周增群,阮慧娜,朱永峰,楊凱宇
(1.浙江聚仙莊飲品有限公司,浙江 仙居 317300;2.浙江大學 生物系統工程與食品學院,浙江 杭州 310058)
仙居被稱為“中國楊梅之鄉”,是全國最大的楊梅生產基地。截至2011年,仙居的楊梅栽培面積達到12.5萬畝,06年楊梅產量就已達4.5萬t,并以每年20%的幅度遞增。
楊梅果實中的維生素、花青素和多酚類物質等營養成分非常豐富,這些成分具有很強的抗氧化、抗腫瘤、清除活性氧自由基等保健功效。每年的3月下旬,楊梅花開,在楊梅的生長過程中,落果現象嚴重,加上果農為了提高所賣楊梅的質量,不斷進行疏果,造成大量的楊梅青果浪費。同時楊梅一般都是以鮮果的形式上市,且楊梅成熟期較短且不易貯存,不易運輸,即使收成很好,鮮果未能及時賣出去而大量腐爛在農民家中的現象依然嚴重,造成農民增產不增收,大大打擊了種植的積極性。因此,對楊梅進行深加工可以充分開發楊梅產業。如今楊梅已被加工成楊梅飲料、楊梅干紅、楊梅干白等多種產品。但目前,關于楊梅原醋的釀造國內報道較少。
楊梅果醋的研發成功能消化大量的落果、青果、低值楊梅以及一些無法直接食用的高酸低糖楊梅,變廢為寶,能增加果農的收入,提高果農種植的積極性,為楊梅的可持續發展增加了一條新的出路,促進了仙居楊梅產業的發展,帶來了顯著的社會效益。
果醋有著豐富的營養價值和保健功能。果醋中含有多種有機酸,能夠維持體內的酸堿平衡,調節體內代謝。果醋中還含有碳水化合物、維生素、無機鹽、微量元素和多種人體必需的氨基酸[1-2]。具有降低血脂、降低膽固醇、提高免疫力、促進血液循環、抑制血糖升高、開胃消食、解酒保肝等的作用[3-4]。
果醋的風味比食醋更好,食醋中的主要成分是揮發酸,果醋中含有較多的檸檬酸、乳酸、琥珀酸等不揮發酸,這些酸的味道比較柔和,同時果醋中保留了水果的濃郁香氣,這些是食醋所不具備的優勢[5]。
楊梅:浙江省仙居縣西爐楊梅基地。
酵母:法國諾盟集團L13酵母。
醋酸菌:陜西時代科技釀造有限公司LB醋酸菌種。
果膠酶:法國LALLZYMEHC。
植物水解酶:VISCOZYME L(NOVOZYMES北京公司提供)。
木瓜蛋白酶(酶活力500000U/g):廣東汕頭市明德食品添加劑有限公司。
脫殼打漿機,壓榨機,UHT滅菌機,控溫發酵罐,DF釀醋專用設備,恒溫水浴鍋,酒精計,蒸餾裝置,化糖鍋,電子天平。
將酵母加到糖濃度為2%的水中,控制溫度為30℃~35℃,活化15min,再加入少量的楊梅汁,活化30min。

總酸(以醋酸計)含量的測量:酸堿滴定法[6-7]。
揮發酸的檢測:先蒸餾后酸堿滴定法。
總糖含量的檢測:斐林試劑法。
酒精度檢測:蒸餾酒精計法[8]。
青果和落果由于果膠含量高,直接壓榨出汁率低,需要經過酶解,盡可能的提高出汁率。依次加入20mg/L果膠酶、300mg/L植物水解酶、80mg/L蛋白酶,3種酶在45℃~50℃聯合作用4h后,出汁率可高達85%。
由于原料大部分來自于青果和落果,酶解后的果汁中酸度較高,在進行酒精發酵時,需要選擇耐酸性較好的酵母進行發酵。選用法國諾盟集團L13酵母,按200g/t的量加入,加入前要預先活化,以達到迅速啟動的目的。發酵期間,每天測試溫度3次、酒精度1次,總糖1次,波美度2次,控制發酵溫度在23℃~28℃,當波美度在0以下時,重點檢測總糖含量,待酒精度為5%vol,總糖為2g/L以下時,發酵結束,得到原酒。
將發酵后的楊梅原酒打入到已裝滿玉米芯的DF自動釀醋機。同時接種200mg/L的醋酸菌種于其中,自動開啟泵自上而下噴淋式倒罐,設置時間2h 1次,每次20min,最佳溫度控制在30℃~35℃,可通過調節通風口大小及降溫來控制發酵劇烈程度,要求酒精度每小時降低不小于0.2%vol,每2h檢測1次總酸含量,24h后待酒精度降至0.4%vol以下,總酸含量在40g/L以上時停止發酵,發酵結束立即分離。
DF自動釀醋機是一臺將生物菌床保持在一個特定的容器內,反復進行生化反應,在人工固化菌床中增殖發酵、積累產物的設備。該機包括:電子監控自動上料、固化菌床系統、自動育種培菌均勻布氣系統、冷熱循環水系統、酸氣酒精回收系統。整機由不銹鋼板制作,備有手動、自動溫控、時控操作選項開關。生產中,從進料口泵入楊梅原酒,部分通過自流均勻地穿過特制的固化菌床,菌床表層固化的醋酸細菌在不斷運動中產生代謝物質。完成整個醋酸發酵需8h~24h,乙醇轉化率達95%以上。該設備和配套工藝科技含量高,具有深層液體發酵和固化菌技術的核心,運行平穩,操作方便,故障少。
原醋比較渾濁,可通過加入一定量的DHG復合快速澄清劑下膠,4h后即可通過清夜閥自流分離。將分離出的原醋,先采用硅藻土粗濾,然后用微孔膜精濾,要求醋液光亮澄清透明,使濁度值小于0.2EBC。
將精濾后的澄清透明的原醋液泵入到UHT殺菌機中。殺菌溫度110℃~115℃,出口溫度45℃左右。滅菌后放到無菌罐或無菌袋中貯存。
在酵母的作用下,進行酒精發酵,其反應式:

酒精發酵過程中,要嚴格控制糖的含量。17g/L的糖能產生1%vol酒精度,發酵的終點要達到酒精度在5%vol,因此,要嚴格控制糖含量在85g/L。因為原料來自青果和落果,糖含量較低,因此要適量加入白砂糖,保證酒精發酵能夠達到酒精度為5%vol。加入活化后的酵母,進行酒精發酵,酒精發酵過程中酒精度和糖度的變化情況見圖1。
由圖1可知,酒精發酵前1d,糖度降低較少,酒精產生量很少,為酵母的適應期;發酵1d~3d,糖度迅速降低,酒精度也上升較快,為發酵的主要階段;發酵3d~4d,糖度和酒精度的變化趨于平緩,酒精度達到最高值,此時高濃度的酒精也對酵母的有抑制作用,為后發酵期。發酵溫度控制在22℃~26℃,發酵時間約為4d,酒精度為5%vol。

圖1 酒精發酵過程中糖度和酒精度的變化Fig.1 Changes of brix and alcohol in the alcohol fermentation process
醋酸發酵的反應式如下:

將酒精度為5%vol的楊梅原酒打入到已裝滿玉米芯的楊梅果醋專用發酵罐中,發酵溫度控制在30℃~35℃,發酵時醋酸和酒精隨著發酵時間變化見圖2。

圖2 醋酸發酵過程中酒精度和酸度的變化Fig.2 Changes of brix and alcohol in the acetic fermentation process
由圖2可知,隨著醋酸發酵時間的延長,酒精度逐漸下降,酸度不斷升高。在發酵的前4h,酒精度和酸度的變化比較緩慢;4h~18h酒精度和酸度的變大比較大,此階段為發酵的主要階段;18h~24h為發酵后期,酒精度和酸度都趨于平緩,最終的酸度為40g/L,其中固定酸(楊梅本身含有的檸檬酸、乳酸、琥珀酸等不揮發性酸)含量為15g/L,酒精度<0.2%vol。
在醋酸發酵過程中,通氣量和發酵溫度對發酵的影響尤為明顯,通氣量過大、溫度過高會使酵母代謝過于旺盛,造成過早老化,導致產酸率低,不利于發酵的順利進行;通風量過小、溫度過低,發酵時間延長,增加生產成本。
最后制成的楊梅原醋呈深琥珀色,澄清透明,有光澤,而且具有楊梅自然的固有香氣,口感豐滿圓潤、柔和,典型性強,可以作為原料用于生產飲料或者保健醋。
色澤呈深琥珀色,澄清透明有光澤,果香馥郁,入口圓潤、柔和,不刺喉,協調性良好,具有本品種很強的典型性。
總酸(以醋酸計):40g/L
酒精度<0.4%vol
總糖(以葡萄糖計)<4g/L
細菌總數:50cfu/mL;
大腸桿菌:3MPN/100mL;
致病菌(沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌):不得檢出。
果醋具有豐富的營養和特有的保健功效[10]。楊梅加工楊梅醋飲飲料,產品風味好、市場前景廣闊,能夠很好地適應我國具體國情,充分發揮我國食品加工企業規模小的優勢、避免加工原料分散的弊端。是除了楊梅罐頭和楊梅汁加工途徑外新創一條適宜我國楊梅的深加工轉化途徑。不僅解決那些不能用于生產楊梅罐頭和楊梅汁低值殘次果和青果落果難銷售的問題,解決楊梅不易保存,運輸銷售受到限制導致大量鮮果腐爛在農民家中造成農民增產不增收的問題,又可以增加農民收入、增加就業崗位。
同時,本課題采用三酶聯效降解法,多菌種發酵生產發酵果醋技術未見文獻報道。本課題所開發的DF自動釀醋機釀醋法,結合了固態淋澆發酵法和液態淋澆發酵法兩者的優點。發酵周期短;勞動效率高;節省廠房和節約填充物為50%以上;工藝的固定資產的設備投入,較液態深層發酵的設備投入要少40%以上。采用本法較單純的固態發酵制醋法解決了醋酸生成速率慢、轉化率低、發酵周期長的缺點,使平均醋酸轉化率達到95%以上,也解決了液態發酵制醋風味不足的缺點,兼有固態發酵和液態發酵兩者的優點,其工藝技術為獨特,適宜于楊梅果醋的生產應用推廣。
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