全 文 ：No.5.2008
StudyonprocessofCerasusHumilisvinegar
PANGJing-jing,HUYun-feng,LIXi-hong*,WUQiang
(ColegeofFoodEngineeringandBiotechnology,
TianjinUniversityofScience&Technology,Tianjin300457)
Abstract:Theefectsofyeastsofthealcoholfermentation,enzyme,mostsuitableconditionoftheacetic
fermentationontheprocessofCerasushumilisVinegarwerestudied,byusingtheliquidstatefermentation
process.Asuitablefermentationprocesswasdeterminedinthearticle.Theresultsshowedthathighquality
CerasushumilisVinegarcouldbeproducedbyoptimaltechniquessuchas200mg/LICVasyeast,0.1%
enzymeⅡefects1hatroomtemperature,ethanolconcentrationis6%,inoculationdosageis10%,fermented
6dundertheconditionof120r/min,whilethetemperatureis30℃.
Keywords:CerasusHumilis;CerasusHumilisvinegar;alcoholicfermentation;aceticfermentation
欧李醋加工工艺研究
庞静静,胡云峰,李喜宏 *,吴 强
(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,从酒精发酵菌种、生物酶筛选以及醋酸发酵最适条件方
面进行研究,结果表明:加入200mg/L的ICV菌种,0.1%果胶酶Ⅱ室温酶解1h,在酒精度6%的酒
液中接入10%的醋酸菌,30℃,120r/min的条件下摇床发酵6d是欧李醋的最佳生产工艺。
关键词:欧李;欧李醋;酒精发酵;醋酸发酵
中图分类号:TS201.1 文献标志码:B 文章编号:1005-9989(2008)05-0054-04
收稿日期:2007-09-09 *通讯作者
基金项目:天津市科技计划项目(07ZHNZNC03100)。
作者简介:庞静静(1982—),女,山东人,硕士研究生,主要从事农产品加工及贮藏工程的研究工作。
欧李(Cerasushumilis(Bge.)Sok.)是我国特有的蔷薇
科樱桃属野生果树,主要分布在北方部分省区,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 60mg/100g(苹果中钙含量为 9mg/100g),
其商品名为钙果[1]。但欧李鲜食酸味较大,影响了销
路,加工成欧李果醋不仅提高欧李的附加值,还可以
节约粮食。
欧李pH值较低(pH3.0),而且是一种浆果,果胶
含量高,果肉与核又难以分离,所以采用液态发酵工
艺加工成果醋技术难度高。一是在酒精发酵中需要
耐酸性很强的酵母,二是要选用合适的果胶酶提高
欧李出汁率,三是将欧李加工成果醋到目前为止还
是空白,所以摸索出最佳工艺条件技术难度高。本文
从欧李醋加工工艺中的关键工序出发,解决以上技
术难题,开发出优质欧李醋新产品。
1 材料与方法
1.1 材料
新鲜欧李采自北京延庆;白砂糖:市售。
酿酒酵母:2号、13号、71号为天津科技大
学菌种室保藏菌种;冰酒酵母为本实验室保存菌种;
DV10、K1、安琪酵母、ICV、EC118、BY为市售的
活性干酵母;醋酸菌:AS1.41由天津科技大学菌种
室提供。
1.2 试剂
果胶酶Ⅰ:天津市诺奥科技发展有限公司;果
胶酶Ⅱ、果胶酶Ⅲ:诺维信(中国)生物技术有限公
司;果胶酶Ⅳ:天津佳益酶制剂公司。
1.3 主要设备
食品开发与机械
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2008.05.026
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超净工作台,生化培养箱,电子天平,电热恒
温鼓风干燥箱,电热恒温水浴锅,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,循环水真空泵。
1.4 测定方法
还原糖的测定:直接滴定法[2];糖度的测定:手
持折光仪[2];总酸的测定:酸碱滴定法[3];酒精含量
的测定:蒸馏法[3];pH值的测定:精密pH计。
1.5 菌种的活化与培养
酵母菌斜面培养基:12Brix麦芽汁 100mL,琼
脂1.5g。
醋酸菌斜面培养基:葡萄糖 1g,酵母膏 1g,
CaC032g,琼脂 1.5g,蒸馏水 100mL,灭菌后 70
℃滴加3～4滴无水乙醇。
酵母菌扩培培养基:经酶解、灭菌后的欧李汁。
