紅棗果醋飲料加工工藝

◎ 林祥群，劉文玉，顏雪琴，魏長慶

（1.新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832000；2.石河子大學(xué)，新疆 石河子 832000）

紅棗在新疆的種植較廣，新疆石河子市150團(tuán)地處沙漠腹地，太陽輻射十分豐富，晝夜溫差大，該處生產(chǎn)的紅棗具有含糖量高、營養(yǎng)豐富、色澤好等優(yōu)點。本研究以150團(tuán)紅棗為主要原料，用課題組篩選的醋酸菌H2為發(fā)酵菌種，進(jìn)行紅棗果醋飲料工藝研究，以期為市場化生產(chǎn)紅棗果醋飲料提供技術(shù)參數(shù)。

1 材料

菌種：酒精發(fā)酵菌種，安琪酵母；醋酸發(fā)酵菌種，H2菌，由本課題組自行篩選得到。

主要原料：紅棗，購買自石河子市150團(tuán)紅棗種植區(qū)。

其他輔料和試劑：白砂糖、氫氧化鈉、超純水。

主要儀器設(shè)備：PHS-3C酸度計，紫外分光光度計UV1240，電子天平普利賽斯XB3200C，發(fā)酵罐15 L，島津LC-2010型高效液相色譜儀，RE52-05型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，UV-754 c型紫外可見分光光度計，德國EPPENDORF 5417R高速冷凍離心機(jī)，手持糖度計WZ108型，美國SONICA VCS500超聲波破碎儀，恒溫培養(yǎng)箱ZXSD-1160，粉碎機(jī)HD-500。

2 方法

2.1 紅棗果醋發(fā)酵工藝

紅棗→清洗→去核→破碎→過濾→調(diào)整濾液糖度→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→澄清→調(diào)配→殺菌→包裝。

2.2 操作要點

（1）原料處理：挑選無腐爛的紅棗，清洗干凈后去核，初步粉碎，添加超純水浸提，再次粉碎使溶出物盡可能溶出，紗布過濾取得濾液備用，調(diào)整濾液糖度。

（2）將濾液滅菌后降溫30 ℃，加入5%活化好的安琪酵母菌，攪拌均勻，28 ℃發(fā)酵。含糖量為0.4%以下時結(jié)束發(fā)酵，將發(fā)酵液過濾，所得濾液為酒精發(fā)酵液。

（3）加入8%的醋酸菌液到酒精發(fā)酵液中，在28 ℃進(jìn)行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵過程中檢測酸度、糖度、含酯量等，直到醋酸含量不再上升。

（4）醋酸發(fā)酵過程中各因素的影響。①醋酸發(fā)酵方法。將活化好的10%的醋酸菌接入酒精發(fā)酵液中，28 ℃恒溫培養(yǎng)，定期檢測酸度、酒度、含酯量等，直到醋酸含量不再上升為止。②發(fā)酵溫度對液態(tài)發(fā)酵的影響。取酒精發(fā)酵液200 mL，裝入500 mL的三角瓶中，調(diào)節(jié)酒精濃度為5%（V/V），滅菌，待冷卻后加入10%醋酸菌培養(yǎng)液，分別放置在24、27、30、33、36 ℃的培養(yǎng)箱中，15 d后測定產(chǎn)酸和含酯量，確定最適的發(fā)酵溫度。③酒精濃度對液態(tài)發(fā)酵的影響。取酒精發(fā)酵液200 mL，裝入500 mL的三角瓶中，調(diào)節(jié)酒精濃度分別4%、6%、8%、10%、12%滅菌，待冷卻后加入10%經(jīng)二次擴(kuò)大培養(yǎng)的醋酸菌培養(yǎng)液，分別放置在28 ℃的培養(yǎng)箱中，15 d后分別測定產(chǎn)酸和含酯量，確定最適的發(fā)酵酒精濃度。④搖床轉(zhuǎn)速對液態(tài)發(fā)酵的影響。取酒精發(fā)酵液200 mL，裝入500 mL的三角瓶中，調(diào)節(jié)酒精濃度為6%，滅菌，待冷卻后加入10%經(jīng)二次擴(kuò)大培養(yǎng)的醋酸菌培養(yǎng)液，放置在28 ℃，轉(zhuǎn)速分別為0、100、150、200、250 r/min的搖床中培養(yǎng)，14 d后測產(chǎn)酸和含酯量，確定最適搖床轉(zhuǎn)速。

