蜂蜜柑橘果醋饮料生产工艺研究.doc

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蜂蜜柑橘果醋饮料生产工艺研究
娄明，麻成金基金项目：吉首大学校级科研基金资助（08JDX042）
第一作者简介：娄明（1986-），女，湖南浏阳人，研究方向：食物资源开发与利用
通讯作者：麻成金，教授，Tel: [phone] ,E-mail: machengjin368@
，黄群，陈凯，袁美
（吉首大学食品科学研究所，湖南吉首 416000）

摘 要：以柑橘汁为原料，添加一定量的蜂蜜，采用液态发酵法酿制蜂蜜柑橘果醋。通过单因素试验和正交试验，探讨优化蜂蜜柑橘醋发酵工艺条件参数及蜂蜜柑橘果醋饮料配方。试验表明，酒精发酵最佳工艺条件为：初始糖度18%，酵母接种量0.10%，发酵温度27℃；醋酸发酵的最佳工艺条件为：醋酸菌接种量0.5%，发酵温度34℃，初始酒精度2.0%；蜂蜜柑橘果醋饮料最佳配方为：蜂蜜柑橘醋7%，柑橘汁20%，蜂蜜1.5%，蔗糖1.5%。调配的蜂蜜柑橘果醋饮料颜色橙黄或棕黄，酸甜爽口，具有天然的柑橘香气和蜂蜜香味。
关键词：蜂蜜柑橘醋；酒精发酵；醋酸发酵；果醋饮料；生产工艺

Study on Processing Technology of Honey-orange Fruit Vinegar Drink
Lou Ming，Ma Cheng-jin，Huang Qun，Chen Kai，Yuan Mei
(Institute of Food Science，Jishou University，Jishou 416000，China)

Abstract：Using orange juice as material, and adding a certain amount of honey, honey-orange fruit vinegar was developed by liquid fermentation. The technology parameters and the recipe of honey-orange fruit vinegar were optimized by single factor test and orthogonal experiment. The results indicated that the optimal technical conditions of alcoholic fermentation are: sugar content of orange juice 18%, amount of yeast 0.10%, fermentation temperature 27℃; and these of acetic acid fermentation are: acetic acid bacteria 0.5%, the initial alcohol 2.0%, fermentation temperature 34℃. The best recipe of honey-orange fruit vinegar drink are: honey-orange vinegar 7%, orange juice 20%, honey 1.5% and sugar 1.5%. The mixed honey-orange fruit vinegar beverage with smells of natural orange fragrance and honey and orange-yellow colour is tasty and refreshing.
Keywords：honey-orange vinegar; alcoholic fermentation; acetic acid fermentation; fruit vinegar drink; processing technology

果醋作为新型发酵饮品，兼有酿造醋和水果的营养成分、保健功能及风味，集营养食疗保健为一体，成为当今世界的热门产品之一，也是饮料研究的热点之一[1-3]。我国水果资源丰富，具有开发果醋的有利条件[4-5]。柑橘含有丰富的糖类、有机酸、矿物质、纤维素、蛋白质、氨基酸和多种维生素，特别是维生素C含量较其他水果高[6]，是世界第一大水果，也是我国产量最高的水果之一，但由于加工业跟不上种植业的发展，很多水果出现销售难的局面。其加工仅占10%，主要加工产品为橘片罐头等，深加工产品种类较少，对于柑橘果醋的研究鲜见报道[7-8]。
本研究以柑橘汁为主要原料，添加一定量的蜂蜜，经液态发酵酿造果醋饮料，探讨蜂蜜柑橘果醋生产工艺及饮料配方。蜂蜜柑橘果醋饮料的研制不仅能扩大酿醋资源范围，而且产品附加值高，市场前景看好，相对于普通的柑橘醋饮料更别具风味，可满足不同消费者的需要，对促进我国柑橘产业的发展具有积极意义。
1 材料与方法
1.1 材料
柑橘(湖南省湘西自治州产）；蜂蜜（浓度：42°Be′，湖南省明园蜂业有限公司）；果浆酶（活力：1600AU/mL，裕立宝生物科技）；酿酒活性干酵母（广东丹宝利酵母有限公司）；醋酸菌（沪酿1.01，上海迪发生物制品有限公司）；无水乙醇、氢氧化钠、柠檬酸等均为AR级。
1.2 实验仪器
JYL-360型料理机，LXJ-IIB低速大容量多管离心机，LDZX-40AI型立式自动电热压力蒸汽灭菌器，SPX-250B-Z型生化培养箱，THZ-82A型水浴恒温振荡器，VS-1300L-U型洁净工作台，WYT手持式糖量计，dA5103N 精密电子天平。
1.3 测定方法
总酸（以醋酸计）：酸碱滴定法（GB/T 5009.41-2003）；酒精度：蒸馏法（GB/T 10345.3-89）；糖度：手持式糖量计(GB/T 12295－1990)；氨基态氮：双指示剂甲醛滴定法(GB/T 12143.2-893)；细菌总数：平板活菌计数（GB/T 18204.9-2000）；大肠菌群：乳糖胆盐发酵法(GB/T 4789.3-2008)。
1.4 生产工艺及操作要点
1.4.1活性干酵母活化
称取实验用量活性干酵母，2%的糖水35~40℃复水15~20 min后，置于28~34℃活化1~2 h至大量气泡产生。
1.4.2工艺流程（活化的活性干酵母）
↓

