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柿子果醋饮料加工工艺的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-10

以柿子为原料,经过酒精发酵、醋酸发酵和调配等工艺,研制出柿子果醋饮料。经单因素试验得出最佳的果胶酶酶解条件是温度55℃、加酶量0.02 %、酶解时间90 min;经正交试验得出酒精发酵的最佳条件是表观糖度20%、酵母接种量10%、发酵温度24℃,发酵5d;醋酸发酵的最佳条件是酒精含量8%、醋酸菌接种量10%、温度32℃,发酵7d;柿子果醋饮料的最优配方为柿子果醋用量9%、白砂糖用量6%、蜂蜜用量2.5%。




  赵爱萍(陇东学院农林科技学院甘肃庆阳 745000)


  食醋是我国传统的酸性调味料,但粮食酿造的食醋长期以来一直占据着主导地位,果醋并没有引起人们过多的注意。果醋作为一种新型饮品,因其独特的口味,丰富的营养价值及多种保健功能,早在二十世纪九十年代就已风靡欧美、日本等发达国家。近年来在我国随着果醋营养、保健作用的不断被发现,消费者已逐渐认识并开始接受果醋产品,目前国内已有对山楂醋、苹果醋、桑果醋、青梅果醋等的相关研究,果醋饮料以其特有的风味和保健功能,越来越被人们所关注。


  我国水果资源丰富,具有开发果醋的有利条件。柿树是我国主要的栽培果树之一,其分布地域辽阔,资源丰富。其果糖、蔗糖、葡萄糖的含量比苹果、梨、桃、杏都高,又有“最甜的水果”之称,


本研究以新鲜柿子为主要原料来研制柿子果醋饮料,不仅可以充分利用柿子的资源优势,扩大酿醋原料资源范围,提高柿子的附加值,而且又可以提高果农的栽培积极性,带动地方经济的发展,对节约粮食、维护消费者身体健康具有深远意义。


  一、材料与方法


  原料和试剂。成熟柿子,蜂蜜,白砂糖:市售。柠檬酸,亚硫酸钠,单宁,明胶:食品级。盐酸,斐林试剂、酒精(95%),果胶酶。


  菌种。酵母菌:高活性干酵母,安琪酵母股份有限公司;醋酸菌:A104,陕西省微生物制品研究所。


   主要仪器设备。恒温发酵罐、高压均质机、高速离心机、水果多功能打浆机、高温杀菌锅、酸度计、手持折光仪、电子天平。


   基本指标的测定。酒精度:重铬酸钾比色法;糖度:手持折光仪法;总酸(以醋酸计):酸碱中和滴定法。


  实验方法。工艺流程:柿果→分选→自然脱涩→去蒂清洗→打浆→果胶酶酶解→调整糖分(按要求调整)


  酵母菌    醋酸菌


        ↓        ↓ 


  →杀菌→酒精发酵→醋酸发酵→过滤→调配→杀菌→成品


  操作要点:自然脱涩:将分选的柿果放在干燥通风处让其自然脱涩变软,可防止或减轻复涩。果胶酶酶解:先将柿浆按其质量的1/2加水搅匀,迅速加热至沸腾保持15-20min后立即冷却,冷却至55℃时加入0.2%果胶酶,保温45-50℃,酶解2h。酒精发酵:往柿汁里接入酵母菌进行酒精发酵,控制温度,当酒精含量在一定值时终止发酵,大约酒精发酵基本完成。醋酸发酵:酒精发酵完成后接入醋酸菌培养液进行醋酸发酵,控制温度,发酵到酸度不再上升时终止发酵。过滤:醋酸发酵完毕后,让醋液通过250目的筛网,将果肉等碎屑过滤除去。调配:以柿子果醋为基料,加入蜂蜜、白砂糖、纯净水等调配成柿子果醋饮料。杀菌:在 70~75℃下灭菌 15min,冷却至室温。


  感官评价。按设计方案进行调配,由10名评判员对试验产品的滋味、香气、形态、色泽等感官指标进行评分,评分标准见表1,评定结果取10人评分平均值。


  表1  柿子醋饮料感官评分标准


  项目评价


  滋味   口感好,酸甜适度,爽口,无异味,无涩味(3.5-3.0)


