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窖藏柿子醋生产工艺研究

2022-02-21陈书明

安徽农学通报 2022年2期
关键词:发酵

陈书明

摘 要:以柿子为原料,通过单因素试验和正交试验确定窖藏柿子醋的生产工艺。结果表明:添加0.9g/kg果胶酶能有效地提高柿子醋的透光率和产率,添加1.6g/kg单宁酶柿子醋产率最大,加水量80%柿子醋产率最大;添加0.9g/kg果胶酶、1.3g/kg单宁酶、90%水、10%接种量时,柿子醋产率最高,速度快、风味好、色泽亮。

关键词:窖洞;柿子醋;发酵

中图分类号 TS264.2+2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2022)02-0127-03

Abstrack: Taking persimmon as raw material, the production technology of cellared persimmon vinegar was determined by single factor test and orthogonal test. The results showed that adding 0.9g/kg pectinase could effectively improve the light transmittance and vinegar yield, adding 1.6g/kg tannase could achieve the highest vinegar yield, adding 80% water could achieve the highest vinegar yield; With adding 0.9g/kg pectinase, 1.3g/kg tannase, 90% water and 10% inoculation amount, the yield of persimmon vinegar was the highest, the speed was fast, the flavor was good and the color was bright.

Key words: Cave; Persimmon vinegar; Fermentation

窑洞是中华民居史上最具标志性的居住形式之一,被誉为“东方一绝”,其多存在于黄土高原上。窑壁与窑顶等土质层厚实,使得窑洞具有良好的隔热和保温效果[1],洞内温度常年恒定在20℃左右。但随着经济水平的提高和城镇化进度的推进,越来越多的窑洞被閑置下来[2]。

柿子中含有丰富的活性物质如类胡萝卜素、酚类和多种氨基酸等,被广泛用于医药、保健和化妆品等领域[3]。因其成熟期短、口感涩味重、保藏难度大,人们通常把柿子加工成柿饼或柿子醋。柿子醋富含维生素、矿物质、氨基酸等营养成分,不仅在营养、风味、口感上都比传统食醋更佳,还大大地提高了柿子醋的保健功能[4],因此,研究开发柿子醋具有广阔的市场前景。传统的窖藏柿子醋完全利用柿子的果糖,不加其他的糖,自然发酵,其口味清香纯正,曾作为贡醋。但传统窖藏法生产柿子醋的周期长达8~9个月,且品质得不到保障[5],随着工业进程的加快,很少人再从事窖藏柿子醋生产。为此,本研究利用豫西地区柿子为原料,在豫西地区闲置的窑洞内进行柿子醋发酵生产,生产过程依靠窑洞天然的自然条件,通过改进和优化柿子醋的制作工艺及参数,研究高品质窖藏柿子醋的生产工艺,为豫西地区批量生产柿子醋提供一些技术参数。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 柿子:三门峡陕州区灯笼柿;果酒酵母、醋酸菌:帝伯仕酿酒研发中心;单宁酶:东恒华道生物科技有限责任公司;果胶酶:江苏锐阳生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备 PAL-1型手持糖度;ATAGO;UV-1100型紫外可见分光光度计:上海美谱达仪器有限公司。

1.3 分析测定方法 柿子醋产率(%)=柿子醋体积(mL)×总酸(g/dL)/原柿浆重量(g)。

透光率测定:运用分光光度计法,以蒸馏水为参比,在680nm处测定其透光率[6]

酒精测定:蒸馏法及比重法;总酸的测定(以醋酸计):酸碱滴定法。

1.4 工艺流程 工艺流程如下:

(1)清洗及切分:将成熟的柿子流水冲洗干净后,切分成1~2cm块。(2)发酵:将酶制剂、果酒酵母和醋酸菌1∶1混合后按照0.04%用10%糖水活化后加入柿子浆中,25℃发酵,当酒精度连续2d没有变化时,作为种子按照一定比例混入柿子浆中,当连续2d总酸含量没有变化,停止发酵。(3)过滤与装瓶:40目滤网粗滤后,再用100目滤网过滤,过滤后加入2%的食盐,装瓶。(4)杀菌与成品:装瓶后80℃煮15min,趁热密封。

1.5 试验设计

1.5.1 单因素试验 本研究是在窑洞的自然温度条件下进行。单宁酶(1×105 U/g)的用量设定为0.4g/kg、0.8g/kg、1.2g/kg、1.6g/kg、2.0g/kg、2.4g/kg,果胶酶(1×105U/g)的用量设定为0.3g/kg、0.6g/kg、0.9g/kg、1.2g/kg、1.5g/kg。试验过程中,将酶制剂配制成50g/kg的酶溶液,然后按梯度要求添加到切分后的柿子中,对照组内不加酶制剂。通过测定样品的柿子醋产率和透光率来检测酶处理效果。

1.5.2 正交试验 按照1.4的工艺流程,根据影响窖藏柿子醋发酵生产的关键因素,结合单因素试验结果,设计正交试验(见表1)。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 果胶酶添加量对柿子醋的影响 成熟柿子中水溶性果胶含量约25g/kg[7],果胶的凝胶性阻碍柿子发酵出汁,降低柿子醋产率。果胶酶水解能催化果胶解聚和催化果胶分子中的酯水解,从而降低粘度和破坏胶体保护,提高果汁产出率和加快澄清。种子液按照10%比例加入柿子原浆中,柿子浆和水按照1∶1进行发酵,发酵结束测定柿子醋产率和透光率。试验结果见图1。

