菠蘿皮渣半固態(tài)法釀醋工藝_顧采琴

1、2010Vol.31No.16食品科學(xué)※工藝技術(shù)56菠蘿皮渣半固態(tài)法釀醋工藝顧采琴，陳婉玲，鄭志茂，朱冬雪，賴(lài)建平，林金鶯，賴(lài)雅平，曾慶祝，周勇強(qiáng)(廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院食品系，廣東廣州510006)摘要：以菠蘿皮渣為主要原料、果酒酵母和滬釀1.01醋酸菌粉為菌種，采用半固態(tài)發(fā)酵和二次補(bǔ)糖工藝，對(duì)菠蘿皮渣酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵工藝進(jìn)行研究，以確定最優(yōu)釀造工藝參數(shù)和實(shí)現(xiàn)菠蘿皮渣果醋的高效生產(chǎn)。結(jié)果表明：菠蘿皮渣酒精發(fā)酵條件為酵母添加量0.3%、

2、發(fā)酵溫度22℃、糖度16Brix、pH3.5、發(fā)酵時(shí)間6d；醋酸發(fā)酵最佳工藝條件為添加的葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%、初始乙醇體積分?jǐn)?shù)8%、發(fā)酵溫度29℃、醋酸菌粉添加量0.09%、發(fā)酵時(shí)間3～4d，得到總酸量(以醋酸計(jì))達(dá)6.78g100g的菠蘿果醋半固態(tài)混合物，醋酸轉(zhuǎn)化率為82.5%。經(jīng)浸泡、過(guò)濾和陳釀1～2個(gè)月后，所得菠蘿果醋成品總酸含量(以醋酸計(jì))為3.672g100mL，色澤金黃，清亮透明，既有酸香，又有菠蘿果香，口味柔和爽口。半固態(tài)果

3、醋發(fā)酵法與液態(tài)果醋發(fā)酵法相比，能明顯提高總酸產(chǎn)量和縮短發(fā)酵時(shí)間。關(guān)鍵詞：菠蘿皮渣；果醋；半固態(tài)發(fā)酵VinegarProductionfromPineappleWastebySemiSolidStateFermentationGUCaiqin，CHENWanling，ZHENGZhimao，ZHUDongxue，LAIJianping，LINJinying，LAIYaping，ZENGQingzhu，ZHOUYongqiang(Depar

4、tmentofFoodSchoolofChemistryChemicalEngineeringGuangzhouUniversityGuangzhou510006China)Abstract：Usingpineapplewastethatisabyproductofthepineappleprocessingindustryconsistsofresidualpulppeelsskinasfermentationsubstratesem

5、isolidstatefermentationinatwicesugarsupplementmodewascarriedoutfvinegarproduction.WineyeastacetobacterpowderAS1.01wereinoculatedfalcoholicaceticacidfermentationrespectively.Processconditionsfpineapplewastefermentationwer

6、eoptimizedindertoachievehigheracidproductioninashtertime.Amountofinoculatedwineyeastof0.3%fermentationtemperatureof22℃sugarcontentof16BrixpHvalueof3.5fermentationtimeof6dayswerefoundoptimumfalcoholicfermentationtheoptimu

7、mconditionsfaceticacidfermentationwerefoundtobe:amountofaddedglucose2%initialalcoholconcentration8%fermentationtemperature29℃amountofinoculatedacetobacterpowderAS1.01of0.09%fermentationtimerangingfrom3to4days.Undertheseo

8、ptimumconditionstheacidproduction(calculatedasaceticacid)wasupto6.78g100goffermentedpineapplewastetheconversionratioofaceticacidwas82.5%.Aftersoakingfiltrationagingf1－2monthsthetotalacidcontentinthefinalvinegarproductwas

9、3.672g100mLwhichhadgoldenyellowcolbothvinegarpineappleflavasoftrefreshingtastewascleartransparent.Semisolidstatefermentationgaveahighertotalacidproductioninashtertimeincomparisonwithliquidstatefermentation.Keywds：pineapp

10、lewaste；fruitvinegar；semisolidstatefermentation中圖分類(lèi)號(hào)：TS225.47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10026630(2010)16005605收稿日期：20100208基金項(xiàng)目：廣州大學(xué)產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目；廣州大學(xué)食品加工與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介：顧采琴(1964—)，女，教授，博士，主要從事食品貯藏加工研究。Email：gcq86@菠蘿(Ananascomosus(L.)Merr.)又名鳳梨

11、，主要分布在廣東、海南、廣西、福建、云南等省區(qū)。菠蘿營(yíng)養(yǎng)豐富，含有多種維生素和礦物質(zhì)，成熟時(shí)色澤鮮艷、味道清甜、氣味芳香。菠蘿主要的加工品有罐頭、果汁、果酒等，但在菠蘿原料加工過(guò)程中幾乎有50%～60%的下腳料——菠蘿皮渣未被利用[1]，作為廢料丟棄，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。菠蘿皮渣含有豐富的糖(主要是蔗糖，其次是葡萄糖和果糖)、酸、蛋白質(zhì)以及多種微生物生長(zhǎng)繁殖必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是釀酒制醋的良好原料[12]。據(jù)報(bào)道，以菠蘿皮渣為原料生產(chǎn)乙醇