蜂蜜
↓

↑
醋酸菌

新鲜柑橘→分选、清洗→剥皮→榨汁→酶解→过滤→糖度调整→灭菌→酒精发酵→醋酸发酵→

陈酿→过滤→调配→杀菌→成品
1.4.3 操作要点
柑橘汁制备：新鲜柑橘分选、清洗、剥皮去籽、榨汁、加果浆酶（果浆酶添加量为0.5%，40℃下处理2h）处理、过滤即得柑橘汁。
糖度调整：加入蜂蜜调整柑橘汁糖度至14%～18%，90℃灭菌10min，冷却至34℃。
酒精发酵：加入柠檬酸调节糖化醪PH值至4.0，加入适量经活化的活性干酵母，于一定温度下酒精发酵3～5d，至糖度不变结束酒精发酵。
醋酸发酵：向酒精发酵醪中加入一定量醋酸菌，调节PH及通风量等条件，置于培养箱进行醋酸发酵10d左右，至酸度不变即完成醋酸发酵。
陈酿、过滤：完成醋酸发酵的果醋加入2％的食盐，存放于洁净密闭的罐体中，常温陈酿一个月。用硅藻土做过滤介质对醋醅进行过滤澄清。
调配：添加果汁、蜂蜜、蔗糖等辅料进行果醋饮料调配。
杀菌、检测：封盖后果醋饮料于85℃灭菌30min，冷却后对果醋饮料进行相关检测。
1.5 感官评分方法
采用“双盲法”进行感官检验评分。评分人数共10人，评判员对样品的特性和嗜好程度进行评定，评分标准为色泽与体态（20分）、香味（15分）、口感（65分）共100分，如表1所示。评定结果取10人评分平均值。
表1 蜂蜜柑橘果醋饮料感官评定标准
Table 1 Sensory evaluation standards of honey-orange fruit vinegar drink
项目
评分规则
色泽与体态（20分）
A.橙黄或棕黄有光泽，无悬浮物，无霉花浮膜，无分层现象（16～20分）；
B.深黄稍有光泽，无悬浮物，无霉花浮膜，无分层现象（11～15分）；
C.淡黄稍有光泽，有少量悬浮物，稍有浮膜，分层现象不明显（6～10分）；
D.基本无色，浑浊，霉花浮膜明显，分层现象明显（0～5分）。
香 味 （15分）
A.明显的天然的柑橘香气、蜂蜜香味和醋香（11～15分）；
B.天然的柑橘香气、蜂蜜香味和醋香不明显（6～10分）；
C.基本没有醋香和柑橘香味（0～5分）。
口 感 （65分）
A.口味纯正、酸味柔和，入口绵甜（40～65分）；
B.口味较纯正，酸味较柔和，入口较甜（20～39分）；
C.口味不纯正，有较强的醋味、不柔和，无甜味（0～19分）。

2 结果与讨论
2.1 酒精发酵单因素试验
2.1.1初始糖度及发酵温度对酒精发酵的影响
经活化后的酿酒活性干酵母最适产酒温度为27～33℃。实验选用27℃、30℃、33℃共3个不同的温度参数对原料液进行酒精发酵，恒温培养箱培养，酵母接种量为0.10%，根据试验结果确定最佳糖度范围，其酒精度随初始糖度的变化情况见表2、图1。

表2 不同发酵温度条件下产酒量随初始糖度的变化
Table 2 Effects of alcohol production with changes of the initial sugar content and fermentation temperature
初始糖度(%)
产酒量(%)
27℃
30℃
33℃
10
3.0
3.0
3.0
12
4.0
4.5
5.0
14
5.0
5.0
6.0
16
6.0
6.5
7.0
18
8.0
9.0
9.0

图1 不同发酵温度条件下产酒量随初始糖度的变化
Fig.1 Effects of alcohol production with changes of the initial sugar content and fermentation temperature
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
12
14
16
18
初始糖度/%
产酒量/%
27℃
30℃
33℃