由图1可知,随果胶酶添加量的增加,柿子醋的透光率呈逐渐升高的趋势。当添加量0.9~1.8g/kg时,透光率稳定在85%~86%,增加值小于1%,这可能是在此酶制剂添加量下,底物与酶制剂之间达到饱和。当添加量小于0.9g/kg时,柿子醋的产率随添加量的增加而增加,大于0.9g/kg柿子醋产率无明显变化。综合2指标结果,果胶酶的最佳添加量为0.9g/kg。

2.1.2 单宁酶添加量对柿子醋的影响 柿子中含有大量的酚类物质。酚类在多酚氧化酶、过氧化物酶的作用下会发生酶促反应产生不溶性褐变物质[8];酚类物质中的单宁与蛋白质和果胶物质共存,也会产生浑浊的胶体沉淀,使柿子醋失去光泽,透光率下降[9,10]。单宁酶可以水解单宁中的酯键和缩酚羧键生成没食子酸和葡萄糖,因此添加外源单宁酶可以降低产品涩味,提高产品的鲜醇度[11]。另外,单宁酶可防止单宁分子中含有的酚羟基在多酚氧化酶存在的条件下被氧化,生成具有颜色的邻醌,这种物质会加深产品的色泽[12]。在添加10%种子液(占柿子原浆)、柿子浆和水按照1∶1的条件下发酵,发酵结束测定柿子醋产率和透光率。试验结果见图2。

由图2可知,随单宁酶添加量的增加,柿子醋的透光率呈先升高后保持不变的趋势。与单宁酶添加量在1.2~2.4g/kg时,各处理组间透光率变化不明显。柿子醋产率随单宁酶添加量的增加呈先升高后降低的趋势,当添加量为1.6g/kg时柿子醋产率最高。综合透光率和柿子醋产率2个指标,单宁酶的最佳添加量为1.6g/kg。

2.1.3 水添加量对柿子醋的影响 柿子浆因含有大量的果胶、糖等物质导致其流动性差[13],在传统的固态发酵工艺条件下会出现酵母菌、醋酸菌等与柿子浆接触不充分的情况,从而影响发酵速度和产品得率。试验过程中,按照上述工艺、添加10%种子液(占柿子原浆)进行柿子醋制作,通过加入20%、40%、60%、80%、100%的纯净水稀释柿子浆,增加其流动性,发酵结束测定柿子醋产率和透光率。试验结果见图3。

由图3可知,随水添加量的增加,柿子醋的透光率呈逐渐升高的趋势,柿子醋的产率呈先升高后降低的趋势,当水添加为80%时,柿子醋产率最大。水添加量超过80%后,柿子浆浓度低,营养成分含量的下降影响酵母菌和醋酸菌的生长,导致柿子醋产率下降。因此,水的最佳添加量为80%。

2.2 正交试验 发酵过程中,种子液的添加量会影响柿子醋的产率和发酵速度。添加量少,会延长发酵周期,添加量过大,导致柿子醋产率下降,还影响产品的色泽、口感及组织状态。果胶酶和单宁酶的酶解产物可作为酵母菌和醋酸菌的营养物质,在一定程度上能促进各类菌种的繁殖,影响着柿子醋的品质,水添加量也影响各类菌种生长。因此,在正交试验的基础上,对果胶酶、单宁酶、水添加量和接种量通过正交试验进行优化。由于酶制剂之间存在交互作用,果胶酶和单宁酶的最大添加量为单因素试验中的最佳添加量。试验结果见表2。

由表2极差分析可知,影响柿子醋产率的因素主次排序为D>A>C>B,即种子接种量对柿子醋产率影响最大,其次是果胶酶,单宁酶的影响最小;最佳工艺组合为:A3B2C3D3,即果胶酶添加量0.9g/kg、单宁酶为1.3g/kg、水为90%、种子接种量为10%。

按照前面的柿子醋制作工艺,果胶酶添加量0.9g/kg、单宁酶1.3g/kg、水90%、种子接种量10%生产柿子醋,其产率可达44.15%,产品澄清透明、颜色淡黄、有浓郁的柿子醋香味、酸味柔和,且有甜味、无异味。

3 结论

本研究以三门峡陕州区一带的柿子为原料,通过单因素试验确定果胶酶添加量为0.9g/kg时,能有效提高柿子醋的透光率和产率;单宁酶添加量为1.6g/kg,能有效提高柿子醋透光率;水添加量为80%时,能有效提高柿子醋透光率和产率。通过正交试验确定了酶制剂、接种量、加水量对柿子醋产率的影响,因素主次排序为接种量>果胶酶>加水量>单宁酶。当果胶酶添加量0.9g/kg、单宁酶1.3g/kg、水90%、种子接种量10%时柿子醋产率最大,为44.15%。在该工艺条件下,柿子醋的生产周期约25d,生产的柿子醋、澄清透明无杂质、颜色淡黄、柿子香和醋香浓郁、酸味柔和,有甜味、无异味。

参考文献

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[4]程浩.柿子醋酿造工艺及其活性研究[D].南宁:广西大学,2020.

[5]陳书明,张晶.酶制剂在柿子醋传统发酵生产中的应用研究[J].中国调味品,2019,44(08):95-98.

[6]程浩,武纪天,赵航,等.复合澄清剂对柿子醋澄清效果的研究[J].中国调味品,2020,45(02):12-15.

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[9]孙俊良,邓振坤,王欢.柿子醋的非生物返浊及其澄清处理[J].食品与发酵工业,2005(01):36-38.

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[13]关随霞,张敏,王蕙雯,等.豫西柿子醋制作工艺研究[J].中国调味品,2020,45(12):91-93.

(责编:张宏民)

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