12、具有低成本的優(yōu)勢(shì)[34]。菠蘿皮渣還可用于菠蘿蛋白酶[5]、酚類(lèi)抗氧化物質(zhì)[6]以及檸檬酸2010Vol.31No.16食品科學(xué)※工藝技術(shù)581.3.5菠蘿果醋發(fā)酵過(guò)程主要工藝研究1.3.5.1半固態(tài)酒精發(fā)酵工藝通過(guò)前期實(shí)驗(yàn)，確定菠蘿皮渣半固態(tài)酒精發(fā)酵的最適果酒干酵母添加量為0.3%。溫度是影響果酒發(fā)酵過(guò)程中酒精產(chǎn)量和果酒風(fēng)味的重要因素。本研究采用單因素試驗(yàn)，以酒精含量為考查指標(biāo)，探討發(fā)酵溫度對(duì)酒精產(chǎn)量的影響，以確定菠蘿皮渣半固態(tài)酒精發(fā)

13、酵的最佳溫度。設(shè)定以下4個(gè)不同溫度：24、22、20℃和18℃。1.3.5.2半固態(tài)醋酸發(fā)酵葡萄糖添加量試驗(yàn)研究在菠蘿皮渣半固態(tài)酒精發(fā)酵混合物中添加不同量的葡萄糖對(duì)醋酸發(fā)酵過(guò)程中總酸產(chǎn)量的影響，每隔24h測(cè)一次產(chǎn)酸量，直至產(chǎn)酸量不再增加為止，以確定葡萄糖的最佳添加量。設(shè)定以下4個(gè)不同葡萄糖添加量：0%、2%、4%、6%。1.3.5.3半固態(tài)醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)對(duì)醋酸菌粉添加量、發(fā)酵溫度和初始酒度進(jìn)行試驗(yàn)。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)3因素3水平

14、正交試驗(yàn)L9(33)，通過(guò)總酸含量及醋酸轉(zhuǎn)化率的計(jì)算結(jié)果，確定菠蘿皮渣半固態(tài)醋酸發(fā)酵最佳工藝參數(shù)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。水平A發(fā)酵溫度℃B菌粉添加量%C初始酒度%1290.0982310.1263330.154表1醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)Table1Factslevelsinthethogonalarraydesignfoptimizingaceticacidfermentation1.3.5.4菠蘿果醋半固態(tài)發(fā)酵與液態(tài)發(fā)酵的比較將菠蘿果

15、實(shí)洗凈、去皮、榨汁后，將果汁糖度調(diào)成16Brix，用檸檬酸調(diào)pH3.5，90℃殺菌10min，冷卻后接種0.3%經(jīng)活化的酵母，在22℃條件下發(fā)酵6d，得到乙醇體積分?jǐn)?shù)8%～9%的酒醪。直接在該酒醪中加入醋酸菌粉、補(bǔ)加葡萄糖，然后進(jìn)行醋酸發(fā)酵(發(fā)酵所用的菌種量比例、發(fā)酵溫度、起始酒度以及葡萄糖添加量比例等均與半固體法一致)。在液態(tài)醋酸發(fā)酵過(guò)程中，采用磁力攪拌器中速持續(xù)攪拌，通過(guò)總產(chǎn)酸量和產(chǎn)酸時(shí)間的比較，探明半固態(tài)發(fā)酵與液態(tài)發(fā)酵的差異。1.

16、3.6菠蘿果醋質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)釀造好的菠蘿果醋進(jìn)行理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)檢測(cè)及感官評(píng)價(jià)。2結(jié)果與分析2.1酒精發(fā)酵溫度的選擇圖1發(fā)酵溫度對(duì)菠蘿果酒發(fā)酵過(guò)程中酒精含量的影響Fig.1Effectoffermentationtemperatureonalcoholproduction108642024℃22℃20℃18℃酒精度%發(fā)酵時(shí)間h024487296120從圖1可以看出，在菠蘿果酒發(fā)酵過(guò)程中，酒度呈上升趨勢(shì)，隨著溫度的升高，酒度上升的速度加快

17、，說(shuō)明溫度越高，酒精發(fā)酵速度越快，產(chǎn)生的果酒越多。22℃與24℃條件下得到的酒精含量接近，沒(méi)有顯著區(qū)別(P＞0.05)，同時(shí)經(jīng)風(fēng)味品嘗，22℃條件下得到的果酒風(fēng)味好于24℃，所以選擇22℃作為菠蘿皮渣酒精發(fā)酵的最佳溫度。2.2葡萄糖添加量的選擇本實(shí)驗(yàn)的菠蘿皮渣半固態(tài)混合物在進(jìn)行酒精發(fā)酵前的糖度為16Brix，通過(guò)圖1可知，在22℃條件發(fā)酵后，果酒混合物的酒精體積分?jǐn)?shù)達(dá)到8.7%，根據(jù)1.7g糖產(chǎn)1度酒精的理論[17]，說(shuō)明混合物中的糖度

18、不到2%，對(duì)醋酸菌的進(jìn)一步生長(zhǎng)繁殖不利。葡萄糖添加量%發(fā)酵時(shí)間d024610.860.072.600.252.800.282.780.2621.120.104.500.445.000.494.870.4731.560.146.500.667.120.716.900.6841.860.176.100.606.600.656.500.6452.120.2162.370.2272.520.2483.240.3393.100.31表2不同葡萄糖

19、添加量對(duì)醋酸發(fā)酵過(guò)程中總酸含量的影響Table2Effectofamountofaddedglucoseontotalacidproductiong100g為了促進(jìn)醋酸菌的生長(zhǎng)繁殖和保持旺盛的發(fā)酵力，在進(jìn)行醋酸發(fā)酵前添加葡萄糖以補(bǔ)充碳源。從表2可知，在菠蘿果酒半固態(tài)混合物中不添加葡萄糖，總酸量的高峰值出現(xiàn)在醋酸發(fā)酵后的第8天，明顯比添加葡萄糖的總酸含量高峰值出現(xiàn)的時(shí)間延遲5d，峰值也明顯比添加組的低約50%，達(dá)極顯著水平(P≤0.1)；