蘋果醋飲料的研制

蘋果醋飲料的研制

蘋果是薔薇科蘋果屬植物的果實。蘋果酸甜可口,營養(yǎng)豐富,是世界上食用量最多的水果之一。每100g鮮蘋果中含糖類10~15g,有機酸0.2~1.6g,蛋白質(zhì)0.2~0.4g,脂肪0.2~0.3g,粗纖維0.1~0.3g,鉀110mg,鈣0.11mg,磷11mg,鐵0.3mg,鋅0.1mg,胡蘿卜素0.08mg,維生素B10.01mg,維生素B20.01mg,尼克酸0.1mg,維生素C5mg,,還含有果膠、蘋果多酚、類黃酮等營養(yǎng)活性物質(zhì)。中醫(yī)認為蘋果有生津、潤肺、除煩解暑、開胃醒酒、止瀉等功效?！兜崮媳静荨分嘘U述蘋果能“治脾虛火盛,補中益氣”?！端逑⒕语嬍匙V》中說蘋果能“潤肺、悅心、生津開胃”。這是因為蘋果中含有鞣質(zhì)和多種果酸可幫助食物消化,并有促進胃收斂功能,加速食物消化吸收。蘋果成分中含豐富的無機鹽,其中鉀鹽、鎂鹽對心血管具有保護作用。醋,《本草綱目》中稱“醋可以消腫痛,散水氣,理諸藥”。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),蘋果釀成醋以后,保留了蘋果大部分營養(yǎng)成分,含有十多種有機酸及多種人體必需的氨基酸、維生素、無機鹽、微量元素等。具有解酒、減肥、降血壓、美容等功能。在美國、英國、加拿大上世紀80年代就已有廣泛食用蘋果醋的習慣。進入21世紀,果醋和果醋飲料在我國已逐漸盛行,市場前景引人注目。本研究以河南靈寶高山果園優(yōu)質(zhì)蘋果為原料,研究了液態(tài)深層發(fā)酵法生產(chǎn)蘋果醋的關鍵工藝參數(shù),確定了適宜的發(fā)酵工藝條件。并開發(fā)了風味純正、口感爽適的蘋果醋飲料。1材料和方法1.1材料和設備1.1.1蘋果濃縮汁、菌種和培養(yǎng)基蘋果(市售,產(chǎn)地為河南靈寶市,品種有紅富士、秦冠、金冠等);白砂糖(市售,一級品,符合GB317-2006《白砂糖》的規(guī)定);蜂蜜(市售、一級品,符合GB18796-2005《蜂蜜》的規(guī)定);蘋果濃縮汁(河南景源果業(yè)(集團)有限公司生產(chǎn),符合GB/T18963-2003《濃縮蘋果汁》的規(guī)定);果酒干酵母(安琪生物有限公司,3×1010個/g以上);醋酸桿菌(AS1.41中科院微生物菌種保藏中心);果膠酶(和氏璧牌液體果膠酶,活力106U/mL以上);101澄清劑(上海華遜應用化學研究所);膨潤土(寧國華佳蒙特材料有限公司);硅藻土(青島三星硅藻土有限公司生產(chǎn),符合GB/T2088-1995要求);0.65μm醋酸纖維素過濾膜(浙江海寧郭店)。1.1.2試驗設備及設備WY032T手持糖量計(精度0.2%,成都萬辰光學儀器廠);精密酒精計(河北省青縣燕河儀器儀表有限公司);電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海博迅實業(yè)有限公司);水果榨汁機(浙江蘇泊爾股份有限公司);手提式高壓滅菌鍋(杭州匯爾儀器設備有限公司);震蕩培養(yǎng)箱(國華電氣有限公司);自動發(fā)酵罐(日本MARUBISHI生物工程有限公司);膜過濾器(海寧市能大過濾設備有限公司);超凈工作臺(上海淀山湖凈化設備廠);pH計(廣州市銘睿電子科技有限公司);酸堿滴定裝置、酒精蒸餾裝置、真空抽濾裝置。1.2流程和操作要點1.2.1工藝1.2.2蘋果醋的制備(1)原料處理:將蘋果清洗后破碎,破碎后每1L果漿加入1.3mL濃度為6%的亞硫酸溶液,以利于蘋果中色素、無機鹽成分的溶解,增加浸出物含量,同時減少單寧、色素的氧化,阻止氧化渾濁,顏色褐變,抑制對發(fā)酵不利的有害菌。榨汁后按每升果汁加入8000U液體果膠酶,并加入白砂糖調(diào)整糖度到14%。(2)酒精發(fā)酵:取適量果汁,加熱到30℃后撒入活性干酵母(以需要發(fā)酵的果汁質(zhì)量計),攪拌并保溫30min,待酵母活動正常后(酵母活動正常液面會劇烈翻泡起沫)接入到果汁中,攪拌均勻后在25℃進行發(fā)酵。