本发明涉及芒果的深加工技术，具体涉及一种用芒果皮同时生产原醋和果胶的方法。
背景技术：
芒果是热带优质水果之一，在世界上素有“热带果王”之称，我国是第二大芒果生产国，仅次于印度。成熟的芒果，色、香、味俱佳，含有丰富的营养成分和功能成分，具有益胃、解渴、利尿的功效，能降低胆固醇、增加胃肠道蠕动，对防治结肠癌很有裨益，深受广大消费者喜爱。
由于芒果产期集中收获期短，且鲜果极易腐烂变质，因此除鲜销外，芒果还被广泛的加工成芒果浆、芒果汁、芒果干、芒果醋等深加工产品。然而，上述芒果加工过程会产生大量的芒果皮等副产物，目前企业的处理方式多是作为废弃物丢弃，这不仅浪费资源而且污染环境，因此，迫切需要加强芒果皮的综合利用，变废为宝，提升芒果加工利用的附加值。
随着人们对健康的日益重视，将水果原料发酵成原醋、再兑以相应果汁等食品配料而成的果醋饮品消费符合健康潮流，市场需求量巨大，具有广阔的开发前景。
果胶是一种结构复杂的大分子多糖，在食品工业被广泛用作胶凝剂、增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂、增香增效剂等。果胶也是一种优质的水溶性膳食纤维，在保健方面，可显著降低血糖、血脂、胆固醇，有很好的疏通血管作用，全球果胶市场供不应求。
芒果在去皮操作中会带走部分果肉，且芒果皮富含果胶、类胡萝卜素、糖类、芒果苷、多酚类等营养成分和功能成分，具有诸多的保健功效，是酿制果醋和提取果胶的优质原料。
现有技术中，通常只是从芒果皮中提取果胶或酿制原醋，尚未见有从芒果皮中同时制备原醋和果胶的相关报道。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种用芒果皮同时生产原醋和果胶的方法，该方法简单易控，在制备原醋的同时将果胶直接以大分子态的形式从醋酸发酵液中回收，同时获得高品质的原醋和果胶。
本发明所述的用芒果皮同时生产原醋和果胶的方法，包括以下步骤：
1)取新鲜芒果皮，置于热水中热烫，取出，冷却后打浆，调节所得浆汁的含糖量为120-180g/l，得到芒果皮浆；
2)将芒果皮浆置于发酵罐中，加入果酒酵母，于28-32℃发酵1-3天，之后在低于28℃条件下进行酒精发酵，直至发酵液中可发酵性总糖消耗完全，得到酒精发酵醪；其中，所述的果酒酵母为选自安琪葡萄酒果酒酵母sy、lalvin葡萄酒果酒酵母k1-v1116和lalvin葡萄酒果酒酵母ec-1118中的一种或两种以上的组合，所述果酒酵母的加入量为芒果皮浆重量的0.01-0.1％；
3)在酒精发酵醪中加入相当于其重量0.05-0.3％的醋酸杆菌，于28-32℃条件下进行醋酸发酵，直至发酵液中的酒精度为0.5-2％vol，所得发酵物料过滤，收集滤液，得到醋酸发酵液；
4)将醋酸发酵液降温至15-18℃进行后发酵，直至发酵液中的酒精消耗完全，所得料液继续降温至4-8℃并保温静置，直至料液上层产生一定量的凝胶，过滤，分别收集滤液和滤渣；将收集的滤渣干燥，即得到果胶；
5)向收集的滤液中加入澄清剂进行澄清，之后收集上层清液，即得到原醋。
为了使芒果皮浆中的果胶更为充分的溶出以进一步提高后续果胶得率，优选是将酒精发酵醪先进行超声处理，然后再加入醋酸杆菌进行醋酸发酵。其中，所述超声处理时的功率优选为300-600w，时间优选为45-90min，温度优选为30-60℃。
为了提升芒果皮浆在后续操作中的抗氧化和杀菌等效果，优选是在将芒果皮浆置于发酵罐后，先加入偏重亚硫酸钾，混合均匀后，再加入果酒酵母进行发酵等后续操作。其中偏重亚硫酸钾的加入量优选为控制偏重亚硫酸钾在所得物料中的浓度为90-160mg/l，进一步优选为控制偏重亚硫酸钾在所得物料中的浓度为120-140mg/l。
上述制备方法的步骤1)中，所述芒果皮在进行热烫之前优选先用水洗净。该步骤中，所述的热烫操作与现有技术相同，本申请中优选是将芒果皮置于80-95℃的热水中进行热烫，热烫的时间通常为1-3min。为了加快热烫后芒果皮的冷却，优选是将热烫后的芒果皮置于冷水中冷却，取出后打浆。所得浆汁通常用蔗糖溶液调节其含糖量至所需浓度。
