CN105087346A

CN105087346A - 一种低糖型全发酵紫甘薯保健红醋及其加工工艺

Info

Publication number: CN105087346A
Application number: CN201510544630.XA
Authority: CN
Inventors: 刘海英; 王加华; 王军; 冯紫艳
Original assignee: Xuchang University
Current assignee: Xuchang University
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2015-11-25

Abstract

发明一种低糖全发酵紫甘薯保健红醋及其加工工艺，属于保健食品技术领域。特点是以新鲜紫甘薯为原料、经蒸煮、双酶法糖化、酒精发酵、醋酸发酵、调配、杀菌包装而成紫甘薯保健醋饮。原料处理和醋酸发酵采用液态化方式，以水隔氧，避免花色苷的氧化褐变；糖化温度<60℃，成品采用巴氏杀菌，避免花色苷热降解损失；优化了酵母菌和醋酸菌的生长状态及接种量，降低酒精发酵液的乙醇浓度，使整个发酵周期缩短至100h之内。最终产品中花色苷含量为15±1mg/100mL（以矢车菊-3-葡萄糖苷计），加工过程中花色苷保存率>？80%，糖含量<3.0%，总酸含量为3.0？g？/100mL（以醋酸计），符合保健醋饮的酸度要求，可直接饮用。

Description

一种低糖型全发酵紫甘薯保健红醋及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种低糖型紫甘薯保健红醋的加工技术和酿造新工艺，属于保健食品技术领域，也属于农产品精深加工技术领域。

背景技术

紫甘薯，旋花科番薯属植物甘薯的特有品种，因薯肉呈紫色至深紫色而得名。紫甘薯最为突出的营养学价值在于其丰富的花色苷（30～120mg/100gmf），花色苷可归于类黄酮物质，具有多项生理保健作用，如清除人体自由基，延缓组织器官的衰老，有效软化血管，预防动脉粥样硬化、冠心病和高血压，改善肝脏功能等等，这都赋予了紫甘薯较高的开发利用价值。因此，鉴于紫甘薯高淀粉含量，高可溶性膳食纤维、花色苷在酸性环境中稳定等特点，利用生物发酵技术将紫甘薯中淀粉转化为对人体有益的有机酸，开发保健型紫甘薯红醋饮品，是提高紫甘薯产业经济效益的有效途径。目前，我国的紫甘薯产品市场，尚未见有紫甘薯保健红醋产品。

花色苷的稳定性、淀粉与醋酸的转化率、以及发酵周期消耗时间是决定紫甘薯醋发酵效率的三大因素。我们在前期研究中发现，在没有对紫甘薯中多酚氧化酶进行灭活处理，直接切片干燥处理，其花色苷在接触到空气时极易氧化褐变，即使50℃烘干色素损失率也可达到30%以上，降低了紫甘薯醋的保健价值。经检索专利CN102226141B和CN102690750B涉及紫甘薯醋的生产方法，前者酒精与醋酸的转化率不到65%，后者发酵周期长，仅醋酸发酵环节就需要35d，生产效率均不高。其中原因可能发酵过程供氧不足，抑制了醋酸菌的产酸速度。另外，这两种工艺过程均包括紫甘薯切片、烘干工艺，花色苷损失较大。最后，以上两种工艺制备而成的紫甘薯醋中醋酸含量大于3.5%，这样的酸度对口腔粘膜刺激过强，不适合直接饮用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是降低花色苷在加工过程中的损失、提高酒精与醋酸的转化率、缩短发酵周期，提供一种低糖型紫甘薯醋饮的快速发酵加工方法。本方法色素保存率高、工艺简单、发酵周期短、生产效率高。

