CN105942102B - 一种山楂发酵饮料的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种山楂发酵饮料的制作方法，属于食品饮料加工技术领域。本发明以山楂为主要原料，经选果、清洗、榨汁、调配、预杀菌、酒精发酵、醋酸发酵、乳酸发酵、过滤、杀菌和灌装，制得具有发酵特征风味、营养丰富、口感醇厚、酸甜适宜的山楂发酵饮料，在酒精发酵阶段酵母菌有氧增殖过程和醋酸发酵阶段采用气雾态发酵技术，较液体深层发酵方法分别缩短发酵时长10～15h、62～100h，发酵周期较液体深层发酵方法缩短3～5d，提高了发酵生产效率。

Description

一种山楂发酵饮料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种山楂发酵饮料的制作方法，属于食品饮料加工技术领域。
背景技术
传统意义上的山楂发酵饮料主要包括山楂酒和山楂醋两种产品，因其风味独特、营养丰富和具有一定保健功效而广受人们的喜爱和推崇。近年来，果蔬发酵产品加工技术突飞猛进，发酵产品类型也日益拓宽。除了传统的果酒、果醋外，还出现了植物性乳酸菌发酵果蔬汁等新型果蔬发酵饮料产品。此外，果蔬发酵工艺也从传统的固态或半固态发酵为主，发展成为目前主流的液体深层发酵和固-液混合发酵等形式，整体发酵生产效率得到提高，周期缩短，发酵生产成本大为降低。
山楂含有丰富的柠檬酸、苹果酸、酒石酸等有机酸和槲皮素等黄酮类物质，以及部分维生素等营养成分，普遍认为具有健胃消食、降血脂、强心等保健功效。但鲜山楂味酸涩，不宜生食，常加工成果脯、蜜饯类、山楂汁或山楂酒、醋等发酵类产品。其中，山楂发酵类产品在完整或部分保留山楂原有营养物质的基础上，通过微生物发酵过程形成独特风味和引入其他发酵代谢产物及营养成分，技术水平、产品品质和附加值均较高，伸手消费者喜爱。
目前，市面上的山楂发酵饮料主要有山楂酒、山楂醋和乳酸菌发酵山楂汁等，采用的发酵技术主要包括固态发酵、固-液混合发酵和液体深层发酵等三种方式。其中，固态发酵具有代谢产物丰富、产品风味丰满等优势，但一般发酵周期较长；液体深层发酵生产效率高、发酵周期缩短，但通常代谢产物贫乏、风味层次薄弱；固-液混合发酵介乎两者之间，是一种比较折中的选择，但对发酵过程控制和技术要求较高，仍存在关键节点难判断、发酵生产效率不高等缺陷。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提出一种山楂发酵饮料的制作方法。该制作方法采用多菌种分阶段发酵工艺，赋予山楂发酵饮料有别于现有山楂酒、山楂醋和乳酸菌发酵山楂汁的独特风味和丰富营养成分。该制作方法中部分采用气雾态发酵技术，缩短发酵周期，提高发酵生产效率，降低生产成本。
本发明提供了一种山楂发酵饮料的制作方法，包括：挑选山楂、清洗、榨汁、调配、预杀菌得到山楂汁；然后依次接种果酒酵母进行酒精发酵、接种醋酸菌进行醋酸发酵、接种乳酸菌进行乳酸发酵，得到山楂发酵液，经过滤、杀菌、灌装得到山楂发酵饮料；
其中，所述发酵是在加装压力雾化喷嘴发酵罐中进行的；所述酒精发酵是：活化果酒酵母，接入调配好的山楂汁，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵5～10h，期间保持罐体温度20～30℃，气雾态发酵后关闭无菌压缩空气，转入无氧发酵48～96h，期间保持罐体温度20～30℃，得到酒精发酵液；所述醋酸发酵是：活化醋酸菌，接入酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀，保持气雾态发酵10～20h，期间保持罐体温度25～35℃，10～20h后关闭无菌压缩空气；得到醋酸发酵液。
