紅甜菜果醋生產(chǎn)工藝的研究

張忠平，楊旭

(1.哈爾濱市食品質(zhì)量安全檢測中心，哈爾濱 150036； 2.哈爾濱市食品工業(yè)研究所， 哈爾濱 150025；3.哈爾濱市食品工業(yè)研究所有限公司， 哈爾濱 150025)

紅甜菜屬于石竹目藜科(Chenopodiaceae)甜菜屬，因其深紅色的肉質(zhì)和根皮而得名，又稱火焰菜、紫菜頭等[1]。紅甜菜所含的天然甜菜紅色素、甜菜堿以及豐富的微量元素具有一定的營養(yǎng)保健和醫(yī)用價值。如甜菜紅色素具有天然的抗氧化和抗衰老性，在醫(yī)藥領(lǐng)域得到了應(yīng)用[2]，還被用于織物和食品的染色[3,4]；甜菜堿具有多種生物活性，能夠改善肝病及血管類疾病癥狀、治療脂肪肝等[5]。果醋是以水果為原料利用微生物技術(shù)經(jīng)過兩次發(fā)酵制得。首先是將糖發(fā)酵成酒精，然后再將酒精發(fā)酵成醋酸，最后經(jīng)澄清調(diào)配而成的風(fēng)味優(yōu)良、營養(yǎng)豐富的酸性飲品。隨著果醋飲品的蓬勃發(fā)展，人們對果醋的消費(fèi)需求大幅增加，果醋的產(chǎn)量也隨之增大[6,7]，品種也越來越豐富。

紅甜菜因其營養(yǎng)價值獨(dú)特、易種植、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，可被加工成功能性的果醋飲品。故本文以紅甜菜為原料生產(chǎn)果醋，旨在為紅甜菜的深度開發(fā)利用開辟一條新途徑。

1 材料與方法

1.1 試劑及菌種

紅甜菜：市售；酵母菌：安琪酵母股份有限公司；醋酸菌：上海佳民釀造食品有限公司；果膠酶：生工生物工程(上海)股份有限公司；白砂糖：山東星光糖業(yè)有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

WE19RXI水浴鍋 天津市鑫源股份有限公司；DJ13B-A12打漿機(jī) 九陽有限公司； DHP-9162電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海雙旭電子有限公司；HHS21-4-S電熱恒溫水浴鍋 上海百典儀器設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紅甜菜果醋制作工藝流程

紅甜菜挑選→清洗→去皮→切分→破碎榨汁→酶解→過濾→紅甜菜汁→成分調(diào)整→巴氏殺菌→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→澄清→滅菌→紅甜菜果醋。

1.3.2 紅甜菜汁的制備

選擇成熟無傷、新鮮的紅甜菜，清洗去皮切成1 cm3的小塊，按照比例為1∶1，1∶2，1∶3分別加入蒸餾水，用打漿機(jī)進(jìn)行破碎榨汁，55 ℃加入50 mg/L果膠酶，水浴1.5 h，4層紗布過濾，通過感官評價確定紅甜菜榨汁的最適加水量。

1.3.3 成分調(diào)整

通過調(diào)整紅甜菜汁中蔗糖的含量來滿足酒精發(fā)酵的要求，蔗糖按4%添加。

1.3.4 酒精發(fā)酵

對紅甜菜汁進(jìn)行成分調(diào)整后，選取酵母菌接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間為因素水平設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，進(jìn)行極差分析，確定酒精發(fā)酵的最佳工藝組合。

1.3.5 醋酸發(fā)酵

紅甜菜汁經(jīng)酒精發(fā)酵后，選取醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間為因素水平設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，進(jìn)行極差分析，確定醋酸發(fā)酵的最佳工藝組合。

1.3.6 果醋澄清

通過添加果膠酶來澄清紅甜菜果醋，采用分光光度法測定其透光率，透光率越高澄清效果越好。

1.3.7 檢測方法

酒精度：蒸餾法[8]；酸度(以醋酸計(jì))：酸堿中和滴定法[9]。

2 結(jié)果與討論

2.1 紅甜菜榨汁最適加水量的確定

紅甜菜榨汁時，加入不同劑量的蒸餾水對其感官特性有著較大的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 加水量對紅甜菜汁感官的影響

由表1可知，紅甜菜榨汁最適的加水比例為1∶2。

2.2 紅甜菜酒精發(fā)酵工藝參數(shù)的確定

通過預(yù)試驗(yàn)得出，對酒精發(fā)酵影響較大的為酵母菌接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間3個因素，因此將這3個因素進(jìn)行了正交試驗(yàn)，因素水平見表2，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表

表3 酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，各因素對紅甜菜酒精發(fā)酵工藝影響的主次順序?yàn)椋航湍妇臃N量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間，最佳工藝條件組合為A1B2C2，即酵母菌接種量為8%、發(fā)酵溫度為30 ℃、發(fā)酵時間為5天，此時紅甜菜發(fā)酵的酒精度達(dá)到了最大值，為5.36%。

2.3 紅甜菜醋酸發(fā)酵工藝參數(shù)的確定

通過預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對紅甜菜醋酸發(fā)酵影響較大的有3個因素，分別為醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間。因此，將這3個因素進(jìn)行了正交試驗(yàn)，因素水平見表4，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表4 正交試驗(yàn)因素水平表

表5 醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知，各因素對紅甜菜醋酸發(fā)酵工藝影響的主次順序?yàn)椋捍姿峋臃N量、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度，最佳工藝條件組合為A2B1C2，即醋酸菌接種量為8%、發(fā)酵時間為3天、發(fā)酵溫度為32 ℃，此時紅甜菜發(fā)酵的酸度達(dá)到了最大值，為4.98%。

2.4 果膠酶對紅甜菜果醋澄清的影響

利用果膠酶來澄清紅甜菜果醋，其添加量對澄清效果影響較大，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 果膠酶添加量對透光率的影響

由圖1可知，隨著果膠酶添加量的增加，澄清效果越來越好。當(dāng)添加量為400 mg/L時，透光率最高，達(dá)到了86.78%。因此，紅甜菜果醋中果膠酶的最佳添加量為400 mg/L。

2.5 紅甜菜果醋感官評價

口感：較好，無苦澀味；

香味：濃郁，無異味；

色澤：均勻，無雜色；

甜度：適中；

酸度：適中。

3 結(jié)論

紅甜菜榨汁的最適加水比例為1∶2；酒精發(fā)酵的最適條件為酵母菌接種量8%、發(fā)酵溫度30 ℃、發(fā)酵時間5天；醋酸發(fā)酵的最適條件為醋酸菌接種量8%、發(fā)酵時間3天、發(fā)酵溫度32 ℃；添加400 mg/L果膠酶時，澄清效果最佳，透光率為86.78%。最后制得的紅甜菜果醋味道可口、酸甜適中、香氣清新。