CN108441400A - 一种高品质苹果醋的制备方法 - Google Patents

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张霁红
康三江
李明泽
张芳
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Abstract

本发明提供了一种高品质苹果醋的制备方法，属于苹果醋制备技术领域，所述方法包括以下步骤：1)将活化的酵母菌接种于含L‑苯丙氨酸的转化培养基中转化培养获得酵母菌菌液；2)将所述酵母菌菌液与苹果清汁混合22～26℃进行酒精发酵5～7d获得酒精发酵液；3)向所述酒精发酵液中接入醋酸菌27～29℃进行醋酸发酵8～10d获得高品质苹果醋。通过在酵母菌转化培养基中添加食品添加剂L‑苯丙氨酸，有效提高了苹果醋特征性香气成分乙酸‑2‑苯乙酯及其合成相关基质的含量。所述高品质苹果醋的制备方法，简单易行，对人体无害，生产成本低，经济效益高，可工业化生产，有较好的市场开发前景。

Description

一种高品质苹果醋的制备方法
技术领域
本发明属于苹果醋制备技术领域，尤其涉及一种高品质苹果醋的制备方法。
背景技术
苹果被中国农业部确定为11种具有明显竞争力的特色优势农产品之一，是中国第一大果品产业。鲜榨苹果经过液态或固态发酵所获得的苹果醋，由于具有独特的苹果香气而备受消费者青睐，已经成为果醋饮料、调味品和保健营养食品等行业普遍运用的主要原料醋。苹果醋是以苹果为主要原料，利用现代生物技术酿制而成的一种营养丰富、风味优良的酸味食补饮料。苹果醋富含果胶，有利于肠道中有益菌的生长，延缓肠道对糖、脂质的吸收，控制血糖升高，可促进脂肪、类固醇及胆汁的***，增加类固醇的***有利于降低与性激素有关癌症的患病率。果胶摄入人体内吸水膨胀，容易使人产生饱感，并延迟胃的排空，可有效预防肥胖和减肥。苹果醋作为当今非常受欢迎的果醋，不仅能提高机体的免疫力，降低胆固醇，促进血液循环、还可以美容护肤、延缓衰老，满足了现代都市女性保健、美容的需求。
但是由于近年来，苹果品种的差异、发酵工艺单一等原因，导致苹果醋多样化生产的同时，果醋香气等品质出现下降。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高品质苹果醋的制备方法，所述方法制备获得的苹果醋中香气成分乙酸-2-苯乙酯及其合成基质的含量高，具有独特的香气和风味。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种高品质苹果醋的制备方法，包括以下步骤：1)将活化的酵母菌接种于含L-苯丙氨酸的转化培养基中转化培养获得酵母菌菌液；2)将所述酵母菌菌液与苹果清汁混合22～26℃进行酒精发酵5～7d获得酒精发酵液；3)向所述酒精发酵液中接入醋酸菌27～29℃进行醋酸发酵8～10d获得高品质苹果醋。
优选的，所述含L-苯丙氨酸的转化培养基中L-苯丙氨酸的含量为2～10g/L。
优选的，所述含L-苯丙氨酸的转化培养基中L-苯丙氨酸的含量为6～9g/L。
优选的，所述含L-苯丙氨酸的转化培养基还包括葡萄糖55～65g/L，蛋白胨5.5～6.5g/L，MgSO40.4～0.6g/L，KH2PO44～6g/L。
优选的，所述酵母菌菌液为苹果清汁体积的6～10％。
优选的，所述苹果清汁通过以下步骤制备获得：用果胶酶酶解苹果汁后，调节酶解后的苹果汁的糖度为12～14°Brix。
优选的，所述果胶酶酶解的温度为40～45℃，所述果胶酶酶解的时间为3～4h。
优选的，所述果胶酶为苹果汁质量的0.6～0.8％；所述果胶酶的酶活>50000U/g。
优选的，步骤3)中所述醋酸菌的接入体积为酒精发酵液的8～12％。
