關(guān)隨霞,張敏,王蕙雯,白露露,王穎,吳嬌,戚清林
(1.河南科技大學(xué) 食品加工與安全國(guó)家級(jí)示范教學(xué)中心,河南 洛陽(yáng) 471023; 2.塔里木大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,新疆 阿拉爾 843300)
柿子味甘、性寒,含有豐富的還原糖、多酚、維生素C、膳食纖維、氨基酸及礦物質(zhì)[1]。除食用外,還具有藥用價(jià)值,《本草綱目》中記載“柿乃脾、肺、血分之果也。其味甘而氣平,性澀而能收,故有健脾澀腸,治嗽止血之功”[2]。
柿子醋營(yíng)養(yǎng)豐富,具有抗菌、消炎、降血糖、降血壓的功效,是心腦血管患者選擇調(diào)味品的首選。豫西地區(qū)花果山一帶漫山遍野都是柿樹(shù),每年秋季金黃色的柿子掛滿樹(shù)枝,煞是喜人。由于柿子不易保存,當(dāng)?shù)鼐用癯0咽磷蛹庸こ墒溜?、柿子醋等易?chǔ)存食品。然而近些年隨著生活節(jié)奏的加快,糧食釀造技術(shù)的大力發(fā)展,自然發(fā)酵制作柿子醋需時(shí)又較長(zhǎng),現(xiàn)在幾乎沒(méi)人再對(duì)柿子進(jìn)一步加工,造成資源極大浪費(fèi)。因此,要充分利用優(yōu)勢(shì)資源,增加當(dāng)?shù)鼐用袷杖耄仨毟倪M(jìn)和優(yōu)化柿子醋的制作工藝及參數(shù),使柿子醋批量生產(chǎn)。本研究旨在為豫西地區(qū)批量生產(chǎn)柿子醋提供一些技術(shù)參數(shù)。
柿子:豫西地區(qū)花果山一帶;活性干酵母:安琪酵母股份有限公司;“玉園”牌活性醋酸菌:濟(jì)寧玉園生物科技有限公司;白糖;果膠酶;氫氧化鈉;鄰苯二甲酸氫鈉。
手持糖度計(jì)、高壓滅菌鍋、酒精計(jì)、振蕩培養(yǎng)箱、臺(tái)式大容量低速離心機(jī)、超凈工作臺(tái)、原子吸收光譜儀、分光光度計(jì)等。
出汁率(%)=(柿漿重量-柿渣重量)/柿漿重量×100%。
柿子醋得率(%)=柿子醋體積(mL)×總酸(g/dL)/原柿漿重量(g)。
糖度的測(cè)定:手持糖度計(jì);酒精度的測(cè)定:酒精計(jì)法[3];總酸的測(cè)定(以醋酸計(jì)):酸堿滴定法。
菌落總數(shù)的測(cè)定:按照GB 4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》;大腸桿菌的測(cè)定:按照GB 4789.3-2016中的平板計(jì)數(shù)法;致病菌的測(cè)定:按照GB 4789.10-2016、GB 4789.4-2016、GB 4789.15-2016。
鉛的測(cè)定:按照GB 5009.12-2017中的石墨爐原子吸收光譜法;砷的測(cè)定:按照GB 5009.11-2014中的銀鹽法。
1.5.1 原料選取及清洗
選取豫西地區(qū)花果山一帶成熟的柿子,剔除腐爛和蟲(chóng)害部分,去萼片,用自來(lái)水清洗干凈。
1.5.2 脫澀、打漿、酶解
在42 ℃的溫水中浸泡24 h,瀝干水分放入水果破碎機(jī)中破碎,破碎度3~7 mm,然后加純凈水打成柿漿。將柿漿裝罐,裝罐量為30%[4]。加入果膠酶在45~50 ℃條件下酶解2 h[5]。
1.5.3 調(diào)糖度、滅菌
用白砂糖調(diào)柿漿糖度,然后在85 ℃滅菌15 min。
1.5.4 酒精發(fā)酵
將活性干酵母置于1%~2%的少量滅菌糖水中[6],在30 ℃條件下活化30 min,直至液面劇烈翻泡,再將酵母接入調(diào)整好糖度的柿漿中,攪拌均勻,加蓋密封,在28 ℃條件下發(fā)酵7 d左右。待酒精度達(dá)到8%vol[7],酒精發(fā)酵結(jié)束。
1.5.5 醋酸發(fā)酵
