发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足,本发明以芦笋、高粱为原料,提供了一种风味独特、品质优良、营养保健的芦笋保健醋及其制备工艺。
本发明是通过如下技术方案实现的:
本发明的芦笋保健醋的制备工艺,其特殊之处在于:以芦笋、高粱为原料,将芦笋下脚料经清洗、杀青、破碎、榨汁、离心分离出芦笋汁与芦笋渣,将芦笋渣与高粱、稻壳混合,采用芦笋酵母和醋酸杆菌依次对其进行发酵,然后依次经加盐后熟、淋醋、陈酿、酶解澄清、过滤、灭菌即得芦笋保健醋。
本发明主要包括如下步骤:
(1)将芦笋下脚料置于水中添加表面活性剂、维生素C和柠檬酸清洗,清洗后的原料用热的柠檬酸水杀青;
(2)将杀青冷却后的芦笋下脚料破碎为1-8mm的颗粒,同时添加分别柠檬酸、抗坏血酸钠和浸渍酶,进行榨汁,收集分离出的芦笋渣烘干至含水率40%进行粉碎;
(3)将粉碎的芦笋渣与粉碎好的高粱、稻壳混合均匀,加纯净水浸料3-4小时后用旋转蒸煮锅蒸料,蒸熟后取出扬散,过筛,除团粒,冷却制成基料;
(4)选育优质的芦笋酵母,首先用麦芽汁制成的试管斜面培养基进行保藏,再经多级扩大培养制得发酵剂,在整个酵母培养过程中,应严防杂菌污染;
(5)在经过灭菌处理的基料中加入芦笋酵母发酵剂,酒精发酵基本结束、酒精含量8%左右时,终止发酵,灭菌处理,即为醋醅;
(6)选取优质的醋酸菌用芦笋原汁作为培养基进行驯化、斜面保藏和扩大培养,制成芦笋醋发酵菌种;
(7)将醋醅入缸后,按醋醅重量的10%比例接入醋酸菌种,每缸拌入10㎏谷糠,以利醅料疏松透气,盖上草盖,室温控制在28℃左右,控制醋醅的醅温33-40℃,当醋酸含量达到5-6%,醅温降至30-35℃,表明糖化及酒精发酵已完成;
(8)在发酵后的醋醅中加盐后熟,加盐的目的是防止熟醋醅过度氧化,加盐量为醋醅重量的1%~2%,加盐后拌匀,放置20-30天后熟;
(9)采用淋缸三套循环法进行淋醋,淋下的醋分为头醋、二醋、三醋;头醋装坛,封存陈酿30-60d,以增加醋的香味;二醋和三醋供下批淋醋循环使用;余下的醋渣残酸0.1%,可做饲料;
(10)将陈酿好的芦笋醋酶解澄清,然后用硅藻土过滤机过滤,以确保澄清度和透明度;
(11)将酸度调整为5%,而后经超高温瞬时灭菌机进行UHT灭菌处理,灭菌完成后立即降温进行无菌灌装。
其优选的技术方案为:
步骤(1)中,芦笋下脚料清洗时水中加入分别占芦笋重量0.2‰的多元表面活性剂、0.8~1‰的维生素C和0.3‰的柠檬酸,清洗后的原料用95℃、重量浓度0.3%的柠檬酸水杀青三分钟。
步骤(2)中,破碎采取二级破碎,一级破碎用不锈钢动刀和定刀切割,破碎后颗粒大小为8~15mm,二次破碎采用不锈钢飞刀式破碎,破碎后颗粒大小为1~8mm;破碎过程中加入分别占芦笋重量0.03‰的柠檬酸、0.15%的抗坏血酸钠和0.005%的浸渍酶。
步骤(4)中,酵母菌扩培步骤如下:酵母原菌→250毫升三角瓶→培养24小时→1000毫升三角瓶→培养18-20小时→15升卡氏瓶→培养19小时→100升种子罐→培养8-20小时→1000升种子罐→培养8-20小时芦笋酵母发酵剂。其中,前两级培养一般选用麦芽汁作为培养基,后三级可直接使用芦笋原汁作为培养基,同时将pH值调整为4.2左右,温度27-28℃,每次接种量为1:10。
步骤(5)中,在经过灭菌处理的基料中加入占基料重量20%的芦笋酵母发酵剂,要求基料装罐量不超过2/3,发酵时温度控制在26-33℃,发酵时间2-3天。
步骤(6)中,醋酸菌的驯化:斜面 → 液体摇床培养24h(30℃,220r/min,加入5%芦笋原汁 )→平皿涂布培养(稀释10-7倍,取0.2cm,培养基加入5%芦笋原汁,72h) →液体摇床培养24h(30℃,220r/min,加入5%芦笋原汁)→划线培养(32℃,48h)→挑选透明圈大,菌落丰厚,占生长优势的单菌落进行纯化、斜面保藏;
醋酸菌的扩大培养:斜面保藏→一级培养,液体摇床培养24h(500ml,30℃,220r/min)→二级培养,液体摇床培养24h(1000ml,30℃,220r/min)。
步骤(7)中,每天换缸倒醅一次控制醅温,倒醅方法是每10~20个缸留一空缸,把升温的倒入空缸,依次进行,全部倒完继续发酵。
