CN103907987A - 一种多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，按以下方法制备而成：1）备料；2）真空浸提、酶解；3）酒精发酵：在浸提液中接种酵母菌，于25-32℃条件下发酵10天；4）乳酸菌发酵：在经酒精发酵后的发酵醪液中接种乳酸菌，于37-40℃条件下，当酒精度达到6%-8%时，结束乳酸菌发酵；5）醋酸发酵：接种醋酸杆菌AS1.41，发酵温度为30℃，发酵72-84h；6）依次经过澄清、调配、均质、杀菌处理后，即可得山楂果醋饮料。本发明制备的山楂果醋饮料色泽红棕，色泽红棕，酸甜可口，在保留了山楂原有的营养物质的基础上，同时也具备了风味物质，风味、口感俱佳，且可以进行连续发酵，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种涉及到果醋饮料的制作方法，特别是涉及一种多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法。
背景技术
山楂又名山里红、猴楂，是蔷薇科植物的果实，球形。我国山楂品种丰富，从南到北均有种植，与智利、北美并为世界三大山楂栽培中心。山楂综合性状好，营养保健功能齐全，其中所含的黄酮类、三萜类、烯酸等能舒张血管，加强和调节心肌，除了具有降低胆固醇和降血压的作用此外，对心脏活动功能障碍神经官能症、心率失常等症也有辅助治疗作用。用于高血压、高血脂、冠心病等的治均有较好的效果。新的研究甚至发现山楂果实提取物对体液和细胞免疫有促进作用。
果醋饮料是利用酵母菌、醋酸菌等微生物对植物果汁进行充分发酵后而得的饮品。植物果实经破碎、浸泡、热烫、糖化等一系列操作后，其所含营养物质给充分释放出来，后经酵母菌酒精发酵、醋酸菌醋酸发酵后，经适当调配而制得。如中国专利申请号为“200610047030.3”的发明专利公开了山楂醋酸发酵饮料及其酿造方法，其包括采用果胶酶进行两次酶解，然后采用酿酒干酵母进行酒精发酵，并进行醋酸发酵后，杀菌，调配而成。但是这种山楂果醋饮料的制备方法还存在如下问题：不能够很好地保留山楂果实中的营养成分和芳香物质，同时忽略了山楂果本身高含量的有机酸，使得制得的山楂果醋饮料无法保留山楂果原有的风味，存在风味及口感较差，营养缺失大、生产效率低。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的在于提供一种多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，采用此方法制备的山楂醋饮料色泽红棕，色泽红棕，酸甜可口，在保留了山楂原有的营养物质的基础上，同时也具备了微生物发酵所产生的酸感以及酯类等风味物质，风味、口感俱佳，且可以进行连续发酵，生产效率高。其各项理化指标均达到国家标准，其中醋酸浓度≥4%可溶性固形物含量≥5%；微生物指标：菌落总数/(个/mL)≤2000；大肠菌群/(MPN/100 mL)≤5；致病菌未检出；砷、铅、致病菌等重金属均未检出。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：
一种多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于按以下方法制备而成：
1）备料：选取成熟度高的山楂，除去腐烂果、杂质、虫蛀果，经粉碎、榨汁后得到山楂果汁；特别要严格剔除虫蛀果，因为它们会使产品带有苦味；
2）真空浸提、酶解：将山楂果汁加入浸提罐中，然后加入果胶酶, 控制真空压力为0.06-0.08MPa，温度为45-50℃，浸提3h，其中，果胶酶与山楂果汁的料液比为0.2-0.4：100（g/mL）；然后过滤除去沉淀，静置后得到浸提液，进入发酵阶段；