     口感较好,酸甜比例不合适,无异味,有少许涩味(2.9-2.5)


     口感差,酸甜比例合适,有异味, 有涩味(﹤2.4)


  香气   具有柿子香味, 味道柔和,刺激味少(1.5-1.0)


     稍有柿子香味, 有刺激味(0.9-0.5)


     无香味,刺激味较重(﹤0.5)


  形态饮料澄清,透明, 无沉淀(3.0-2.5)


     饮料澄清,透明, 有少量沉淀(2.4-2.0)


  饮料澄清,透明度差,有较多的沉淀(﹤1.9)


  色泽 淡黄色或棕黄色,色泽发亮(2.0-1.5)


     淡黄色,色泽发暗(1.4-1.0)


     无色(﹤0.9)


  二、结果与分析


  提高出汁率的最佳工艺条件。由于柿子中含有大量果胶,它的存在不但不利于取汁,而且影响发酵,同时对成品的非生物稳定性有不利影响,使柿子醋产品在贮藏过程中易出现浑浊、沉淀等现象。为了避免这些现象的发生,在生产加工中柿子必须先经过果胶酶处理才可进入发酵过程。果胶酶可以将果胶大分子水解成小片段,从而提高柿子出汁率。用果胶酶酶解后,使果胶降解为半乳糖等低分子物质,不但提高了原料的出汁率,也为后期生产打下了良好基础。


  温度对果胶酶的影响。由图1可看出,在55℃之前,出汁率随着温度的升高而升高,但当温度到了60 ℃时,出汁率反而下降,这是因为果胶酶在其有效温度范围内,随着温度的升高其活性也增强,当温度超过其有效温度时,其活性就会降低,出汁率也降低。所以确定果胶酶酶解的最佳温度是55 ℃。


  加酶量对出汁率的影响。由图2显示出,出汁率随着加酶量的增加而升高,加酶量在0.02 %之前,其出汁率增幅较大,而加酶量在0.025 %和0.03 %时,出汁率增加较缓慢,出于经济因素的考虑,选择0.02 %的加酶量最合适。


  酶解时间对出汁率的影响。由图3可看出,酶解时间在90 min以内对柿子出汁率的影响较明显,90 min之后,虽然出汁率有所增长,但增长缓慢,出于经济因素的考虑,选择酶解时间为90 min最为合适。



   因此在温度55 ℃、加酶量0.02 %、酶解时间90 min的条件下,柿子的出汁率可达到79%。


  酒精发酵。 在这一阶段考虑各种因素对酒精发酵的影响,确定酒精发酵的最佳工艺条件。在一定条件下,表观糖度、酵母接种量、发酵温度是影响酒精发酵的重要因素。因此,以表观糖度A、酵母接种量B、发酵温度C为三因素,采用L9(34)进行正交实验,以确定酒精发酵的最佳条件。试验设计的各因素水平见表2,正交实验结果见表3。


  表2  酒精发酵正交实验的因素水平表


  水平A表观糖度/%B接种量/%C发酵温度/℃


  118824


  2201026


  3221228


  表3  酒精发酵正交实验结果


   编号ABC酒精度/%


  11115.3


  21226.5


  31334.4


  42125.8


  52238.0


  62317.7


  73136.8


    83217.0


  93327.2


  K116.217.920.0 


  K221.521,519.5 


  K321.019.319.2 


  k15.46.06.7 


  k27.27.26.5 


  k37.06.46.4 


  R1.81.20.3 


  由表1和表2的正交实验结果和极差分析可知,三个因素对酒精发酵结果影响程度的大小次序是A>B>C,较优的水平组合为A2B2C1,即表观糖度为20%,接种量为10%,发酵温度为24℃条件下,发酵时间为5d时产酒精率最高,此时残糖降至1%,结束酒精发酵。一般而言,接种量越多,发酵速度越快,而接种量过多,会使发酵培养基的营养物质多消耗在菌体细胞的生长繁殖上,使生成物的量减少。


  醋酸发酵。醋酸发酵采用液态深层发酵法。在这个阶段,影响醋酸发酵的主要因素有溶解氧,初始酒精浓度,接种量,PH值,温度和时间等。采用正交实验考查酒精含量,接种量,发酵温度等因素对醋酸发酵效果的影响,测定发酵液总酸含量,以酒精转化率为评价指标,优化柿子果醋醋酸发酵工艺条件参数。试验设计的各因素水平见表4,正交实验结果见表5。