在本发明的一种实施方式中，所述保持气雾态发酵，是采用0.2～0.8MPa无菌压缩空气和发酵液在加装压力雾化喷嘴发酵罐的内混腔充分混合，经压力雾化喷嘴转变为气雾态；气雾态下酵母菌和醋酸菌在广泛气液界面高效利用发酵液营养和氧气，实现快速有氧增殖。
在本发明的一种实施方式中，所述加装压力雾化喷嘴发酵罐，主要包括罐体、无菌压缩空气进气口、压力雾化喷嘴、无菌呼吸器、泵和发酵液上液管；所述压力雾化喷嘴位于罐体内上部，与无菌压缩空气进气口和发酵液上液管的出液口端连接。
本发明采用的技术方案，具体包括：
(1)选果：挑选山楂；
(2)清洗：清洗山楂，沥干水分；
(3)榨汁：对山楂进行榨汁；果浆经离心分离去除果渣，再经纱布过滤制得山楂汁；
(4)调配：调整山楂汁糖度8～18％、pH 3.5～4.5；
(5)预杀菌：将山楂汁置于60～90℃水浴中保温杀菌20～60min；将山楂汁泵入经杀菌的加装压力雾化喷嘴发酵罐；
(6)酒精发酵：活化果酒酵母，将种子液按2～5％接种量接入调配好的山楂汁，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵5～10h，期间保持罐体温度20～30℃；5～10h后关闭无菌压缩空气，转入无氧发酵48～96h，期间保持罐体温度20～30℃；得到酒精发酵液；
(7)醋酸发酵：活化醋酸菌，将种子液按5～10％接种量接入酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵10～20h，期间保持罐体温度25～35℃；10～20h后关闭无菌压缩空气；得到醋酸发酵液；
(8)乳酸发酵：活化乳酸菌，将种子液按2～5％接种量接入调配好的醋酸发酵液(糖度10～15％、pH 5～6)，搅拌并充分混合均匀；无氧发酵5～15h，期间保持罐体温度35～45℃；得到山楂发酵液；
(9)过滤、杀菌、灌装：将发酵完成的山楂发酵液经过滤、杀菌、无菌灌装，得到山楂发酵饮料。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)的榨汁，是以1︰1～1︰6的料水比对山楂进行榨汁。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(4)的调配是用蔗糖调整糖度，用柠檬酸和碳酸钠调整pH。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(6)、(7)、(8)中的种子液，是将酵母、醋酸菌或乳酸菌经斜面活化、液体培养基活化、二级种子扩培得到的。
在本发明的一种实施方式中，所述制作方法，具体包括如下步骤：
(1)选果：挑选果实饱满、表面无虫斑、无霉坏的山楂；
(2)清洗：用足量水清洗、冲刷山楂，去除表面附着的灰尘和夹杂的石子等固体杂质；静置，沥干水分；
(3)榨汁：以1︰1～1︰6的料水比，用榨汁机对山楂进行榨汁；果浆经离心分离去除果渣，再经60～120目纱布过滤制得山楂汁；
(4)调配：用蔗糖调整山楂汁糖度8～18％，用柠檬酸调整山楂汁pH 3.5～4.5；
(5)预杀菌：将山楂汁置于60～90℃水浴中保温杀菌20～60min；将山楂汁泵入经杀菌的加装压力雾化喷嘴发酵罐；
(6)酒精发酵：将果酒酵母经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液；按2～5％接种量接入调配好的发酵液，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵5～10h，期间保持罐体温度20～30℃；5～10h后关闭无菌压缩空气，转入无氧发酵48～96h，期间保持罐体温度20～30℃；
(7)醋酸发酵：将醋酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液；按5～10％接种量接入酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵10～20h，期间保持罐体温度25～35℃；10～20h后关闭无菌压缩空气；
