苹果醋发酵条件的优化研究

酒精转酸率 (%
)
=
净醋酸含量 ( 酒精含量 (% ) @ 0.
g/100 m 8( g/m l)
l) @
1.
304
37卷 32 期
张庆华等 苹果醋发酵条件的优化研究
15 97 5
图 1 苹果醋制作工艺流程 F ig. 1 Apple vinegar manufacturing flow
理论上 1 g酒精可产生 1. 304 g醋酸, 但由于发酵期间 酒精和醋酸的挥发、醋酸杆菌的繁殖消耗等原因, 实际转化 率往往低于理论值, 室温下酒精的密度为 0. 8 g /m 。l 2 结果与分析 2. 1 酒精发酵 分别考查了不同的发酵温度、不同的糖度、 酵母菌的接种量以及发酵时间对苹果汁酒精发酵的影响。 2. 1. 1 酵母接种量对酒精发酵的影响。在酒精发酵培养基 中调整糖度为 10% , 再分别接种 5% 、10% 、15% 、20% 的复水 活化的干酵母液, 在 30 e 的恒温培养箱中发酵 4 d后测定酒 精度, 每个接种量均设置 3个平行试验, 结果得: 接种量为 5% 、10% 、15% 、20% 时, 酒精度分别为 5. 0% 、5. 2% 、5. 9% 、 5. 5% 。由该试验结果可知, 以 15% 的接种量进行酒精发酵 酒精产量最高。 2. 1. 2 温度对酒精发酵的影响。在酒精发酵基本培养基中 接入 15% 的酵母液, 分别置于 26、28、30、32 e 恒温培养箱中 发酵, 每个温度设置 3个平行试验, 培养 4 d后测定酒精度, 结果得: 温度为 26、28、30、32 e 时, 酒精度依 次为 5. 1% 、 5. 3% 、5. 9% 、5. 6% 。由该试验结果可知, 酒精发酵的最适 温度为 30 e , 此时的酒精产量最高。 2. 1. 3 不同糖度对酒精发酵的影响。在酒精发酵基本培养 基中接入 15% 接种量的酵母液, 分别调整其糖度为 10% 、 12% 、14% 、16% , 于 30 e 恒温培养箱中发酵, 每个糖度设置 3个平行试验, 培养 4 d后测定酒精度, 结果得: 糖度分别为 10% 、12% 、14% 、16% 时, 酒精度依次为 5. 9% 、6. 3% 、6. 4% 、 6. 1% 。由此可知, 糖度为 12% 、14% 时, 发酵得到的酒精度 较高, 糖度为 14% 的苹果汁发酵液比 12% 苹果汁发酵液发 酵后的酒精度略高, 但 14% 的苹果汁成本较大, 故选择糖度 为 12% 的苹果汁进行发酵。 2. 1. 4 发酵时间对酒精发酵的影响。在酒精发酵基本培养 基中调整糖度为 12% , 接入 15% 的酵母菌, 在 30 e 的恒温培 养箱中发酵, 每天测定 1次酒精度, 其结果见图 2。
果醋含醋酸 5% ~ 7% , 与粮食醋相比, 具有更加良好的 保健作用 [1] 。果醋中的苹果醋是近几年兴起的为实现苹果 的综合利用而开发的新产品, 营养价值较高 [ 2], 是选用优质 的苹果汁为主要原料, 经酒精、醋酸 2个阶段的发酵后调制 而成的。苹果醋具有防止动脉硬化和降血压、促进肠胃消 化、增强食欲、防止肠胃疾病、消除或减轻疲劳的功效 [ 3] , 在 国内具有良好的开发前景 [ 4] 。笔者通过南昌市发酵应用技 术重点实验室筛选到的醋酸杆菌 T-7对发酵苹果醋的发酵 工艺进行研究, 以期确定最佳发酵条件。 1 材料与方法 1. 1 材料 1. 1. 1 原料。市购苹果。 1. 1. 2 菌种。安琪酿酒高活性干酵母 (安琪酵母股份有限 公司 ); T-7醋酸菌 (江西农业大学生物科学与工程学院分离 筛选 )。 1. 1. 3 试剂。柠檬酸、酵母膏、苯甲酸、葡萄糖、氯化钠、碳 酸钙、95% 无水乙醇等, 均为分析纯。 1. 1. 4 仪器。SHL207 型 榨汁机 ( 北美 电器有 限公司 ); WYT-4型手持糖度计 (泉州中友光学仪器有限公司 ); 酒精 计 (广州东征化玻仪器有限公司 ); LS-B50L型立式压力蒸汽
Study on the Ferm entation C ond ition Optim ization of Apple V inegar ZHANG Q ing-hua et al (K ey Laboratory of Ferm entation A pplied T echno logy o fN anchang C ity, Co llege o f Bio-science and Eng ineering, Jiangx iA griculture U niversity, N anchang, Jiangx i330045) A bstract [ Objective] The basis and reference for the industr ia liza tion of apple v inegar were prov ided through the research on the technica l condition of its ferm entation. [M ethod] The fresh apple ju ice was used as raw m ateria l to study the effect of ferm entation tem perature, inoculation am oun,t initia l sugar concentra tion and tmi e on a lcohol ferm entation, and the effect of initial content o f alcoho,l inocu lation am oun,t rotary velocity and to ta l am ount on acetic acid ferm entation. [ R esult] The resu lt showed tha t the optmi um a lcoho lic ferm entation cond ition was: the ferm entation tem perature, 30 e ; the initia l sugar concentra tion, 12% ; the inocula tion ratio, 15% ; and culturing tmi e, 4 days. O therw ise, the