优选的，步骤3)所述醋酸发酵结束后，还包括加入食盐后熟步骤；所述食盐的添加质量为苹果醋质量的0.8～1.2％。
本发明的有益效果：本发明所述的高品质苹果醋的制备方法，通过在酵母菌转化培养基中添加食品添加剂L-苯丙氨酸，以转化后的酵母菌菌液对苹果醋进行酒精发酵，而后向酒精发酵液中接入醋酸菌进行醋酸发酵获得苹果醋，有效提高了苹果醋特征性香气成分乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质的含量。根据实施例的记载，L-苯丙氨酸有明显的诱导乙酸-2-苯乙酯合成及其相关基质β-苯乙醇、乙酸、乙酰辅酶A含量积累的作用，具有剂量依赖性，β-苯乙醇、乙酸、乙酰辅酶A、乙酸-2-苯乙酯的含量分别提高了0.94-19.23％、8.91-35.90％、1.65-10.86％、15.86-51.64％，其中当L-苯丙氨酸添加量为8g/L时，乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质的含量增加到最大值，可以有效增加乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质的含量，进而增加苹果醋制品独特的香气和风味。
附图说明
图1为不同浓度的L-苯丙氨酸对苹果醋中β-苯乙醇含量的影响(P<0.01)；
图2为不同浓度的L-苯丙氨酸对乙酸含量的影响(P<0.01)；
图3为不同浓度的L-苯丙氨酸对乙酰辅酶A含量的影响；
图4为不同浓度的L-苯丙氨酸对乙酸-2-苯乙酯含量的影响(P<0.01)。
具体实施方式
本发明提供了一种高品质苹果醋的制备方法，包括以下步骤：1)将活化的酵母菌接种于含L-苯丙氨酸的转化培养基中转化培养获得酵母菌菌液；2)将所述酵母菌菌液与苹果清汁混合22～26℃进行酒精发酵5～7d获得酒精发酵液；3)向所述酒精发酵液中接入醋酸菌27～29℃进行醋酸发酵8～10d获得高品质苹果醋。
在本发明中，所述酵母菌优选为苹果醋酒精发酵过程中常用的酵母菌，在本发明具体实施过程中，所述酵母菌优选为CICC1750，购自中国微生物菌种保藏中心。在本发明中所述酵母菌的活化优选为将酵母菌菌种接种在酵母菌活化培养基中22～26℃培养44～52h。在本发明中，所述活化的温度更优选为23～25℃，最优选为24℃；所述活化的时间更优选为46～50h，最优选的为48h。本发明中所述酵母菌活化培养基优选的包括以下浓度组分：葡萄糖15～25g/L，蛋白胨15～25g/L，酵母粉5～15g/L，更优选的包括以下浓度组分：葡萄糖20.0g/L，蛋白胨20.0g/L，酵母粉10.0g/L。
本发明将活化后的酵母菌接种于含L-苯丙氨酸的转化培养基中转化培养获得酵母菌菌液。在本发明中，所述活化后的酵母菌的接种量优选为6～10％(体积)，本发明中，所述转化培养的温度优选为23～25℃，最优选为24℃；所述转化培养的时间优选为46～50h，最优选的为48h；所述转化培养的转速优选为100～140rpm，更优选为120rpm。在本发明中，所述含L-苯丙氨酸的转化培养基中L-苯丙氨酸的含量优选的为2～10g/L，更优选为6～9g/L，最优选为8g/L。在本发明具体实施过程中，所述含L-苯丙氨酸的转化培养基优选的还包括葡萄糖55～65g/L，蛋白胨5.5～6.5g/L，MgSO40.4～0.6g/L，KH2PO44～6g/L；更优选的还包括葡萄糖58～62g/L，蛋白胨5.7～6.3g/L，MgSO40.45～0.55g/L，KH2PO44.5～5.5g/L，最优选的包括葡萄糖60.0g/L、蛋白胨6.0g/L、MgSO40.5g/L、KH2PO45.0g/L。本发明中，所述转化培养基优选为自然pH值，高温湿热灭菌后的培养基。L-苯丙氨酸，是微生物转化法生产的食品添加剂，符合现代食品工业绿色安全的标准。