全 文 :欧李果醋原料筛选及其工艺研究
李喜宏 ,庞静静 ,胡云峰 ,薛丽霞
(天津科技大学 食品工程与生物技术学院 ,天津 300457)
摘要:以欧李为原料 ,采用液态发酵工艺 ,从原料筛选 、酒精发酵工艺及醋酸发酵最适温度 、酒
精度 、最适接种量方面进行研究 ,结果表明 ,选用 5号欧李果 ,进行 D处理后 ,在酒精含量为
6%的酒液中接入 10%的醋酸菌 ,30 ℃, 120 r/min的条件下摇床发酵 6 d是欧李醋最佳生产
工艺 。
关键词:欧李醋;酒精发酵;醋酸发酵
中图分类号:TS255.47 文献标识码:B 文章编号:1000-9973(2008)06-0033-04
Material and process study of Cerasus Humilis Vinegar
LI Xi-hong , PANG Jing-jing , HU Yun-feng , XUE Li-xia
(College of Food Engineering and Biotechnolo gy of T ianjin University of
Science&Technolo gy , Tianjin 300457 ,China)
Abstract:The effects of material , technics of alcoho lic fermentation , most suitable condi tion
of temperature , ethanol concentration and inocula tion dosage o f the acet ic fermentat ion on
the process of Cerasus Humilis Vinegar w ere studied , by using the liquid state fe rmentation
pro cess , A suitable fermentation pro cess w as determined in the article.The resul ts show ed
that high quality Cerasus Humilis Vinega r could be produced by optimal techniques such as:
choo se material marked 5 and disposal marked D , ethanol concentration is 6%, inoculation
do sage is 10%, fermented 6d under the condi tion of 120 r/min , while the temperature is
30 ℃.
Key word:Cerasus Humilis Vinegar;alcoholic fermentation;acetic fermentat ion
欧李(Cerasushum ilis(Bge.)Sok.)是我国特
有的蔷薇科樱桃属野生果树 ,其商品名为钙果 ,主
要以果实含钙量特高而得名。
20世纪 80年代中期 ,许多果树工作者意识
到了欧李潜在的价值 ,对其进行了系统的研究 ,
从而促进了欧李品种的优化选育以及种植面积
的扩增 。目前 , 欧李分布的北部地区包括山西
北部雁门关外和河北张家口 、丰宁县一带以及
内蒙古与山西 、河北相邻近的一些地区。仅丰
宁县欧李面积就可达 5300多公顷 ,年产野生果
品 1200 t[ 1] 。产量逐年增加 ,因此需要考虑加
工利用 。
欧李具有极高的利用价值 ,其果实含有丰富的
糖 、蛋白质、矿物质元素 、维生素 、氨基酸等营养物
质 ,尤其是钙和铁含量甚高 ,鲜果中钙含量可达
0.60 mg/g(苹果中钙含量为0.09 mg/g),其商品名
为钙果 ,对其进行深加工增值已成为发展趋势 ,酿制
成果醋就是其中一个方向。但是欧李果醋的原料筛
选以及其加工工艺到目前为止还是空白 ,所以本文
主要从这两点出发 ,解决技术难题。
收稿日期:2008-01-19
项目来源:天津市科技计划项目(07ZH NZNC03100)
作者简介:李喜宏(1960-),男 ,辽宁省人 , 教授 ,主要从事农产品保鲜与加工技术研究。
第 6 期
2008 年 6 月
中 国 调 味 品
CHINA CONDIMENT
No.6
June.2008
1 材料与方法
1.1 材料
原料:新鲜欧李采自北京延庆 ,主要有 4个品
