柿子果醋饮料加工工艺的研究

柿子果醋饮料加工工艺的研究赵爱萍（陇东学院农林科技学院甘肃庆阳745000）摘要以柿子为原料，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90min；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%。关键词柿子,果醋，果胶酶，酒精发酵，醋酸发酵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。1材料与方法1.1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。1.2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。1.3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。1.4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。1.5实验方法1.5.1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1.5.2操作要点1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。2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。3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。4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。5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。6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。7杀菌：在70～75℃下灭菌15min，冷却至室温。1.5.3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）2结果与分析2.1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。2.1.1温度对果胶酶的影响图1温度对出汁率的影响304050607080904045505560温度/℃出汁率/%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℃。2.1.2加酶量对出汁率的影响图2加酶量对出汁率的影响304050607080900.010.0150.020.0250.03加酶量/%出汁率/%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。2.1.3酶解时间对出汁率的影响图3酶解时间对出汁率的影响30405060708090306090120150酶解时间/min出汁率/%由图3可看出，酶解时间在90min以内对柿子出汁率的影响较明显，90min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90min最为合适。因此在温度55℃、加酶量0.02%、酶解时间90min的条件下，柿子的出汁率可达到79%。2.2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/℃11882422010263221228表3酒精发酵正交实验结果编号ABC酒精度/%11115.321226.531334.442125.852238.062317.773136.883217.093327.2K116.217.920.0K221.521,519.5K321.019.319.2k15.46.06.7k27.27.26.5k37.06.46.4R1.81.20.3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ABC,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。2.3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/℃16832271034381236表5醋酸发酵正交实验结果编号ABC酸度/（g/100ml）11113.3921222.7331332.3242122.5752233.4662314.2973134.0383214.6593322.82K18.449.9912.33K210.3210.848.12K311.509.439.81k12.813.334.11k23.443.612.71k33.833.143.27R1.020.471.40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，CAB,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。2.4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/%1751.52962.031172.5表7柿子醋饮料调配的正交实验结果编号ABC感官评分11116.621227.031336.942127.252237.962316.873137.483216.693327.0K120.521.220.0K221.921.521.2K321.120.722.2k16.837.076.67k27.307.177.07k37.036.907.40R0.470.270.73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。2.5产品质量指标2.5.1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。2.5.2理化指标总固形物≥7.5g/100mL总酸≥0.5g/100mL总糖≥5-7g/100g2.5.3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。3结论3.1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90min，经酶解后，柿子的出汁率达到79%；3.2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4.65g/100mL；3.3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]刘向兵,李立国.高等学校实施战略管理的理论探讨[J].科技信息.2010(23)[2]祁顺生.以价值为基础的要素与企业[J]..中国教育期刊学会.2001(02)[3]张振川.现代企业风险价值管理问题探讨[J].会计研究.2004(03)[4]汤谷良,林长泉.打造VBM框架下的价值型财务管理模式[J].会计研究.2003(12)[5]胡笑寒,万迪昉.战略控制方法与管理控制方法的比较及发展研究[J].广东科技.(04)[6]何有缘,侯兰,任洪斌.信息沟通中经理人应遵循的“531”策略[J].中国职教期刊学会.(04)[7]德国胜.提高变电站电力系统自动化的技术途径探讨[J].黑龙江科技信息.2010(36)[8]刘萍.从经济学角度分析公允价值与市场价值[J].中国科教期刊学会.2002(12)[9]王春美,闫