一种低糖型全发酵紫薯保健红醋加工工艺，以新鲜紫薯为原料、经高压蒸煮糊化、双酶法糖化、酒精发酵、醋酸发酵、调配、杀菌、包装而成紫薯保健醋饮，采用液态化方式在处理原料和醋酸发酵，以水隔氧，避免花色苷的氧化褐变；酶解糖化温度不超过60℃，成品采用巴氏杀菌，避免花色苷热降解损失；优化了酵母菌和醋酸菌的生长状态及接种量，降低酒精发酵的乙醇浓度，整个发酵周期缩短至100h之内；本方法色素保存率高、工艺简单、发酵周期短、生产效率高。

本发明的核心工艺设计在于：

（1）以新鲜紫甘薯为原料，原料不经过切片烘干，直接蒸制，使紫甘薯中催化色素褐变反应的酶失去活性；

（2）蒸制后的原料加水打浆，采用液态化方式完成淀粉液化和糖化、酒精发酵、醋酸发酵工序，以水隔氧，减少花色苷与氧气接触的几率，避免色素的氧化褐变；

（3）采用中温α-淀粉酶液化紫甘薯淀粉，避免高温引起花色苷的热降解反应；

（4）优化种子液酿酒酵母生长状态，选择适宜的接种时期和接种量，缩短酿酒酵母接种后的适应期，缩短酒精发酵周期，在36～40h内完成酒精发酵；

（5）酒精发酵过程不添加外来糖源，仅利用紫甘薯自身的碳水化合物转化酒精；

（6）醋酸发酵采用深层液态发酵，优化种子液醋酸菌生长状态，选择适宜的接种时期和接种量，通过控制适宜的溶氧，加快酒精向醋酸的转化，使转化率>85%，并缩短醋酸发酵周期至60h以内；

（7）采用感官评价方法优化紫甘薯发酵红醋配方，最后得到的无糖型最优配方为：L-苹果酸添加量0.6%，天然甜味剂甜菊糖添加量0.06%，食盐添加量0.2%。按此配方调配而成的紫甘薯发酵醋，醋体澄清透明，红色鲜亮诱人，酯香和醋香浓郁，酸味酸爽可口，糖酸比例适宜，诸味协调，回味无穷。

一种低糖型全发酵紫薯保健红醋加工工艺，具体酿造过程中步骤：

（1）以新鲜紫甘薯（花色苷含量>60mg/100gmf）为原料，直接高压蒸制20～25min；

（2）打浆：加入等量的0.05%柠檬酸水溶液护色，冷却至35～40℃，打浆，测定还原糖及淀粉含量；

（3）采用液态化方式、中温、双酶法糖化紫薯淀粉，酶添加量为酸性α-淀粉酶45～50U/g淀粉、糖化酶70～75U/g淀粉，pH=4，浆液温度60℃，酶解时间控制在40～60min，酶解液用100目筛网过滤或3000g离心15min，用pH=4的柠檬酸溶液洗涤紫薯残渣两次，合并清液部分，添加一定量的水分，得到还原糖含量控制在7～8%的糖化清液；

（4）酒精发酵：深层液态静止发酵方式，优化种子液酿酒酵母生长状态，采用光学显微镜检测酵母菌

的细胞形态和生长状态，采用的血球计数板在显微镜下放大160倍直接计数酵母菌的繁殖数量，接种处于对数期的酵母菌，接种量1～6×10⁶cfu/mL、发酵温度29.7℃，酒精度达到3.5～4.0%时结束，在36～40h内完成酒精发酵；

（5）醋酸发酵：采用深层液态发酵，优化种子液醋酸菌生长状态，接种处于对数期的醋酸菌，接种量为10～15%，添加发酵盐3～4%，发酵温度33±2℃，发酵前12h控制溶氧在6～7mg/g、12h后控制溶氧8～8.5mg/g，当醋酸转化率达85%时，放料，获得醋酸度在2.6～3%的紫薯发酵原醋。发酵周期至控制在60h以内；

