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山茱萸果醋饮料产品澄清工艺研究

作者:饮料工艺 时间:2023年5月4日 10:36

本文采用澄清剂澄清法解决山茱萸果醋产品经酒精或微生物发酵后产生浑浊沉淀的问题。 以达到改善产品风味, 提高山茱萸果醋质量的目的,为工业化、 机械化生产山茱萸保健醋的工艺设计提供依据, 为开发优质的山茱萸果醋饮料产品提供理论依据。 并且丰富和提高山茱萸在食品领域研究的基础理论, 加速山茱萸在食品工业上的应用, 使我国的山茱萸资源得到有效的开发和利用, 从而创造它应有的社会效益和经济效益。

澄清原理

对于生产澄清果汁来说, 通过澄清和过滤, 不仅要除去饮料中的全部悬浮物, 而且还需除去容易产生沉淀的胶粒。 悬浮物包括种子、 果皮和维管束等颗粒、 色粒, 这些物质中除了色粒外, 主要成分是纤维素、 半纤维素、 糖苷、 苦味物质和酶等, 它们的存在会影响果汁的品质和稳定性, 必须加以清除。 果汁中的亲水胶体主要由胶态颗粒组成, 含有果胶质、 树胶质和蛋白质。 电荷中和, 脱水和加热, 都足以引起胶粒的聚集沉淀。 一种胶体能激化另一种胶体, 并使之易被电解质沉淀, 混合带有不同电荷的胶

溶液, 能使之共同沉淀。 这些特性就是澄清时使用澄清剂的理论依据.

澄清剂的澄清效果

明胶的澄清效果

明胶用来作为澄清剂的原理是果汁中含有带负电荷的果胶、 纤维素、单宁及多缩戊糖, 它们与带正电荷的明胶相互作用, 凝结沉淀而使果汁澄清, 而且明胶与单宁可形成明胶单宁酸盐络合物, 随着络合物的沉淀,果汁中的悬浮颗粒被缠绕而随之沉淀而使果汁澄清。

一般明胶溶液的浓度不能过高, 如果明胶过量,不仅会妨碍聚集过程,反而能保护和稳定胶体, 其本身形成胶态溶液, 从而影响果汁成品的清澈性。由于明胶法澄清效果不很明显, 透光率在随澄清时间的延长而增加, 达到一定程度基本保持不变, 故应选择最佳时间。 明胶法对温度的要求不高, 无须加热, 在室温下即可, 温度过高或过低, 均会影响下胶后果醋中絮状体的沉淀生成, 降低下胶物质的凝聚性能, 易引起二次浑浊现象。

果胶酶的澄清效果

果胶酶能够水解果醋中的果胶物质, 使之生成聚半乳糖醛酸及其降解产物, 当果胶失去胶凝化作用后, 果汁中的非可溶性悬浮颗粒聚集在一起,导致形成一种可见的絮状物而沉淀下来。果胶酶添加量对澄清效果有很大影响, 添加量不足, 果胶物质未被完全分解, 浑浊颗粒无法完全沉淀下来, 而添加过量, 酶蛋白又会使果汁产生浑浊, 同时造成生产成本的浪费。 还应考虑时间的影响, 澄清时间过短,会造成澄清剂不能充分发挥作用, 澄清不完全, 澄清时间过长则造成生产成本的浪费及微生物的繁殖。

 

