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柚子是蕓香科植物柚的成熟果實,產(chǎn)于我國福建、江西、廣東、廣西等南方地區(qū)。柚子清香、酸甜、涼潤,營養(yǎng)豐富,藥用價值很高,是人們喜食的名貴水果之一,也是醫(yī)學界公認的最具食療效益的水果。經(jīng)常食用,對糖尿病、血管硬化等疾病有輔助治療作用,對肥胖者有健體養(yǎng)顏功能。
果醋營養(yǎng)豐富,并有很好的食療功效,能夠輔助治療糖尿病和高血壓,還有美容、減肥效果。以蜜柚為原料研制的果醋,從營養(yǎng)、風味、口感上都比傳統(tǒng)食醋更佳,而且水果富含的維生素、礦物質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)成分留存在釀醋中,大大提高了果醋保健功能。本試驗將對琯溪蜜柚果醋的生產(chǎn)工藝進行研究,可以生產(chǎn)清新怡人、口味純正并具有保健功能果醋產(chǎn)品,豐富食醋產(chǎn)品市場,為蜜柚果醋的工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎。
材料、設備與方法
材料與設備
(1)原料。蜜柚、蔗糖、蜂蜜(市售);β一環(huán)糊精 (為食用級);麥芽、氫氧化鈉、乙醇、葡萄糖、酵母膏、碳酸鈣、瓊脂粉。
(2)培養(yǎng)基。醋酸菌活化培養(yǎng)基:酵母膏1%,葡萄糖1%,CaCO3 2%,95%酒精3%毫升,瓊脂2%。
醋酸菌液體培養(yǎng)基:酵母膏1%,葡萄糖1%,CaCO3 2%,95%酒精3%毫升。
酵母培養(yǎng)基:麥芽汁(可溶性固形物為6°Brix),瓊脂2%。
(3)菌種。酵母菌:實驗室提供。醋酸菌:實驗室分離得到的醋酸桿菌。
(4)儀器。SH2-D(III)循環(huán)水式真空泵,JA5003電子分析天平,PHS-25型PH計,SW-CJ-2CV無菌臺,LBJ-600榨汁機,PYX-25OS-A恒溫培養(yǎng)箱,LRH-150-2Ⅱ振蕩培養(yǎng)箱。
理化分析方法
理化酒精含量的測定:蒸餾法;總糖的測定:直接滴定法;總酸測定:氫氧化鈉滴定法;pH值的測定:PHS-25型pH計直接測定。
工藝流程
操作要點
(1)菌種制備。醋酸菌種培養(yǎng)
將優(yōu)勢醋酸菌在無菌環(huán)境下接入試管培養(yǎng)基活化培養(yǎng)(30℃ 2天),再轉接到三角瓶中進行搖瓶培養(yǎng)1天,備用。
酵母菌培養(yǎng)
果醋酵母菌接入試管斜面活化培養(yǎng)(28℃ 2天),再轉接到三角瓶中進行搖瓶培養(yǎng)1天,備用。
(2)原料選擇。選擇新鮮優(yōu)質(zhì)的琯溪蜜柚為原料,要求糖分含量高,酸度適中,香氣濃,液汁豐富,充分成熟,無霉爛變質(zhì)。
(3)預處理。在實驗階段主要采用人工去皮、瓤衣;瓣成適當小的果肉后攪碎。
(4)酶解及榨汁。采用復合果膠酶,以添加量0.02%、溫度55℃、pH4.0、時間100min條件酶解,后用榨汁機進行榨汁。
(5)調(diào)整糖度。先將糖加水,用水浴鍋加熱至50℃時加入柚子汁中,然后將糖濃度調(diào)至12%左右。
(6)酒精發(fā)酵。將備用的酵母液接種發(fā)酵,接種量為8%,且每天檢測發(fā)酵液的酒精含量。發(fā)酵溫度28℃、時間約4d,酒精含量接近8%時結束發(fā)酵。
(7)醋酸發(fā)酵。經(jīng)過擴大培養(yǎng)的醋酸桿菌接種于酒精發(fā)酵液中,接種量10%,發(fā)酵溫度32℃,酒精含量8%,裝瓶量30%,發(fā)酵時間約5d,每12h檢測乙酸含量,至乙酸含量不再上升為止。
(8)脫苦脫澀。在柚子醋中加入0.5%β- 環(huán)糊精于55℃處理10min。
結果與分析
果膠酶水解。由于柚子中含有大量果膠,它的存在不但不利于取汁,而且影響發(fā)酵, 使柚子醋產(chǎn)品在貯藏過程中易出現(xiàn)渾濁、沉淀等現(xiàn)象。為了避免這些現(xiàn)象的發(fā)生,在加工過程中柚子必須先經(jīng)過果膠酶處理才可進入發(fā)酵過程。果膠酶可以將果膠大分子水解成小片段,而且使粘性物質(zhì)從不溶物上脫落下來,從而提高柚子的出汁率。用果膠酶酶解后,使果膠降解為半乳糖等低分子物質(zhì),不但提高了原料的出汁率,也為后期生產(chǎn)打下了良好基礎。