optmi um acetic acid ferm entation condition was determ ined by the fo llow ing conditions: the in itia l a lcoho licity, 7% ( V /V); the inocu lation am oun,t 20% ; the liquid vo lum e in 250 m l flask, 30m L; the rotary ve locity, 200 r /m in; and the ferm entation tem perature, 30 e . And liquid volum e on acetic ac id ferm entation. Results show ed that the m ajo r factor affected acid production was the initial alcoho lic ity, and the optmi um ferm enta tion cond ition was: initial a lcoholic ity 7% ( V /V ), 20% o f inoculation, liqu id volum e 30mL, rotary velocity 200 r /m in, The m ajor factor affected a lcoho lic-acetic ac id conversion rate was the initial alcoho licity too, and the optmi um ferm entation condition for the alcoho l to be ferm ented into acetic acid was: the initia l alcoho licity, 5% ( V /V); the inocu lation am oun,t 20% ; the liquid vo lum e in 250 m l flask, 30m L; the rotary ve locity, 200 r /m in; and the ferm entation tem perature, 30e . [ Conc lusion] The in itial alcoho licity was them ost mi portant factor affecting apple v inegar ferm entation. K ey w ords A pple v inegar; A lcoho l ferm entation; A cetic acid ferm entation; Optmi iza tion
显恒温水浴锅 (国华பைடு நூலகம்器有限公司 )。
1. 1. 5 培养基。醋酸菌斜面培养基: 1% 葡萄糖, 1% 酵母
膏, 2% 琼脂, 2% 碳酸钙, pH 值 5. 5, 121 e 灭菌 20 m in, 冷却 至 70 e 加入 3. 5% ( V /V)无水乙醇。
醋酸菌液体种子培养基: 1% 葡萄糖, 1% 酵母膏, pH 值 5. 5, 121 e 灭菌 20 m in, 冷却至 70 e 以下加入 3. 5% ( V /V )
安徽农业科学, Jou rn al ofAnhu iAgr.i Sc.i 2009, 37( 32): 15974- 15976, 15983
苹果醋发酵条件的优化研究
责任编辑 李菲菲 责任校对 况玲玲 www.grain17.com
张庆华, 孔令保, 朱向东, 芦 慧, 郭晓燕, 吴晓玉*
(南昌市发酵应用技术重点实验室, 江西农业大学生物科学与工程学院, 江西南昌 330045 )
摘要 [目的 ]研究苹果醋发酵的工艺条件, 为苹果醋的工业化生产提供依据和参考。 [方法 ]以新鲜苹果汁为原料, 通过单因素和正交 试验研究了发酵温度、接种量、起始糖度、时间对酒精发酵的影响以及初始酒精度、接种量、转速、装液量对醋酸发酵的影响。 [结果 ]酒 精发酵的最佳条件为: 发酵温度 30 e , 糖度 12% , 接种量 15% , 发酵周期 4 d。醋酸发酵过程中, 以产酸量为考查指标时的最佳发酵条件 为: 初始酒精度 7% ( V /V), 接种量 20% , 装液量 30 m l/250 m l三角瓶, 转速 200 r /m in, 发酵温度 30 e ; 以酒精转酸率为考查指标时的最 佳发酵条件为: 初始酒精度 5% ( V /V ), 接种量 20% , 装液量 30m l/250m l三角瓶, 转速 200 r /m in, 发酵温度 30 e 。 [结论 ]发酵液中的初 始酒精度是影响苹果醋发酵的最主要的因素。 关键词 苹果醋; 酒精发酵; 醋酸发酵; 优化 中图分类号 TS264. 2+ 2 文献标识码 A 文章编号 0517- 6611( 2009) 32- 15974- 03
无水乙醇。
酒精发酵基本培养基: 将处理好的苹果汁用葡萄糖调整 糖度至 10% , 用 0. 1 m ol/L 柠檬酸调其 pH 值至 3. 5, 于 250
m l三角瓶分装 100 m ,l 80 e 灭菌 10 m in, 冷却备用。
醋酸发酵基本培养基: 将酒精发酵后的产物过滤得到上
清液, 调整其酒精度为 6% ( V /V ), pH 值 5. 5, 60 e 灭菌 30 m in, 冷却备用。
作者简介 收稿日期
张庆华 ( 1979- ) , 男, 湖北鄂州人, 讲师, 从事发酵工艺的研 究。* 通讯 作者, 副 教授, E-m ai:l w uxiaoyu58@ yahoo. com. cn。
2009-07-12
灭菌器 (上海华线医用核子仪器有限公司 ); LRH-250-Ò型微
电脑控制生化培养箱 (广东省医疗器械厂 ); ZHWY-2112B 型 恒温气浴摇床 (上海智城分析仪器制造有限公司 ); HH-6 数
1. 2 方法
1. 2. 1 工艺流程。主要工艺流程见图 1。
1. 2. 2 干酵母复水活化。参见文献 [ 5]的方法进行。 1. 2. 3 苹果汁总糖的测定。采用手持糖度仪进行测定。
1. 2. 4 酒精度的测定。蒸馏后用酒精计进行测定。 1. 2. 5 产酸量的测定。采用酸碱滴定法[ 6]。
1. 2. 6 酒精转酸率的测定。公式如下: