利用蘋果渣生產(chǎn)蘋果醋的工藝研究

1、利用蘋果渣生產(chǎn)蘋果醋的工藝研究張居尚1,張文雋2,雷萍2,孫悅迎2,楊新文1,張慧2(11陜西省蘋果研究發(fā)展中心,西安710016;21陜西省微生物研究所,西安710043摘要:以蘋果渣為主要原料,經(jīng)過酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵生產(chǎn)蘋果醋飲料。探討了酵母菌種、醋酸菌種的馴化培養(yǎng);研究了發(fā)酵過程中糖度、酒度和酸度的變化,確定了果渣生產(chǎn)蘋果醋的工藝流程和最佳工藝參數(shù)。關(guān)鍵詞:蘋果渣;酒精發(fā)酵;醋酸發(fā)酵;蘋果醋中圖分類號(hào):TS264.22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1000-9973(200901-0069-03 Study on vinegar2brewing with apple sqeezing risd

2、ueZHAN G J u2shang1,ZHAN G Wen2jun2,L EI Ping2,SUN Yue2ying2,YAN G Xin2wen1,ZHAN G Hui2(11Shaanxi Center of Researching and Empoldering apple,Xian710016,China;21Shaanxi Instit ute of Micro biology,Xian710043,ChinaAbstract:Apple pomace apple were used as t he materials to produce apple vinegar drinks

3、,which was made t hrough alcoholic fermentation and acetic fermentation.The sugar content、alcohol content and acidity change in t he fermentative p rocess were st udied and determined.The result s determined t he mo st suitable Technics flow and technological parameters of use apple pomace to produc

4、e apple vinegar drinks.Key words:Apple pomace;et hanol p roducing;vinegar fermentation;apple vinegar我國果業(yè)產(chǎn)量和種植面積均居世界第一,各類果品產(chǎn)業(yè)達(dá)到6238萬噸/年,占世界總產(chǎn)量3968713萬噸的1517%,而蘋果則是果業(yè)主要產(chǎn)品,占果業(yè)總量的67%以上。隨著蘋果種植面積和產(chǎn)量的大幅度上升,果汁加工業(yè)也得到了迅猛發(fā)展。目前,我國蘋果產(chǎn)品(如果汁等加工中每年1t蘋果汁將產(chǎn)生014t蘋果渣,但僅有少量蘋果渣被用于深加工和直接用作飼料,絕大部分則被堆積在果汁廠附近,由于蘋果渣含水量較高,且含有豐

5、富的可溶性營養(yǎng)物質(zhì),及易腐敗變臭,不僅造成了資源浪費(fèi),而且污染環(huán)境。蘋果渣中含有多種適合和微生物生長繁殖的營養(yǎng)物質(zhì),因此可以利用蘋果渣發(fā)酵生產(chǎn)蘋果醋。目前市場上蘋果醋方興未艾,其澄清透明、風(fēng)味清爽。含有93種營養(yǎng)成分,能夠平衡人體內(nèi)19種礦物質(zhì),具有延緩衰老、軟化血管、預(yù)防心腦血管疾病,美容養(yǎng)顏等多種醫(yī)療保健作用,是一種價(jià)廉物美、老少皆宜的保健功能飲料。本研究充分利用蘋果渣中含有的營養(yǎng)成分,選擇合適的發(fā)酵工藝生產(chǎn)蘋果醋,以增加蘋果經(jīng)濟(jì)附加值,降低生產(chǎn)成本,提高其綜合經(jīng)濟(jì)價(jià)值,為實(shí)現(xiàn)其工業(yè)應(yīng)用提供一定參考依據(jù)123。1材料與方法111材料濕蘋果渣(來自果汁廠;酵母菌和醋酸菌(本所微生物資源中心提

6、供。112主要試劑葡萄糖,乙醇,瓊脂,酵母膏,碳酸鈣,氯化鈉,磷酸二氫鉀,氯酸鎂等,均為分析純。113主要儀器收稿日期:2008-10-18作者簡介:張居尚(1965-,男,高級(jí)工程師,主要從事蘋果深加工的開發(fā)與研究工作。96P HS225酸度計(jì),A E240電子天平,721分光光度計(jì),YXQCO1280高壓滅菌鍋,500W電爐,101電熱豉風(fēng)干燥箱,D H250電熱恒溫培養(yǎng)箱,SHZ2B 水浴恒溫振蕩器。114菌種的馴化培養(yǎng)及培養(yǎng)基11411酵母菌將濕蘋果渣在高壓滅菌鍋內(nèi)加熱到121,保溫30min高壓滅菌,冷卻至2830,再將酵母菌從保藏的斜面培養(yǎng)基上用無菌水洗下,以無菌操作接入冷卻的蘋果