在山楂组织中，果胶含量最高，果胶可以起着将植物细胞粘合在一起的作用，从而影响到山楂汁的浸出率。利用果胶酶，水解掉山楂汁中的果胶，这样不仅可以通过瓦解细胞壁以及细胞间层，从而提高山楂汁的浸出率；同时由于果胶酶可以使果胶水解成为半乳糖酸，果汁澄清，提高浸出液的质量和稳定性；
3）酒精发酵：在浸提液中接种酵母菌，于25-32℃条件下发酵9-11 天，得到发酵醪液；发酵过程中初始汁液的糖度控制在14-18BX；
接种酵母菌后，2-3天进入主发酵期，主发酵维持约3-4天，这期间酵母发酵旺盛，放热多，品温上升快，此时注意采取措施降低品温，主发酵结束后继续发酵4天左右，以促使残糖进一步转化为酒精，整个发酵期10天左右，发酵期间应尽量减少酒体与空气的接触面，以避免杂菌污染。
4）乳酸菌发酵：在经酒精发酵后的发酵醪液中接种乳酸菌，于37-40℃条件下，每隔2-4h测定一次发酵液中的酒精度，当酒精度达到6%-8%时，结束乳酸菌发酵，进入醋酸；
经研究发现，当培养温度为37℃-40 ℃时，平板中乳酸菌长势最好，液体培养基中OD值最高。因此，在乳酸菌发酵过程中宜控制培养温度控制在37-40℃为宜；
乳酸菌发酵期间，应该每隔一段时间测定发酵醪液中的pH值以及酒精度，并根据酒精度来确定发酵结束时间，以发酵时间为横坐标，以酒精度为纵坐标，绘制曲线一般为48h左右。在此阶段，乳酸菌作为风味菌可以增加发酵液中不会发酸以及酯类物质的含量，有利于饮料后期风味的形成。
5）醋酸发酵：在经过乳酸菌发酵后的发酵醪液中接种醋酸杆菌AS 1.41进行醋酸发酵，发酵温度为30℃，发酵72-84 h；
6）经醋酸发酵后的发酵醪液依次经过澄清、调配、均质、杀菌处理后，即可制得山楂果醋饮料。
作为本发明的一种优选的方案：在步骤3）中，所述酵母菌菌液的接种量为浸提液总重量的6%-8%。
作为本发明的一种优选的方案：在步骤4）中，所述乳酸菌的菌液接种量为浸提液总重量的1.5%-2%，接种量过低，微生物适应期较长，长势较差，发酵不够充分，最终的发酵液中酒精度达不到；接种量过高时，营养物质有限，微生物间易造成竞争，同时最终的发酵液过酸，不利于后一阶段的醋酸发酵。研究发现，当乳酸菌的接种量为1.5%-2%时，不仅可以缩短发酵时间，同时发酵结束后发酵液风味宜人，酸度适中，酒精度可以达到8%，有利于后续的醋酸发酵阶段。
作为本发明的一种优选的方案：在步骤4）中，控制糖度在10BX。在此浓度下，有利于乳酸菌的生长。
作为本发明的一种优选的方案：在步骤5）中，所述醋酸杆菌菌液AS 1.41的接种量为浸提液总重量的9-11%。
作为本发明的一种优选的方案：在步骤5）醋酸发酵过程中，酒精通过醋酸菌氧化为乙酸，供氧量对醋酸的生成非常重要，因此，采用摇瓶的方式进行发酵，在80 mL/250 mL的装液量，转速为100-120 r/min、发酵温度为30℃的条件下，进行摇瓶发酵，直到酸度不再上升为止，期间以醋酸含量为标准，当醋酸含量不再上升时即反应终点，再加入0.02g/mL NaCl将醋酸杆菌AS 1.41杀死终止反应。
作为本发明的一种优选的方案，在步骤6）中，所述澄清处理具体为：将经过乳酸菌发酵后的发酵醪液于4 ℃的环境中静置2-4天，有利于风味物质的固定，后过滤以除去其中所含的山果肉碎屑，待大部分果肉碎屑沉落缸底后，取上清液即可得山楂发酵液。
作为本发明的一种优选的方案，在步骤6）中，所述调配处理具体为：按质量百分比计，取15%的澄清处理后的山楂发酵液、8%的山楂汁、5%的白砂糖及余量为水的配方进行调配。由于在发酵过程中，山楂汁中的有机酸、糖、酒精等营养物质的大量消耗，同时由于发酵产酸的原因，发酵液刺激性较强，故需要添加辅料以调配出风味、滋味最佳的果醋饮料。经此调配而成的山楂果醋发酵饮料不仅具有食醋的清香和山楂的果香，产品酸甜爽口、澄清透明、风味独特。
作为本发明的一种优选的方案，在步骤2）与步骤3之间还包括如下步骤：加入糖化酶进行糖化作用, 糖化酶的加入量为浸提液总重量的1%-2%；在温度60-65℃的水浴条件下恒温3-4 h，最终糖度达到14BX，pH值控制在3.5-4；进入发酵阶段。
