CN102690750B

CN102690750B - 一种紫甘薯醋及其酿造工艺

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Publication number: CN102690750B
Application number: CN201210197374.8A
Authority: CN
Inventors: 顾振新; 张书玉; 尹永祺; 解春艳
Original assignee: Nanjing Agricultural University
Current assignee: Xuzhou Xin Heng Biological Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2032-06-15
Also published as: CN102690750A

Abstract

本发明涉及一种紫甘薯醋及其酿造工艺，属于农产品加工技术领域，其特征是：以紫甘薯为原料，经花色苷提取、薯渣淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿、澄清、杀菌和包装，制得紫甘薯醋。本发明在酒精发酵阶段采用酵母菌与乳酸菌混菌发酵工艺、用酒精发酵液浸提紫甘薯粉中花色苷、搅拌发酵结合表面静置发酵对提取液进行醋酸发酵，所得产品挥发酸含量低、乳酸含量高、花色苷保留率高，产品色泽鲜亮、澄清度好、醋香浓郁、口感柔和、保健作用强，乳酸含量为4.0～6.5g/L、总酸含量45～70g/L、花色苷含量60～100mg/L、花色苷保存率达60％～90％，是一种保健型发酵醋。

Description

一种紫甘薯醋及其酿造工艺

一、技术领域

本发明涉及一种紫甘薯醋及其酿造工艺，属于农产品深加工技术领域，也属于保健食品生产技术领域，涉及粮食加工调味品及其生产方法。

二、背景技术

紫甘薯为旋花科(Convolvulaceae)番薯属(Ipomoea batatas(L.Lam.))的一个特殊品种，是近年来我国栽培的集营养、保健和色素于一体的新甘薯品种。紫甘薯除含花色苷外，还富含淀粉，适宜酿酒、制醋。花色苷色泽红艳，染色性好，且还具有活化免疫细胞、提高机体免疫力、抑癌、抗癌等生理作用，是一种天然优质红色素。以紫甘薯为原料制得的食醋，除具有传统醋的保健成分外，还含有紫甘薯带入的花色苷等功能成分。紫甘薯的开发利用将有助于提升其附加值、提高消费者健康水平。

目前，生产上以紫甘薯为原料进行酿酒、制醋时，多采用淀粉酶和糖化酶水解将紫甘薯淀粉后再进行发酵处理。研究表明，紫甘薯在糖化过程中花色苷色素因分解使其含量下降，其原因是糖化酶中含有水解花色苷的糖苷酶，同时糖化时采用高温长时处理也会导致花色苷热降解。在酒精发酵过程中，酒精的生成会促进花色苷自身的聚合和花色苷与黄酮类物质反应，进而使有色的花色苷转变为无色物质。酿造过程也难以避免其他微生物的生长而形成糖苷酶，促进花色苷降解损失。因而目前报道的紫甘薯酒生产工艺中均存在花色苷降解问题。

例如，专利(公开号CN 102226141A，公开日2011年10月26日)公开了“紫甘薯保健醋的生产方法”、专利(公开号CN 102146326A，公开日2011年8月10日)公开了“同时制备系列色彩紫甘薯酒与紫甘薯色素的综合工艺”、专利(公开号CN 101063071A，公开日2007年10月31日)公开了“一种紫甘薯米酒及其加工方法”、专利(公开号CN101215506B，公开日2008年7月9日)公开了“一种紫甘薯酒及其生产工艺”和专利(公开号CN 1012389008A，公开日2008年8月13日)公开了“一种紫甘薯果醋饮料的生产方法及其产品”，论文《桑葚果醋发酵工艺条件的研究》(徐辉艳等，食品工业科技.2009，30(2)：164-165)，均是以含有花色苷的原料经过榨汁或者打浆后，进行糖化、酿酒酵母酒化和醋酸菌发酵制得产品，难以避免酵母菌等微生物产生糖苷酶等酶类降解花色苷，从而在酿造过程中容易造成花色苷的损失。