因为酵母细胞自身合成β-苯乙醇浓度比较低，在转化培养基中加入L-苯丙氨酸，其分解代谢主要通过从头合成途径和艾氏途径将L-苯丙氨酸转化为β-苯乙醇。乙酸-2-苯乙酯(acetic acid 2-phenylethyl ester，C10H12O2，103-45-7)是苹果醋的特征性香气成分，合成途径有两条：⑴在酯酶(Esterase)的催化下由乙酸和β-苯乙醇缩合而成；⑵在醇酰基转移酶(AAT)的作用下由乙酰辅酶A和β-苯乙醇形成。将L-苯丙氨酸加入转化培养基中，不仅会影响微生物的代谢，还在很大程度上影响香气成分乙酸-2-苯乙酯及其合成基质的含量，这种方法对人体无害，可以增加苹果醋制品独特的香气和风味，为生产工艺提供一定的参考依据。
本发明在所述酵母菌转化培养后，将获得的酵母菌菌液与苹果清汁混合22～26℃进行酒精发酵5～7d获得酒精发酵液。在本发明中，所述酵母菌菌液优选为苹果清汁体积的6～10％，更优选为7～9％，最优选为8％。在本发明中，所述酒精发酵的温度优选为23～25℃，更优选为24℃；在本发明中，所述酒精发酵优选为密封发酵；本发明中在酒精发酵过程中，优选的连续检测酒精发酵液中酒精体积分数不增加、糖度不降低时结束酒精发酵；所述酒精发酵的时间优选为6d。
在本发明中，所述所述苹果清汁优选的通过以下步骤制备获得：用果胶酶酶解苹果汁后，调节酶解后的苹果汁的糖度为12～14°Brix。在本发明中，所述苹果汁优选的采用新鲜苹果榨汁获得，本发明对所述苹果的种类没有特殊限定，优选的为富士苹果，更优选为甘肃庆阳富士苹果，在本发明具体实施过程中，采用“长富二号”富士苹果。本发明中，优选的分选无害无病无腐烂的新鲜富士苹果，用常温流水冲洗去除果皮表面的污垢，然后破碎榨汁火的苹果汁，本发明中，所述榨汁采用采用榨汁机或者其它榨汁设备。本发明在获得苹果汁后，果胶酶酶解苹果汁。在本发明中，所述果胶酶优选为苹果汁质量的0.6～0.8％，所述果胶酶的酶活>50000U/g，所述果胶酶优选的采用上海源聚生物科技有限公司生产的果胶酶。本发明中所述果胶酶酶解的温度优选为40～45℃，所述果胶酶酶解的时间优选为3～4h。本发明中所述果胶酶酶解苹果汁的作用为降低果汁黏稠度，提高出汁率和澄清度。本发明在所述果胶酶酶解后，调整酶解后的苹果汁的糖度为12～14°Brix。在本发明中，优选的添加蔗糖调整苹果汁的糖度；本发明中，调整苹果汁糖度的作用为促进酵母菌的生长繁殖，使发酵更彻底。
本发明向所述酒精发酵液中接入醋酸菌27～29℃进行醋酸发酵8～10d获得高品质苹果醋。在本发明中，所述醋酸菌优选为CICC20056，购自中国微生物菌种保藏中心。在本发明中所述醋酸菌优选的为活化后的醋酸菌，本发明中所述醋酸菌的活化优选为将醋酸菌菌种接种在醋酸菌活化培养基中26～30℃培养68～76h。在本发明中，所述活化的温度更优选为27～29℃，最优选为28℃；所述活化的时间更优选为70～74h，最优选的为72h。本发明中所述醋酸菌活化培养基优选的包括以下浓度组分：葡萄糖8～12g/L，酵母粉8～12g/L，无水乙醇28～32g/L，更优选的包括以下浓度组分：葡萄糖10g/L，酵母粉10g/L，无水乙醇30g/L。本发明中，所述醋酸菌的接入体积优选为酒精发酵液的8～12％，更优选为10％；本发明中，所述醋酸发酵的温度优选为28℃，所述醋酸发酵的时间优选为9d。本发明中，所述醋酸发酵优选为密封发酵，在所述醋酸发酵过程中检测醋酸浓度，当醋酸浓度不再升高时结束醋酸发酵。
本发明在所述醋酸发酵结束后，还包括加入食盐后熟步骤；所述食盐的添加量优选为苹果醋质量的0.8～1.2％，更优选为1％。本发明中加入食盐的目的为通过具有一定盐浓度的发酵液的渗透压力，可致使微生物脱水，失去活力，终止发酵。本发明在加入食盐后熟，陈酿获得高品质苹果醋。