步骤(9)中,淋缸三套循环法的具体方法为:甲组淋缸放入成熟醋醅,将乙组淋缸淋出的二醋倒入甲组缸内浸泡20~24h,淋下的醋为头醋;乙组缸内的醋渣为淋出头醋的头渣,用丙组缸内淋下的三醋倒入乙组缸内浸泡,10~16h淋下的是二醋;丙组缸内的醋渣是淋出了二醋的二渣,将清水放入丙组缸内,浸泡一定时间,淋出的醋就是三醋,余下的醋渣残酸0.1%,可做饲料。
步骤(11)中,超高温瞬时灭菌时,温度100-105℃,时间5-10秒,灭菌完成后立即降温至85-90℃进行无菌灌装。
本发明的芦笋保健醋,其特殊之处在于:由本发明所述的方法制成。
本发明采用现代生物技术,消除了芦笋中苦味物质造成的不良风味,产品的营养成分、功能成分、风味物质都得到了最大程度的保存,既没有破坏原有的营养和功能成分,在发酵过程中,由于酵母菌、醋酸菌等微生物和蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂的联合作用,将原料中的淀粉、蛋白质、纤维素、果胶等大分子难以或不能为人体吸收利用、且影响最终产品稳定性的物质,进行分解、转化,生成氨基酸、多肽、低聚糖、膳食纤维等小分子易为人体吸收利用物质,具有防癌降脂、降低胆固醇、软化血管、预防高血压和动脉硬化,增强免疫力之功效。本发明的芦笋保健醋,富含发酵生成的多种生物活性物质,具有较高的营养和保健功能。在芦笋深加工产品及芦笋废弃物综合利用及形成综合精深加工产品产业链方面有所突破。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施例。
(1)原料预处理
清洗:选取无腐烂变质的等级外芦笋和芦笋罐头、速冻芦笋生产中的下脚料作原料,对原料进行严格洗涤,以除去原料表面附着的微生物、砂土、枯叶和部分农药等以保证产品质量的稳定性。清洗液中添加加入0.2‰的多元表面活性剂、0.8~1‰的维生素C和0.3‰的柠檬酸,以提高洗净效果,除去杀菌剂中的铜和其它重金属。
杀青:清洗后的原料要用95℃、0.3‰柠檬酸水杀青3分钟,该杀青过程可以保持原汁颜色及钝化酶的活性以防止在以后各道加工工序中出现褐变和微生物腐败现象,同时可除去部分苦味。
(2)破碎榨汁
破碎:杀青冷却后的物料要及时进行破碎,破碎采取二级破碎,一级破碎用不锈钢动刀和定刀切割,破碎后颗粒大小为8~15mm,二次破碎采用不锈钢飞刀式破碎,破碎后颗粒大小为1~8mm;在破碎过程中同时加入0.03‰的柠檬酸,0.15%的抗坏血酸钠和0.005%浸渍酶,有效分解芦笋中的胶体物质,降低粘度,提高出汁率。破碎过程要采取冷破碎法,该法可减少破碎过程中对维生素C的破坏。
榨汁:原料用破碎机破碎后用螺旋式榨汁机进行榨汁,将榨出的汁液用卧螺离心机分离,榨出的清汁用于制备芦笋汁,将榨汁和离心分离后的芦笋渣集中烘干至含水率40%进行粉碎备用。
(3)拌料、蒸料
将粉碎的芦笋渣与粉碎好的高粱、稻壳按照5:2:1混合均匀,测定总糖和水分,并调加纯净水浸料3-4小时,蒸料。用旋转蒸煮锅加压150MPa蒸40min,熟料取出后扬散,过筛,除团粒,冷却即为基料备用。
(4)芦笋酵母发酵剂制备
将从市场采购和烟台大学食品发酵研究所选育和保存的的几种酵母:烟台大学XYNo109号酵母、新大地生香酵母、安琪生香酵母、久益生香酵母、良友生香酵母、黄酒干酵母,用鲜芦笋汁,测得糖度为3°Brix,加麦芽汁调整糖度为7°Brix,分别将以上各类酵母按相同接种量接种入100ml芦笋原汁中,于恒温培养箱中控温进行发酵,观察发酵情况,重点是产气速度,升酸快慢,香味构成,确定最佳品种。认为新大地生香酵母发酵情况较好,升酸较慢,香气亦比较协调,幽雅;安琪生香酵母则发酵较快,但香气单一,酯香味过浓;久益和良友生香酵母则升酸较快,香味杂。最后,选定新大地生香酵母做为本实验用菌株。
菌种保藏:将选育好的生香酵母,首先用麦芽汁制成的试管斜面培养基进行保藏。调整麦芽汁浓度为7°Bx,PH值为4.5~5,琼脂2%,0.1MPa灭菌30min,温度控制在26~28℃,培养3d后,于4℃左右保藏,3个月接种移植一次。
实验室纯种培养:
斜面菌种→小三角瓶24h(250ml)→ 大三角瓶18-20h(1L)→卡氏瓶(15L)
车间纯种培养:
卡氏瓶19h(15L)→一级种子罐8-20h(100L) →二级种子罐8-20h(1000L)→芦笋酵母发酵剂。
其中,前两级培养一般选用麦芽汁作为培养基,后三级可直接使用芦笋原汁作为培养基,同时将pH值调整为4.2左右,温度27-28℃,每次接种量为1:10。酵母培养记录见表1.