本发明以紫甘薯为原料，经花色苷提取、薯渣淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿、澄清、杀菌和包装，制得紫甘薯醋。其中酒精发酵阶段采用酵母菌和乳酸菌混菌发酵法，以降低发酵液pH值，同时，以含乳酸的酒精发酵液为提取液，采用超声辅助提取花色苷，有效避免或减少花色苷的破坏，提高花色苷的提取率；最后接种醋酸菌于提取液进行醋酸发酵，可高效地将花色苷转移至紫甘薯醋产品中。另外，接种乳酸菌进行酒精发酵，可提高紫甘薯醋中乳酸等不挥发酸含量，降低挥发酸带来的刺激味，进而改善紫甘薯醋风味。

三、发明内容

技术问题：

本发明目的在于提供一种紫甘薯醋及其酿造工艺，解决以往紫甘薯类产品无法克服的花色苷易降解、保留率低，酿造食醋不挥发酸含量低，刺激味重等技术难题。

以紫甘薯为主要原料，经花色苷提取、薯渣淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿、澄清、杀菌和包装，制得紫甘薯醋。本发明中，花色苷采用紫甘薯淀粉发酵液超声辅助提取的方法获得(附图1)，是一种集混菌发酵和超声回提法于一体的生产紫甘薯醋的新方法，与传统生产方法(附图2)具有显著的区别。其中乳酸菌的添加有助于酒精发酵液呈酸性，进而保证提取的花色苷具有稳定性，提高花色苷的得率，且乳酸发酵生成的乳酸还可降低醋酸的刺激性，使产品酸味柔和。

技术方案：

本发明涉以紫甘薯原料，经花色苷提取、薯渣淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿、澄清、杀菌和包装，制得挥发性酸含量低、乳酸含量高、口感柔和、且花色苷保留率高的紫甘薯醋。

上述一种紫甘薯醋酿造工艺，包括：

(1)紫甘薯粉及大米粉制备：

紫甘薯清洗后，除去霉烂部分、晾干后切成3～5mm薄片，放于热风干燥箱50℃条件下干制，摊晾冷却至室温，粉碎，过60目筛，备用。

大米(含水量14％以下)经除杂后粉碎，过60目筛，备用。

(2)糖化液制备：

第一次提取紫甘薯花色苷时采用2％(W∶W)的柠檬酸水溶液超声提取紫甘薯粉花色苷。按照料液比1∶5～20提取，提取条件为：超声功率250～350W，温度45～60℃下，时间25～40min。提取结束后过滤得到含水量159.3％紫甘薯渣，再进行糖化；之后均采用酒精发酵液超声提取紫甘薯花色苷。

紫甘薯渣(干基)，按料水比1∶5混合，60～65℃糊化后，自然pH，加入耐高温α-淀粉酶80～90U/g(干薯)，继续加热至90℃保温25～35min；淀粉酶处理后的紫甘薯浆液，加入果胶酶90～100U/g(干薯)，于45～50℃下保温2.0～2.5h；果胶酶处理后的紫甘薯浆液，加入糖化酶400～500U/g(干薯)，于60～65℃下保温3.0～3.5h，制成紫甘薯糖化液；

或者以紫甘薯鲜薯为原料，第一次提取时采用2％(W∶W)的柠檬酸水溶液提取，料水比1∶3～1∶15打浆，其余步骤同紫甘薯粉糖化步骤。

大米粉按照以上方法依次加入耐高温α-淀粉酶、糖化酶，制成大米糖化液；

(3)紫甘薯酒精发酵：

A.培养基：

●乳酸菌一级种子培养基：MRS培养基

●乳酸菌二级种子培养基、酒精发酵培养基：体积比为1∶0.5～2.0紫甘薯的薯渣糖化液和大米糖化混合液

B.培养条件

●乳酸菌一级种子培养：250mL三角瓶盛有100mL一级种子培养基，于28～32℃条件下静置培养14～20h，得一级种子液。

●乳酸菌二级种子培养：接入10％耐酒精乳酸菌一级种子液到二级种子培养基中，于28～32℃静置培养14～20h，得二级种子液。

●酒精发酵：接种活性干酵母和乳酸菌二级种子液于酒精发酵培养基，于28～32℃发酵4～7d，发酵前3d每隔12h搅拌一次，后密封发酵，发酵得pH 2.5～4.0的紫甘薯酒精发酵醪，过滤得酒精发酵液。