本发明所述高品质苹果醋的制备方法，简单易行，对人体无害，生产成本低，经济效益高，可工业化生产，有较好的市场开发前景。本发明所述制备方法通过在酵母菌转化过程中添加L-苯丙氨酸，以含有食品添加剂L-苯丙氨酸的酵母菌菌液对苹果清汁进行酒精发酵处理，有效提高了苹果醋特征性香气成分乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质的含量。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
1.酵母菌液和醋酸菌液的制备：分别活化培养酵母菌(CICC1750)24℃、48h和醋酸菌(CICC20056)28℃、72h；酵母菌液以8％的接种量转接于转化培养基(葡萄糖60.0g/L、蛋白胨6.0g/L、MgSO40.5g/L、KH2PO45.0g/L、L-苯丙氨酸2g/L)，24℃，120r/min，48h；
2.鲜榨苹果汁的制备：分选清洗获得新鲜苹果清汁；添加0.6～0.8％果胶酶、40～45℃酶解3～4h；添加蔗糖调节得到可溶性固形物为12～14°Brix苹果清汁；
3.酒精发酵：接入8％酵母菌液；24℃；发酵5～7天；连续检测苹果汁发酵液中酒精体积分数不增加、糖度不降低时结束酒精发酵；
4.醋酸发酵：接入10％活化好的醋酸菌液；28℃；发酵8～10天；醋酸浓度不再升高时结束醋酸发酵，加入1％食盐后熟，陈酿得到苹果醋；
5.按以上方法操作得到L-苯丙氨酸处理的苹果醋样品，采用HS-SPME-GC-MS技术，检测乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质含量，和对照样(不添加L-苯丙氨酸)相比，当L-苯丙氨酸添加量为2g/L时，β-苯乙醇、乙酸、乙酰辅酶A、乙酸-2-苯乙酯的含量分别提高了10.92％、21.27％、8.49％、21.49％。
实施例2
1.酵母菌液和醋酸菌液的制备：分别活化培养酵母菌(CICC1750)24℃、48h和醋酸菌(CICC20056)28℃、72h；酵母菌液以8％的接种量转接于转化培养基(葡萄糖60.0g/L、蛋白胨6.0g/L、MgSO40.5g/L、KH2PO45.0g/L、L-苯丙氨酸4g/L)，24℃，120r/min，48h；
2.鲜榨苹果汁的制备：分选清洗获得新鲜苹果清汁；添加0.6-0.8％果胶酶、40-45℃酶解3～4h；添加蔗糖调节得到可溶性固形物为12～14°Brix苹果清汁；
3.酒精发酵：接入8％酵母菌液；24℃；发酵5～7天；连续检测苹果汁发酵液中酒精体积分数不增加、糖度不降低时结束酒精发酵；
4.醋酸发酵：接入10％活化好的醋酸菌液；28℃；发酵8～10天；醋酸浓度不再升高时结束醋酸发酵，加入1％食盐后熟，陈酿得到苹果醋；
5.按以上方法操作得到L-苯丙氨酸处理的苹果醋样品，采用HS-SPME-GC-MS技术，检测乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质含量，和对照样(不添加L-苯丙氨酸)相比，当L-苯丙氨酸添加量为4g/L时，β-苯乙醇、乙酸、乙酰辅酶A、乙酸-2-苯乙酯的含量分别提高了0.94％、16.97％、7.30％、15.86％。
实施例3
1.酵母菌液和醋酸菌液的制备：分别活化培养酵母菌(CICC1750)24℃、48h和醋酸菌(CICC20056)28℃、72h；酵母菌液以8％的接种量转接于转化培养基(葡萄糖60.0g/L、蛋白胨6.0g/L、MgSO40.5g/L、KH2PO45.0g/L、L-苯丙氨酸6g/L)，24℃，120r/min，48h；
2.鲜榨苹果汁的制备：分选清洗获得新鲜苹果清汁；添加0.6～0.8％果胶酶、40～45℃酶解3～4h；添加蔗糖调节得到可溶性固形物为12～14°Brix苹果清汁；