(8)乳酸发酵：将乳酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液；用蔗糖调整醋酸发酵液至糖度10～15％，用碳酸钠调整pH 5～6；按2～5％接种量接入调配好的醋酸发酵液，搅拌并充分混合均匀；无氧发酵5～15h，期间保持罐体温度35～45℃；
(9)过滤、杀菌、灌装：将发酵完成的山楂发酵液先后经板框压滤机、硅藻土过滤机过滤；再经列管式杀菌机杀菌，杀菌温度115～135℃，保持时间3～8s；采用无菌灌装机灌装。
本发明中，采用酵母菌、醋酸菌和乳酸菌分阶段发酵工艺，且酒精发酵阶段酵母菌有氧增殖过程和醋酸发酵阶段采用气雾态发酵技术，使酵母菌或醋酸菌在广泛气液界面高效利用发酵液营养和氧气，实现快速有氧增殖和有氧发酵，从而提高了发酵生产效率，大幅缩短发酵周期。
所述酒精发酵中保持气雾态发酵的过程为：在酒精发酵阶段酵母菌有氧增殖过程，采用0.2～0.8MPa无菌压缩空气和发酵液在内混腔充分混合，经压力雾化喷嘴转变为气雾态并保持5～10h，期间保持罐体温度20～30℃，气雾态下酵母菌在广泛气液界面高效利用发酵液营养和氧气，实现快速有氧增殖。
所述醋酸发酵中保持气雾态发酵的过程为：在醋酸发酵阶段，采用0.2～0.8MPa无菌压缩空气和发酵液在内混腔充分混合，经压力雾化喷嘴转变为气雾态并保持10～20h，期间保持罐体温度25～35℃，气雾态下醋酸菌在广泛气液界面高效利用发酵液营养和氧气，实现快速有氧增殖和有氧发酵。
本发明还提供了一种发酵罐，所述发酵罐主要包括罐体、无菌压缩空气进气口、压力雾化喷嘴、无菌呼吸器、泵和发酵液上液管；所述压力雾化喷嘴位于罐体内上部，与无菌压缩空气进气口和发酵液上液管的出液口端连接。
在本发明的一种实施方式中，所述泵位于发酵液上液管的进液口端或者管路上，发酵液上液管进液口端位于罐体下部。
在本发明的一种实施方式中，所述无菌呼吸器位于罐体上部，在有氧发酵过程中维持罐内气压平衡。
在本发明的一种实施方式中，所述压力雾化喷嘴的个数为1个或者多个。
在本发明的一种实施方式中，所述发酵罐还包含夹套、冷(热)媒入口、冷(热)媒出口，冷(热)媒入口位于罐体外侧下部、冷(热)媒出口位于罐体外侧上部，负责发酵罐温度的调节。
在本发明的一种实施方式中，所述发酵罐位于罐体内底部的斜底板，方便出料。
在本发明的一种实施方式中，所述发酵罐还包括排料口，位于斜底板往下倾斜的一端附近。
本发明的优势和有益效果在于：
1、采用酵母菌、醋酸菌和乳酸菌分阶段发酵工艺，在山楂发酵饮料中引入丰富的风味物质和营养成分，风味独特，营养丰富。
2、在酒精发酵阶段的酵母菌有氧增殖过程和醋酸发酵阶段，采用气雾态发酵技术，酵母菌或醋酸菌在广泛气液界面高效利用发酵液营养和氧气，实现快速有氧增殖和有氧发酵，显著缩短发酵周期，大幅度提高发酵生产效率。
附图说明
图1为本发明中加装压力雾化喷嘴发酵罐简易结构示意图；其中：1-冷(热)媒入口；2-斜底板；3-夹套；4-罐体；5-冷(热)媒出口；6-压力雾化喷嘴；7-无菌压缩空气进气口；8-无菌呼吸器；9-发酵液上液管；10-泵；11-排料口。
具体实施方式
实施例1：
挑选果实饱满、表面无虫斑、无霉坏的山楂100g。用足量水清洗、冲刷，去除山楂表面附着的灰尘和夹杂的石子等固体杂质；静置，沥干水分。以1︰6的料水比，用榨汁机对榨汁。果浆经离心分离去除果渣，再经60目纱布过滤制得山楂汁。用蔗糖调整山楂汁糖度8％，用柠檬酸调整山楂汁pH 4.5。置于90℃水浴中保温杀菌20min。泵入经杀菌的加装压力雾化喷嘴发酵罐。
