一种罗汉果甜甙生产中废弃的柱流液制备果醋的方法与流程

本发明涉及果醋制备
技术领域：
，具体涉及一种罗汉果甜甙生产中废弃的柱流液制备果醋的方法。
背景技术：
：罗汉果，学名“光果木鳖”[siraitiagrosvenorii(Swingle)C.Jeffrey]，又被叫做罗晃子、拉汉果、假苦瓜、汉果等，隶属于葫芦科[Cucurbitaceae]罗汉果属多年生草质藤本植物，在我国属于传统的药用植物，在广西地区，人们使用罗汉果的药用历史已经有300多年的历史。据《中药志》等文献中相关的记载，罗汉果味道甘甜、性凉，具有清热解暑、润肺止咳的功效，在临床医学上，可以用于治疗高血压、肺结核、哮喘、胃炎、百日咳、急慢性气管炎和急慢性扁桃腺炎等疾病。广西的罗汉果企业在生产加工时大都提取罗汉果中甜甙，目前工厂在深加工罗汉果时，只提取了占罗汉果质量2%的糖苷，罗汉果甜甙可做各式各样的甜味剂，而在罗汉果甜甙的生产加工中产生大量的废弃物，综合利用罗汉果生产中的废弃物是目前的研究方向。而国内对于罗汉果甜甙生产中废液的利用研究较少，国内目前报道的有苏小建等探索了罗汉果甜试加工废液发酵乙醇的研究；莫艳琴等作了IC反应器处理罗汉果加工废液的启动研究；李玉英等用UASB工艺处理罗汉果加工废液，可为企业带来一定的经济社会效益。另外罗汉果市售的产品大都是果汁和甜味剂，而发酵饮品这块出现明显的空白。就传统液态发酵而言，一般都采用酒精发酵、醋酸发酵两个阶段进行发酵，一般这两个阶段分别加入不同菌种进行发酵，两个阶段分开发酵，耗时较多，工艺复杂，成本消耗大。红茶菌复合发酵饮料国内研究已有报道，王冬梅、郭书贤等还以芦荟、红薯糖浆和红茶为主要原料，以有益微生物为菌种，结合民间红茶菌的制作方法，研制出具有芦荟风味的复合型发酵茶饮料；王柳玲、胡卓炎等探索了荔枝果汁红茶菌发酵果醋的适宜条件；李颖跃、王永宏以黑木耳菌液、红茶菌液为主要原料，采用四因素三水平的正交试验对黑木耳茶菌保健饮料进行了研究，优选出风味独特、酸甜可日的保健饮料。红茶菌复合饮料中罕有人体所需的多种营养物质，具有清热解渴、增强心肝肾功能、降低血压等多种保健功效，酸甜可口，是一款很有发展前景的保健型饮料；但以罗汉果甜甙生产中废弃的柱流液来生产果醋，目前还未有这项技术。技术实现要素：本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种罗汉果甜甙生产中废弃的柱流液制备果醋的方法，通过本发明的方法，不仅解决了罗汉果企业甜甙生产中柱流液废弃物的综合利用问题，提高了企业的经济效益，增加罗汉果发酵产业新技术，而且还丰富了红茶菌发酵饮料的种类，更为人们带来了一款健康有益的新型保健饮料。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：本发明一种罗汉果甜甙生产中废弃的柱流液制备果醋的方法，包括以下步骤:(1)红茶菌的培养：用重量份为10~50份白糖加0.8~3.3份茶叶，100~500份水一起熬煮，自然冷却，倒入玻璃器皿，加入红茶菌菌种母液和菌膜，纱布封口，静置4～10天，表层生成白色菌膜后备用；(2)无甜苷罗汉果汁准备：将罗汉果甜苷生产中的柱流液的进行浓缩，制成无甜苷罗汉果汁；(3)果汁的稀释：将浓缩无甜苷罗汉果汁用清水按重量比1:20~100稀释；(4)接种：将稀释好的果汁接种步骤(1)中发酵所得红茶菌，红茶菌用量为果汁稀释溶液重量的5%~30%；(5)调配发酵参数：将接种后的果汁稀释溶液放入摇床中进行发酵，发酵前将溶液加热至20~40℃，摇床的转速为40~200r/min，将溶液的初始发酵糖度用糖调节为20BX~90BX，初始的pH用有机酸调节为2.0~4.0；(6)发酵：在摇床上覆盖2~4层纱布，敞口发酵7~20天，然后用0.2微米以下筛孔的滤布过滤，即制得所需的果醋。