本发明的有益效果在于：
1、相比于传统的方法，本发明利用酶法真空浓缩，不仅可以缩短果汁浸提时间，同时由于果胶酶的水解作用，使得山楂组织变得松散，提高山楂汁的浸出率；果胶酶还可以使果胶水解为半乳糖醛酸，提高浸出液的澄清度。此外由于乳酸菌在发酵过程中，可以分解蛋白质、脂肪等物质，产生乳糖和柠檬酸等物质，大大提高发酵液中的可溶性固形物含量，提高发酵液的酸度，以及风味物质的含量。这有利于微生物发酵阶段对发酵液糖度的需求。
2、本发明在传统的利用酵母菌和醋酸菌发酵的基础上，增加了乳酸菌发酵阶段。发酵过程中乳酸菌既可以同酵母菌一起混合接种也可以在酒精发酵阶段结束后单独接种。乳酸菌作为风味菌种，可以产生有机酸（醋酸、乳酸、丁酸等），这可以适当调节发酵液中酒精度、酸度、以及营养物质含量，抑制其他微生物的生长，提高发酵液质量等，同时因为其分解蛋白质产生肽和氨基酸，分解脂肪产生三丁酸甘油酯，等物质，从而提高山楂发酵液的独特风味；而发酵过程中产生的乳糖和柠檬酸等物质也可以结合产生芳香类物质。在传统固态发酵的基础上，结合液态深层连续发酵法，发酵制备一种纯天然的山楂醋发酵饮料。经调配后，在保留了山楂原有的营养物质的基础上，风味、口感俱佳，且可以进行连续发酵。
3、本发明的发酵过程一共包括了前期的酒精发酵，紧随其后的乳酸菌发酵以及最终的醋酸发酵3个阶段。酒精发酵阶段的最适条件为：温度28 ℃、时间4 d、酵母发酵液添加为6%-8%、发酵液初始糖度为14%-18%；乳酸菌发酵阶段：乳酸菌接种量为2%，发酵时间为2 d，发酵以发酵液中的酒精度作为指标，当酒精度达到6%，可以结束乳酸菌发酵阶段，进入醋酸发酵阶段。其中乳酸菌作为风味菌，可以起到分解蛋白质产生氨基酸和肽分子，分解脂肪产生三丁酸甘油酯，以及产生的乳糖和柠檬酸结合，从而可以大大增加不挥发酸和酯类物质的含量，提高发酵液的风味；同时由于产生有机酸（丁酸、醋酸等），起到杀菌的作用，提高发酵液的质量；除此以外还可以控制酒精度以及酸味物质的保存，便于后续的醋酸发酵。醋酸发酵阶段的最适工艺条件为：温度30 ℃、时间72-84 h、AS1.41菌种添加量10%、转速120 r/min、pH3-4、初始酒精度5.5%-6%。在此条件最终发酵液中醋酸含量达到5%-6%。发酵醪液利用自然静置法除去果肉碎屑，最终按照上清液15%、山楂汁8%和5%的白砂糖的比例调配、均质、杀菌后即可制得酒香、果香充裕，口感怡人的山楂发酵醋饮料。本发明山楂发酵醋饮料各项理化指标均达到国家标准，其中醋酸浓度≥4%可溶性固形物含量≥5%；微生物指标：菌落总数/(个/mL)≤2000；大肠菌群/(MPN/100 mL)≤5；致病菌未检出；砷、铅、致病菌等重金属均未检出；；此外，山楂醋饮料色泽红棕，色泽红棕，酸甜可口，不仅保留了山楂果实原有的风味，同时也具备了微生物发酵所产生的酸感以及酯类等风味物质。
具体实施方式
实施例 1
一种多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于按以下方法制备而成：
1）备料：选取成熟度高的山楂，除去腐烂果、杂质、虫蛀果，经粉碎、榨汁后得到山楂果汁；特别要严格剔除虫蛀果，因为它们会使产品带有苦味；
2）真空浸提、酶解：将山楂果汁加入浸提罐中，然后加入果胶酶, 控制真空压力为0.06MPa，温度为50℃，浸提3h，其中，果胶酶与山楂果汁的料液比为0.2：100（g/mL）；然后过滤除去沉淀，静置后得到浸提液，进入发酵阶段；
3）酒精发酵：在浸提液中接种酵母菌，于28 ℃条件下发酵10 天，得到发酵醪液；发酵过程中初始汁液的糖度控制在14BX；酵母菌的接种量为浸提液总重量的6%。
4）乳酸菌发酵：在经酒精发酵后的发酵醪液中接种乳酸菌，于37℃条件下，每隔4h测定一次发酵液中的酒精度，当酒精度达到6%时，结束乳酸菌发酵，进入醋酸；乳酸菌的接种量为浸提液总重量的2%；控制糖度在10BX左右，在此浓度下，有利于乳酸菌的生长。