(3)醋酸發(fā)酵:在發(fā)酵完畢的蘋果酒液加入10%經(jīng)擴大培養(yǎng)基培養(yǎng)馴化的醋酸菌,30℃下通風攪拌進行醋酸發(fā)酵。48h前每12h測定1次酒精度和酸度,48h后每4h測定1次酒精度和酸度,當酸度不再上升時即可出醋。出醋70%后,流加蘋果原酒到刻度繼續(xù)進行醋酸發(fā)酵。出醋和流加過程中通氣不得停止。(4)加熱滅菌:醋酸發(fā)酵終止后,將醋液加熱到80℃并保持15min進行巴氏滅菌,進入貯存后熟。(5)澄清:將101膠用蒸餾水制成5%的溶液,按1L原醋加入0.4g101膠的比例加入到需要澄清的果醋中,攪拌均勻,4h后加入0.5‰的膨潤土(加入前先將膨潤土制成5%的懸濁溶液),攪勻后靜置24h,抽取上清液,經(jīng)硅藻土過濾后得到澄清的蘋果醋。(6)調(diào)配:按確定的醋飲料配方,稱取蘋果原醋、蘋果濃縮果汁、白砂糖、蜂蜜、緩沖鹽、香料。采用熱軟水水化糖后加入各種原料,然后定容至刻度。(7)過濾:先用硅藻土粗過濾,再用醋酸纖維素酯膜精過濾。(8)灌裝、滅菌:85℃熱灌裝后封口,然后在90℃下殺菌15min。1.3方法1.3.1斐林試劑滴定法酒精度(%,v/v):蒸餾法;總糖測定(以葡萄糖計,10-2g/mL):斐林試劑滴定法;酸度(以醋酸計,10-2g/mL):酸堿滴定法;微生物指標:按國標GB4789-2008方法檢驗;成品醋檢驗:按GB18187-2000執(zhí)行。1.3.2蘋果醋飲料的感官評價由7人組成品評小組,對試驗樣品進行品評,根據(jù)喜好程度和愉悅感及回味,按表1的評分標準綜合打分,以7人打分的平均值作為試驗指標值。1.3.3工藝與配置的優(yōu)化在單因素試驗的基礎上,采用正交試驗,研究醋酸深層發(fā)酵主要工藝條件。2試驗結果與分析2.1量酒用量的確定果汁經(jīng)澄清和滅菌處理后,接入不同量經(jīng)活化的高活性干酵母,在25℃條件下進行酒精發(fā)酵,觀察發(fā)酵情況,檢測酒精含量變化,品嘗成酒質(zhì)量;最終確定干酵母用量0.02%為最佳使用量,該用量下發(fā)酵平穩(wěn),產(chǎn)酒率高,酒的風味好。在酒精發(fā)酵過程中每天檢測料液酒精含量、糖含量、酸度,變化情況如圖1。由圖1可看出,發(fā)酵第1d,糖度變化較小,酒度上升較慢,為前期發(fā)酵,酵母處于適應期和繁殖期,果汁表面比較平靜;發(fā)酵2~4d,果汁糖度下降很快,酒度迅速上升,發(fā)酵液表面有大量氣泡產(chǎn)生,發(fā)酵液酒味越來越重,為主發(fā)酵期;5d后,發(fā)酵基本趨于平緩,酒度,糖度變化緩慢,發(fā)酵液酒味濃郁,發(fā)酵液表面平靜,酵母泥沉積于三角瓶底部;7d后發(fā)酵基本結束。蘋果酒酒精度為8%,殘?zhí)窃?%以下。2.2不同因素對醋酸發(fā)酵過程中醋酸含量的影響在無菌條件下將斜面試管醋酸菌種接入一級種子培養(yǎng)液(250mL三角瓶裝液量60mL)中,在30℃、180r/min條件下振蕩培養(yǎng)24h,鏡檢菌體生長正常。將一級種子培養(yǎng)液按10%接入二級種子培養(yǎng)液(1000mL三角瓶裝液250mL)中,在30℃、180r/min條件下振蕩培養(yǎng)48h,即為種子液。將種子液接入滅菌的蘋果原酒中于5L自動發(fā)酵罐中進行醋酸發(fā)酵?？刂瓢l(fā)酵溫度30℃,以影響醋酸發(fā)酵過程中的重要因素初始酒精度(%,v/v)、醋酸菌接種量(%)、發(fā)酵時間(h)和通氣量(1min通入1L發(fā)酵液中的空氣量,L/min),以醋酸轉化率%=[發(fā)酵后醋酸含量(10-2g/mL)-發(fā)酵前醋酸含量(10-2g/mL)/發(fā)酵前酒精含量(%,v/v)-發(fā)酵后酒精含量(%,v/v)]×100%為評價指標進行四因素三水平的正交試驗,最終測定發(fā)酵液中醋酸的含量,因素水平設計與結果見表2。