醋酸菌扩培培养基:经酶解、灭菌后的欧李汁。
2 试验方法
2.1 工艺流程
酶制剂
↓
欧李分选→清洗→破碎去核→欧李果浆→酶解
→调整成分(糖度、酸度)→加热杀菌→冷却—
→酒精发酵→醋酸发酵→粗滤→精虑→欧李醋—
↑ ↑
酵母菌 醋酸菌
→杀菌灌装→检验→成品
2.2 酵母菌的筛选
欧李 pH值在 3.0,酸性极强,因此耐酸性酿酒
酵母的筛选是欧李醋加工过程中的重要技术环节。
筛选菌种为 2号、13号、71号、冰酒酵母、DV10、
K1、安琪酵母、ICV、EC118、BY共 10种菌,发酵
温度为室温。从还原糖的变化考察酵母的耐酸性。
2.3 果胶酶水解条件的确定
2.3.1 果胶酶的筛选 选用4个酶制剂公司的果胶酶,
分别命名为果胶酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。以欧李的出汁率
为主要指标,以透光率为次要指标对其进行筛选。
2.3.2 筛选出的果胶酶最佳水解条件的确定 通过上
面试验筛选出的出汁率得率最高的果胶酶,设计加
酶量、酶解时间、酶解温度的单因素试验,以出汁率
为指标确定果胶酶最佳水解条件。
2.4 欧李醋醋酸发酵最佳条件的确定
2.4.1 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℃、120r/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。
2.4.2 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。本试
验采用了AS1.41醋酸菌作为醋酸发酵菌种[4],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。
2.4.3 醋酸发酵正交试验方案 为了确定醋酸发酵最
佳发酵条件,以发酵温度(℃)、酒精度(v∶v,%)、接种
量(%)3个因素进行了3因素3水平的L9(33)正交试验,
摇床发酵6d,以总酸量 (以醋酸计)/(g/100mL)作为试
验指标进行试验,各因素水平安排见表1。
3 结果与分析
3.1 果胶酶的筛选
欧李是一种浆果,并且含有大量的果胶,这不
仅降低欧李汁得率,还会影响到欧李醋产品的稳定
性,使欧李醋产品在贮藏过程中易出现浑浊、沉淀等
现象。因此果胶酶的选用是提高欧李汁得率及开发
良好欧李醋产品的关键。由图1可知,欧李浆中添加
果胶酶Ⅱ的出汁率最高。从图2中可知,用果胶酶Ⅱ
酶解得欧李汁得的透过率在 90%以上。综合考虑,
选用果胶酶Ⅱ酶解欧李最好。
3.2 筛选出的果胶酶最佳水解条件的确定
果胶酶的水解受多种因素的影响,如温度、时
表1 醋酸发酵试验因素水平
水平
因素
温度/℃ A 酒精度/%B 接种量/%C
1 28 6 5
2 30 7 10
3 32 8 15
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
果胶酶
66
64
62
60
58
56
54
52
出
汁
率
/%
图1 不同果胶酶对欧李出汁率的影响
图2 不同果胶酶对欧李汁透光率的影响
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
96
94
92
90
88
86
84
透
光
率
/%
果胶酶
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间、酶量等[5]。本试验以出汁率为指标,确定果胶酶
Ⅱ最佳的用量、酶解时间、酶解温度。
由图 3可知,添加 0.1%的果胶酶Ⅱ时,欧李的
出汁率最高。由图 4可知,酶解 1h时,欧李的出汁
率最高。
酶解温度对果胶酶的酶解效果影响很大,由图5
可以看出,随着温度的升高,欧李出汁率也随之升
高,但是本工艺在酒精发酵时采用室温发酵法,虽然
发酵时产生热能,但发酵液最高温度仅在 30℃,在
30℃选用果胶酶Ⅱ可使欧李的出汁率由46.07%(不加
果胶酶时欧李的出汁率)提高到 62.1%,所以本工艺
选用果胶酶Ⅱ适宜。
3.3 酿酒酵母的筛选
图3 果胶酶Ⅱ用量对欧李出汁率的影响
0.05 0.1 0.15 0.2
58.56
67.22
63.2
67.268
66
64
62
60
58
56
54
果胶酶Ⅱ用量/%
出
汁
率
/%
68
66
64
62
60
58
0.5 1 1.5 2
酶解时间/h
出
汁
率
/%
图4 果胶酶Ⅱ酶解时间对欧李出汁率的影响
68
66
64
62
60
58
25 30 35 40 45
酶解温度/°C
出
汁
率
/%
61.21
62.1 62.29
65.79
67.22
图5 果胶酶Ⅱ酶解温度对欧李出汁率的影响
从表2中可看出,各菌种都有一定的耐酸能力,
但是发酵相同时间采用 ICV菌种发酵的还原糖降低
最快,适合欧李发酵,耐酸性最强。
3.4 不同酒精含量对醋酸发酵的影响
由表 3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。
3.5 不同接种量对醋酸发酵的影响