5）醋酸发酵：在经过乳酸菌发酵后的发酵醪液中接种醋酸杆菌AS 1.41进行醋酸发酵，发酵温度为30℃，发酵72-84 h；醋酸杆菌AS 1.41的接种量为浸提液总重量的10%，pH为4、初始酒精度5.5%-6%。在此条件最终发酵液中醋酸含量可以达到5%-6%。在醋酸发酵过程中，酒精通过醋酸菌氧化为乙酸，供氧量对醋酸的生成非常重要，因此，采用摇瓶的方式进行发酵，在80 mL/250 mL的装液量，转速为120r/min、发酵温度为30℃的条件下，进行摇瓶发酵，直到酸度不再上升为止，期间以醋酸含量为标准，当醋酸含量不再上升时即反应终点，再加入0.02g/mL NaCl将醋酸杆菌AS 1.41杀死终止反应。
6）经醋酸发酵后的发酵醪液依次经过澄清、调配、均质、杀菌处理后，即可制得山楂果醋饮料。
杀菌处理：一般75℃-80 ℃灭菌15-20 min或者高温瞬时灭菌1 min也可。
澄清处理具体为：将经过乳酸菌发酵后的发酵醪液于4℃的环境中静置3天，有利于风味物质的固定，后过滤以除去其中所含的山果肉碎屑，待大部分果肉碎屑沉落缸底后，取上清液即可得山楂发酵液。
调配处理具体为：按质量百分比计，取15%的澄清处理后的山楂发酵液、8%的山楂汁、5%的白砂糖及余量为水的配方进行调配。由于在发酵过程中，山楂汁中的有机酸、糖、酒精等营养物质的大量消耗，同时由于发酵产酸的原因，发酵液刺激性较强，故需要添加辅料以调配出风味、滋味最佳的果醋饮料。经此调配而成的山楂果醋发酵饮料不仅具有食醋的清香和山楂的果香，产品酸甜爽口、澄清透明、风味独特。
实施例 2
一种多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于按以下方法制备而成：
1）备料：选取成熟度高的山楂，除去腐烂果、杂质、虫蛀果，经粉碎、榨汁后得到山楂果汁；特别要严格剔除虫蛀果，因为它们会使产品带有苦味；山楂果汁进行热烫，以钝化酶的作用以及杀死部分微生物。用100℃蒸汽处理1-2 min，后立即用冷水处理；
2）真空浸提、酶解：将山楂果汁加入浸提罐中，然后加入果胶酶, 控制真空压力为0.08MPa，温度为45℃，浸提3h，其中，果胶酶与山楂果汁的料液比为0.4：100（g/mL）；然后过滤除去沉淀，静置后得到浸提液；
加入糖化酶进行糖化作用, 糖化酶的加入量为浸提液总重量的1%-2%。糖化酶可以促进浸提液中蛋白质、糖类物质的水解，使其更容易被微生物利用。在温度60-65℃的水浴条件下恒温3-4 h，最终糖度达到14BX左右，pH值控制在3.5-4；进入发酵阶段。
3）酒精发酵：在浸提液中接种酵母菌，于25-32℃条件下发酵11 天，得到发酵醪液；发酵过程中初始汁液的糖度控制在16BX；酵母菌的接种量为浸提液总重量的8%。
4）乳酸菌发酵：在经酒精发酵后的发酵醪液中接种乳酸菌，于40℃条件下，每隔2h测定一次发酵液中的酒精度，当酒精度达到8%时，结束乳酸菌发酵，进入醋酸；乳酸菌的接种量为浸提液总重量的1.5%；控制糖度在10%，在此浓度下，有利于乳酸菌的生长。
5）醋酸发酵：在经过乳酸菌发酵后的发酵醪液中接种醋酸杆菌AS 1.41进行醋酸发酵，发酵温度为30℃，发酵72-84 h；醋酸杆菌AS 1.41的接种量为浸提液总重量的11%，pH为3、初始酒精度5.5%-6%。在此条件最终发酵液中醋酸含量可以达到5%-6%。在醋酸发酵过程中，酒精通过醋酸菌氧化为乙酸，供氧量对醋酸的生成非常重要，因此，采用摇瓶的方式进行发酵，在80 mL/250 mL的装液量，转速为110r/min、发酵温度为30℃的条件下，进行摇瓶发酵，直到酸度不再上升为止，期间以醋酸含量为标准，当醋酸含量不再上升时即反应终点，再加入0.02g/mL NaCl将醋酸杆菌AS 1.41杀死终止反应。