种 ,其中人工种植的有三种 ,野生的有一种。将人
工种植的欧李以果皮的颜色不同命名为 3 号(果
皮为红黄色)、4号(果皮为红色)、5号(果皮为金
黄色)、野生的为 6号 。
菌种:ICV 活性干酵母;醋酸菌:AS1.41 天
津科技大学菌种室提供。
1.2 试剂
果胶酶:诺维信(中国)生物技术有限公司;白
砂糖:食品级等 。
1.3 主要设备
超净工作 、生化培养箱 、电热恒温鼓风干燥
箱 、电热恒温水浴锅 、循环水真空泵 。
显微镜 、恒温振荡器 、榨汁搅拌器 、高压灭菌
锅 、手持折光仪 、酒精比重计 、精密 pH 计 。
1.4 测定方法
可溶性固形物的测定:手持折光仪;还原糖的
测定:直接滴定法;乙酸的测定:酸碱滴定法;总酸
的测定:酸碱滴定法;VC 的测定:2 , 6-二氯靛酚
法;总糖的测定:斐林间接法[ 3] ;钙含量的测定:原
子吸收分光光度法 ;单宁的测定:高锰酸钾法;酒
精含量的测定:蒸馏法。
2 试验方法
2.1 欧李果醋工艺流程
欧李筛选 ※五种不同处理 ※欧李果浆 ※
酶制剂↑酶解 ※调整成分(糖度 、酸度)※加热杀菌※冷
却※酒精发酵←酵母菌
※醋酸发酵←醋酸菌
※粗滤※精滤※欧李醋
※杀菌罐装※检验※成品
2.2 欧李果醋原料的筛选
原料在欧李果醋加工过程中起着重要作用 ,
直接影响欧李果醋最终产品的品质 ,因此需要对
原料进行筛选。
2.2.1 不同原料所得原酒的比较
不同品种的原料加入相同的活性干酵母 ,采
用同一酿制工艺 ,在所得的原酒中以单宁 、乙酸含
量等为指标进行原料的筛选。
2.2.2 同一原料不同酿酒工艺所得原酒的比较
通过上面实验筛选出的原料 ,采用 A , B , C ,
D ,E 五种不同处理进行酿酒实验 ,在所得的原酒
中以单宁 、乙酸含量等为指标进行工艺的筛选。
A:不去皮核直接打浆 ,然后调糖度 、接入酵
母菌进行酒精发酵;B:冷冻后直接打浆 ,然后调
糖度 、接入酵母菌进行酒精发酵;C:烫漂 1 min后
打浆 ,然后调糖度 、接入酵母菌进行酒精发酵;D:
烫漂 1 min后去皮再打浆 ,然后调糖度 、接入酵母
菌进行酒精发酵;E:去核后打浆 。
2.3 欧李醋醋酸发酵最佳条件的确定
本试验采用了 AS1.41醋酸菌作为醋酸发酵
菌种[ 4] ,该菌生长适应温度为 28 ~ 30 ℃,发酵产
酸温度为 28 ~ 33 ℃,最适 pH 值为 3.5 ~ 6.0 ,而
耐酒精浓度为 8%(体积分数),最高产醋酸为 7%
~ 9%。
2.3.1 不同酒精含量对醋酸发酵的影响
酒精是醋酸菌繁殖代谢的主要营养物质 ,调
整欧李酒液酒精度为 5%, 6%, 7%, 8%, 9%,接
入 10%的 AS1.41 ,在 30 ℃, 120 r/min的条件下
摇床发酵 ,定期测定乙酸含量 ,确定醋酸发酵的最
佳酒精含量。
2.3.2 不同接种量对醋酸发酵的影响
同许多发酵过程一样 ,接种量的大小直接影
响醋酸发酵周期 。在相同的醋酸发酵酒液中 ,分
别以 3%, 5%, 7%, 10%, 12%, 15%的接种量接
入醋酸菌种子 ,在30 ℃,120 r/min的条件下摇床
发酵 ,定期测定乙酸含量 ,确定醋酸发酵的最佳接
种量 。
2.3.3 醋酸发酵正交实验方案
表 1 醋酸发酵试验因素水平
Table1 Factors and levels o f acetic fermentation experiment
水
平 A 温度(℃) B 酒精度(%) C 接种量(%)
1 28(A1) 6(B1) 5(C1)
2 30(A2) 7(B2) 10(C2)
3 32(A3) 8(B3) 15(C3)
为确定醋酸最佳发酵条件 ,以发酵温度(℃)、
酒精度(V∶V%)、接种量(%)三个因素进行了 3
因素 3水平的 L9(33)正交实验 ,120 r/min摇床发
酵 6d ,以总酸量(以醋酸计)/(g/dL)作为试验指
34 总第 352期 中 国 调 味 品
标进行试验 ,各因素水平安排如表 1。
3 结果与分析
3.1 新鲜欧李中主要指标的测定结果
表 2 新鲜欧李中主要指标的测定结果
Table2 Results of the primary index o f fresh
ce rasus humilis
原
料
T SS
(%)
总酸
(g/dL)
出
汁
率
(%)
还原糖
(%)
总糖
(%)
钙含量
(1×10-2
mg/g)
VC
(1×10-2
mg/g)
口感