3.酒精发酵：接入8％酵母菌液；24℃；发酵5～7天；连续检测苹果汁发酵液中酒精体积分数不增加、糖度不降低时结束酒精发酵；
4.醋酸发酵：接入10％活化好的醋酸菌液；28℃；发酵8～10天；醋酸浓度不再升高时结束醋酸发酵，加入1％食盐后熟，陈酿得到苹果醋；
5.按以上方法操作得到L-苯丙氨酸处理的苹果醋样品，采用HS-SPME-GC-MS技术，检测乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质含量，和对照样(不添加L-苯丙氨酸)相比，当L-苯丙氨酸添加量为6g/L时，β-苯乙醇、乙酸、乙酰辅酶A、乙酸-2-苯乙酯的含量分别提高了6.00％、8.91％、7.58％、25.06％。
实施例4
1.酵母菌液和醋酸菌液的制备：分别活化培养酵母菌(CICC1750)24℃、48h和醋酸菌(CICC20056)28℃、72h；酵母菌液以8％的接种量转接于转化培养基(葡萄糖60.0g/L、蛋白胨6.0g/L、MgSO40.5g/L、KH2PO45.0g/L、L-苯丙氨酸8g/L)，24℃，120r/min，48h；
2.鲜榨苹果汁的制备：分选清洗获得新鲜苹果清汁；添加0.6-0.8％果胶酶、40～45℃酶解3～4h；添加蔗糖调节得到可溶性固形物为12～14°Brix苹果清汁；
3.酒精发酵：接入8％酵母菌液；24℃；发酵5～7天；连续检测苹果汁发酵液中酒精体积分数不增加、糖度不降低时结束酒精发酵；
4.醋酸发酵：接入10％活化好的醋酸菌液；28℃；发酵8～10天；醋酸浓度不再升高时结束醋酸发酵，加入1％食盐后熟，陈酿得到苹果醋；
5.按以上方法操作得到L-苯丙氨酸处理的苹果醋样品，采用HS-SPME-GC-MS技术，检测乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质含量，和对照样(不添加L-苯丙氨酸)相比，当L-苯丙氨酸添加量为8g/L时，β-苯乙醇、乙酸、乙酰辅酶A、乙酸-2-苯乙酯的含量分别提高了19.23％、35.90％、10.86％、51.64％。
实施例5
1.酵母菌液和醋酸菌液的制备：分别活化培养酵母菌(CICC1750)24℃、48h和醋酸菌(CICC20056)28℃、72h；酵母菌液以8％的接种量转接于转化培养基(葡萄糖60.0g/L、蛋白胨6.0g/L、MgSO40.5g/L、KH2PO45.0g/L、L-苯丙氨酸10g/L)，24℃，120r/min，48h；
2.鲜榨苹果汁的制备：分选清洗获得新鲜苹果清汁；添加0.6～0.8％果胶酶、40～45℃酶解3～4h；添加蔗糖调节得到可溶性固形物为12～14°Brix苹果清汁；
3.酒精发酵：接入8％酵母菌液；24℃；发酵5～7天；连续检测苹果汁发酵液中酒精体积分数不增加、糖度不降低时结束酒精发酵；
4.醋酸发酵：接入10％活化好的醋酸菌液；28℃；发酵8～10天；醋酸浓度不再升高时结束醋酸发酵，加入1％食盐后熟，陈酿得到苹果醋；
5.按以上方法操作得到L-苯丙氨酸处理的苹果醋样品，采用HS-SPME-GC-MS技术，检测乙酸-2-苯乙酯及其合成相关基质含量，和对照样(不添加L-苯丙氨酸)相比，当L-苯丙氨酸添加量为10g/L时，β-苯乙醇、乙酸、乙酰辅酶A、乙酸-2-苯乙酯的含量分别提高了12.92％、13.87％、1.65％、27.57％。
实施例1～5中CICC1750的活化培养基：葡萄糖20.0g/L，蛋白胨20.0g/L，酵母粉10.0g/L；CICC20056的活化培养基：葡萄糖10.0g/L，酵母粉10.0g/L，无水乙醇30.0g/L
实施例1～5中HS-SPME-GC-MS测定方法：