取適量酒精發(fā)酵后的柿漿于滅菌的小燒杯中,加入醋酸菌在32 ℃條件下復(fù)活24 h,經(jīng)擴(kuò)培再接入酒精發(fā)酵后的柿漿,放在30 ℃的振蕩培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵[8]。每天振蕩3次,速度170 r/min[9],每次30 min。直到連續(xù)2 d酸度不再上升時(shí)醋酸發(fā)酵結(jié)束。
1.5.6 離心
用大容量低速離心機(jī)進(jìn)行離心,轉(zhuǎn)速4500 r/min,時(shí)間10 min,得到澄清的柿子醋。
1.5.7 灌裝、滅菌
灌裝,于121 ℃滅菌15 min,檢測(cè),成品。
2.1.1 果膠酶添加量對(duì)柿漿岀汁率的影響
柿漿中含果膠、糖類物質(zhì)較多,呈黏稠狀,影響柿漿的出汁率和濁度。果膠酶可促進(jìn)果膠水解,降低果漿的黏稠度,提高柿漿的出汁率和澄清度[10-11]。在柿漿中分別添加0.00%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%的果膠酶,酶解后離心。柿漿岀汁率情況見(jiàn)圖1。
圖1 果膠酶添加量對(duì)柿漿岀汁率的影響Fig.1 Effect of pectinase additive amount on juice yield of persimmon pulp
由圖1可知,在0.00%~0.04%之間岀汁率隨果膠酶添加量增加而明顯升高;當(dāng)大于0.04%時(shí),果膠酶添加量增加而岀汁率無(wú)明顯變化。因此,果膠酶添加量以0.04%為最佳。
2.1.2 加水量對(duì)柿子醋產(chǎn)率的影響
柿漿流動(dòng)性差,會(huì)造成加入的酵母菌、醋酸菌不能與柿漿充分接觸,影響菌種活力。試驗(yàn)中通過(guò)加入純凈水將柿漿稀釋,加水量分別為0%、10%、20%、30%、40%、50%,按照上述工藝流程,在相同條件下向6個(gè)樣品中加入等量的酵母菌和醋酸菌進(jìn)行發(fā)酵,每天定時(shí)測(cè)糖度、酒精度和醋酸度,當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)趨于穩(wěn)定,連續(xù)2 d無(wú)明顯變化時(shí)發(fā)酵結(jié)束。柿子醋產(chǎn)率情況見(jiàn)圖2。
圖2 加水量對(duì)柿子醋產(chǎn)率的影響Fig.2 Effect of water additive amount on the yield of persimmon vinegar
由圖2可知,加水量在0%~40%之間,柿子醋產(chǎn)率隨加水量增加明顯提高;當(dāng)加水量大于40%,產(chǎn)醋率隨加水量增加而下降。因?yàn)楫?dāng)加水量超過(guò)40%時(shí)繼續(xù)加水,柿漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)越來(lái)越低,能被利用的底物含量也逐漸減少,致使酵母菌、醋酸菌營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足,活力下降,產(chǎn)醋率降低。因此40%為最佳加水量。
2.1.3 初始糖度對(duì)酒精發(fā)酵的影響
酒精發(fā)酵主要是利用酵母菌將糖轉(zhuǎn)化成酒精,初始糖度直接影響產(chǎn)生的酒精量。在一定范圍內(nèi)糖度越高轉(zhuǎn)化成的酒精度也越高[12],產(chǎn)醋率相應(yīng)也高。原料柿子含糖量在10%左右,可通過(guò)添加白砂糖來(lái)增加糖度。試驗(yàn)中用白砂糖將柿漿糖度調(diào)整為10%、12%、14%、16%、18%、20%,加入0.14%酵母菌。產(chǎn)生酒精情況見(jiàn)圖3。
圖3 初始糖度對(duì)酒精發(fā)酵的影響 Fig.3 Effect of initial sugar content on alcohol fermentation
由圖3可知,在10%~14%之間,隨著初始糖度增加生成的酒精度逐漸升高;當(dāng)初始糖度超過(guò)14%時(shí),隨著糖度增加,酵母菌的繁殖和代謝速度變慢,致使生成的酒精度逐漸下降。因此初始糖度14%最佳。