（6）感官评价优化无糖型紫薯发酵醋配方，最后得到的最优配方为：L-苹果酸添加量0.6%，天然甜味剂甜菊糖添加量0.06%，食盐添加量0.2%。按此配方调配而成的紫薯发酵醋，醋体澄清透明，红色鲜亮诱人，酯香和醋香浓郁，酸味酸爽可口，糖酸比例适宜，诸味协调，回味无穷；

（7）发酵原醋经过滤、调配、包装、巴氏灭菌，得到直饮型紫薯保健红醋。最终产品中花色苷含量为15±1mg/100mL（以矢车菊—3—葡萄糖苷计），加工过程中花色苷保存率>80%，糖含量<3.0%，总酸含量为3.0g/100mL（以醋酸计），符合保健醋饮的酸度要求，可以直接饮用。

本发明的创新之处在于，一是整套工艺过程采用液态化方式，以水隔氧，避免空气引起花色苷的氧化褐变；二是打浆工艺后所有工序处理温度不高于80℃，以免花色苷热降解；三是优化发酵菌种的生长活力和适宜的溶氧，达到快速发酵的目的。

具体实施方式

以下具体步骤，对低糖型全发酵紫甘薯保健红醋的加工工艺作做进一步说明：

本发明的核心工艺设计在于：

一种低糖型全发酵紫薯保健红醋加工工艺，（1）原料选择、清洗、蒸制：选择薯肉颜色均匀，花色苷含量>60mg/100gmf、表面无明显疤痕、无虫害霉变的紫甘薯。杂质多、有霉变的紫甘薯携带有大量的杂菌，容易给成品醋带来杂味异味，应剔除。将紫甘薯用清水洗净，切去两端残留根纤维、并去掉变质部分，置于高压锅蒸煮栏内，高压蒸煮20～25min；

（2）打浆：蒸制后的紫甘薯，加入等量的0.05%柠檬酸水溶液护色，冷却至约35～40℃，然后置于浆机中，打浆成细腻均匀的糊状紫甘薯浆，待用，同时测定其还原性糖及淀粉含量；

（3）酶解：采用双酶法糖化紫甘薯淀粉。调节紫甘薯浆液pH=4，浆液温度60℃，同时加入液化酶（EC3.2.1.1）和糖化酶（EC3.2.1.3），酶添加量按照耐酸性a-淀粉酶45～50U/g淀粉、糖化酶70～75U/g淀粉，充分搅拌均匀后进行淀粉的液化和糖化，酶解时间控制在40～60min，同时，取样测定酶解液中可溶性糖和还原糖的含量变化。酶解液用100目筛网过滤或3000g离心15min，用pH=4的柠檬酸溶液洗涤紫甘薯残渣两次，合并清液部分，添加一定量的水分，得到还原糖含量控制在7～8%的糖化清液，作为下一工序的原料备用；

（4）酿酒酵母的扩大培养：高活性干酵母活化→试管斜面培养→锥形瓶液体培养，采用光学显微镜检测酵母菌的细胞形态和生长状态，采用的血球计数板在显微镜下放大160倍直接计数酵母菌的繁殖数量，通过生长曲线选择处于生长对数期酵母菌种子液；

（5）酒精发酵：以步骤（3）所得的糖化清液作为发酵原料，添加5mg/100g偏重亚硫酸钾杀菌护色，调节发酵液pH=4.06，接种处于对数生长期的酵母菌种子液，接种量控制在1～6×10⁶cfu/mL、发酵温度29.7℃，24h后定时取样测定酒精生成量，发酵时间控制在36～40h，至发酵液酒精度达到3.5～4.0%残糖含量低于1%时，终止发酵；