由表2的極差分析可知,影響醋酸發(fā)酵因素的主次順序是:初始酒精濃度>發(fā)酵時間>接種量>通氣量;醋酸發(fā)酵的最優(yōu)條件是A2B2C2D2,但試驗中沒有此組合,按照這種組合重新進行試驗,完成后測定總酸計算出醋酸轉化率為97.1%,高于表2中的最優(yōu)組合,所以此組合為最佳組合,即初始酒精濃度6%,發(fā)酵時間60h,接種量10%,通氣量為每升發(fā)酵液0.20L/min。酒精初始濃度過高時,對醋酸菌種的生長有抑制甚至損傷作用。發(fā)酵時間過長醋酸氧化過度得率反而降低。醋酸發(fā)酵過程中酒度與酸度的變化曲線如圖2所示。由圖2可看出,隨著發(fā)酵時間的延長,酒度逐漸下降,酸度不斷增加;在24~48h之間,發(fā)酵液的物質(zhì)變化幅度最大,酸度上升最快,酒度下降迅速,為醋化的主要階段;發(fā)酵48h之后,酒度、酸度變化趨于平穩(wěn),為發(fā)酵后期。60h之后酸度上升已很緩慢,發(fā)酵基本結束。2.3酸清酸酒采用液態(tài)法生產(chǎn)地蘋果醋為琥珀色至淺棕紅色,具有純正的蘋果香氣和柔和的醋酸味,口味酸爽、澄清透亮、酸度為7.5×10-2g/mL以上,殘?zhí)?.0×10-2g/mL以下,酒精度0.5%以下。以該醋為酸味劑,經(jīng)澄清處理后按照試驗設計的配方進行醋酸飲料調(diào)配。2.4正交試驗結果影響果醋飲料風味的主要因素為糖度、酸度及芳香成分含量。為此選擇蘋果醋、蘋果濃縮汁、蜂蜜、蔗糖4因素設計L9(34)正交試驗,以感官評分法為指標,確定最佳配方,各因素水平設計和結果見表3。從表3可知RB>RA>RC>RD,即影響果醋飲料風味的主要因素是果醋的添加量。最佳組合為B2A2C3D3。然而正交表中沒有該項組合,因而按組合重新進行試驗,感官評定得分8.70分,高于表5中的評分值。采用此組合為最佳配方,即蘋果醋10%,蘋果濃縮汁3%,蔗糖12%,蜂蜜5‰,用檸檬酸鈉作為緩沖鹽調(diào)節(jié)pH在3.5左右。3質(zhì)量保證3.1蘋果醋的質(zhì)量指數(shù)3.1.1感覺指標色澤:深棕黃色,光澤度好;香氣:具有蘋果固有的果香和濃郁的醋香;口味:酸味柔和,無其他異味;形態(tài):醋夜澄清,無懸浮,無沉淀。3.1.2物理和化學指標醋酸含量,g/mL≥7.5×10-2,可溶性無鹽固形物,g/mL≥0.5×10-2,酒精%(v/v)≤0.5。3.1.3微生物指數(shù)細菌總數(shù)≤100個/mL,大腸菌群≤3個/100mL,致病菌不得檢出。3.2蘋果醋飲料的質(zhì)量指數(shù)3.2.1蘋果的芳香、醋香色澤:琥珀色至淺棕黃色,光澤度好;香氣:具有蘋果固有的果香和濃郁的醋香;口味:酸甜可口,濃郁醇厚,無其他異味;形態(tài):澄清透明,無懸浮物,無沉淀。3.2.2物理和化學指標總酸(以醋酸計)0.7~0.8(×10-2g/mL),可溶性固形物含量12%~14%,pH=3~4。3.2.3微生物指數(shù)細菌總數(shù)≤100個/mL,大腸菌群≤3個/100mL,致病菌不得檢出。4蘋果醋飲料最佳工藝參數(shù)的確定蘋果果汁經(jīng)果膠酶處理澄清后,調(diào)節(jié)糖度至14%,進行酒精發(fā)酵。酒精發(fā)酵工藝中,采用高活性果酒干酵母,接種量0.02%,發(fā)酵溫度25~28℃,主發(fā)酵時間7d。通過單因素和正交試驗獲得醋酸發(fā)酵的最佳工藝參數(shù)是:醋酸菌接種量10%,發(fā)酵時間60h,發(fā)酵溫度30℃,通氣量(每升發(fā)酵液)0.2L/min.,初始酒精度6%(v/v)。蘋果醋飲料的最佳配方為:蘋果醋10%,濃縮蘋果汁(7倍濃縮)3%,蔗糖12%,蜂蜜0.5%。按此方法生產(chǎn)地蘋果醋飲料呈琥珀色,具濃郁的果香和醋香,酸甜可口,協(xié)調(diào)柔和,風味獨特,營養(yǎng)豐富。5蘋果醋飲料的功能隨著