  表4  醋酸发酵正交实验的因素水平表


  水平A酒精含量/%B接种量/%C发酵温度/℃


  16832


  271034


  381236


  表5  醋酸发酵正交实验结果


   编号ABC酸度/(g/100ml)


    11113.39


  21222.73


  31332.32


  42122.57


  52233.46


  62314.29


  73134.03


  83214.65


  93322.82


   K18.449.9912.33 


  K210.3210.848.12 


  K311.509.439.81 


  k12.813.334.11 


  k23.443.612.71 


  k33.833.143.27 


  R1.020.471.40 


  由表3和表4的正交实验结果和极差分析可知,A3B2C1分别为3个因素的优水平,即醋酸发酵的最佳工艺参数为酒精含量8%,接种量为10%,温度32℃条件下发酵7d,柿果醋可获得最大的产酸量。比较各因素R可见,C>A>B,即在正交实验设计的水平中,酒精含量和发酵温度是影响醋酸发酵的主要因素,而接种量对产酸的影响较小。


 柿子果醋饮料配方的确定。经发酵所得的柿子果醋,酸味突出,但甜味较淡,因此,用白砂糖、蜂蜜等进行调配,以获得大众可接受的口感。采用正交实验考查柿子果醋、白砂糖、蜂蜜用量三因素对果醋饮料感官质量的影响,以柿子醋饮料的口感为考查指标来确定柿子醋饮料的最佳配方。试验设计的各因素水平见表6,正交实验结果见表7。


  表6  柿子醋饮料调配的正交实验的因素水平表


  水平A柿子醋用量/%B白砂糖用量/%C蜂蜜/%


  1751.5


  2962.0


  31172.5


  表7  柿子醋饮料调配的正交实验结果


   编号ABC感官评分


  11116.6


  21227.0


  31336.9


  42127.2


  52237.9


  62316.8


  73137.4


  83216.6


  93327.0


  K120.521.220.0


  K221.921.521.2


  K321.120.722.2


  k16.837.076.67


  k27.307.177.07


  k37.036.907.40


  R0.470.270.73


  对表7正交实验结果进行直观分析,A2B2C3为最优组合,即柿子醋用量9%,白砂糖用量6%,蜂蜜用量2.5%。由此判定在上述最优配方下,调配的柿子果醋饮料感官质量最佳。


  产品质量指标。感官指标--色泽:浅黄色至柿黄色,色泽发亮。香气:清香醇郁,具有和谐的食醋特有香味。口味:柔和甘爽,酸甜适口。形态:清亮透明,无悬浮物及沉淀物。


  理化指标。总固形物≥7.5 g/100mL;总酸≥0.5g/100mL;总糖≥5-7 g/100g。


  微生物指标。细菌总数≤50个/mL;大肠菌群≤3个/100mL;致病菌:未检出。


  三、结论


   经单因素实验,得出柿子果醋发酵时果胶酶酶解的最佳工艺条件是:温度55℃、加酶量0.02 % 、酶解时间90 min ,经酶解后,该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://www.ems86.com总第459期2012年第22期-----转载须注名来源柿子的出汁率达到79 %;


  通过正交实验,得出酒精发酵最佳工艺条件为表观糖度20%、接种量为10%、发酵温度为24℃,发酵5d,所得的酒精浓度为8.2%;醋酸发酵的最佳工艺条件为酒精含量8 %、接种量10%、温度32℃的条件下,发酵7d,所得的柿子醋的酸度为4.65 g/100mL;


   通过正交实验,得出柿子果醋饮料的最优配方是柿子果醋用量9%、白砂糖用量6%、蜂蜜用量2.5 %。由以上工艺得出的柿子果醋饮料呈柿红色,酸甜适中,具有柿子果香、浓郁的蜂蜜香气。


  参考文献


  [1] 王春霞.新一代健康饮品-果醋[J].食品工业科技,2004.04


  [2] 王同阳.液体发酵柿子醋的工艺研究[J].食品科技,2007.07


  [3] 姚云游.桑果果醋发酵工艺研究[J]. 中国酿造,2005.06


 
 
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