(4)花色苷提取

以酒精发酵液为提取液，采用超声辅助提取方法提取紫甘薯粉的花色苷，料液比1∶5～20g/mL，超声功率200～350W，提取温度45～60℃，提取时间25～40min；过滤得紫甘薯酒精发酵提取液。

或以酒精发酵液为提取液，采用超声辅助提取方法提取紫甘薯鲜薯的花色苷，料液比1∶3～15g/mL，其余条件同紫甘薯粉花色苷提取条件，过滤得紫甘薯酒精发酵液提取液。

(5)醋酸发酵

A.培养基：

●醋酸菌一级种子培养基：酒精3％，酵母膏1％，葡萄糖1％，KH₂PO₄ 0.5％；

●醋酸菌二级种子培养基、醋酸发酵培养基：酒精发酵提取液。

B.醋酸菌种活化

●醋酸菌一级种子：接种0.8％(m/v)的上海迪发醋酸菌种于装有100mL一级种子培养基的250mL三角瓶中，于28～32℃，90～120r/min振荡培养2d；

●醋酸菌二级种子：接种10％(v/v)一级种子液于装有100mL二级种子培养基的250mL三角瓶中，于28～32℃，90～120r/min振荡培养1d。

C.醋酸发酵：

接种5～20％(v/v)醋酸二级种子于醋酸发酵培养基，发酵前3d每隔12h通气搅拌10min，后于26～32℃静置发酵20～35d，得到的醋酸发酵液密封陈酿30d。

(6)澄清、杀菌和包装

将发酵获得的紫甘薯原醋经板框过滤机粗滤，再用硅藻土过滤机精滤，杀菌和包装后制得紫甘薯醋。

有益效果：

本发明具有以下优点：

(1)本发明以紫甘薯为原料，生产的紫甘薯醋不仅营养丰富，且花色苷含量高，同时兼具紫甘薯和食醋的多种保健功能。

(2)本发明采用乳酸菌、酵母菌混菌发酵，乳酸菌发酵生成的乳酸可显著降低酒精发酵结束时发酵液的pH值，保证了超声提取时花色苷的稳定性，还可减轻食醋产品中挥发性酸的刺激味，使产品酸味柔和。

(3)本发明所采用的生产设备投资少、生产条件易于控制，得到的醋酸发酵液杂质少、澄清度高；制得紫甘薯醋醋酸含量高、酸香浓郁，色泽鲜亮，是一种集调味、保健与一体的食醋产品。

附图说明

图1本发明食醋发酵工艺流程

图2传统食醋发酵工艺流程

四、具体实施方式

实施例1

紫甘薯清洗，去除霉烂部分、晾干后切成3～5mm薄片，放于热风干燥箱50℃条件下干制，摊晾冷却至室温，粉碎，过60目筛(含水量6.4％)；大米去除杂质后粉碎，过60目筛(含水量14.3％)。

第一次提取紫甘薯花色苷时采用2％的柠檬酸水溶液超声提取花色苷。超声提取条件为：料液比1∶5、功率350W、温度45℃、提取时间30min。提取结束后过滤得到紫甘薯渣(含水量159.3％)，然后按照下述方法糖化；之后均采用酒精发酵液超声提取紫甘薯花色苷。