（6）醋酸发酵：液体保藏菌种，连做2～3次液体扩大培养，液体培养基为3°Bé麦芽汁、2～3%葡萄糖、0.5%酵母膏、0.3%KH₂PO₄、0.2%MgSO₄·7H₂O。根据醋酸菌的生长曲线，选择处于对数期的醋酸菌作为发酵种子液。发酵时醋酸菌接种量为10～15%，添加发酵盐3～4%，发酵温度33±2℃，发酵前12h控制溶氧在6～7mg/g、12h后控制溶氧8～8.5mg/g。36h后定时取样测定醋酸生成量，当醋酸转化率达85%时，放料，获得醋酸度在2.6～3%的紫甘薯发酵原醋；

（7）发酵原醋经过滤、调配、包装、巴氏灭菌，得到直饮型紫甘薯保健红醋。最终产品中花色苷含量为15±1mg/100mL（以矢车菊—3—葡萄糖苷计），加工过程中花色苷保存率>80%，总酸含量为3.0±0.2g/100mL（以醋酸计），含糖量<3.0%，符合保健醋饮的酸度要求，可以直接饮用。

Claims

1.一种低糖型全发酵紫薯保健红醋加工工艺，其特征在于；以新鲜紫薯为原料、经高压蒸煮糊化、双酶法糖化、酒精发酵、醋酸发酵、调配、杀菌、包装而成紫薯保健醋饮，采用液态化方式在处理原料和醋酸发酵，以水隔氧，避免花色苷的氧化褐变；酶解糖化温度不超过60℃，成品采用巴氏杀菌，避免花色苷热降解损失；优化了酵母菌和醋酸菌的生长状态及接种量，降低酒精发酵的乙醇浓度，整个发酵周期缩短至100h之内；本方法色素保存率高、工艺简单、发酵周期短、生产效率高；

本发明的核心工艺设计在于：

（7）采用感官评价方法优化紫甘薯发酵红醋配方，最后得到的无糖型最优配方为：L-苹果酸添加量0.6%，天然甜味剂甜菊糖添加量0.06%，食盐添加量0.2%，按此配方调配而成的紫甘薯发酵醋，醋体澄清透明，红色鲜亮诱人，酯香和醋香浓郁，酸味酸爽可口，糖酸比例适宜，诸味协调，回味无穷。

2.如权利要求1所述一种低糖型全发酵紫薯保健红醋加工工艺，其特征在于；

具体酿造过程中步骤：

（4）酒精发酵：深层液态静止发酵方式，优化种子液酿酒酵母生长状态，采用光学显微镜检测酵母菌的细胞形态和生长状态，采用的血球计数板在显微镜下放大160倍直接计数酵母菌的繁殖数量，接种处于对数期的酵母菌，接种量1～6×10⁶cfu/mL、发酵温度29.7℃，酒精度达到3.5～4.0%时结束，在36～40h内完成酒精发酵；

（5）醋酸发酵：采用深层液态发酵，优化种子液醋酸菌生长状态，接种处于对数期的醋酸菌，接种量为10～15%，添加发酵盐3～4%，发酵温度33±2℃，发酵前12h控制溶氧在6～7mg/g、12h后控制溶氧8～8.5mg/g，当醋酸转化率达85%时，放料，获得醋酸度在2.6～3%的紫薯发酵原醋，发酵周期至控制在60h以内；

（6）感官评价优化无糖型紫薯发酵醋配方，最后得到的最优配方为：L-苹果酸添加量0.6%，天然甜味剂甜菊糖添加量0.06%，食盐添加量0.2%，按此配方调配而成的紫薯发酵醋，醋体澄清透明，红色鲜亮诱人，酯香和醋香浓郁，酸味酸爽可口，糖酸比例适宜，诸味协调，回味无穷；

（7）发酵原醋经过滤、调配、包装、巴氏灭菌，得到直饮型紫薯保健红醋，最终产品中花色苷含量为15±1mg/100mL（以矢车菊—3—葡萄糖苷计），加工过程中花色苷保存率>80%，糖含量<3.0%，总酸含量为3.0g/100mL（以醋酸计），符合保健醋饮的酸度要求，可以直接饮用。