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殖上,并且
有大量的代谢废物产生。由表4可以看出,3%、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。
3.6 醋酸发酵试验结果与分析
表2 不同菌种对欧李发酵效果的影响
时间/h 2 13 71 冰酒酵母 DV10 K1 安琪酵母 ICV EC118 BY
24 3.37 3.58 2.41 2.21 2.51 1.74 2.57 1.26 4.37 1.76
48 0.95 1.01 1.46 0.88 1.20 1.21 1.04 0.97 2.32 1.15
72 0.74 0.76 0.87 0.80 0.71 0.70 0.62 0.58 1.24 0.69
96 0.55 0.52 0.72 0.61 0.54 0.53 0.50 0.48 0.86 0.53
120 0.48 0.45 0.57 0.54 0.49 0.46 0.43 0.39 0.71 0.47
表3 不同酒精含量对醋酸发酵的影响
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
酒精转
化率/%
2.70
41.14
3.56
48.21
2.85
31.47
3.66
37.41
3.23
28.59
表4 不同接种量对醋酸发酵的影响
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
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表5 醋酸发酵试验结果L9(33)
试验
号
因素 总酸
(g/100mL)A B C
1 1 1 1 2.98
2 1 2 2 3.19
3 1 3 3 3.19
4 2 1 2 4.20
5 2 2 3 3.53
6 2 3 1 3.60
7 3 1 3 3.39
8 3 2 1 3.30
9 3 3 2 3.27
K1 9.34 10.57 9.88
K2 11.33 10.00 10.64
K3 9.96 10.06 10.11
k1 3.11 3.52 3.29
k2 3.61 3.33 3.55
k3 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)正交试验,摇床发酵6d,以总酸
量(以醋酸计)/(g/100mL)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 5中可以看出,醋酸发
酵最佳工艺条件是 A2B1C2,即发酵温度为 30℃,酒
精度为6%,接种量为10%。比较试验中A、B、C极
差 R值的大小,可以看出 3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
樱桃红色、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)3.50g/100mL,还原糖(以葡萄糖
计)1.45g/100mL,固形物 4.5%,Vc含量 1.3g/100
mL。
4.3 卫生指标
符合 GB2719-2003《中华人民共和国食醋卫生
国家标准》。
5 结论
加入 0.1%的果胶酶Ⅱ,酶解 1h可有效提高欧
李出汁率。
液态发酵工艺酿制欧李果醋,选用 ICV菌种,
加入量为200mg/L。
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,30℃、120r/
min摇床发酵6d。
参考文献:
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食品添加剂开发与机械
5月5日,朝日啤酒株式会社(下称朝日啤酒)相关人士向 《华夏时报》透露,其与伊藤忠共同建成的山东朝日绿
源乳业有限公司于4月底正式生产品牌牛奶,先期针对性销往北京、上海与青岛三地市场。
“朝日啤酒此次推出的品牌牛奶将采用ESL技术,因此对运输系统要求较高,这也是其选择与伊藤忠合作的原因
之一。”朝日啤酒方面表示,此次成立的山东朝日绿源乳业有限公司总资产约 5650万人民币,朝日啤酒占出资比例
高达 90%,原料奶也将由此前建立的山东朝日绿源农业高新技术有限公司提供。新工厂将主要生产 250ml、500ml、
1L三种纸盒包装的无添加成分纯天然原味冷藏牛奶。
朝日啤酒为此制定的前期销售计划较为谨慎。据了解,朝日牛奶市场投放目前仅限于北京、上海与青岛三市,
按照朝日提供的生产计划,新工厂每天加工制造量为1-3吨,第一年的销售目标为1吨/天,之后计划逐步扩大销售
渠道。
“此时进入的时机较好。”中国奶业协会理事王丁棉如是说,对于未来乳品行业的影响,王丁棉认为由于销售网
点有限,前期规模较小,因此不会对行业产生较大影响,但对高端乳品市场来说,不可避免会带来一定的竞争压
力。 (高天海)
朝日啤酒在华打技术牌 开卖高端牛奶
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