紫甘薯薯渣糖化液与大米糖化液按照1∶0.5g/mL的比例混合，接入0.2％(m/v)活性干酵母和10％(v/v)乳酸菌种子液，于28℃条件下发酵7d，发酵前3d每隔12h搅拌一次，之后密闭发酵。发酵结束，过滤取上清。按照本实施例中所述超声提取方法提取花色苷，提取结束，自然沉降取上清液接入5％(v/v)的醋酸菌种子液，进行醋酸发酵，发酵前3d每隔12h通气搅拌10min，后于26℃条件下静置发酵35d，发酵结束，醋酸发酵液密闭陈酿30d，得到紫甘薯原醋；紫甘薯原醋经板框过滤机粗滤，再用硅藻土过滤机精滤，制得紫甘薯醋；所得紫甘薯渣(含水量159.3％)继续按照以上所述方法进行下一轮的糖化和发酵。制得紫甘薯醋每1L含乳酸5.0g、总酸45g、花色苷100mg。

实施例2

紫甘薯粉的制备同实施例1。

第一次提取紫甘薯粉花色苷提取液同实施例1，超声提取条件为：料液比1∶10g/mL、功率300W、温度50℃、提取时间35min。糖化步骤同实施例1。

紫甘薯薯渣糖化液与大米糖化液按照1∶0.5(v/v)的比例混合，接入0.3％(m/v)的活性干酵母和15％(v/v)乳酸菌种子液，置于30℃条件下发酵6d，发酵前3d每隔12h搅拌一次，之后密闭发酵。发酵结束，过滤取上清。按照实施例1中所述超声提取方法提取花色苷，提取结束，自然沉降取上清液接入10％的醋酸菌种子液，进行醋酸发酵，发酵前3d每隔12h通气搅拌10min，后于28℃条件下静置发酵30d，发酵结束，醋酸发酵液密闭陈酿30d，得到紫甘薯原醋；其余步骤同实施例1。制得紫甘薯醋每1L含乳酸6.0g、总酸60g、花色苷80mg。

实施例3

紫甘薯粉的制备同实施例1。

第一次提取紫甘薯粉花色苷提取液同实施例1，超声提取条件为：料液比1∶15g/mL、功率250W、温度55℃、提取时间25min。糖化步骤同实施例1。

紫甘薯薯渣糖化液与大米糖化液按照1∶2(v/v)的比例混合，接入0.4％(m/v)的活性干酵母和10％(v/v)乳酸菌种子液，置于32℃条件下发酵5d，发酵前3d每隔12h搅拌一次，之后密闭发酵。发酵结束，过滤取上清。按照实施例1中所述超声提取方法提取花色苷，提取结束，自然沉降取上清液接入15％的醋酸菌种子液，进行醋酸发酵，发酵前3d每隔12h通气搅拌10min，后放入30℃恒温条件下培养25d，发酵结束，醋酸发酵液密闭陈酿30d，得到紫甘薯原醋；其余步骤同实施例1。制得紫甘薯醋每1L含乳酸5.0g、总酸65g、花色苷75mg。

实施例4

紫甘薯粉的制备同实施例1。

第一次提取紫甘薯粉花色苷提取液同实施例1，超声提取条件为：料液比1∶20g/mL、功率200W、温度60℃、提取时间40min。糖化步骤同实施例1。

紫甘薯薯渣糖化液与大米糖化液按照1∶0.5(v/v)的比例混合，接入0.2％(m/v)活性干酵母和5％(v/v)乳酸菌种子液，置于30℃条件下发酵6d，发酵前3d每隔12h搅拌一次，之后密闭发酵。发酵结束，过滤取上清。按照实施例1中所述超声提取方法提取花色苷，提取结束，自然沉降取上清液接入20％的醋酸菌种子液，进行醋酸发酵，发酵前3d每隔12h通气搅拌10min，后于32℃恒温条件下培养20d，发酵结束，醋酸发酵液密闭陈酿30d，得到紫甘薯原醋；其余步骤同实施例1。制得紫甘薯醋每1L含乳酸4.0g、总酸70g、花色苷70mg。