6）经醋酸发酵后的发酵醪液依次经过澄清、调配、均质、杀菌处理后，即可制得山楂果醋饮料。
其他与具体实施例1相同。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于按以下方法制备而成：
1）备料：选取成熟度高的山楂，除去腐烂果、杂质、虫蛀果，经粉碎、榨汁后得到山楂果汁；
2）真空浸提、酶解：将山楂果汁加入浸提罐中，然后加入果胶酶, 控制真空压力为0.06-0.08MPa，温度为45-50℃，浸提3h，其中，果胶酶与山楂果汁的料液比为0.2-0.4：100g/mL；然后过滤除去沉淀，静置后得到浸提液，进入发酵阶段；
3）酒精发酵：在浸提液中接种酵母菌，于25-32℃条件下发酵9-11 天，得到发酵醪液；发酵过程中初始汁液的糖度控制在14-18BX；
4）乳酸菌发酵：在经酒精发酵后的发酵醪液中接种乳酸菌，于37-40℃条件下，每隔2-4h测定一次发酵液中的酒精度，当酒精度达到6%-8%时，结束乳酸菌发酵，进入醋酸发酵；
5）醋酸发酵：在经过乳酸菌发酵后的发酵醪液中接种醋酸杆菌AS 1.41进行醋酸发酵，发酵温度为30℃，发酵72-84 h；
6）经醋酸发酵后的发酵醪液依次经过澄清、调配、均质、杀菌处理后，即可制得山楂果醋饮料。
2.根据权利要求1所述的多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于：在步骤3）中，所述酵母菌的接种量为浸提液总重量的6%-8%。
3.根据权利要求1所述的多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于：在步骤4）中，所述乳酸菌的接种量为浸提液总重量的1.5%-2%。
4.根据权利要求1所述的多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于：在步骤4）中，控制糖度在10BX。
5.根据权利要求1所述的多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于：在步骤5）中，所述醋酸杆菌AS 1.41的接种量为浸提液总重量的9-11%。
6.根据权利要求1所述的多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于：在步骤5）醋酸发酵过程中，采用摇瓶的方式进行发酵，在80 mL/250 mL的装液量，转速为100-120 r/min、发酵温度为30℃的条件下，进行摇瓶发酵，直到酸度不再上升为止，期间以醋酸含量为标准，当醋酸含量不再上升时即反应终点，再加入0.02g/mL NaCl将醋酸杆菌AS 1.41杀死终止反应。
7.根据权利要求1所述的多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于：在步骤6）中，所述澄清处理具体为：将经过乳酸菌发酵后的发酵醪液于4℃的环境中静置2-4天，有利于风味物质的固定，后过滤以除去其中所含的山果肉碎屑，待大部分果肉碎屑沉落缸底后，取上清液即可得山楂发酵液。
8.根据权利要求1所述的多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于：在步骤6）中，所述调配处理具体为：按质量百分比计，取15%的澄清处理后的山楂发酵液、8%的山楂汁、5%的白砂糖及余量为水的配方进行调配。
9.根据权利要求1所述的多菌种混合连续发酵制备山楂果醋饮料的方法，其特征在于：在步骤2）与步骤3之间还包括如下步骤：加入糖化酶进行糖化作用, 糖化酶的加入量为浸提液总重量的1%-2%；在温度60-65℃的水浴条件下恒温3-4 h，最终糖度达到14BX，pH值控制在3.5-4；进入发酵阶段。
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