南瓜低醇飲料的發(fā)酵工藝分析

劉大發(fā)

【摘 要】對(duì)南瓜低醇飲料發(fā)酵工藝進(jìn)行了研究，通過研究結(jié)果表示，發(fā)酵液初始pH值、發(fā)酵溫度和時(shí)間影響著低醇南瓜汁飲料的感官質(zhì)量。在南瓜和水比例為1：2的時(shí)候，可溶性固形物為15%，活性干酵母接種量為0.5g/L的時(shí)候，發(fā)酵工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)置為發(fā)酵溫度20℃，初始pH4.0，發(fā)酵時(shí)間設(shè)置為90小時(shí)，得到的產(chǎn)品口味良好，滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)需求。

【關(guān)鍵詞】南瓜；低醇飲料；發(fā)酵工藝

人們認(rèn)為南瓜不僅具有豐富的營(yíng)養(yǎng)，并且長(zhǎng)期食用具有防病治病、保健的功能。南瓜果肉營(yíng)養(yǎng)豐富，具有脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)和19種氨基酸。另外，還具有豐富的維生素，比如VA、VB3、Vb1等。南瓜性甘味甜，具有補(bǔ)中益氣、解毒、消炎止痛的功能，還具有保健、醫(yī)療的作用。南瓜果肉中的果膠具有良好吸附性，能夠使人體中的毒物進(jìn)行消除，其中還具有CTY成分，對(duì)糖尿病的治療具有重要的效果[1]。目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表示，南瓜具備防治動(dòng)脈硬化、催化分解致癌物、溶解結(jié)石等作用。還有人員將南瓜作為原料研發(fā)了南瓜粉、南瓜汁、蜜餞、果脯等飲料，但是對(duì)于南瓜低醇飲料的研究報(bào)道比較少。以此，本文就對(duì)南瓜低醇飲料的發(fā)酵工藝進(jìn)行分析。

一、材料和方法

（一）材料。在本文研究過程中使用的材料包括檸檬酸、白砂糖、南瓜、干酵母、果膠酸和糖化酶。

（二）儀器設(shè)備。手持糖度計(jì)、精密酒精計(jì)、精密pH計(jì)、電熱恒溫培養(yǎng)箱、多功能食品料理機(jī)、高壓蒸汽滅菌鍋、酒精蒸餾裝置、恒溫水浴鍋等。

（三）方法。其一，制備南瓜汁。將南瓜通過清洗和修整，切成塊狀，放入果膠酸中浸泡20s，根據(jù)1：1的比例加水，煮沸10分鐘，使用料理機(jī)將其做成漿液，在沸水中加熱1小時(shí)，過濾，并且合并濾汁，將1kg的南瓜制作成為1L的南瓜汁比例加水定容，制作成為南瓜汁[2]。

其二，菌種活化。取一定量干酵母加入到無菌水中，搖晃均勻，挑選菌液接種到培養(yǎng)箱中劃線，培養(yǎng)到長(zhǎng)出單菌落，挑選單菌落到斜面培養(yǎng)基中轉(zhuǎn)接，保存準(zhǔn)備使用。使用保存的啤酒酵母與果酒酵母斜面菌種到斜面培養(yǎng)基中轉(zhuǎn)接，在30℃中活化培養(yǎng)一個(gè)小時(shí)，連續(xù)轉(zhuǎn)接兩次。挑選活化菌種接種到種子培養(yǎng)基中，在30℃中培養(yǎng)18個(gè)小時(shí)。每隔2小時(shí)對(duì)種子液酵母菌數(shù)進(jìn)行測(cè)定，實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)曲線繪制，對(duì)菌種培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行確定。

其三，接種發(fā)酵和發(fā)酵過程中監(jiān)控。在各個(gè)菌株種子液酵母均屬為107個(gè)*mL-1，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)接種量到發(fā)酵培養(yǎng)基中接種，在30℃中發(fā)酵。

其四，分類酒液。在發(fā)酵液中的酒精度到低醇飲料需求時(shí)候停止發(fā)酵，真空抽濾，得到成本，取樣理化指標(biāo)測(cè)定及感官品評(píng)[3]。

（四）測(cè)定。使用蒸餾法測(cè)定酒精度，使用手持糖度計(jì)測(cè)定糖度。

二、結(jié)果和分析

（一）發(fā)酵溫度對(duì)于低醇南瓜飲料影響。設(shè)置發(fā)酵培養(yǎng)基初始的pH值為4.0，根據(jù)0.5g/L接種量實(shí)現(xiàn)活性干酵母的接種，分別放置到20℃、25℃及30℃中發(fā)酵96個(gè)小時(shí)，在發(fā)酵過程中對(duì)糖度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在糖度降低到5%以下的時(shí)候?qū)l(fā)酵停止、分離并且過濾，實(shí)現(xiàn)感官評(píng)定，表1為評(píng)定結(jié)果。