上述制备方法的步骤2)中，先在28-32℃发酵1-3天可以快速启动发酵以防杂菌污染，并有利于提高后续所得原醋的品质。所述酒精发酵优选在18-24℃条件下进行。
上述制备方法的步骤2)中，为了使所得原醋具有更好的品质，所述的果酒酵母优选为由安琪葡萄酒果酒酵母sy、lalvin葡萄酒果酒酵母k1-v1116和lalvin葡萄酒果酒酵母ec-1118按1：1：1的重量比组成。申请人在试验中发现，这样的果酒酵母组合可以使所得的酒精发酵醪中产生相对更少的甲醇转移到果醋中，且原醋产品果香和醋香协调，从而提升所得原醋的品质。
上述制备方法的步骤4)中，所述料液上层产生一定量的凝胶，通常是理解为料液上层产生了大片凝胶且凝胶的量不再增加的情况，本申请人的试验结果表明，达到该程度通常需要将料液在4-8℃条件下保温静置6-10天。该步骤中所述的过滤通常采用滤布或滤网(孔径优选为20-80目)过滤。收集的滤渣优选是先用50-90v/v％的乙醇洗涤后再进行干燥，所述的干燥可以是真空干燥、风干或晒干等现有常规的干燥方式。
上述制备方法的步骤5)中，加入澄清剂的目的是使滤液中残余的少量果胶及蛋白质等杂质进行絮凝，在加入澄清剂搅拌均匀后通常需要静置2天以上才会有物质絮凝在底部，优选静置的时间设定为3-5天。在静置前述时间后，底部出现较多的团聚物，此时将上层的清液分离出来，即得到水果原醋。该步骤中，所述澄清剂的选择及用量与现有技术相同，优选为壳聚糖，其加入量优选是按每升滤液添加10-100mg计算。
与现有技术相比，本发明的特点在于：
1、采用特定的微生物和低温发酵工艺最大限度地避免芒果皮果浆中果胶的分解，利用果浆生产高浓度的原醋过程中，将发酵液中的醋酸作为果胶提取剂，使不溶于水的原果胶转变为可溶性果胶，之后在微生物和低温变温处理的作用下，降低醋酸发酵液中果胶分子的稳定性促进其凝聚，使果胶直接以大分子态的形式从醋酸发酵液中析出，在获得果胶产品的同时，也大幅度减少了因果胶分解产生的甲醇转移到果醋中，且原醋产品果香和醋香协调，进一步提升了果醋品质。另一方面，酿制过程中也将果皮中的多酚等功能成分溶入进醋中，更进一步提升了果醋品质
2、在制备原醋的同时制备果胶，其工艺条件温和，简单易控，可以得到高分子态的果胶产品，避免了传统高分子果胶生产工艺剧烈的反应条件易导致断链现象加重，影响到产品的应用特性。另外，本发明通过发酵过程将糖等物质转化为粘度小的组分，大幅减轻了果浆粘度，通过促凝实现一次性获得高纯度的果胶(产品呈乳白色)，克服了传统工艺(果胶提取液经沉淀得到果胶产品)所得产品杂质多(如色素等其它杂质)影响果胶产品的色泽和纯度，需额外添加纯化工艺以除去色素及提高产品纯度的不足，大幅度降低了生产成本。
3、本发明结合超声处理，可最大限度的使不溶于水的原果胶转变为可溶性果胶，从而进一步提高果胶得率。
4、本发明一次性从水果中制备原醋和果胶，分摊了两个产品的生产成本，达到经济效益最大化，提升了水果加工的附加值。
5、本发明从廉价的芒果皮中同时制备原醋和果胶，变废为宝，提升了芒果加工利用的附加值，为企业增收提供了一种新途径。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述，以更好地理解本发明的内容，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
1)取新鲜、无病害的芒果皮100kg(相当于干重28kg)，洗净晾干，置于90℃热水中热烫2min，取出后置于冷水中冷却直至常温，捞出芒果皮，打浆，所得浆汁用蔗糖溶液(12wt％)调节至含糖量为140g/l，得到芒果皮浆；
2)将芒果皮浆置于发酵罐中，向其中加入偏重亚硫酸钾，控制偏重亚硫酸钾在体系中的浓度为90mg/l，搅拌均匀后，再向其中加入果酒酵母，于30℃条件下发酵2天，之后在20℃条件下进行酒精发酵，直至发酵液中可发酵性总糖消耗完全(酒精发酵的时间为6天)，得到酒精发酵醪；其中，