⑴顶空固相微萃取法：样品前处理采用SPME法处理，分别取5mL样品加入50μL 3-辛醇内标，漩涡混匀，装入15mL顶空瓶中，样品由TriPlus RSH Autosampler-SPME***处理，萃取头:50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取头。萃取条件：60.0℃吸附40min。保温5min。外标标准品母液1000ppm1000mg/L，100mL纯乙醇+0.1g外标(乙酸、β-苯乙醇、乙酰辅酶A、乙酸-2-苯乙酯)，外标测试样品准备A液10mL(4％乙醇溶液)+10μL待测母液，样品瓶5mL+50μL 3-辛醇内标。
⑵气相色谱GC条件：进样口温度25℃，载气He，流速1.2mL/min。进样量1μL，分流进样，分流比40:1。色谱柱为DB-WAX(30m×0.25mm×0.25μm)，升温程序40℃恒温2min，以5℃/min升至180℃，然后从15℃/min升到230℃，5min。
⑶质谱MS条件：EI电离子源，电子能量70eV，离子源温度200℃，接口温度250℃。扫描范围33.00-350.00amu。
实施例1～5制备获得的高品质苹果醋的感官评价结果见表1。
表1实施例制备获得的苹果醋感官评分标准
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高品质苹果醋的制备方法，包括以下步骤：
1)将活化的酵母菌接种于含L-苯丙氨酸的转化培养基中转化培养获得酵母菌菌液；
2)将所述酵母菌菌液与苹果清汁混合22～26℃进行酒精发酵5～7d获得酒精发酵液；
3)向所述酒精发酵液中接入醋酸菌27～29℃进行醋酸发酵8～10d获得高品质苹果醋。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含L-苯丙氨酸的转化培养基中L-苯丙氨酸的含量为2～10g/L。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含L-苯丙氨酸的转化培养基中L-苯丙氨酸的含量为6～9g/L。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述含L-苯丙氨酸的转化培养基还包括葡萄糖55～65g/L，蛋白胨5.5～6.5g/L，MgSO40.4～0.6g/L，KH2PO44～6g/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酵母菌菌液为苹果清汁体积的6～10％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苹果清汁通过以下步骤制备获得：用果胶酶酶解苹果汁后，调节酶解后的苹果汁的糖度为12～14°Brix。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述果胶酶酶解的温度为40～45℃，所述果胶酶酶解的时间为3～4h。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述果胶酶为苹果汁质量的0.6～0.8％；所述果胶酶的酶活>50000U/g。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述醋酸菌的接入体积为酒精发酵液的8～12％。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述醋酸发酵结束后，还包括加入食盐后熟步骤；所述食盐的添加质量为苹果醋质量的0.8～1.2％。
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