(1)加酶量對果膠酶酶解的影響
由圖1顯示,出汁率在此條件(溫度55℃、pH4.0、時間100min)下,隨加酶量的增加而升高,加酶量在0.02%之前,其出汁率增幅較大,而加酶量在0.020%之后,出汁率增加較緩慢。出于經(jīng)濟因素的考慮,選擇0.02%的酶量最合適。
(2)溫度對果膠酶酶解的影響
由圖2顯示,在50℃之前,出汁率在此條件(添加量0.02%、pH4.0、時間100min)下,隨著溫度的升高而升高,但當溫度到了50℃之后,出汁率反而下降。這是因為果膠酶在其有效溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高其活性也增強,當溫度超過其有效溫度時,其活性就會降低,出汁率也降低。所以確定果膠酶酶解的最佳溫度是50℃。
(3)pH值對果膠酶酶解的影響
根據(jù)圖3得出,出汁率在此條件(添加量0.02%、溫度55℃、時間100min)下,隨著pH值的升高而升高,到pH值到4.0時出汁率達到最高,隨后反而下降,這是由于酶活性受pH值影響。故選擇pH值4.0.
(4)時間對果膠酶酶解的影響
由圖4看出, 在其他條件為:添加量0.02%、溫度55℃、pH4.0時,酶解時間在100 min以內(nèi)對柚子出汁率的影響較明顯, 100 min之后,雖然出汁率有所增長,但增長緩慢。出于經(jīng)濟因素的考慮,選擇酶解時間為100min最為合適。
醋酸發(fā)酵正交試驗。經(jīng)過擴大培養(yǎng)的醋酸桿菌接種于酒精發(fā)酵液中,設計四因素三水平試驗L9(34)對酒精含量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度和接種量進行正交試驗,以總酸為試驗指標,確定醋酸發(fā)酵工藝條件,試驗設計如下:
表1 醋酸發(fā)酵正交試驗的因素水平設計
表2 醋酸發(fā)酵工藝參數(shù)正交試驗結果
從表2可知,A2B1C2D3為最優(yōu)組合,即菌種接種量為10%,裝瓶量為30%(500ml三角瓶),發(fā)酵酒醪酒精含量為8%,發(fā)酵溫度為30℃時產(chǎn)酸量最大。由極差分析可知RB>RD>RC>RA,即在正交試驗設計的各因素水平中,對醋酸發(fā)酵的影響最大的為裝瓶量,其次是發(fā)酵溫度,菌種接種量影響最小。
脫苦澀實驗?,g溪蜜柚鮮食稍帶苦味,但經(jīng)榨汁、殺菌等加工處理后苦味明顯,即所謂的“后苦”。由于β- 環(huán)糊精具包埋作用,在55℃下處理 10min,脫苦脫澀效果如表4:
由上表可知,0.4%~0.6% 環(huán)糊精都可使果醋苦味減輕,從經(jīng)濟、實用的角度選用0.5% 環(huán)糊精效果好,而且還可較好保持風味,太多的用量反而會帶來副作用。
果醋質(zhì)量指標
感觀指標。邀請了10位專業(yè)老師進行感官、風味評定,結果如下:
色澤:呈淺金黃色,有光澤。
香氣:清香醇郁,具和諧的醋香味。
滋味:酸甜可口,口感細膩,柔和。
組形態(tài):清亮透明,無懸浮物、不分層及無沉淀物。
理化指標。理化指標標準來源于GB18187—2000釀造食醋和GB/T 5009.41—2003食醋衛(wèi)生標準的分析方法,由表4可知,果醋理化指標檢測都達到標準要求。
通過單因素實驗,果膠酶酶解最佳工藝參數(shù):果膠酶添加量0.02%、溫度50℃、pH4.0、時間120min,對醋酸進行單因素和正交試驗,獲得醋酸發(fā)酵的最佳工藝參數(shù):醋酸菌接種量為10%,裝瓶量為30%,發(fā)酵酒醪酒精含量為8%,發(fā)酵溫度為30℃。柚子經(jīng)酶解及釀造后有苦澀味,這主要是由檸檬苦素類似物和黃酮類化合物所致,這2類物質(zhì)的含量越高苦澀味就越嚴重,這對柚子果醋的風味造成了不良影響。因此,在柚子果醋釀制過程中,采用了β-環(huán)糊精進行脫苦脫澀的試驗。經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)β-環(huán)糊精量0.5%脫苦脫澀效果較好,風味保持較好。
(作者單位:江西科技職業(yè)學院)