所述的果酒酵母由安琪葡萄酒果酒酵母sy(安琪酵母股份有限公司，下同)、lalvin葡萄酒果酒酵母k1-v1116(法国lallemant公司，下同)和lalvin葡萄酒果酒酵母ec-1118(法国lallemant公司，下同)按1：1：1的重量比组成，所述果酒酵母的加入量为芒果皮浆重量的0.05％；
3)将酒精发酵醪进行超声处理(超声时的功率为500w，时间为60min，温度为40℃)，然后向其中加入相当于料液重量0.1％的醋酸杆菌，于30℃条件下进行醋酸发酵，直至发酵液中的酒精度为1％vol(醋酸发酵的时间为8天)，所得发酵物料过滤，收集滤液，得到醋酸发酵液；
4)将醋酸发酵液降温至15℃进行后发酵，直至其中的酒精消耗完全(后发酵的时间为4天)，所得料液继续降温至8℃并保温静置，直至料液上层产生大量成块的凝胶且凝胶的量基本不再增加(达到这个状态时静置的时间为8天)，所得物料用滤布过滤，分别收集滤液和滤渣；将收集的滤渣用50v/v％乙醇洗涤后进行真空干燥(80℃)至不含水，即得到果胶(4.62kg，产品呈乳白色)，果胶得率为16.5％(按干重计)；对所得果胶产品进行检测，纯度为99.1％；
5)在收集的滤液中加入壳聚糖，搅拌均匀后静置5天，此时有大量团聚物絮凝在底部，收集上层液，即得到芒果原醋(136l)；所述壳聚糖的加入量按每升滤液添加30mg计算。
本实施例所得的芒果原醋呈黄色，澄清透明，无沉淀、杂质；具有浓郁、协调的芒果香味和醋香，柔和、清爽；口感芒果香浓厚、柔和，无异味。对本实施例所得的原醋按相关标准进行醋酸、甲醇含量检测，结果如下：醋酸浓度5.8％，甲醇含量为87mg/l。
对比例1：传统方法制备果胶
取芒果皮(28kg，干重)置于发酵罐中，向其中加入食用醋酸，调节体系的ph＝2.0，然后升温至90℃反应120min，使果胶转化为水溶性果胶而溶出，所得物料用孔径为0.3μm的微孔滤膜过滤，收集滤液，采用常规减压蒸馏回收食用醋酸，所得残渣进行真空干燥(80℃)至不含水，得到果胶(5.38kg，产品呈褐色)，得率为19.2％(按干重计)。
实施例2
1)取新鲜、无病害的芒果皮100kg(相当于干重28kg)，洗净晾干，置于90℃热水中热烫2min，取出后置于冷水中冷却直至常温，捞出芒果皮，打浆，所得浆汁用蔗糖溶液(8wt％)调节至含糖量为120g/l，得到芒果皮浆；
2)将芒果皮浆置于发酵罐中，向其中加入偏重亚硫酸钾，控制偏重亚硫酸钾在体系中的浓度为120mg/l，搅拌均匀后，再向其中加入果酒酵母，于32℃条件下发酵1天，之后在18℃条件下进行酒精发酵，直至发酵液中可发酵性总糖消耗完全(酒精发酵的时间为5天)，得到酒精发酵醪；其中，
所述的果酒酵母由安琪葡萄酒果酒酵母sy，其加入量为芒果皮浆重量的0.1％；
3)将酒精发酵醪进行超声处理(超声时的功率为300w，时间为90min，温度为50℃)，然后向其中加入相当于料液重量0.05％的醋酸杆菌，于28℃条件下进行醋酸发酵，直至发酵液中的酒精度为0.5％vol(醋酸发酵的时间为7天)，所得发酵物料过滤，收集滤液，得到醋酸发酵液；
4)将醋酸发酵液降温至18℃进行后发酵，直至其中的酒精消耗完全(后发酵的时间为2天)，所得料液继续降温至6℃并保温静置，直至料液上层产生大量成块的凝胶且凝胶的量基本不再增加(达到这个状态时静置的时间为5天)，所得物料用滤布过滤，分别收集滤液和滤渣；将收集的滤渣用60v/v％乙醇洗涤后进行真空干燥(60℃)至不含水，得到果胶(4.56kg，产品呈乳白色)，果胶得率为16.3％(按干重计)；对所得果胶产品进行检测，纯度为98.3％；
5)在收集的滤液中加入壳聚糖，搅拌均匀后静置4天，此时有大量团聚物絮凝在底部，收集上层液，即得到芒果原醋(139l)；所述壳聚糖的加入量按每升滤液添加50mg计算。
本实施例所得的芒果原醋呈黄色，澄清透明，无沉淀、杂质；具有浓郁、协调的芒果香味和醋香，柔和、清爽；口感芒果香浓厚、柔和，无异味。对本实施例所得的原醋按相关标准进行醋酸、甲醇含量检测，结果如下：醋酸浓度4.5％，甲醇含量为82mg/l。