本发明用糖和茶叶培养红茶菌，糖在水中加热熬煮水解成葡萄糖或果糖，可以为红茶菌的培养提供必要的营养物质，同时茶叶中具有有丰富的矿物质元素，而且还含有蛋白质、氨基酸、生物碱和茶多酚及有机酸等丰富的营养成分，不仅为红茶菌提供了丰富的营养物质，也能随之进入人体，给人体提供丰富的矿物元素和人体所需氨基酸等营养成分，提高了人体的免疫能力。本发明直接在稀释好的罗汉果果汁溶液中接种红茶菌，将传统的由葡萄糖或果糖在厌氧菌条件下，发酵成酒精，再由酒精在好氧菌条件下有氧发酵成醋酸的两步发酵过程，直接简化成由葡萄糖或果糖在有氧的条件下，用一步发酵为醋酸，大大节约了发酵的时间，红茶金的加入也的丰富了发酵制品的营养成分。另外，最后使用0.2微米以下筛孔的滤布进行过滤，可以过滤其中的杂质提高果醋的澄清度，使果醋的品质得到提升。在制备方法的步骤(2)中，本发明所述果汁浓缩的粘度为2500~10000mPa.s，浓缩液粘度大容易保存或运输，而且可以保证稀释果汁时初始浓度的一致性，便于后续调节酸度和甜度时掌握其他物质的用量。本发明所述清水为超纯水，且电阻率为18兆欧·厘米以上，使用超纯水可以减少其他杂菌混入，而且避免其它离子混入果醋，影响果醋的口感；另外，使用超纯水，在果醋生产过程中，抽样检测过程状态时，可以直接抽样做高效液相测定，而不需要重新制样，提高了检测效率，节省了生产时间。本发明所述糖为蔗糖、麦芽糖、果糖或葡萄糖中的一种或几种的混合物，这些糖基本都以单糖或后续水解成单糖，可以直接被红茶菌吸收并转化成醋酸，而且所述糖简单易得，成本较低，也降低了果醋的生产成本。本发明所述有机酸为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸或苹果酸的一种或几种的混合物，所述有机酸均为常规的食品添加剂，而且酸性适中，可以有效的调节果汁稀释液的酸度；另外，柠檬酸可增强体内正常代谢，而酒石酸对人体具有较强的乳化、分散、防老化等作用，可以减少心脑血管疾病，其他的有机酸也对人体有很好的作用。本发明所述果醋的酸度不小于在9.0g/kg，若酸度太低，长时间放置或敞口太久，果醋中易混入杂菌，影响果醋的口感和品质，使果醋不宜长时间保存。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过一步发酵法将罗汉果甜甙生产中废弃的柱流液用红茶菌发酵成果醋；在发酵过程中，用糖和有机酸调节发酵原料的甜度和酸度来达到最佳的发酵效果，而且发酵所用原料均对人体有益，发酵生成的果醋也可以增强了人体的体质；另外，通过本发明的方法，不仅解决了罗汉果企业甜甙生产中柱流液废弃物的综合利用问题，提高了企业的经济效益，增加罗汉果发酵产业新技术，而且还丰富了红茶菌发酵饮料的种类，更为人们带来了一款健康有益的新型保健饮料。附图说明图1是本发明不同发酵温度对发酵制品糖度、PH、总酸的影响曲线。图2是本发明不同红茶菌接种量对发酵制品糖度、PH、总酸的影响曲线。图3是本发明无甜苷浓缩罗汉果汁的稀释比对发酵制品的影响曲线。图4是本发明不同摇床转速对发酵制品糖度、pH、总酸的影响曲线。图5是本发明不同初始糖度对发酵制品糖度、pH、总酸的影响曲线。图6是本发明不同初始pH对发酵制品糖度、PH、总酸的影响曲线。具体实施方式下面结合附图对本发明具体实施方式做进一步的说明。在预实验的基础上发酵周期为15d，发酵液总体积为500mL。在单因素实验中，一般发酵条件为：稀释比1:40，红茶菌接种量20%，发酵温度30℃，摇床转速60r，发酵15d，然后对发酵液的糖度、PH、总酸进行分析测定。（1）无甜苷罗汉果汁稀释比例的确定：无甜苷浓缩罗汉果汁分别按1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100的比例进行稀释，红茶菌接种量20%，摇床温度30℃，转速60r，发酵15d，然后对发酵液的糖度、PH、总酸进行分析测定，以探讨无甜苷浓缩果汁的不同稀释比对发酵制品的影响。