2.3 紅棗果醋飲料調(diào)配方法

（1）紅棗保健果醋研制工藝流程。紅棗煮制→榨汁→離心→過濾→紅棗汁→調(diào)配（白砂糖）→混勻→精濾→灌裝→殺菌→成品。

（2）主要配料的選擇。果醋的主要成分是乙酸，乙酸具有極強(qiáng)的刺激性氣味，即使用水稀釋后也很難飲用，所以在本試驗中添加紅棗果汁，使之有紅棗果香味；添加少量的蔗糖，以改善口味。

（3）紅棗果汁用量范圍的確定。將紅棗汁配成3%、4%、5%、6%、7%的水溶液，以口感和嗅覺對它們進(jìn)行感官評價，確定紅棗汁的用量。

（4）發(fā)酵果醋用量的確定。紅棗果醋的添加量對果醋的風(fēng)味有很重要的影響，取不同量的發(fā)酵果醋配制成3%、4%、5%、6%、7%的水溶液，然后進(jìn)行感官評價。

（5）蔗糖用量范圍的確定試驗。取不同量的蔗糖配制成4%、6%、8%、10%、12%的水溶液，進(jìn)行感官評價。

（6）紅棗果醋飲料的精濾。對調(diào)配好的紅棗果醋飲料用0.45 μm孔徑的膜過濾。

（7）產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)測定方法。①感官指標(biāo)評定方法，見表1。②理化指標(biāo)測定方法。酒度：酒精蒸餾法；可溶性固形物：手持糖度儀測定；還原糖：直接滴定法；總酸：酸度計法；總糖：直接滴定法。③微生物指標(biāo)測定方法。細(xì)菌總酸：平板菌落計數(shù)法（GB4789.2-2008）；大腸菌群：平板菌落計數(shù)法；致病菌：平板菌落計數(shù)法。

表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)表

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 酒精發(fā)酵

3.1.1 酒精發(fā)酵結(jié)果

酒精發(fā)酵5 d后，連續(xù)3 d測定其糖度均在4°Bx保持不變，初步判斷酒精發(fā)酵結(jié)束。取其粗濾液，測酒精濃度為8.23%，酒精發(fā)酵結(jié)束。

3.1.2 酒精發(fā)酵過程中還原糖、酒精濃度、總酸的變化

酒精發(fā)酵過程中每天取樣測其還原糖、酒精濃度、總酸，如圖1、2、3所示。

圖1 酒精發(fā)酵過程中還原糖的變化圖

圖2 酒精發(fā)酵過程中酒度的變化圖

圖3 酒精發(fā)酵過程中酸度的變化圖

由圖1、2、3可看出，在酒精發(fā)酵前期，還原糖不斷降低，而對應(yīng)的酒度上升。這是因為糖分不斷被分解，產(chǎn)生酒精。而在酒精發(fā)酵后期，還原糖和酒度變化幅度都不大，因為發(fā)酵后期糖分基本轉(zhuǎn)化完全，而高酒度又抑制酵母菌的生長。在整個酒精發(fā)酵過程中總酸變化不大，稍微有上升。酒精發(fā)酵過程結(jié)束時酒度達(dá)8.23%。

3.1.3 不同溫度對液態(tài)發(fā)酵的影響

將酒精發(fā)酵液分別放置在24、27、30、33、36 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中，15 d后測定產(chǎn)酸量和含酯量，其試驗結(jié)果見表2和圖4。

表2 不同發(fā)酵溫度對產(chǎn)酸和產(chǎn)酯的影響表

圖4 不同發(fā)酵溫度對產(chǎn)酸量和產(chǎn)酯量的影響圖

超過30 ℃，總酸含量減少，產(chǎn)酯量下降，分析原因可能是溫度越高，醇和酯的揮發(fā)速度加快，造成酸和酯含量下降。

3.1.4 酒精濃度對液態(tài)發(fā)酵的影響

將酒精發(fā)酵液調(diào)節(jié)酒精濃度分別4%、6%、8%、10%、12%后分別放置27 ℃的電熱恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，15 d后分別測定各自的產(chǎn)酸量和含酯量，其試驗結(jié)果見表3和圖5。

表3 不同酒精濃度對產(chǎn)酸量和產(chǎn)酯量的影響表

圖5 不同酒精度對產(chǎn)酸和產(chǎn)酯的影響圖

由表3和圖5可知，產(chǎn)酸量在6%時達(dá)到最大，但產(chǎn)酯量在8%時達(dá)到最大。超過8%時，總酸、揮發(fā)酯含量顯著減少，總酸和總酯在酒度為4%～8%時變化不大，所以醋酸發(fā)酵過程的最適酒精濃度為4%～8%。

