一種低糖型全發(fā)酵紫甘薯保健紅醋及其加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低糖型紫甘薯保健紅醋的加工技術(shù)和釀造新工藝，屬于保健食品技術(shù)領(lǐng)域，也屬于農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]紫甘薯，旋花科番薯屬植物甘薯的特有品種，因薯肉呈紫色至深紫色而得名。紫甘薯最為突出的營養(yǎng)學(xué)價值在于其豐富的花色苷(30?120mg/100gmf)，花色苷可歸于類黃酮物質(zhì)，具有多項生理保健作用，如清除人體自由基，延緩組織器官的衰老，有效軟化血管，預(yù)防動脈粥樣硬化、冠心病和高血壓，改善肝臟功能等等，這都賦予了紫甘薯較高的開發(fā)利用價值。因此，鑒于紫甘薯高淀粉含量，高可溶性膳食纖維、花色苷在酸性環(huán)境中穩(wěn)定等特點(diǎn)，利用生物發(fā)酵技術(shù)將紫甘薯中淀粉轉(zhuǎn)化為對人體有益的有機(jī)酸，開發(fā)保健型紫甘薯紅醋飲品，是提高紫甘薯產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。目前，我國的紫甘薯產(chǎn)品市場，尚未見有紫甘薯保健紅醋產(chǎn)品。
[0003]花色苷的穩(wěn)定性、淀粉與醋酸的轉(zhuǎn)化率、以及發(fā)酵周期消耗時間是決定紫甘薯醋發(fā)酵效率的三大因素。我們在前期研究中發(fā)現(xiàn)，在沒有對紫甘薯中多酚氧化酶進(jìn)行滅活處理，直接切片干燥處理，其花色苷在接觸到空氣時極易氧化褐變，即使50°C烘干色素?fù)p失率也可達(dá)到30%以上，降低了紫甘薯醋的保健價值。經(jīng)檢索專利CN 102226141 B和CN102690750 B涉及紫甘薯醋的生產(chǎn)方法，前者酒精與醋酸的轉(zhuǎn)化率不到65%，后者發(fā)酵周期長，僅醋酸發(fā)酵環(huán)節(jié)就需要35d，生產(chǎn)效率均不高。其中原因可能發(fā)酵過程供氧不足，抑制了醋酸菌的產(chǎn)酸速度。另外，這兩種工藝過程均包括紫甘薯切片、烘干工藝，花色苷損失較大。最后，以上兩種工藝制備而成的紫甘薯醋中醋酸含量大于3.5%，這樣的酸度對口腔粘膜刺激過強(qiáng)，不適合直接飲用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是降低花色苷在加工過程中的損失、提高酒精與醋酸的轉(zhuǎn)化率、縮短發(fā)酵周期，提供一種低糖型紫甘薯醋飲的快速發(fā)酵加工方法。本方法色素保存率高、工藝簡單、發(fā)酵周期短、生產(chǎn)效率高。
[0005]—種低糖型全發(fā)酵紫薯保健紅醋加工工藝，以新鮮紫薯為原料、經(jīng)高壓蒸煮糊化、雙酶法糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵、調(diào)配、殺菌、包裝而成紫薯保健醋飲，采用液態(tài)化方式在處理原料和醋酸發(fā)酵，以水隔氧，避免花色苷的氧化褐變；酶解糖化溫度不超過60°C，成品采用巴氏殺菌，避免花色苷熱降解損失；優(yōu)化了酵母菌和醋酸菌的生長狀態(tài)及接種量，降低酒精發(fā)酵的乙醇濃度，整個發(fā)酵周期縮短至10h之內(nèi)；本方法色素保存率高、工藝簡單、發(fā)酵周期短、生產(chǎn)效率高。
[0006]本發(fā)明的核心工藝設(shè)計在于:
(O以新鮮紫甘薯為原料，原料不經(jīng)過切片烘干，直接蒸制，使紫甘薯中催化色素褐變反應(yīng)的酶失去活性； (2)蒸制后的原料加水打漿，采用液態(tài)化方式完成淀粉液化和糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵工序，以水隔氧，減少花色苷與氧氣接觸的幾率，避免色素的氧化褐變；
(3)采用中溫α-淀粉酶液化紫甘薯淀粉，避免高溫引起花色苷的熱降解反應(yīng)；
(4)優(yōu)化種子液釀酒酵母生長狀態(tài)，選擇適宜的接種時期和接種量，縮短釀酒酵母接種后的適應(yīng)期，縮短酒精發(fā)酵周期，在36?40h內(nèi)完成酒精發(fā)酵；
(5)酒精發(fā)酵過程不添加外來糖源，僅利用紫甘薯自身的碳水化合物轉(zhuǎn)化酒精；
(6)醋酸發(fā)酵采用深層液態(tài)發(fā)酵，優(yōu)化種子液醋酸菌生長狀態(tài)，選擇適宜的接種時期和接種量，通過控制適宜的溶氧，加快酒精向醋酸的轉(zhuǎn)化，使轉(zhuǎn)化率>85%，并縮短醋酸發(fā)酵周期至60h以內(nèi)；
