李敏杰 熊亞 劉張義
摘要:以余甘子(Phyllanthus emblica L.)為主要原料通過液態(tài)發(fā)酵方法釀制余甘子果醋。利用正交試驗方案對余甘子果醋發(fā)酵過程中的主要影響因子進(jìn)行分析,確定最佳工藝條件為醋酸菌接種量1.0%
(m/m,下同),初始酒精添加量7%(m/m,下同),發(fā)酵時間8 d,發(fā)酵溫度35 ℃。其中醋酸菌接種量對釀制余甘子果醋影響最大。
關(guān)鍵詞:余甘子;果醋;液態(tài)發(fā)酵;正交試驗
中圖分類號:S667.9;TS275.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0439-8114(2011)16-3365-03
Study on the Processing Technology of Phyllanthus emblica L. Vinegar
LI Min-jie1,2,XIONG Ya1,2,3,LIU Zhang-yi1
(1. Department of Biological and Chemical Engineering, Panzhihua University, Panzhihua 617000, Sichuan,China;
2. Engineering Center of Characteristic Biological Resources of Panzhihua Dry-hot Valley, Panzhihua 617000, Sichuan,China;
3. Resources and Envionment College, Sichuan Agricultural University, Yaan 625000, Sichuan,China)
Abstract: Phyllanthus emblica L. was used as raw material to produce vinegar by liquid-state fermentation. Orthogonal test was adopted to analyze the main factors affecting the fermenting process. The optimum technological parameters were obtained as follows, inoculation amount of acetic bacteria, 1.0%(m/m); original amount of ethanol, 7%(m/m), time of fermentation, 8 d; fermentation temperature, 35 ℃, among which inoculation amount of acetic bacteria had significant effect.
Key words: Phyllanthus emblica L.; vinegar; liquid-state fermentation; orthogonal test
余甘子(Phyllanthus emblica L.)又名“油甘”、“望果”、“余甘果”等,在我國栽培利用約有1 800年的歷史,廣泛分布于云南、貴州、四川、福建、廣東、廣西等南方地區(qū)[1]。余甘子風(fēng)味獨特,先酸澀,食后甘甜爽口,余甘子營養(yǎng)豐富,含有12種維生素、16種微量元素、18種氨基酸、有機酸、蛋白質(zhì)、糖類等,其中維生素C含量甚高,每百克果肉含470~680 mg,最高達(dá)1 814 mg,平均含量是柑橘的100倍、蘋果的160倍、獼猴桃的3~5倍,在水果中僅次于刺梨而位居第二[2]。
食醋是人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚闹匾{(diào)味品[3],我國余甘子資源豐富,其相應(yīng)的制品也比較多,而很具市場潛力的余甘子果醋的生產(chǎn)還很少,技術(shù)也還不成熟[4]。故對余甘子果醋的研究,不僅可以彌補國內(nèi)目前在這方面的不足,而且可以更加充分地利用我國的余甘子資源,推動盛產(chǎn)余甘子的西南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高西南地區(qū)的人均收入。
1材料與方法
1.1材料
余甘子,購自四川省攀枝花市米易縣;安琪高活性干酵母,購自安琪酵母股份有限公司;滬釀1.01,購自上海佳民釀造食品有限公司。
1.2儀器
101型電熱鼓風(fēng)干燥箱,北京中興偉業(yè)儀器有限公司;RH-250-2振蕩培養(yǎng)箱,廣東省醫(yī)療器械廠;DS-200高速組織搗碎機,江蘇江陰市科研器械廠;高壓滅菌鍋,四川新德機械有限公司;WY7-J糖度計,成都豪創(chuàng)光電儀器有限公司;ZK-82A電熱真空干燥箱,上海實驗儀器廠有限公司;SW-CJ-1C 超凈工作臺,蘇州凈化設(shè)備有限公司;303A型電熱恒溫培養(yǎng)箱,滬南電爐烘箱廠;電熱恒溫水浴鍋,山西省文水縣醫(yī)療器械廠;JAl2002電子天平,上海天平儀器廠;PHS-3B型精密pH計,上海圣科儀器設(shè)備有限公司;顯微鏡,南京江南永新光學(xué)有限公司。
1.3試驗流程
余甘子→選料→清洗→去皮→熱燙→去核→破碎→打漿→果膠酶及SO2處理→靜置→粗濾→余甘子原汁→糖酸調(diào)整→酒精發(fā)酵→澄清、過濾→醋酸發(fā)酵→余甘子原醋。
1.4操作要點
選料、清洗:挑選出原料中的腐爛果和雜質(zhì),清水洗凈后瀝干備用。
去皮:余甘子果在0.025~0.040 g/mL的NaOH溶液中處理20~40 s,堿液溫度70~80 ℃,待果皮變成黑褐色后立即撈出,用大量清水沖去腐蝕掉的果皮屑,再用清水漂洗20~40 min,漂洗液中可放入0.003~0.005 g/mL的NaHSO3及適量NaCl護(hù)色及脫苦。
熱燙、去核:用100 ℃蒸汽處理1.5~2.0 min,立即用冷水噴淋,在果坯表面用小刀縱剖一裂痕即可剔出果核。
破碎、打漿:原料用破碎機破碎成3~5 mm的果塊后,按果塊重加入4~5倍的清水進(jìn)行打漿。