将果酒酵母经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液，按5％接种量接入调配好的发酵液，搅拌并充分混合均匀。接通0.2MPa无菌压缩空气，使发酵液经压力雾化喷嘴转变为气雾态并保持10h，期间保持罐体温度20℃，使酵母快速有氧增殖。10h后关闭无菌压缩空气，转入无氧发酵96h，期间保持罐体温度20℃，酒精发酵阶段完成。将醋酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液，按5％接种量接入酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀。接通0.8MPa无菌压缩空气，使发酵液经压力雾化喷嘴转变为气雾态并保持20h，期间保持罐体温度25℃。20h后关闭无菌压缩空气，醋酸发酵阶段完成。将乳酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液，按5％接种量接入调配好的醋酸发酵液，搅拌并充分混合均匀。无氧发酵5h，期间保持罐体温度35℃，乳酸发酵阶段完成。
将发酵完成的山楂发酵液先后经板框压滤机、硅藻土过滤机过滤，再经列管式杀菌机杀菌，杀菌温度135℃，保持时间3s。采用无菌灌装机灌装得山楂发酵饮料成品。
实施例2：
挑选果实饱满、表面无虫斑、无霉坏的山楂200g。用足量水清洗、冲刷，去除山楂表面附着的灰尘和夹杂的石子等固体杂质；静置，沥干水分。以1︰1的料水比，用榨汁机对榨汁。果浆经离心分离去除果渣，再经120目纱布过滤制得山楂汁。用蔗糖调整山楂汁糖度18％，用柠檬酸调整山楂汁pH 3.5。置于60℃水浴中保温杀菌60min。泵入经杀菌的加装压力雾化喷嘴发酵罐。
将果酒酵母经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液，按2％接种量接入调配好的发酵液，搅拌并充分混合均匀。接通0.8MPa无菌压缩空气，使发酵液经压力雾化喷嘴转变为气雾态并保持5h，期间保持罐体温度30℃，使酵母快速有氧增殖。5h后关闭无菌压缩空气，转入无氧发酵48h，期间保持罐体温度30℃，酒精发酵阶段完成。将醋酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液，按10％接种量接入酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀。接通0.2MPa无菌压缩空气，使发酵液经压力雾化喷嘴转变为气雾态并保持10h，期间保持罐体温度35℃。10h后关闭无菌压缩空气，醋酸发酵阶段完成。将乳酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液，按2％接种量接入调配好的醋酸发酵液，搅拌并充分混合均匀。无氧发酵15h，期间保持罐体温度45℃，乳酸发酵阶段完成。
将发酵完成的山楂发酵液先后经板框压滤机、硅藻土过滤机过滤，再经列管式杀菌机杀菌，杀菌温度115℃，保持时间8s。采用无菌灌装机灌装得山楂发酵饮料成品。
对照例1：
酒精发酵阶段，酵母菌有氧增殖过程采用液态发酵(即关闭加装压力雾化喷嘴发酵罐的压力雾化喷嘴装置)，具体如下：
将果酒酵母经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液，按2～5％接种量接入调配好的发酵液，搅拌并充分混合均匀。开启发酵罐无菌呼吸器，通无菌压缩空气，通气量为70～90L/h，保持通气15～25h，期间保持罐体温度20～30℃，使酵母快速有氧增殖。15～25h后关闭无菌呼吸器，转入无氧发酵48～96h，期间保持罐体温度20～30℃，酒精发酵阶段完成。
其他步骤与实施例1一致。
对照例2：
醋酸发酵阶段采用液态发酵(即关闭加装压力雾化喷嘴发酵罐的压力雾化喷嘴装置)，具体如下：