实施例3
1)取新鲜、无病害的芒果皮100kg(相当于干重28kg)，洗净晾干，置于90℃热水中热烫2min，取出后置于冷水中冷却直至常温，捞出芒果皮，打浆，所得浆汁用蔗糖溶液(18wt％)调节至含糖量为180g/l，得到芒果皮浆；
2)将芒果皮浆置于发酵罐中，向其中加入偏重亚硫酸钾，控制偏重亚硫酸钾在体系中的浓度为160mg/l，搅拌均匀后，再向其中加入果酒酵母，于28℃条件下发酵3天，之后在24℃条件下进行酒精发酵，直至发酵液中可发酵性总糖消耗完全(酒精发酵的时间为9天)，得到酒精发酵醪；其中，
所述的果酒酵母由安琪葡萄酒果酒酵母sy和lalvin葡萄酒果酒酵母k1-v1116按1：2的重量比组成，所述果酒酵母的加入量为芒果皮浆重量的0.01％；
3)将酒精发酵醪进行超声处理(超声时的功率为600w，时间为45min，温度为60℃)，然后向其中加入相当于料液重量0.3％的醋酸杆菌，于32℃条件下进行醋酸发酵，直至发酵液中的酒精度为2％vol(醋酸发酵的时间为7天)，所得发酵物料过滤，收集滤液，得到醋酸发酵液；
4)将醋酸发酵液降温至16℃进行后发酵，直至其中的酒精消耗完全(后发酵的时间为4天)，所得料液继续降温至4℃并保温静置，直至料液上层产生大量成块的凝胶且凝胶的量基本不再增加(达到这个状态时静置的时间为5天)，所得物料用滤布过滤，分别收集滤液和滤渣；将收集的滤渣用50v/v％乙醇洗涤后进行真空干燥(60℃)至不含水，得到果胶(4.54kg，产品呈乳白色)，果胶得率为16.2％(按干重计)；对所得果胶产品进行检测，纯度为98.6％；
5)在收集的滤液中加入壳聚糖，搅拌均匀后静置3天，此时有大量团聚物絮凝在底部，收集上层液，即得到芒果原醋(130l)；所述壳聚糖的加入量按每升滤液添加10mg计算。
本实施例所得的芒果原醋呈黄色，澄清透明，无沉淀、杂质；具有浓郁、协调的芒果香味和醋香，柔和、清爽；口感芒果香浓厚、柔和，无异味。对本实施例所得的原醋按相关标准进行醋酸、甲醇含量检测，结果如下：醋酸浓度7.8％，甲醇含量为78mg/l。
实施例4
1)取新鲜、无病害的芒果皮100kg(相当于干重28kg)，洗净晾干，置于90℃热水中热烫2min，取出后置于冷水中冷却直至常温，捞出芒果皮，打浆，所得浆汁用蔗糖溶液(14wt％)调节至含糖量为160g/l，得到芒果皮浆；
2)将芒果皮浆置于发酵罐中，向其中加入果酒酵母，于30℃条件下发酵3天，之后在26℃条件下进行酒精发酵，直至发酵液中可发酵性总糖消耗完全(酒精发酵的时间为8天)，得到酒精发酵醪；其中，
所述的果酒酵母为lalvin葡萄酒果酒酵母ec-1118，其加入量为芒果皮浆重量的0.08％；
3)向酒精发酵醪中加入相当于料液重量0.2％的醋酸杆菌，于30℃条件下进行醋酸发酵，直至发酵液中的酒精度为1％vol(醋酸发酵的时间为6天)，所得发酵物料过滤，收集滤液，得到醋酸发酵液；
4)将醋酸发酵液降温至17℃进行后发酵，直至其中的酒精消耗完全(后发酵的时间为4天)，所得料液继续降温至5℃并保温静置，直至料液上层产生大量成块的凝胶且凝胶的量基本不再增加(达到这个状态时静置的时间为5天)，所得物料用滤布过滤，分别收集滤液和滤渣；将收集的滤渣用50v/v％乙醇洗涤后进行真空干燥(80℃)至不含水，得到果胶(4.68kg，产品呈乳白色)，果胶得率为16.7％(按干重计)；对所得果胶产品进行检测，纯度为98.3％；
5)在收集的滤液中加入壳聚糖，搅拌均匀后静置2天，此时有大量团聚物絮凝在底部，收集上层液，即得到芒果原醋(129l)；所述壳聚糖的加入量按每升滤液添加100mg计算。
本实施例所得的芒果原醋呈黄色，澄清透明，无沉淀、杂质；具有浓郁、协调的芒果香味和醋香，柔和、清爽；口感芒果香浓厚、柔和，无异味。对本实施例所得的原醋按相关标准进行醋酸、甲醇含量检测，结果如下：醋酸浓度6.3％，甲醇含量为75mg/l。