(5)发酵
在经过灭菌处理的基料中加入20%的芦笋酵母发酵剂,分别采用不同的发酵温度进行发酵,做好发酵过程中糖度、总酸、温度、PH值变化记录,确定最佳发酵条件:基料装罐量不超过2/3,最佳发酵温度是26~33℃,时间2~3 天。此时酒精发酵基本结束,酒精含量8%左右,中止发酵,灭菌处理即为醋醅。酒精发酵记录见表2.
(6)醋酸菌扩培
醋酸菌的驯化:斜面 → 液体摇床培养24h(30℃,220r/min,加入5%芦笋原汁 )→平皿涂布培养(稀释10-7倍,取0.2cm,培养基加入5%芦笋原汁,72h) →液体摇床培养24h(30℃,220r/min,加入5%芦笋原汁)→划线培养(32℃,48h)→挑选透明圈大,菌落丰厚,占生长优势的单菌落进行纯化、斜面保藏。
醋酸菌的扩大培养:斜面保藏→一级培养,液体摇床培养24h(500ml,30℃,220r/min)→ 二级培养,液体摇床培养24h(1000ml,30℃,220r/min)。
A、温度对醋酸发酵的影响
分别取100g醋醅,酒度>4%,接种13%(v/v)醋酸菌二级培养液,分别在24、26、28、30、32、35、38℃下摇床发酵(220r/min),每24h测定其总酸,至总酸不变,发酵完毕。具体见图2。
35℃是醋酸发酵的最佳温度,醋酸发酵率71.11%,其次是32℃,醋酸发酵率43.21%。但温度过高能使醋酸氧化为二氧化碳和水[15],38℃醋酸发酵率仅为30.25%。
B、接种量对醋酸发酵的影响
分别取100g醋醅,酒度>4%,分别接种醋酸菌二级培养液5%、9%、13%、17%、21%(v/v),在㈢中所示温度下摇床发酵(220r/min),每24h测定其总酸,至总酸不变,发酵完毕。具体图3.
如图所示,接种量低于10%,酸度基本无变化。接种量21%,前3d产酸较快,但后来趋于平缓,而且接种量过高对风味不好,13%接种量最佳,产酸比17%的还要高,仅次于21%,达到4.2g/100ml,醋酸发酵率68.75%。
C、初始酒度对醋酸发酵的影响
分别取100g醋醅,分别调整初始酒度为2.3%、3.3%、3.8%、4.4%、4.7%,在前面实验确定的最佳温度、接种量下,摇床发酵(220r/min),每24h测定其总酸,至总酸不变,发酵完毕。具体见图4.
如图4所示,随着初始酒度的提高,醋酸发酵率无明显差异,初始酒度最低2.3%的醋酸发酵率为55.44%,最高4.7%为56.88%。初始酒度低,产酸较快,但最终酸度不高,初始酒度高的开始酸度下降慢,说明代谢底物对醋酸菌的发酵有一定抑制作用,但最终酸度会随着时间的延长而增加。
D、初始酸度对醋酸发酵的影响调整
分别取100g醋醅,调整酸度分别为1.5、1.7、1.9、2.1、2.3g/100ml,在前面实验确定的最佳初始酒度、温度、接种量下,摇床发酵(220r/min),每24h测调整定其总酸,至总酸不变,发酵完毕。具体见图5.