由图1可知，在27～33℃的温度变化范围中，产生的酒精量随初始糖度增加而增大，经酒精发酵后最低酒精量3.0%，最高酒精量9.0%。初始糖度越高，产生的酒精量越大。酒精在醋酸菌的作用下即被氧化生成醋，因此，为提高醋产量，选取实验糖度范围为14%～18%。
2.1.2酵母接种量对酒精发酵的影响
实验设计了0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%共5个菌种添加量进行酒精发酵，糖度12%，发酵温度30℃，恒温培养，测定其酒精度随接种量的变化情况，根据实验结果确定酵母接种量范围，
实验结果见表3、图2。
表3 不同酵母接种量对产生酒精的影响
Table 3 Effects of different inoculation sizes of yeastson alcohol production
接种量（%）
不同发酵时间后的糖度值/% (初始糖度：12%）
产酒量（%）
24h
48h
36h
0.05
6
4
4
5.0
0.10
5
4
4
5.0
0.15
5
4
4
4.0
0.20
4
4
4
4.0
0.25
4
4
4
5.0

图2 不同酵母接种量对产酒的影响
Fig.2 Effects of different inoculation sizes of yeasts
on alcohol production
0
1
2
3
4
5
6
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
酵母接种量/%
产
酒
量
/%

由图2可知，随着酵母接种量的增加，产酒量的变化不大，产酒量和酵母接种量之间不存在线性关系，当酵母接种量为0.05%时，其产酒量为5.0%；当酵母接种量为0.25%时，其产酒量仍为5.0%。最高产酒量为5.0%，最低产酒量为4.0%, 酵母接种量对最终产酒量的影响很小。从经济节约的角度出发，选择酵母接种量范围为0.05%～0.15%。
2.2 酒精发酵工艺参数的优化
根据单因素试验确定的蜂蜜柑橘液酒精发酵工艺参数的适宜范围，在L9(34)水平设计的正交试验中，建立酵母接种量、初始糖度、发酵温度的三因素三水平。通过正交试验了解三因素对酒精发酵的影响程度，确定蜂蜜柑橘液酒精发酵时酵母接种量、初始糖度、发酵温度三因素最佳组合。试验设计的各因素水平见表4，正交实验结果见表5。
表4 酒精发酵正交试验的因素水平表
Table 4 Factors and levels of orthogonal test of alcoholic fermentation
水平
A接种量(%)
B糖度(%)
C发酵温度(℃)
1
0.05
14
27
2
0.10
16
30
3
0.15
18
33

表5 酒精发酵正交试验结果
Table 5 Results of orthogonal test of alcoholic fermentation
编号
A
B
C
酒精度(%)
1
1
1
1
6.0
2
1
2
2
6.4
3
1
3
3
8.0
4
2
1
2
5.0
5
2
2
3
7.0
6
2
3
1
9.0
7
3
1
3
6.0
8
3
2
1
7.5
9
3
3
2
7.7
k1
6.80
5.67
7.50

k2
7.00
6.97
6.37

k3
7.07
8.23
7.00

R
0.27
2.56
1.13

对表5正交试验结果进行直观分析，A2B3C1为最优组合，即酵母接种量0.10%，初始糖度18%，发酵温度27℃。由此判定在上述最优发酵工艺条件下，产生的酒精量达到最大值9.0%(V/V)。通过极差分析可知，RA<RC<RB，其中初始糖度和发酵温度是主要影响因素，酵母接种量的影响最小。
2.3醋酸发酵工艺参数的优化
采用正交试验考察接种量(A)、酒精度(B)、发酵温度(C)等因素对醋酸发酵效果的影响，测定发酵液总酸含量，以酒精转化率为评价指标，优化蜂蜜柑橘果醋醋酸发酵工艺条件参数。试验设计的各因素水平见表6，正交实验结果见表7。
表6 醋酸发酵正交试验的因素水平表
Table 6 Factors and levels of orthogonal test of acetic fermentation
水平
A接种量(%)
B酒精度(%)
C发酵温度(℃)
1
0.3
2
32
2
0.5
4
34
3
0.7
6
36

表7 醋酸发酵正交试验结果
Table 7 Results of orthogonal test of acetic fermentation
编号
A
B
C
总酸含量(%)
酒精转化率（%）
1
1
1
1
0.90
45.00
2
1
2
2
2.30
57.40
3
1
3
3
0.92
15.30
4
2
1
2
1.78
88.90
5
2
2
3
1.76
43.90
6
2
3
1
1.04
17.30
7
3
1
3
1.67
83.30
8
3
2
1
0.24
6.00
9
3
3
2
2.70
45.00
k1
0.39
0.72
0.23