（2）红茶菌菌液接种量的确定：无甜苷浓缩汁稀释40倍，分别接种5%、10%、15%、20%、25%、30%的红茶菌菌液，发酵温度30℃，摇床转速60r，发酵15d，然后进行检测分析。（3）发酵温度的确定：把调配好的原始发酵液分别放置现在温度为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的摇床中进行发酵，其它发酵条件不变，然后进行检测分析。（4）摇床转速的确定：把调配好的原始发酵液分别放置在转速为60r、90r、120r、150r、180r的摇床中进行发酵，其它发酵条件不变，然后进行检测分析。（5）发酵液初始糖度的确定：把发酵液的初始糖度分别调整为40BX、50BX、60BX、70BX、80BX、90BX，其它发酵条件不变，然后进行检测分析。（6）初始PH的确定：把发酵液的初始pH分别调整为2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6，其它发酵条件不变，然后进行检测分析。以发酵温度、接种量、初始糖度、初始pH为单因素，考虑到红茶菌饮料为传统的酸性饮料，以总酸为检测指标，进行L9（34）正交实验，正交因素水平表如表1所示。表1正交实验因素表因素A温度（℃）B接种量（%）C初始糖度（0BX）D初始PH1201543.22252053.43302563.6其中，糖度的测定：数字式水果糖度计；PH的测定：酸度计；总酸的测定：酸碱滴定法，参照GB/T12456-2008，以乙酸计。实施例1：不同发酵温度对发酵制品的影响效果设置不同发酵温度，不同发酵温度下发酵液的变化情况如图1所示。由图1（a）可知，不同发酵温度对发酵制品的糖度有一定的影响。发酵时间0～6d时，糖度迅速下降，其中发酵温度为30℃～40℃时，糖度下降速度较快，第6天之后，糖度变化不大。由图1（b）可知，随着发酵时间的变化，发酵液的PH变化较大。发酵0～10d时，20℃～30℃的发酵液pH基本无变化，10d之后，20℃～30℃的发酵液PH依次缓慢增加。而35℃、40℃的发酵液从第5d开始逐渐增加，11d之后pH直线上升，此时发酵液已经熟化，气味刺鼻。由1（c）可知，发酵液的产酸有一个由高到低的过程。发酵11d时，30℃的发酵制品产酸最高，随后产酸量逐渐下降；20℃、25℃在13d时产酸最高，然后产酸量下降；而35℃和40℃条件下的发酵液前期缓慢增加，由于温度过高，菌种死亡，产酸量较低。实施例2：不同红茶菌菌液的接种量对发酵制品的作用效果接种不同量的红茶菌菌液，发酵液的变化情况如图2所示。由图2（a）可知，接种量大的发酵液糖度较高，红茶菌接种量15%和20%的发酵液前期糖度下降迅速，稳定后糖度适中。由图2（b）可知，接种量不同时，发酵液随发酵时间的变化较大。接种量5%和10%的发酵液PH上升速度较快，接种量为25%和30%的发酵液pH值前期无明显变化，酸度较低，菌种活跃度不高，而接种量15%和20%的发酵液pH变化比较适中。由图2（c）可知，接种量为15%的发酵液最先到达产酸最高峰，发酵10d之后产酸量逐渐下降，接种量越大，产酸量越高，接种量为25%和30%的发酵液产酸最高，发酵12d时到达产酸最高峰。接种量为5%～20%的发酵液产酸量相对而言较低，产酸最高峰时间较短。总体来说，红茶菌接种量为15%～25%时，发酵液的糖度、pH、产酸量相比较而言较好。实施例3：无甜苷浓缩罗汉果汁的稀释比对发酵制品的作用效果无甜苷浓缩罗汉果汁稀释成不同的比例时，发酵液的变化情况如图3所示。由图3（a）可知，无甜苷浓缩罗汉果汁稀释比越低，发酵液的糖度越高。无甜苷浓缩罗汉果汁的稀释比为1：30～1:50时，发酵液的糖度前期的变化较缓，后期平缓时糖度较高。