如图所示,醋酸菌发酵的最适初始酸度为1.8g/100ml,醋酸发酵率58.85%。初始酸度〉1.8g/100ml,产酸力明显下降,初始酸度1.92g/ml时,醋酸发酵率仅为47.35%。
E、通风量对醋酸发酵的影响
在前面实验确定的最佳初始酒度温度、接种量下,分别取100g醋醅1以160、180、200、220/240r/min摇床发酵,每24h测定其总酸,至总酸不变,发酵完毕。具体见图6.
如图所示,在一定酒度范围内,220r/min的通风量最佳,但总体来说随着酒度提高,醋酸菌将其转化为醋酸所需要的氧气量与酒度呈正比关系。
(7)在前面单因素试验的基础上,确定醋酸发酵的生产工艺,具体如下:
酒精发酵后,每缸拌入10㎏谷糠,以利醅料疏松透气,并按醋醅重量的10%比例接入醋酸菌种,盖上草盖,室温控制在28℃左右。经2~3天后,醅温升高,应控制醅温在33~40℃,不超过41℃。用倒醅法来控制温度并使空气流通,每天倒一次,大约12d左右,温度开始下降。当醋酸含量达到5~6%,温度降至35℃以下,醋酸发酵结束。醋酸发酵记录见表3.
(8)加盐后熟
先将食盐的一半撒在醋醅上,用掀翻起上半缸醋醅,拌匀后倒在另一缸内,次日再将余下的一半食盐倒入,并用锨翻拌即可。加盐后再封闭存贮20—30天,以进行后熟,增加醋的色、香、味,并进一步提高出醋率。加盐的目的是防止熟醋醅过度氧化,加盐量为醋醅的1%~2%。夏季略多,冬季略少。
(9)淋醋
淋醋采用淋缸三套循环法:甲组淋缸放入成熟醋醅,将乙组淋缸淋出的二醋倒入甲组缸内浸泡20~24h,淋下的醋为头醋;乙组缸内的醋渣为淋出头醋的头渣,用丙组缸内淋下的三醋倒入乙组缸内浸泡,10~16h淋下的是二醋;丙组缸内的醋渣是淋出了二醋的二渣,将清水放入丙组缸内,浸泡20~24h,淋出的醋就是三醋,余下的醋渣残酸0.1%,可做饲料。
陈酿
将前面淋醋得到的头醋装坛,封存30-60d,以增加醋的香味。二醋和三醋可供下批淋醋循环使用。陈酿可增强香味和提高澄清度,减少装瓶后发生混浊现象。过去陈酿时间通常在1年左右,随着对果蔬醋需要量的增加,产量不断加大,若贮藏量太大,成本增加,所以,现在一般陈酿1~2个月。
(10)澄清灌装
酶解澄清:将陈酿后的芦笋醋(55-65℃)迅速泵入酶解缸内,加入0.003%复合分散粒子STERM层电位的天然澄清剂,搅拌混匀,静止1.5-2小时,主要去除鞣酸、蛋白质、树脂、蜡质等胶体不稳定成分,消除其对芦笋汁中有效成分如生物碱、苷类、皂苷类、萜类、多糖、氨基酸、多肽、维生素、矿物质等成分的影响。
硅藻土过滤:将酶解澄清的芦笋汁液即上清液打入硅藻类过滤机进行过滤,过滤机采用转鼓式真空过滤机,先进行粗过滤,过滤机挂土过程中,真空度为900~950mm汞柱,预挂硅藻土层厚度为4~5cm,刮刀调整为0.5~0.8 mm,过滤后的芦笋汁再打入正压过滤的硅藻土过滤机进行过滤,过滤完毕后的芦笋汁技术指标为,透光度(625nm)95.6%,色值(425nm)50%,浊度4-5NTU。
(11)调配灌装:
将酸度调整为5%。由于芦笋中含有一种叫呋甾醇皂角苷的苦味成分,有时会造成产品的一种后苦味。但它又是芦笋中的活性功能成分,不能随意去掉。为弥补上述缺陷,可在调配时,加入微量的β—环状糊精,通过其包埋作用,可去掉其中的苦味和异味,且不损害产品功能成分。调配好的芦笋发酵醋,首先进行超微过滤:利用超微过滤膜过滤5-100nm的粒子和大分子,操作静压差为0.21MPa,以确保澄清度和透明度,并除去部分杂菌。然后经超高温瞬时灭菌机在100-105℃保温5-10s进行UHT灭菌处理,灭菌完成后立即降温至85-90℃进行无菌灌装、包装入库。
本发明的芦笋保健醋,由本发明所述的方法制成。