3.1.5 不同搖床轉(zhuǎn)速對深層液態(tài)發(fā)酵的影響

將酒精發(fā)酵液分別置于轉(zhuǎn)速0、100、150、200、250 r/min的搖床中培養(yǎng)，15 d后分別測定各自的產(chǎn)酸量和含酯量，其試驗結(jié)果見表4和圖6。

表4 搖床轉(zhuǎn)速對產(chǎn)酸和產(chǎn)酯的影響表

圖6 搖床轉(zhuǎn)速對產(chǎn)酸量和產(chǎn)酯量的影響圖

由表4和圖6顯示的結(jié)果可以得出，轉(zhuǎn)速對產(chǎn)酸量和產(chǎn)酯量的影響都不大，最高產(chǎn)酸量為64.56 g/L，最低產(chǎn)酸量為62.28 g/L，相差2 g/L多；最高產(chǎn)酯量為0.978 g/L，最低產(chǎn)酯量為0.924 g/L相差不到0.5 g/L。分析原因可能是由于各處理均在恒溫?fù)u床中培養(yǎng)，三角瓶中裝入發(fā)酵液的量均相同，瓶內(nèi)均有大量的氧氣，適合菌體生長，因此搖床培養(yǎng)的意義不大，如圖6所示。

3.2 紅棗果醋調(diào)配結(jié)果

3.2.1 紅棗汁用量范圍的確定試驗

紅棗汁能夠賦予果醋飲料特有的紅棗香味，也能緩和乙酸的刺激性氣味，因此紅棗汁的用量直接影響紅棗果醋飲料的品質(zhì)，其試驗的結(jié)果見表5。

表5 紅棗果汁在水溶液中添加量與呈味的關(guān)系表

由表5可知，紅棗汁用量范圍選4～6 mL比較合適，過少不能賦予果醋飲料的果香味；過多，提高了產(chǎn)品的成本。

3.2.2 果醋用量范圍的確定試驗

果醋是調(diào)配果醋飲料的基礎(chǔ)，果醋本身的品質(zhì)如酸度、色澤、氣味都影響果醋飲料的品質(zhì)。本試驗采用實驗室自制的紅棗果醋液進(jìn)行調(diào)配，其試驗結(jié)果見表6。

表6 紅棗果醋在水溶液中添加量與呈味的關(guān)系表

由表6可知，每100 mL溶液中加入4～6 mL發(fā)酵紅棗果醋，水溶液的口感和風(fēng)味比較合適。紅棗果醋添加量過少無明顯醋香味，過多帶有刺激性氣味。

3.2.3 白砂糖用量范圍的確定

添加少量的白砂糖，以緩和乙酸的刺激性氣味，改善果醋飲料的口感。其試驗結(jié)果見表7。

表7 白砂糖在水溶液中添加量與呈味的關(guān)系表

由表7可知，白砂糖添加量在8～10 g/100 mL較合適，風(fēng)味和口感比較好。白砂糖添加量過低，甜味不明顯，添加量過高，甜味太強(qiáng)。

3.2.4 紅棗果醋飲料的精濾

對調(diào)配好的紅棗果醋飲料用0.45 nm孔徑的膜過濾，過濾出的果醋飲料澄清度高。

3.2.5 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

①紅棗果醋飲料感官指標(biāo)。澄清度，清澈透明；色澤，淡紅色，光亮；香氣，清香醇郁，具有和諧的果醋特有香味；口味，酸甜適口，柔和清爽，口感潤滑。②紅棗果醋飲料理化指標(biāo)?？扇苄怨绦挝铩?.0 g/100 mL；總酸≥0.5 g/100 mL；總糖為5～7 g/100 mL。③紅棗果醋飲料微生物指標(biāo)。微生物指標(biāo)，細(xì)菌總數(shù)≤60 CFU/mL；大腸菌群≤8 MPN/100 mL；致病菌未檢出。

4 結(jié)語

本試驗確定在醋酸發(fā)酵階段的最適發(fā)酵溫度為24～30 ℃，最適酒精濃度為4%～8%，搖床轉(zhuǎn)速對醋酸發(fā)酵影響不大。經(jīng)實驗室自行發(fā)酵的紅棗果醋為原料進(jìn)行調(diào)配果醋飲料，最佳調(diào)配工藝為：果醋添加量為6 mL/100 mL，紅棗汁添加量為5 mL/100 mL，白砂糖添加量為8 g/100 mL。調(diào)配好的紅棗果醋飲料經(jīng)巴氏殺菌后符合果蔬汁飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。