3号 12.0 2.4 50.12 3.47 5.25 32.56 3.90 酸甜
4号 11.0 0.64 42.46 2.95 5.36 23.02 6.83 稍酸涩
5号 9.0 1.9 46.07 3.67 5.28 26.85 9.21 酸甜
6号 10.0 0.56 48.61 3.69 5.13 44.52 4.48 较酸涩
注:TSS:可溶性固形物(%);总酸:(以酒石酸计)
(g/ dL);还原糖:(以葡萄糖计)(%)。
对四种欧李果实中糖 、酸 、钙及 VC 含量分析
结果列于表 2。从表 2中可以看出 , 6号果钙含量
最高 ,可达 44.52×10-2 mg/g ,4号果钙含量最低 ,
为 23.02 ×10-2 mg/g , 平均钙含量为 31.74×
10
-2
mg/g ,而苹果钙含量只有9×10-2 mg/g ,所以
是苹果钙含量的3.5倍;可溶性固形物 5号果中最
低 ,只有9%,3号果中最高 ,达 12%;总酸含量差异
较大 ,极值为 1.84×10-2 g/mL;4种欧李总糖含量
相差不大 ,但欧李与桃 、杏 、李等核果类相比 ,总糖
含量较低;4种欧李中 ,5号果的 VC 含量最高 ,为
9.21×10-2 mg/g。从口感可得出 ,四种果都有酸
味 ,但是 6号果涩味浓 ,可能单宁含量高 。
3.2 欧李果醋原料的筛选
表 3 不同原料所得原酒的比较
Table3 Compare o f raw wine o f diffe rent material
原酒 还原糖(%)
酒度
(%)
单宁
(g/ dL)
乙酸
(g/ dL)
3 号原酒 1.10 8.6 0.098 0.38
4 号原酒 1.23 8.2 0.16 0.47
5 号原酒 1.22 8.3 0.071 0.46
6 号原酒 1.20 8.4 0.18 0.49
四种原料经过同一酿酒工艺最终所得原酒的
各项指标列于表 3。由表 3可知 ,经过同一酿造
工艺制得的 4种不同原酒其还原糖 、酒度差异不
大;乙酸含量稍有差异 ,其极值为 0.11 g/dL;单
宁含量也稍有差异 ,以 6号原酒的单宁含量最高 ,
可达 0.18 g/dL ,以 5号原酒的单宁含量最低 ,为
0.071 g/dL。单宁是影响果酒涩味的重要因素 ,
含量高 ,果酒的口感较差 ,最终影响果醋的口感 ,
因此采用欧李酿制果醋最好选用原酒中单宁含量
较低的品种 ,从表 3中可以看出 ,采用原酒中单宁
含量最低的 5号欧李果酿制果醋适宜。
表 4 同一原料不同酿酒工艺所得原酒的比较
Table4 Compare of raw w ine of differ ent vintage
pr ocess f rom the same ma te rial
原酒 还原糖(%)
酒度
(%)
单宁
(g/ dL)
乙酸
(g/ dL)
A 1.20 8.3 0.071 0.46
B 1.22 8.4 0.11 0.51
C 1.22 8.4 0.093 0.42
D 1.22 8.4 0.06 0.48
E 1.16 7.9 0.075 0.48
欧李鲜果中单宁含量为233×10-2 mg/g[ 5] ,
但未成熟时 ,含量较高 ,因而果实有涩味 。在对其
不同深加工后单宁残留量见表 3 ,由表 4可见 ,D
处理后所得欧李原酒中的单宁含量最低 , 仅为
60 mg/dL。单宁是影响果酒涩味的重要因素 ,含
量高 ,果酒的口感较差 ,最终影响果醋的口感 ,因
此采用欧李酿制果醋最好选用原酒中单宁含量较
低的加工工艺 。从表 4中可以看出 ,采用原酒中
单宁残留量最低的 D处理适宜 。
3.3 欧李醋醋酸发酵最佳条件的确定
3.3.1 不同酒精含量对醋酸发酵的影响
表 5 不同酒精含量对醋酸发酵的影响
Table5 Effect of different alcohol content
on acetic fermentation
时间
(h)
酒精含量%(v/ v)
5 6 7 8 9
0 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58
24 1.06 1.08 1.06 0.80 0.77
48 1.40 1.47 1.84 1.45 1.28
72 1.87 2.54 1.70 2.78 2.35
96 2.04 2.80 2.93 3.03 2.32
120 2.44 3.28 2.67 3.56 3.18