实施例5

第一次提取紫甘薯鲜薯花色苷提取液同实施例1，料液比1∶3g/mL打浆，超声提取条件、糖化步骤及发酵条件同实施例1。制得紫甘薯醋每1L含乳酸5.0g、总酸75g、花色苷85mg。

实施例6

第一次提取紫甘薯鲜薯花色苷提取液同实施例1，料液比1∶10g/mL打浆，超声提取条件、糖化步骤及发酵条件同实施例1。制得紫甘薯醋每1L中含乳酸5.0g、总酸75g、花色苷70mg。

以上详细说明了本发明的实施方式，但这只是为了便于理解而举的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域的技术人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种紫甘薯醋酿造工艺，其特征在于，将紫甘薯薯渣糖化液和大米糖化液按比例混合后，得到酒精发酵培养液，同时接种活性干酵母0.1％～0.4％，乳酸菌二级种子液5％～15％于酒精发酵培养液，混菌进行酒精发酵，获得含乳酸的酒精发酵液，以含乳酸的酒精发酵液为提取液，采用超声辅助提取紫甘薯粉或紫甘薯鲜薯中花色苷，过滤得紫甘薯酒精发酵提取液；以此提取液为培养基，接种醋酸菌，经醋酸发酵、陈酿、澄清、杀菌和包装，制得紫甘薯醋。

2.如权利要求1所述一种紫甘薯醋酿造工艺，其特征在于，该酿造工艺包括以下步骤：

(1)紫甘薯薯渣糖化

按照公知的甘薯糖化工艺进行；

(2)酒精发酵

A.培养基

乳酸菌一级种子培养基：MRS培养基

乳酸菌二级种子培养基、酒精发酵培养基：体积比为1∶0.5～2.0紫甘薯的薯渣糖化液和大米糖化混合液；

B.培养条件

乳酸菌一级种子培养：250mL三角瓶盛有100mL一级种子培养基，于28～32℃条件下静置培养14～20h，得一级种子液；

乳酸菌二级种子培养：接入10％耐酒精乳酸菌一级种子液到二级种子培养基中，于28～32℃静置培养14～20h，得二级种子液；

酒精发酵：接种活性干酵母和乳酸菌二级种子液于酒精发酵培养基，于28～32℃发酵4～7d，发酵前3d每隔12h搅拌一次，后密封发酵，发酵得pH2.5～4.0的紫甘薯酒精发酵醪，过滤得酒精发酵液；

(3)花色苷提取

以酒精发酵液为提取液，采用超声辅助提取紫甘薯粉或紫甘薯鲜薯中花色苷，过滤得紫甘薯酒精发酵提取液；

(4)醋酸发酵

A.培养基

·醋酸菌一级种子培养基：酒精3％，酵母膏1％，葡萄糖1％，KH₂PO₄0.5％；

·醋酸菌二级种子培养基、醋酸发酵培养基：酒精发酵提取液；

B.醋酸菌种活化

·醋酸菌一级种子：接种0.8％(m/v)的上海迪发醋酸菌种于装有100mL一级种子培养基的250mL三角瓶中，于28～32℃，90～120r/min振荡培养2d；

·醋酸菌二级种子：接种10％(v/v)一级种子液于装有100mL二级种子培养基的250mL三角瓶中，于28～32℃，90～120r/min振荡培养1d；

C.醋酸发酵

接种5～20％(v/v)醋酸二级种子于醋酸发酵培养基，发酵前3d每隔12h通气搅拌10min，后于26～32℃静置发酵20～35d，得到的醋酸发酵液密封陈酿30d；

(5)澄清、杀菌和包装

按照公知的酿造醋澄清、杀菌和包装工艺进行。

3.如权利要求1-2任一项所述一种紫甘薯醋酿造工艺，制得的紫甘薯醋产品色泽鲜亮、澄清度好、醋香浓郁、口感柔和、保健作用强，乳酸含量4.0～6.5g/L、总酸含量45～70g/L、花色苷含量为60～100mg/L、花色苷保存率达60％～90％。