7、渣中,2830溫度下培養(yǎng)48h,然后用同樣方法在進(jìn)行4次培養(yǎng),經(jīng)過5代蘋果渣中的馴化培養(yǎng),所得酵母在蘋果渣中能進(jìn)行很好的生長繁殖代謝,該酵母菌就作為蘋果渣酒精發(fā)酵專用酵母菌種,自蘋果酒醪中分離并接種到試管斜面培養(yǎng)基上,28左右培養(yǎng)72h。酵母培養(yǎng)基:70°Bx麥芽汁,2%瓊脂。馴化酵母培養(yǎng)液:將蘋果渣加5L水?dāng)嚢?并滅菌(90、20min后平均分裝到5只2000mL規(guī)格的錐形瓶(已干熱滅菌中,以無菌操作接入試管斜面培養(yǎng)基上的馴化酵母,在2830培養(yǎng)48h,即的馴化酵母培養(yǎng)液。11412醋酸菌醋酸菌的馴化培養(yǎng):將10g葡萄糖、2g酵母膏、4mL大豆多肽溶液分別溶解200mL蒸餾水中,分

8、裝于2個(gè)三角瓶中,在121滅菌30min,冷卻至30,在無菌條件下每瓶加入4mL95%的酒精,并接入醋酸菌種,在2930振蕩培養(yǎng)1824 h,得到純培醋酸菌種子液;醋酸菌的馴化培養(yǎng),在滅菌后的蘋果渣中接入5.0%的專用酵母馴化培養(yǎng)液,在2830培養(yǎng)72h,發(fā)酵醪的酒精度達(dá)5%左右,然后接種5%的醋酸菌種子液,在2931培養(yǎng)7d,得到醋酸菌第1代馴化種子液然后以同樣的方法經(jīng)第2,3,4,5代培養(yǎng)后,所得醋酸菌能較好地在蘋果渣酒精發(fā)酵液中生長繁殖,該菌種即可作為蘋果渣醋酸發(fā)酵專用菌備用。醋酸菌試管斜面培養(yǎng)基:酵母膏1%,葡萄糖1%,營養(yǎng)瓊脂3.3%,碳酸鈣2%,(95%乙醇3%。按實(shí)際需要配置培養(yǎng)

9、基。放入滅菌鍋中滅菌(121、30min,滅菌后擺成斜面?zhèn)溆?。斜面菌種應(yīng)于30培養(yǎng)72h。醋酸菌三角瓶擴(kuò)培培養(yǎng)基:酵母膏1%,葡萄糖1%,(95%酒精3%。按實(shí)際需要配置培養(yǎng)基,分裝到三角瓶中滅菌(121、30min,冷卻后備用。醋酸菌一級(jí)、二級(jí)種子培養(yǎng)基:90滅菌30min后的蘋果渣酒精發(fā)酵醪。接種量為10%。115主要檢測方法酸度:酸堿中和滴定測定;酒精度:蒸餾法;糖度:直接滴定法。2工藝流程和操作要點(diǎn)211工藝流程212操作要點(diǎn)21211Na HSO3的加入Na HSO3的加入量以SO2記為50L/L。21212糖度調(diào)整當(dāng)果渣糖分含量達(dá)不到發(fā)酵酒精度100的要求,可補(bǔ)加蔗糖或大米糖化來調(diào)

10、整糖度。補(bǔ)加蔗糖時(shí),先將糖按4倍加水,用蒸汽加熱至9598,殺菌2025s,經(jīng)過濾并冷卻至50時(shí)加入滅過菌的果渣中,然后將糖濃度調(diào)至12%左右。將濕蘋果渣滅菌(80、30min,冷卻至24,加入8%馴化后酵母培養(yǎng)液,攪拌均勻,密封。溫度控制在30左右,待酒精和殘?zhí)沁_(dá)到一定值時(shí),一般72h左右,終止酒精發(fā)酵。蘋果渣在酒精發(fā)酵后采用人工壓榨,得到的發(fā)酵醪用明膠澄清。21215醋酸發(fā)酵醋酸發(fā)酵接種10%的醋酸菌二級(jí)種子液,在37恒溫條件下噴霧回流發(fā)酵45d。21216醋酸噴霧回流法醋酸噴霧回流法發(fā)酵原理是將發(fā)酵醪以霧化方式噴入空氣中與氧氣充分接觸,進(jìn)行需氧發(fā)酵,發(fā)酵醪在泵的作用下處于不斷循環(huán)狀態(tài)中,