144 2.70 3.56 2.85 3.66 3.23
酒精转酸
率(%) 41.14 48.21 31.47 37.41 28.59
由表 5可以看出 ,初始酒精浓度过高会抑制
醋酸菌的生长和代谢 ,使产酸量下降 ,酒精含量为
6%的欧李酒液酒精转酸率最高 ,因此 6%酒精含
量最为适宜。
35第 6期 试验研究 欧李果醋原料筛选及其工艺研究
3.3.2 不同接种量对醋酸发酵的影响
表 6 不同接种量对醋酸发酵的影响
Table6 Effect of different inocula tion do sage
on acetic fermentation
时间
(h)
接种量%(v/ v)
3 5 7 10 12 15
0 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32
24 0.34 0.36 0.46 0.48 0.48 0.51
48 0.38 0.69 0.84 0.86 0.86 1.02
72 1.63 1.65 1.70 1.75 1.42 2.01
96 1.78 2.14 2.14 2.32 2.42 2.42
120 2.42 2.49 2.59 2.65 2.80 2.70
144 3.21 3.24 3.26 3.31 3.26 3.36
随着接种量的增加 ,产酸量有增加趋势 ,大量
接入培养成熟的醋酸菌 ,可以缩短醋酸发酵周期 ,
并减少了杂菌污染的机会 ,但是接种量过大时 ,发
酵液中的营养物质主要用于醋酸菌菌体细胞增值
上 ,并且有大量的代谢废物产生。由表 6 可以看
出 ,3%和 5%接种量产酸量偏低 , 15%接种量在
发酵过程种酸度变化明显 ,不易于发酵控制 ,所以
10%的接种量比较适宜。
3.3.3 醋酸发酵试验结果与分析
表 7 醋酸发酵试验结果 L9(33)
Table7 Data o f acetic fe rmenta tion experiment L9(33)
试验号 A 温度(℃)
B酒精度
(%)
C 接种量
(%)
总酸
(g/ dL)
1 1(28) 1(6) 1(5) 2.98
2 1(28) 2(7) 2(10) 3.17
3 1(28) 3(8) 3(15) 3.19
4 2(30) 1(6) 2(10) 4.20
5 2(30) 2(7) 3(15) 3.53
6 2(30) 3(8) 1(5) 3.60
7 3(32) 1(6) 3(15) 3.39
8 3(32) 2(7) 1(5) 3.30
9 3(32) 3(8) 2(10) 3.27
K1 9.34 10.57 9.88
K2 11.33 10.00 10.64
K3 9.96 10.06 10.11
K 1 3.11 3.52 3.29
K 2 3.61 3.33 3.55
K 3 3.32 3.35 3.37
R 0.50 0.19 0.26
醋酸发酵试验按照表 1设计的因素水平进行
3因素 3水平的 L9(33)正交实验 ,摇床发酵 6 d ,
以总酸量(以醋酸计)/ (g/dL)作为试验指标进
行试验 ,试验结果见表 5。
通过直观分析法 ,从表 7中可以看出醋酸发
酵最佳工艺条件是 A 2B1C2 ,即发酵温度为 30℃,
酒精含量为 6%,接种量为 10%。比较试验中 A ,
B ,C ,D极差 R值的大小 ,可以看出三个因素的主
次关系是 A(温度)>C(接种量)>B(酒精度)。
4 产品质量标准
4.1 感官指标
金黄色 、澄清透明 、欧李香味浓郁 、刺激又宜
人 、醋香纯正 、酸味柔和 、绵软爽口无异味。
4.2 理化指标
总酸(以乙酸计)3.80 g/dL ,还原糖(以葡萄
糖计)1.50 g/dL , 固 形物 4.0%, VC 含 量
1.7 g/dL 。
4.3 卫生指标
按GB2719-2003《中华人民共和国食醋卫
生国家标准》 。
5 结论
通过对欧李四种原料及其酒精发酵所得原酒
的理化指标分析 ,结果表明 ,选用 5号欧李果 ,酿
制欧李醋最适宜;通过对同一原料不同酿酒工艺
所得原酒的比较得出采用 D 处理酿制欧李醋最
适宜 。醋酸发酵正交试验的结果表明 ,液态发酵
工艺酿制欧李果醋适宜的醋酸发酵条件为:6%酒
精含量 , 10%醋酸菌接种量 , 发酵温度 30 ℃,
120 r/min摇床发酵 6 d 。
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36 总第 352期 中 国 调 味 品