果膠酶及SO2處理:用去離子水配制5%(m/m,下同)的果膠酶液及0.000 25 g/mL的NaHSO3溶液,再按漿體重的0.1%添加果膠酶液,按每升漿體添加120~150 mg SO2配置NaHSO3溶液,攪拌均勻,密閉靜置3~6 h后進(jìn)行粗濾。
糖酸調(diào)整:采用一次加糖法將漿液糖度調(diào)至20%~25%(可添加適量蜂蜜,用量為總糖質(zhì)量的10%左右)并使之完全溶解,pH值控制在3.5~4.0(酸度為1.0~1.1 g/100mL)。
酒精發(fā)酵:先將活性干酵母配成12%~15%(m/m,下同)濃度的酵母液,在酵母液中加入2%~5%(m/m,下同)的蔗糖,攪拌混勻后,按每1kg漿體重加100 mg酵母的比例加入到調(diào)整好糖酸比的余甘子汁液中,充分混和均勻,在發(fā)酵罐中密閉發(fā)酵,發(fā)酵液溫度控制在15~20 ℃,發(fā)酵時間8~12 d。發(fā)酵期間應(yīng)盡量減少酒體與空氣的接觸面,以避免雜菌侵入。
醋酸發(fā)酵:酒精通過醋酸菌氧化為乙酸,供氧量對醋酸的生成非常重要[5],在搖瓶發(fā)酵過程中,采用80 mL/250 mL的裝液量,在100 r/min、30 ℃進(jìn)行搖瓶發(fā)酵,直到酸度不再上升,再加入0.02 g/mL NaCl將醋酸菌殺死終止反應(yīng)[6]。
1.5正交試驗
為了確定余甘子果醋發(fā)酵最佳工藝條件,以發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、初始酒精添加量和醋酸菌接種量4個因素進(jìn)行四因素三水平的正交試驗[7],最終以發(fā)酵液中的醋酸含量為驗證指標(biāo),正交設(shè)計見表1。
1.6分析檢測方法
總酸:酸堿滴定法;還原糖:直接滴定法;總糖:菲林間接法;酒精:蒸餾法;氨基態(tài)氮:甲醛法;揮發(fā)酸:蒸氣蒸餾法;亞硫酸:蒸餾法;pH值:pH計;可溶性固形物:手持糖量儀[8]。
2結(jié)果與分析
2.1發(fā)酵正交試驗分析
由正交試驗結(jié)果(表2)及方差分析可知,余甘子果汁發(fā)酵果醋的醋酸發(fā)酵最佳工藝條件為A3B2C3D3,影響因素的顯著程度大小為B>D>A>C,即醋酸菌接種量對醋酸發(fā)酵的影響最大,發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間對醋酸發(fā)酵影響次之,初始酒精添加量在其設(shè)定范圍內(nèi)對醋酸發(fā)酵影響較小,最佳工藝條件為醋酸菌接種量為1.0%(m/m,下同),初始酒精添加量為7%(m/m,下同),發(fā)酵時間為8 d,發(fā)酵溫度為35 ℃;4個因素各水平對醋酸發(fā)酵影響差異不顯著。
2.2余甘子果汁發(fā)酵果醋醋酸最佳工藝的驗證試驗
由于從正交試驗得到的最佳工藝條件組合(A3B2C3D3)并未包括在正交表的9個試驗內(nèi),為了進(jìn)一步確定結(jié)果,將最佳工藝條件組合(A3B2C3D3)和正交表中的最佳工藝條件組合(A3B2C1D3)進(jìn)行驗證試驗,以最后發(fā)酵液中的醋酸含量為驗證指標(biāo),驗證結(jié)果見表3。
由上表可以看出,最佳工藝條件組合的發(fā)酵液醋酸含量為5.10 g/100 mL,正交表中的最佳工藝條件組合的醋酸含量為4.97 g/100 mL,由此可以證明余甘子果汁醋酸發(fā)酵的最佳工藝條件組合為A3B2C3D3。
2.3成品質(zhì)量分析
根據(jù)試驗所確定的工藝生產(chǎn)的余甘子果醋飲料,常溫貯存半個月后對飲料進(jìn)行測定,測定產(chǎn)品各項指標(biāo)如下。
2.3.1感官指標(biāo)余甘子果醋飲料澄清透明,無沉淀,呈淡琥珀色,色澤鮮艷,有濃郁的果香和醋香,酸味柔和,無澀味和其他異味。符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.2理化指標(biāo)由表4可見果醋的各項理化指標(biāo)符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.3微生物指標(biāo)由表5可見果醋的各項衛(wèi)生指標(biāo)符合我國食醋的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
3結(jié)論
通過余甘子液體發(fā)酵果醋的正交試驗和驗證試驗,對發(fā)酵液中的醋酸含量的測定,確定了余甘子液態(tài)發(fā)酵余甘子醋的最佳工藝條件為醋酸菌接種量1.0%,初始酒精添加量7%,發(fā)酵時間8 d,發(fā)酵溫度35 ℃。其中醋酸菌接種量對醋酸發(fā)酵的影響最大。其次是發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間,最后是初始酒精添加量。醋酸菌接種量對醋酸發(fā)酵結(jié)果的影響是因為接種量太小時,菌數(shù)增長緩慢,會延長發(fā)酵周期,降低生產(chǎn)效率;而接種量過大時,菌種生長過于旺盛,導(dǎo)致菌種提前衰老,且消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì),降低原料的轉(zhuǎn)化率,造成成本的提高。只有在一定范圍內(nèi),適當(dāng)增加發(fā)酵菌種接種量,才可以既縮短延遲期,減少發(fā)酵液被污染的概率,又提高產(chǎn)酸的速度和產(chǎn)品的質(zhì)量。發(fā)酵溫度直接影響到醋酸菌的生長繁殖速度和產(chǎn)酸速度,在一定范圍內(nèi)溫度越高產(chǎn)酸速度和產(chǎn)酸量都較高。
所得余甘子果醋飲料澄清透明,無沉淀,呈淡琥珀色,色澤鮮艷,有濃郁的果香和醋香,酸味柔和,無澀味和其他異味,并且符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
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