将醋酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液，按5～10％接种量接入调配好的酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀。开启发酵罐无菌呼吸器，通无菌压缩空气，通气量为70～90L/h，保持通气72～120h，期间保持罐体温度25～35℃。通气72～120h后关闭无菌呼吸器，醋酸发酵阶段完成。
其他步骤与实施例2一致。
本发明的实施例1和实施例2中，酒精发酵阶段酵母菌有氧增殖过程和醋酸发酵阶段采用气雾态发酵技术，较对照例1和对照例2的液体深层发酵方法相比，发酵时长分别缩短了10～15h、62～100h。酵母菌有氧增殖过程和醋酸发酵阶段都采用液体发酵的方式相比，本发明的发酵周期较液体深层发酵方法缩短了3～5d。
此外，采用本发明方法制作的山楂发酵饮料，具有发酵特征风味、营养丰富、口感醇厚、酸甜适宜，是一款符合大众消费要求的果蔬发酵饮料产品。经分组感官评价，采用本发明方法制作的山楂发酵饮料在风味层次、口感等指标均显著优于采用液体深层发酵方法制得的产品。
实施例3：本发明的加装压力雾化喷嘴发酵罐
如图1所示，为本发明的加装压力雾化喷嘴发酵罐的简易示意图。
所述发酵罐主要包括罐体4、无菌压缩空气进气口7、压力雾化喷嘴6、无菌呼吸器8、泵10和发酵液上液管9；所述压力雾化喷嘴6位于罐体4内部的上部，与无菌压缩空气进气口7和发酵液上液管9的出液口端连接，将从发酵液上液管中流出的发酵液处理成气雾态。
所述泵10位于发酵液上液管9的进液口端或者管路上，发酵液上液管9的进液口端位于罐体4下部。
所述无菌呼吸器8位于罐体4上部，作用是在有氧发酵过程中维持罐内气压平衡。
所述压力雾化喷嘴6的个数为1个或者多个。
所述发酵罐还包含夹套3、冷(热)媒入口1、冷(热)媒出口5，冷(热)媒入口1位于罐体4外侧下部、冷(热)媒出口5位于罐体1外侧上部，负责发酵罐温度的调节。
在本发明的一种实施方式中，所述发酵罐位于罐体内底部的斜底板2，方便出料。
在本发明的一种实施方式中，所述发酵罐还包括排料口11，位于斜底板2往下倾斜的一端附近。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种山楂发酵饮料的制作方法，其特征在于，所述方法包括：挑选山楂、清洗、榨汁、调配、预杀菌得到山楂汁；然后依次接种果酒酵母进行酒精发酵、接种醋酸菌进行醋酸发酵、接种乳酸菌进行乳酸发酵，得到山楂发酵液，经过滤、杀菌、灌装得到山楂发酵饮料；
其中，所述发酵是在加装压力雾化喷嘴发酵罐中进行的；所述酒精发酵是：活化果酒酵母，接入预杀菌的山楂汁，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵5～10h，期间保持罐体温度20～30℃，5～10h后关闭无菌压缩空气，转入无氧发酵48～96h，期间保持罐体温度20～30℃，得到酒精发酵液；所述醋酸发酵是：活化醋酸菌，接入酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀，保持气雾态发酵10～20h，期间保持罐体温度25～35℃，10～20h后关闭无菌压缩空气；得到醋酸发酵液；所述保持气雾态发酵，是采用0.2～0.8MPa无菌压缩空气和发酵液在加装压力雾化喷嘴发酵罐的内混腔充分混合，经压力雾化喷嘴转变为气雾态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加装压力雾化喷嘴发酵罐，主要包括罐体、无菌压缩空气进气口、压力雾化喷嘴、无菌呼吸器、泵和发酵液上液管；所述压力雾化喷嘴位于罐体内上部，与无菌压缩空气进气口和发酵液上液管的出液口端连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