壳聚糖的澄清效果

壳聚糖是氨基酸葡萄糖的直链多聚糖, 作为天然阳离子澄清剂, 具有良好的絮凝能力。 壳聚糖分子链上存在众多的游离氨基, 它们的氮原子上具有一个未共用的电子, 使氨基呈弱碱性, 可从溶液中结合一个氢离子,成为带正电荷的聚电解质, 它可与果汁中的果胶、 单宁等带负电荷的物质相互作用形成絮凝, 从而达到澄清的效果。澄清汁的透光率随壳聚糖添加量的增加而上升, 透光率达到最大值后, 随添加量的继续增加, 变化不大。 这表明壳聚糖添加量过高或过低均不利于果醋的澄清。 澄清汁中可溶性固形物含量随壳聚糖添加量的增加虽变化不明显但呈下降趋势, 这可能是由于部分可溶物被壳聚糖絮凝物包裹而沉淀下来的原故。 此外, 澄清温度会影响壳聚糖溶液的粘度, 因此对澄清效果也会产生一定影响。 另外, 随着壳聚糖澄清时间的延长, 果醋的透光率逐渐上升, 当澄清时间达到一定时, 透光率变化幅度减小, 应结合考虑节省生产时间, 选择壳聚糖澄清的最佳时间。

结论

近年来,发酵饮料行业受到越来越多关注,由于拥有特定的营养功效和口感,发酵技术已被应用到很多软饮料中7。其中,乳酸菌应用极其广泛。乳酸菌的发酵可以减缓果蔬中粉类物质的分解,提高抗氧化的能力。植物乳杆菌作为最常见的乳酸菌之一,常用于发酵食品中,具有多种益生作用,如改善胃肠道功能、调节肠道菌群平衡、增强生物屏障、降胆固醇及吸附重金属等。与乳制品为原料相比,以食用菌和水果为原料进行发酵是乳酸菌发酵未来的发展趋势。

本实验选取黑木耳和白刺果为原料,经过植物乳杆菌发酵,制备黑木耳白刺果复合乳酸菌饮料,并采用单因素及响应面试验优化乳酸发酵工艺,确定发酵工艺参数。不仅让我国丰富的木耳资源得到充分利用,还添加白刺果来改善产品颜色,调节产品风味,使复合乳酸饮料克服了单木耳发酵在感官品质上的不足。且乳酸发酵赋予了饮料独特的口感,既可以满足消费者口味的差异化,也满足生物技术的发展趋势,为乳酸菌饮料的开发提供了新的思路。

操作要点

挑选、水洗、浸泡:选择干净无杂质、无霉变的优质黑木耳,粒大、饱满、无杂质的白刺果,取适量的水洗涤干净,木耳放入足量的水中浸泡50~60min,待其完全泡发膨胀,备用。

打浆、过滤:黑木耳和白刺果质量比为5:1,按所需用量称取泡发后的黑木耳和白刺果。此时原料打浆后还原糖含量为8.21 mg/mL,可以为植物乳杆菌发酵提供充分的碳源12]。原料与水按1:8(g:mL)的固液比加水,打浆。打浆后的混合原浆,用四层纱布过滤获得滤液。

杀菌:混合浆液在65℃下杀菌30min。

乳酸菌发酵:混合浆液的植物乳杆菌接种量为2%(V/V),在37℃的恒温摇床中进行发酵,待63h后发酵结束。

均质、离心:发酵原液在8 000 r/min条件下均质5min。

再放入离心机10 000 r/min条件下离心15 min。

风味调配、灌装:澄清发酵液中加入14%的蔗糖,待完全溶解后装入容器中,用压盖机封口。

杀菌、冷却:灌装后的发酵液在65℃下杀菌30min,取出冷却至常温,即可得到黑木耳白刺果复合乳酸菌饮料。

结果与分析

接种量的影响

接种量<2.0%之前,植物乳杆菌产少量的黏性物质,对产品的风味产生不利影响,且复合发酵液中乳酸发酵不彻底,导致乳酸转化率较低;接种量在2.0%时,还原糖利用率达到27.7%,其感官评分也最高,为7.0分;接种量在2.5%时,菌体之间竞争能力强,消耗营养也更多,用于生成乳酸的底物较少,不利于乳酸形成,还原糖利用率大幅下降;接种量在3.0%时,部分乳酸菌种在竞争中占据优势,使得还原糖的利用率再次上升,但发酵液中营养物质充分利用后产酸不再增加。因此,植物乳杆菌最佳接种量为2.0%。