郭静婕
摘要:通过研究不同发酵条件下对香蕉(Musa nana Lour.)柠檬复合果醋产酸量的影响,选取最佳发酵工艺条件。结果表明,香蕉柠檬的原料比例为8∶1(m∶m),初始乙醇体积分数6%,醋酸菌添加量0.1%,初始pH 4.0,发酵温度31 ℃,醋体的总酸度达到最大值6.35%。
关键词:香蕉(Musa nana Lour.);柠檬;复合果醋
中图分类号:TS264.2+2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2018)07-0104-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.07.024
Study on the Production Technology of Banana Lemon Compound Fruit Vinegar
GUO Jing-jie
(Guangxi Agricultural Vocational-Technical College,Nanning 530007,China)
Abstract: The effects of different fermentation conditions on the acid production of banana(Musa nana Lour.) lemon compound fruit vinegar were studied,and the optimum fermentation conditions was selected. The results showed that the ratio of raw materials of banana lemon was 8∶1(m∶m),the initial alcohol was 6%, the addition of acetic acid was 0.1%,the initial pH was 4.0,the fermentation temperature was 31 ℃ and the total acidity of the vinegar was the 6.35%.
Key words: banana(Musa nana Lour.); lemon; compound fruit vinegar
香蕉(Musa nana Lour.)是中国南方的重要热带水果,也是中国的大宗优势特色农产品。据统计,2015年中国香蕉种植面积达到40.33万hm2,产量为1 070.574 0万t[1];中国柠檬种植面积为2 422.2千hm2,产量为3 320.94万t,均居于世界首位[2]。香蕉味道香甜,营养丰富,富含钾和镁[3,4]。柠檬果肉富含糖分、有机酸和多种维生素,且颜色好、汁液多[5]。发酵型果醋(原醋)是一类以水果为主要原料,在传统酿造工艺的基础上经现代生物工程技术两次微生物发酵酿制而成的醋。发酵型果醋风味独特、酸甜适中、爽口,还可以降血压、降胆固醇、解除疲劳、补充能量,并有减肥、美容、养颜等功效[6],深受消费者欢迎。目前,关于苹果醋[7]、菠萝果醋[8]、沙棘果醋[9]、猕猴桃果醋[10]及龙眼果醋[11]等单一水果原料进行发酵酿造果醋的技术研究已有报道,但香蕉与柠檬进行复合发酵酿造色、香、味与营养成分俱全的复合果醋研究鲜见报道。若将柠檬与香蕉原料一同进行发酵酿造复合果醋,有利于丰富香蕉醋的营养成分、改进香蕉醋的色泽与风味,同时还可利用柠檬果肉中富含的天然有机酸抑制香蕉的酶促褐变。因此,开发香蕉柠檬复合果醋等深加工产品,对于解决香蕉旺季烂市而致丰产不丰收的现象,延长香蕉、柠檬的产业链,提高其附加值和生产经济效益,推动香蕉、柠檬这两个优势特色农产品的产业化发展,带动农民增收致富具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
材料:新鲜香蕉、柠檬。
菌种和试剂:果胶酶、酵母、醋酸菌。
主要仪器:电子天平,打浆机,离心机,手持糖度计,恒温水浴锅,酒精蒸馏器,酒精计,PHS-3C型酸度计,T6紫外分光光度计。
1.2 试验方法
1.2.1 分析测定方法 总酸测定:参照GB/T 12456-2008食品中总酸的测定;乙醇含量的测定:参照GB 5009.225-2016的方法测定。
1.2.2 香蕉柠檬复合果醋的工艺流程 香蕉、柠檬脱皮→香蕉、柠檬果肉按一定混合→添加果胶酶液混合打浆→酶解→离心分离→果汁糖度调整→加酵母(经活化)→乙醇发酵→粗滤去渣→接种醋酸菌→醋酸发酵→陈酿→过滤→杀菌→灌装→成品→果醋品质分析检测。
1.2.3 香蕉、柠檬比例的确定 将香蕉、柠檬分别按6∶1、7∶1、8∶1、9∶1(g∶g,下同)混合打浆,调整好糖度后,分别添加0.02%的酿酒酵母,乙醇发酵5 d后,调整初始乙醇体积分数,接种0.05%醋酸菌种进行醋酸发酵,测定不同香蕉柠檬比例条件下总酸含量的变化情况及果醋风味的感官评价。
1.2.4 酿造香蕉柠檬复合果醋的活性酵母筛选 将一定比例的香蕉柠檬混合果汁按60%的装瓶量装入500 mL的广口瓶中,分别添加不同品种的酿酒酵母(0.02%的安琪酵母、帝伯仕ST酵母、丹麥Ec118酵母),测量乙醇体积分数的变化,接种0.05%醋酸菌种进行醋酸发酵,测定不同酵母菌乙醇发酵条件下总酸含量的变化。
1.2.5 酿造香蕉柠檬复合果醋的醋酸菌筛选 将一定比例的香蕉柠檬混合果汁按60%的装瓶量装入500 mL的广口瓶中,添加0.02%的酵母,乙醇发酵5 d后,分别接种不同的醋酸菌种(0.05%的帝伯仕、上海光明、山东玉园醋酸菌种)进行醋酸发酵,测定不同醋酸菌种条件下总酸含量的变化。
1.2.6 初始乙醇体积分数对果醋发酵的影响 将经过预处理的香蕉柠檬复合果醋初始醋体的初始乙醇体积分数分别调到5%、6%、7%、8%、9%,接入0.05%醋酸菌种,测定不同初始乙醇体积分数条件下对醋体总酸含量的影响。
1.2.7 醋酸菌接种量对果醋发酵的影响 将调整好初始乙醇体积分数的香蕉柠檬复合果醋按60%的装瓶量装入500 mL的广口瓶中,添加0.02%的酵母,乙醇发酵后,分别接种0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的醋酸菌种进行醋酸发酵,测定不同醋酸菌种接种量条件下总酸含量的变化。
1.2.8 初始pH对果醋发酵的影响 将经过预处理的初始醋体按60%的装瓶量装入500 mL广口瓶中,分别将pH调到3.0、3.5、4.0、4.5、5.0,接入醋酸菌种进行醋酸发酵,测定不同初始pH下醋体总酸含量的变化。
1.2.9 发酵温度对果醋发酵的影响 将经过预处理的初始醋体按60%的装瓶量装入500 mL广口瓶中,调整好pH,接入醋酸菌种,将发酵温度分别设定为28、29、30、31、32 ℃进行醋酸发酵,测定不同发酵温度下总酸含量的变化。
1.3 正交试验
在单因素试验的基础上,以发酵后醋体的总酸度为指标,取初始乙醇体积分数、醋酸菌添加量、初始pH、发酵温度4因素3水平进行L9(34)正交试验,对香蕉柠檬复合果醋的生产工艺条件进行优化,确定最佳生产工艺。
2 结果与分析
2.1 香蕉、柠檬比对果醋总酸度及风味的影响
不同香蕉柠檬比例条件下果醋总酸含量见图1,果醋风味的感官评价见表1。由图1、表1可知,按香蕉柠檬比为6∶1,果醋发酵后总酸度最高为4.99%,随着香蕉柠檬比例的加大,总酸度逐渐变小,但变化影响较小;香蕉柠檬比为8∶1时,果醋醋体呈棕黄色、口感滑润细腻、香蕉柠檬果香风格突出,且无苦涩味,整体感官评价最好。故选用香蕉柠檬比为8∶1。
2.2 不同品种酿酒酵母对果醋发酵的影响
香蕉檸檬按8∶1比例混合预处理后,分别添加0.02%的安琪酵母、帝伯仕ST酵母、丹麦Ec118酵母,测定乙醇体积分数的变化。添加0.05%醋酸菌,醋酸发酵7 d后测量总酸度。由图2可知,0.02%的安琪酵母前期发酵缓慢,后期发酵乙醇体积分数比较高,帝伯仕ST酵母整体发酵的速度比较缓慢,而丹麦Ec118酵母前期发酵比较剧烈,第3天乙醇体积分数就可以达到6.2%,适合醋酸发酵的初始乙醇体积分数。由图3可知,添加丹麦Ec118酵母发酵的果醋总酸度为5.41%,高于安琪酵母和帝伯仕ST酵母发酵的果醋,故选用丹麦Ec118酵母作为初始醋体发酵酵母。
2.3 不同初始乙醇体积分数对果醋发酵的影响
香蕉柠檬按8∶1比例混合预处理后,添加0.02%的丹麦Ec118酵母,发酵5 d后,分别调配成乙醇体积分数为5%、6%、7%、8%、9%的香蕉柠檬复合果醋,接入0.05%醋酸菌种发酵。不同初始乙醇体积分数条件下醋体的总酸含量如图4所示,当初始乙醇体积分数为6%时,醋体总酸度达到最大值5.281%,随着初始乙醇体积分数的升高发酵后的醋体总酸度反而降低。
2.4 不同醋酸菌种对果醋发酵的影响
香蕉柠檬原料按8∶1比例混合,预处理后添加0.02%的丹麦Ec118酵母乙醇发酵3 d后,将初始乙醇体积分数调到6%,分别添加0.05%的帝伯仕、上海光明、山东玉园醋酸菌种进行醋酸发酵。醋酸发酵7 d后的总酸度测量结果如图5所示。由图5可知,上海光明菌种发酵的果醋总酸度为5.64%,高于0.05%帝伯仕和山东玉园菌种,故选用上海光明醋酸菌种。
2.5 醋酸菌接种量对果醋发酵的影响
香蕉柠檬原料按8∶1比例混合,预处理后添加0.02%的丹麦Ec118酵母乙醇发酵3 d后,初始乙醇体积分数调到6%,分别添加0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的上海光明醋酸菌种进行醋酸发酵。由图6可知,当醋酸菌种的添加量为0.10%时,醋体的总酸度达到最高5.97%;醋酸菌种添加量由0.05%增加到0.25%,总酸度并没有随醋酸菌种添加量的增多而增大。
2.6 初始pH对果醋发酵的影响
香蕉柠檬原料按8∶1比例混合,预处理后添加0.02%的丹麦Ec118酵母乙醇发酵3 d后,初始乙醇体积分数调到6%,分别将初始pH调到3.0、3.5、4.0、4.5、5.0,添加0.10%上海光明醋酸菌种进行醋酸发酵。由图7可知,当初始pH为3.0时,醋体的总酸度达到最大值6.02%;初始pH由3.0升高到5.0时,醋体总酸度随着pH的升高而降低。
2.7 发酵温度对果醋发酵的影响
香蕉柠檬原料按8∶1比例混合,预处理后添加0.02%的丹麦Ec118酵母乙醇发酵3 d后,初始乙醇体积分数调到6%,初始pH调到3.0,添加0.10%上海光明醋酸菌种进行醋酸发酵,发酵温度设置为28、29、30、31、32 ℃进行醋酸发酵。由图8可知,当发酵温度为28 ℃时,得到的醋体总酸度较低;而发酵温度为30 ℃时,醋体总酸度达到最大值6.03%,随着发酵温度的升高醋体总酸度趋于平缓。
2.8 正交试验结果
由表2、表3可知,影响香蕉柠檬复合果醋产品品质的因素主次顺序为A>B>C>D,即最重要因素为初始乙醇体积分数,其次是醋酸菌接种量和初始pH,发酵温度对香蕉柠檬复合果醋总酸度的影响较小。最佳试验组合为A2B2C3D3,即初始乙醇体积分数6%、醋酸菌接种量0.10%、初始pH 4.0、发酵温度31 ℃。为验证该工艺条件是否最佳,进行3次平行试验,结果表明,在此工艺条件下的香蕉柠檬复合果醋总酸量可达6.35%,高于正交试验中的任何一组。
3 小结
结果表明,香蕉柠檬复合果醋发酵的最佳条件为香蕉柠檬比例为8∶1,丹麦Ec118酵母作为初始醋体发酵酵母,初始乙醇体积分数为6%,上海光明醋酸菌种作为醋酸发酵的醋酸菌种,且菌种的添加量为0.10%,初始pH为4.0,发酵温度31 ℃,最终得到果醋的总酸度为6.35%,醋体呈棕黄色、口感滑润细腻、回味绵长,具有香蕉柠檬果香风格。
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