不同發(fā)酵溫度中的菌體代謝途徑各有不同，所以產(chǎn)物各不相同。在溫度比較高的時(shí)候，酵母發(fā)酵速度比較快，但是產(chǎn)酸比較多，并且形成的香味物質(zhì)比較少，導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)味不好。一般，低溫發(fā)酵對(duì)形成風(fēng)味物質(zhì)是非常有利的，但是如果溫度過低就會(huì)增加發(fā)酵時(shí)間，發(fā)酵周期比較長(zhǎng)，產(chǎn)品醇香味道比較淡。在發(fā)酵的過程中，酵母除了自身生長(zhǎng)過程中消耗部分的糖分，大部分的糖分都轉(zhuǎn)變成為酒精。所以，發(fā)酵過程中的糖濃度會(huì)在發(fā)酵時(shí)間不斷延長(zhǎng)過程中降低。不同溫度中的發(fā)酵糖分在發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)中不斷的降低，30℃時(shí)候的下降速度比較大。發(fā)酵溫度除了對(duì)糖酒轉(zhuǎn)化速率造成影響，還能夠影響到發(fā)酵飲料感官質(zhì)量。低溫發(fā)酵中的發(fā)酵產(chǎn)品感官得分比較高，表示低溫對(duì)低醇南瓜汁飲料發(fā)酵是非常有利的[4]。

（二）發(fā)酵時(shí)間的影響。調(diào)整發(fā)酵初始pH值為4.0，根據(jù)0.5g/L接種量接種干酵母，在20℃中分別發(fā)酵不同時(shí)間.在進(jìn)行發(fā)酵的過程中產(chǎn)生6%左右的酒精，部分酒精和有機(jī)酸具有酯化反應(yīng)，并且產(chǎn)生發(fā)酵香味。發(fā)酵的時(shí)間比較短，酒精度無法滿足要求，沒有足夠醇味和醇香。發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)，提高了酸性物質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)味改變。發(fā)酵時(shí)間能夠影響到低醇南瓜汁飲料的感官影響，發(fā)酵90小時(shí)的產(chǎn)品感官分?jǐn)?shù)最高。表示在實(shí)驗(yàn)條件下，發(fā)酵90小時(shí)南瓜低醇飲料的酸、糖及其他風(fēng)味成分比例平衡，為適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵時(shí)間[5]。

（三）酵母菌種的影響。飲料口感風(fēng)味和微生物菌種也具有密切關(guān)系，所以在20℃，發(fā)酵90h中對(duì)三種酵母菌種進(jìn)行初步篩選，篩選過程中通過發(fā)酵飲料風(fēng)味作為主要指標(biāo)，對(duì)菌種進(jìn)行確定。

主發(fā)酵的過程就是將糖轉(zhuǎn)變成為酒精的過程，糖類物質(zhì)要進(jìn)入到酵母細(xì)胞中才能夠發(fā)酵。各種可發(fā)酵性糖代謝不管是無氧或者有氧，都要通過糖酵解途徑生成丙酮酸，之后進(jìn)入到無氧三羧酸中循環(huán)成為乙醇。在發(fā)酵進(jìn)行中降低了殘?zhí)堑暮?，提高了酒精度。發(fā)酵初期為酵母適應(yīng)和繁殖的過程，耗糖量比較大，但是產(chǎn)酒精量比較少，然后為快速發(fā)酵期，日耗糖量比較大，酒精含量不斷提高，發(fā)酵速度比較快。到發(fā)酵末期逐漸平緩，停止主發(fā)酵。通過發(fā)酵實(shí)驗(yàn)表示，啤酒酵母風(fēng)味不理想，高活性酵母醇香，但是充分考慮對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響，最終使用葡萄酒酵母[6]。

三、討論

發(fā)酵溫度、時(shí)間及酵母都會(huì)影響到南瓜低醇飲料質(zhì)量，發(fā)酵溫度影響是最大的，發(fā)酵時(shí)間影響最小。在南瓜和水的比例為1：2的時(shí)候配置南瓜汁，通過果膠酶與糖化酶處理，糖度調(diào)整為15%，根據(jù)0.5g/L添加活性干酵母，發(fā)酵工藝參數(shù)設(shè)置為20℃，發(fā)酵初始pH值設(shè)置為4.0，發(fā)酵時(shí)間設(shè)置為90h。此工藝發(fā)酵南瓜低醇飲料的色澤為橙黃色，口味純正，澄清透明，具備南瓜清香及低醇飲料醇香。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李素芬， 張紅雨， 宋曙輝，等. 紫山藥低醇飲料發(fā)酵工藝優(yōu)化及成分分析[J]. 食品工業(yè)科技， 2016， 37（15）：225-229.

[2]焦凱琳. 利用Minitab優(yōu)化桑葚發(fā)酵低醇飲料的工藝條件[J]. 食品工業(yè)， 2015（10）：90-92.

[3]劉志明， 姜亦超， 鄧玉云，等. 紫薯渣發(fā)酵制取低醇飲料[J]. 食品工程， 2016（1）：35-39.

[4]徐曉云，王晶晶，潘思軼. 一種發(fā)酵南瓜飲料及其制備方法：， CN 103783616 A[P]. 2014.

[5]張紅雨， 宋曙輝， 周家華，等. 紫山藥低醇發(fā)酵飲料中乙醇含量的氣相色譜法測(cè)定[J]. 食品工業(yè)科技， 2014， 35（1）：307-309.

[6]陳致君， 張曉丹. 發(fā)酵型菠蘿低醇飲料的研制[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工， 2016（7）：17-19.