由图3（b）可知，不同稀释比时，发酵液的pH值不同，总体趋势呈现出先下降后上升的趋势。当无甜苷浓缩罗汉果汁稀释比为1:30～1:60，发酵液的pH下降速度较快，下降程度大，上升的趋势较缓。从图3（c）可知，无甜苷浓缩罗汉果汁的稀释比不同，产酸量不等。稀释比为1:20～1:40的发酵液产酸量较高，产酸最高峰中稀释比为1:40的发酵液在第9d出现，用时较短。综上，无甜苷浓缩罗汉果汁的稀释比为1:40时，发酵液的各项指标较好。实施例4：摇床不同转速时对发酵制品的作用效果摇床的转速不一样时，发酵液的变化情况如图4所示。由图4（a）可知，相同的发酵条件下，不同的摇床转速，发酵液糖度的变化情况不同。从图可知，摇床转速越小，发酵液糖度越高，摇床转速越大，发酵液糖度呈直线下降的趋势。而当摇床转速为120r～180r时，发酵液最后的糖度值相差无几，因而摇床转速为60r～90r时，发酵液的发酵效果较好。由图4（b）可知，摇床转速较小时，发酵液pH上升速度较慢，pH值较低，因而60r～90r的摇床转速比较适合。由图4（c）可知，摇床转速为150r和180r时，发酵液的产酸最高峰出现较早，摇床转速为60r～120r时，产酸最高峰出现较晚，但是产酸量大。综上，摇床转速设置为60r～90r时发酵较为适宜。实施例5：不同初始糖度时对发酵制品的作用效果发酵液的初始糖度不一样时，发酵液的变化情况如图5所示。由图5（a）可知，不同初始糖度时，发酵液的糖度变化规律性强，初始糖度越高，发酵液的糖度就较高，随着发酵时间的推移，发酵液糖度变化曲线都呈现下降的趋势，发酵完成时，糖度变化不大。初始糖度为40BX～60BX时，发酵液糖度的变化趋势较快，糖的转化率较高。由图5（b）可知，初始糖度为70BX～90BX时，发酵液的pH值一直下降，糖度未被完全利用，初始糖度为40BX～60BX时，发酵液PH值先下降在上升，符合发酵时糖的变化情况，因而此糖度范围适宜该产品发酵。由5（c）可知，初始糖度越高，产酸量在不断增加，发酵时间较长，当初始糖度在40BX～60BX范围时，能在15d内出现产酸最高峰，为了节省发酵时间，提高效率，因而初始糖度在40BX～60BX范围内时较为合适。实施例6：不同初始PH时对发酵制品的作用效果发酵液的初始pH不一样时，发酵液的变化情况如图6所示。由图6（a）可知，不同初始pH时，发酵液糖度的含量不同，图中糖度变化曲线都呈现下降的趋势，酸度越低，糖度越高，糖的利用率较低，因而适宜发酵的初始pH范围为3.2～3.6。由图6（b）可知，初始PH不同时，发酵液的pH变化曲线非常明显，层次分明。初始pH为3.2～3.6的发酵液前期PH值基本无变化，12d之后pH值有细微的上升，而初始pH为2.6～3.0的发酵液PH值基本无变化，因而选用初始pH范围在3.2～3.6时较为适宜。由图6（c）可知，初始pH越低所含的总酸含量越高，而从变化趋势看，初始pH为3.2～3.6的发酵液产酸的变化量较大，产酸最高峰出现时间较早，糖的利用率较高，因而适宜发酵的初始pH范围为3.2～3.6。实施例7：发酵条件工艺的优化以因素温度、红茶菌菌液接种量、初始pH、初始糖度为单因素，做L9（34）的正交实验，以总酸为检测指标，结果如表2所示。表2无甜苷浓缩罗汉果汁发酵制品的正交实验结果由表2可知，影响发酵液的产酸量的主次因素为A>B>D>C，即主要的因素是发酵温度，其次是红茶菌菌液的接种量，接着是发酵液初始pH，影响相对较小的是发酵液的初始糖度。发酵的最优组合为A3B1C1D1，即无甜苷浓缩罗汉果汁发酵的最佳工艺为：发酵温度30℃，红茶菌菌液接种量15%，发酵液的初始糖度40BX，发酵液初始PH3.2。经过验证试验，最优组合在发酵11天时总酸含量由最开始的6.31g/kg增长到17.04g/kg，达到产酸最高峰。当前第1页1 2 3