k2
0.50
0.36
0.64

k3
0.45
0.26
0.48

R
0.11
0.46
0.41

对表7正交试验结果进行直观分析，A2B1C2为最优组合，即醋酸菌接种量0.5%，初始酒精度2%，发酵温度34℃。由此判定在上述最优发酵工艺条件下，总酸含量达到1.778%，其酒精转化率达到最大值88.9%。通过极差分析可知，RA<RC<RB，即在正交试验设计的各因素水平中初始酒精度和发酵温度是影响醋酸发酵的主要因素，醋酸接种量对产酸的影响最小。
2.4 蜂蜜柑橘醋饮料配方的确定
采用正交试验考察蜂蜜柑橘醋（A）、柑橘汁（B）、蜂蜜（C）、蔗糖（D）等四因素对果醋饮料感官质量的影响，以感官评分为指标，优化蜂蜜柑橘果醋饮料配方。试验设计的各因素水平见表8，正交实验结果见表9。
表8 蜂蜜柑橘果醋饮料配方正交试验的因素水平表
Table 8 Factors and levels of orthogonal test of the recipe of honey-orange fruit vinegar drink
水平
A蜂蜜柑橘醋（%）
B柑橘汁（%）
C蜂蜜（%）
D蔗糖（%）
1
5
10
1.5
1.0
2
7
15
2.0
1.5
3
9
20
2.5
2.0

表9 正交实验结果
Table 9 Results of orthogonal test
实验号
A
B
C
D
感官评分
1
1
1
1
1
84
2
1
2
2
2
80
3
1
3
3
3
84
4
2
1
2
3
88
5
2
2
3
1
85
6
2
3
1
2
96
7
3
1
3
2
90
8
3
2
1
3
88
9
3
3
2
1
89
k1
82.67
87.33
89.33
86.00

k2
89.67
84.33
85.67
88.67

k3
89.00
89.67
86.33
86.67

R
7.00
5.33
3.67
2.67

对表9正交试验结果进行直观分析 ，A2B3C1D2为最优组合，即蜂蜜柑橘醋7%，柑橘汁20%，蜂蜜1.5%，蔗糖1.5%。由此判定在上述最优配方下，调配的蜂蜜柑橘果醋饮料感官质量最佳，其感官评分达到最高分96分。通过极差分析可知，RD＜RC＜RB＜RA, 其中蜂蜜柑橘醋和柑橘汁是饮料质量的主要影响因素，蜂蜜和蔗糖添加量对饮料质量影响较小。
2.5 产品质量指标
2.5.1 感官指标
色泽：橙黄或棕黄；香气：具有柑橘特有的香气、蜂蜜的清香和醋香，无异味；口味：酸甜可口，无其他异味；体态：澄清透明，无悬浮物。
2.5.2 理化指标
总酸（以醋酸计 %）：≥0.3%；总糖（以转化糖计g/dL）≥3；可溶性无盐固形物（g/100mL）≥1.0。
2.5.3 微生物指标
细菌总数（cfu/mL）≤10 000；大肠菌群（个/100mL）≤3；致病菌不得检出。
3 结论
通过单因素实验和L9(34)正交试验，得到蜂蜜柑橘果醋发酵最佳工艺参数。酒精发酵最佳工艺条件为：初始糖度18%，酵母接种量0.10%，发酵温度27℃。发酵后酒精度最高达到9.0%。醋酸发酵的最佳工艺条件为：醋酸菌接种量0.5%，发酵温度为34℃，初始酒精度2.0%。发酵后其总酸达到1.778%，其酒精转化率为88.9%。蜂蜜柑橘醋饮料最佳配方为：蜂蜜柑橘醋7%，柑橘汁20%，蜂蜜1.5%，蔗糖1.5%。添加适量的胡萝卜汁等添加剂可增强果醋饮料的色泽与风味，热杀菌导致果醋饮料口味微涩，采用冷杀菌可保持原有柑橘风味并使维生素得到最大的保存。蜂蜜柑橘果醋饮料不但具有怡人的水果风味，而且集营养与保健功能于一体，是一种理想的功能饮料，具有很好的市场发展潜力。

参考文献：
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[2]王春霞,王敏,鲁梅芳,等.新一代健康饮品—果醋[J].食品工业科技,2002,(4):78-79.
[3]王同阳.果醋的功能性[J].中国调味品,2006,(6):10-12.
[4]牛蕾,杨幼慧.健康食品—果醋[J].中国酿造,2004,(2):9-11.
[5]吴竹青,黄群,傅伟昌,等.椪柑果醋生产工艺研究[J].食品科学,2008,(9):696-699.
[6]冯世江,陈友志,万银松,等.番茄、柑桔、芹菜复合保健饮料的研制[J].四川食品与发酵,2003,29(4):50-52.
[7]鲍金勇,王娟,林碧敏,等.我国果醋的研究现状、存在的问题及解决措施[J].中国酿造,2006,(10):1-4.
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