11、發(fā)酵溫度的控制是通過溫控槽來實(shí)現(xiàn)的。21217醋成品的澄清醋酸發(fā)酵結(jié)束后,成品醋再用明膠澄清,并進(jìn)行95、15min高溫殺菌。21218灌裝、殺菌7將蘋果醋灌裝至玻璃瓶中,封蓋。在85滅菌20min,然后冷卻至室溫,即為成品。3結(jié)果與分析311糖濃度對蘋果渣發(fā)酵的影響取蘋果渣5份,每份500g,分別調(diào)整其糖濃度為6%,8%,10%,12%,14%,依次編號(hào)為1,2,3,4, 5;接種8%的酒母,在30下密閉發(fā)酵6d,放置0.5d后,接種10%的醋母,在37下噴霧回流發(fā)酵約5d。停止發(fā)酵后,測定總酸,殘?zhí)堑臐舛?結(jié)果見表1所示。表1糖濃度對蘋果渣發(fā)酵制醋的影響由上表可知,隨著糖濃度的增加,發(fā)酵生

12、成的醋酸濃度也在增加;但當(dāng)糖濃度大于12%時(shí),醋酸的濃度有所下降,醋酸濃度的增加是由于反應(yīng)底物糖濃度的增加,但糖濃度過高,滲透壓增高,影響了酵母的正常代謝,中間生成的酒精濃度也較高,抑制了醋酸菌的正常生長和代謝,導(dǎo)致醋酸生成量有所降低,其次隨著糖濃度的增加,最終殘?zhí)橇勘３衷黾于厔?糖濃度低時(shí)增加緩慢,糖濃度高于12%時(shí)增加加快,分析原因?yàn)楫?dāng)糖濃度不高,對醋酸菌的生長和代謝影響不大,殘?zhí)橇枯^低,但糖濃度過高,滲透壓加大,影響了酵母和醋酸菌的正常代謝,使糖的利用率下降,結(jié)果使殘?zhí)禽^高。312酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵過程中糖度和酒度的變化見表2。表2酒精發(fā)酵表發(fā)酵時(shí)間(d酒精度(0.01g/g酸度(g/dL

13、殘?zhí)?g/dL從表中可以看出,果渣中的酒精度逐漸升至4.61×10-2g/g,殘?zhí)侵饾u減少,最終減至0.25g/mL,第7天和第6天結(jié)果一樣,因此酒精發(fā)酵時(shí)間以6d為宜。313醋酸發(fā)酵蘋果渣在醋酸發(fā)酵過程中酒度和酸度的變化過程見表3。表3醋酸發(fā)酵表發(fā)酵時(shí)間(d酒精度(0101g/g酸度(g/dL14145 1.9124102 2.2533106 2.6741198 3.3550153 4.1560152 4.15從上表可以看出,發(fā)酵初始,酒度和酸度變化都不大,因?yàn)榇姿峋盍Φ?產(chǎn)酸慢;中期,醋酸菌活力提高,發(fā)酵速度快,產(chǎn)酸快;發(fā)酵后期,醋酸活力減弱,酒度和酸度趨于平穩(wěn)。第6天和第5天酒度和酸度不再變化,因此醋酸發(fā)酵時(shí)間以5d為宜。314蘋果醋質(zhì)量31411感官指標(biāo)色澤:淡黃色;香氣:具有果品醋特有的清香;滋味:口感豐富,無異味;外觀:澄清,無雜質(zhì),無沉淀?？扇苄怨绦挝?20折光計(jì)法10.0%;總酸(以醋酸計(jì)3.4g/L;總砷(以As計(jì)0.2mg/L;鉛(以Pb計(jì)0.05mg/L。符合國家食醋標(biāo)準(zhǔn)。4結(jié)論試驗(yàn)表明,利用蘋果渣生產(chǎn)蘋果醋是可行的,在生產(chǎn)過程中,