(1)选果：挑选山楂；
(2)清洗：清洗山楂，沥干水分；
(3)榨汁：对山楂进行榨汁；果浆经离心分离去除果渣，再经纱布过滤制得山楂汁；
(4)调配：调整山楂汁糖度8～18％、pH 3.5～4.5；
(5)预杀菌：将山楂汁置于60～90℃水浴中保温杀菌20～60min；将山楂汁泵入经杀菌的加装压力雾化喷嘴发酵罐；
(6)酒精发酵：活化果酒酵母，将种子液按2～5％接种量接入预杀菌的山楂汁，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵5～10h，期间保持罐体温度20～30℃；5～10h后关闭无菌压缩空气，转入无氧发酵48～96h，期间保持罐体温度20～30℃；得到酒精发酵液；
(7)醋酸发酵：活化醋酸菌，将种子液按5～10％接种量接入酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵10～20h，期间保持罐体温度25～35℃；10～20h后关闭无菌压缩空气；得到醋酸发酵液；
(8)乳酸发酵：活化乳酸菌，将种子液按2～5％接种量接入醋酸发酵液，搅拌并充分混合均匀；无氧发酵5～15h，期间保持罐体温度35～45℃；得到山楂发酵液；
(9)过滤、杀菌、灌装：将发酵完成的山楂发酵液经过滤、杀菌、无菌灌装，得到山楂发酵饮料。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述榨汁，是以1︰1～1︰6的料水比对山楂进行榨汁。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调配是用蔗糖调整糖度，用柠檬酸和碳酸钠调整pH。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，具体包括如下步骤：
(1)选果：挑选果实饱满、表面无虫斑、无霉坏的山楂；
(2)清洗：用足量水清洗、冲刷山楂，去除表面附着的灰尘和夹杂的石子；静置，沥干水分；
(3)榨汁：以1︰1～1︰6的料水比，用榨汁机对山楂进行榨汁；果浆经离心分离去除果渣，再经60～120目纱布过滤制得山楂汁；
(4)调配：用蔗糖调整山楂汁糖度8～18％，用柠檬酸调整山楂汁pH 3.5～4.5；
(5)预杀菌：将山楂汁置于60～90℃水浴中保温杀菌20～60min；将山楂汁泵入经杀菌的加装压力雾化喷嘴发酵罐；
(6)酒精发酵：将果酒酵母经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液；按2～5％接种量接入预杀菌的山楂汁，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵5～10h，期间保持罐体温度20～30℃；5～10h后关闭无菌压缩空气，转入无氧发酵48～96h，期间保持罐体温度20～30℃；
(7)醋酸发酵：将醋酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液；按5～10％接种量接入酒精发酵液，搅拌并充分混合均匀；保持气雾态发酵10～20h，期间保持罐体温度25～35℃；10～20h后关闭无菌压缩空气；
(8)乳酸发酵：将乳酸菌经斜面、液体培养基活化、二级种子扩培得到种子液；用蔗糖调整醋酸发酵液糖度10～15％，用碳酸钠调整pH 5～6；按2～5％接种量接入调配好的醋酸发酵液，搅拌并充分混合均匀；无氧发酵5～15h，期间保持罐体温度35～45℃；
(9)过滤、杀菌、灌装：将发酵完成的山楂发酵液先后经板框压滤机、硅藻土过滤机过滤；再经列管式杀菌机杀菌，杀菌温度115～135℃，保持时间3～8s；采用无菌灌装机灌装。
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