酵母菌及醋酸菌添加量對(duì)發(fā)酵天數(shù)和柿子醋品質(zhì)都有影響。酵母菌添加過(guò)少或過(guò)多都會(huì)影響發(fā)酵速度[13],添加量過(guò)多還影響柿子醋的色澤、口感及組織狀態(tài);醋酸菌添加量過(guò)多會(huì)消耗柿漿中大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使生成醋酸的底物減少,產(chǎn)醋率降低。由單因素試驗(yàn)可知,酵母菌的最佳添加量為0.14%,醋酸菌的最佳添加量為0.06%。
在柿漿發(fā)酵過(guò)程中,初始糖度、酵母菌數(shù)量、醋酸菌數(shù)量存在著一定關(guān)聯(lián)。在一定范圍內(nèi)初始糖度越高,酵母菌、醋酸菌數(shù)量越多,發(fā)酵時(shí)間越短產(chǎn)生的酒精度越高,產(chǎn)醋率也越高;但若初始糖度過(guò)高,超過(guò)酵母菌的耐受范圍,將導(dǎo)致酵母菌失活,影響發(fā)酵,反而使酒精度降低;酒精發(fā)酵產(chǎn)生的酒精度也會(huì)影響到后期的醋酸發(fā)酵[14],酒精度過(guò)高會(huì)抑制醋酸菌的生長(zhǎng)[15]。因此,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)正交試驗(yàn)來(lái)優(yōu)化初始糖度、酵母菌和醋酸菌的最佳添加量,見(jiàn)表2和表3。
表2 L9 (34)正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)Table 2 The factors and levels of L9 (34) orthogonal test
表3 L9 (34)正交試驗(yàn)表 Table 3 L9 (34) orthogonal test table
由表3可知,柿子醋發(fā)酵的最優(yōu)條件為:A3B1C3,即初始糖度15%,酵母菌0.12%,醋酸菌0.08%;此條件下發(fā)酵天數(shù)最短,產(chǎn)酸度最高。通過(guò)極差分析可知各因素影響順序?yàn)锳>B>C,即初始糖度對(duì)柿子醋發(fā)酵影響最大,酵母菌次之,醋酸菌影響較小。因此,在柿子醋制作過(guò)程中要嚴(yán)格控制白砂糖的添加量。
按照前面的制作工藝流程,以果膠酶添加量 0.04%、加水量40%、初始糖度15%、酵母菌0.12%、醋酸菌0.08%為工藝參數(shù)加工柿子醋。產(chǎn)品酸度為5.49 g/dL,呈均勻透明的淡黃色,柿香味濃郁,酸味醇厚、柔和,回味綿長(zhǎng),無(wú)沉淀,無(wú)其他異味。
2.3.1 感官狀況
產(chǎn)品呈均勻的淡黃色,澄清,透明,無(wú)沉淀,酸味柔和,綿長(zhǎng)醇厚,且有濃郁的柿香味,無(wú)其他不良異味。
2.3.2 理化及微生物指標(biāo)
總酸(以乙酸計(jì))為5.49 g/dL;菌落總數(shù)≤ 10 CFU/mL;大腸桿菌及致病菌未檢出。符合GB 2719-2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食醋》。
2.3.3 污染物
鉛<0.01 mg/L;砷未測(cè)出。符合GB 2762-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)。
本研究以豫西地區(qū)花果山一帶純天然柿子為原料,通過(guò)單因素試驗(yàn)確定了添加果膠酶0.04%,可有效提高柿漿的出汁率和澄清度;加水40%最適宜柿漿發(fā)酵,可使產(chǎn)醋率達(dá)到最高。正交試驗(yàn)確定了初始糖度15%,酵母菌0.12%,醋酸菌0.08%,產(chǎn)品制作周期短,酸度高,風(fēng)味佳。理化及微生物指標(biāo)、污染物均符合國(guó)家安全食醋標(biāo)準(zhǔn)。