳聚糖用量(%)
0.020.030.040.050.06
图4 硅藻土的澄清效果
Fig.4 Effects of diatomite content on clarification
62
60
58
56
54
52
50



(
%
)
硅藻土的用量(%)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
图5 琼脂的澄清效果
Fig.5 Effects of agar content on clarification
90
88
86
84
82
80



(
%
)
琼脂的用量(%)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
图6 明胶的澄清效果
Fig.6 Effects of glutin content on clarification
49
47
45
43
41
39
37
35



(
%
)
明胶的用量(%)
0.020.040.060.08 0.1
图7 离心的澄清效果
Fig.7 Effects of centrifugation on clarification
52
50
48
46
44
42
40
38



(
%
)
离心时间(min)
8 10 12 14 16
3 结 论
加酶量为0.127%、温度45.5℃、时间3.3h时,果
胶酶水解效果较好;酵母菌接种量为3%、温度28℃、
初始糖度16%时,酒精发酵有较好的效果,在各影响
因素中,初始糖度对酒精发酵效果的影响较大;醋酸菌
接种量为8%、温度32.5℃、初始酒精度7%(V/V)时,
醋酸发酵效果较好,在各影响因素中,初始酒度对醋
酸发酵效果的影响较大;澄清实验中,壳聚糖的澄清效
果较好,壳聚糖添加量为0.05%时,透光率可达98.4%。
参考文献:
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社, 1996.
可溶性固形物 总糖含量 总酸含量 V C pH
(%) (g/100g)(g/100ml)(mg/100g)
原料果汁 10 10.28 0.6144 0.85 3.3
成品果醋 4 1.54 4.12 0.76 2.8
表8 原料果汁与成品果醋主要理化性质
Table 8 Main qualities of original orange juice and orange
vinegar