(7)采用感官評價方法優(yōu)化紫甘薯發(fā)酵紅醋配方，最后得到的無糖型最優(yōu)配方為:L-蘋果酸添加量0.6%，天然甜味劑甜菊糖添加量0.06%，食鹽添加量0.2%。按此配方調(diào)配而成的紫甘薯發(fā)酵醋，醋體澄清透明，紅色鮮亮誘人，酯香和醋香濃郁，酸味酸爽可口，糖酸比例適宜，諸味協(xié)調(diào)，回味無窮。
[0007]一種低糖型全發(fā)酵紫薯保健紅醋加工工藝，具體釀造過程中步驟:
Cl)以新鮮紫甘薯(花色苷含量>60mg/100gmf)為原料，直接高壓蒸制20?25min ；
(2)打漿:加入等量的0.05%檸檬酸水溶液護(hù)色，冷卻至35?40°C，打漿，測定還原糖及淀粉含量；
(3)采用液態(tài)化方式、中溫、雙酶法糖化紫薯淀粉，酶添加量為酸性α-淀粉酶45?50U/g淀粉、糖化酶70?75U/g淀粉，pH = 4，漿液溫度60°C，酶解時間控制在40?60min，酶解液用100目篩網(wǎng)過濾或3000g離心15min，用pH = 4的檸檬酸溶液洗滌紫薯殘渣兩次，合并清液部分，添加一定量的水分，得到還原糖含量控制在7?8%的糖化清液；
(4)酒精發(fā)酵:深層液態(tài)靜止發(fā)酵方式，優(yōu)化種子液釀酒酵母生長狀態(tài)，采用光學(xué)顯微鏡檢測酵母菌
的細(xì)胞形態(tài)和生長狀態(tài)，采用的血球計數(shù)板在顯微鏡下放大160倍直接計數(shù)酵母菌的繁殖數(shù)量，接種處于對數(shù)期的酵母菌，接種量I?6X106cfu/mL、發(fā)酵溫度29.7°C，酒精度達(dá)到3.5?4.0%時結(jié)束，在36?40h內(nèi)完成酒精發(fā)酵；
(5)醋酸發(fā)酵:采用深層液態(tài)發(fā)酵，優(yōu)化種子液醋酸菌生長狀態(tài)，接種處于對數(shù)期的醋酸菌，接種量為10?15%，添加發(fā)酵鹽3?4%，發(fā)酵溫度33±2°C，發(fā)酵前12h控制溶氧在6?7mg/g、12h后控制溶氧8?8.5 mg/g，當(dāng)醋酸轉(zhuǎn)化率達(dá)85%時，放料，獲得醋酸度在2.6?3%的紫薯發(fā)酵原醋。發(fā)酵周期至控制在60h以內(nèi)；
(6)感官評價優(yōu)化無糖型紫薯發(fā)酵醋配方，最后得到的最優(yōu)配方為:L-蘋果酸添加量0.6%，天然甜味劑甜菊糖添加量0.06%，食鹽添加量0.2%。按此配方調(diào)配而成的紫薯發(fā)酵醋，醋體澄清透明，紅色鮮亮誘人，酯香和醋香濃郁，酸味酸爽可口，糖酸比例適宜，諸味協(xié)調(diào)，回味無窮；
(7)發(fā)酵原醋經(jīng)過濾、調(diào)配、包裝、巴氏滅菌，得到直飲型紫薯保健紅醋。最終產(chǎn)品中花色苷含量為15±lmg/100mL(以矢車菊一3—葡萄糖苷計)，加工過程中花色苷保存率〉80%，糖含量〈3.0%，總酸含量為3.0 g /10mL (以醋酸計)，符合保健醋飲的酸度要求，可以直接飲用。
[0008]本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于，一是整套工藝過程采用液態(tài)化方式，以水隔氧，避免空氣引起花色苷的氧化褐變；二是打漿工藝后所有工序處理溫度不高于80°C，以免花色苷熱降解；三是優(yōu)化發(fā)酵菌種的生長活力和適宜的溶氧，達(dá)到快速發(fā)酵的目的。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下具體步驟，對低糖型全發(fā)酵紫甘薯保健紅醋的加工工藝作做進(jìn)一步說明: 一種低糖型全發(fā)酵紫薯保健紅醋加工工藝，以新鮮紫薯為原料、經(jīng)高壓蒸煮糊化、雙酶法糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵、調(diào)配、殺菌、包裝而成紫薯保健醋飲，采用液態(tài)化方式在處理原料和醋酸發(fā)酵，以水隔氧，避免花色苷的氧化褐變；酶解糖化溫度不超過60°C，成品采用巴氏殺菌，避免花色苷熱降解損失；優(yōu)化了酵母菌和醋酸菌的生長狀態(tài)及接種量，降低酒精發(fā)酵的乙醇濃度，整個發(fā)酵周期縮短至10h之內(nèi)；本方法色素保存率高、工藝簡單、發(fā)酵周期短、生產(chǎn)效率高。
[0010]本發(fā)明的核心工藝設(shè)計在于:
(1)以新鮮紫甘薯為原料，原料不經(jīng)過切片烘干，直接蒸制，使紫甘薯中催化色素褐變反應(yīng)的酶失去活性；
(2)蒸制后的原料加水打漿，采用液態(tài)化方式完成淀粉液化和糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵工序，以水隔氧，減少花色苷與氧氣接觸的幾率，避免色素的氧化褐變；
(3)采用中溫α-淀粉酶液化紫甘薯淀粉，避免高溫引起花色苷的熱降解反應(yīng)；
(4)優(yōu)化種子液釀酒酵母生長狀態(tài)，選擇適宜的接種時期和接種量，縮短釀酒酵母接種后的適應(yīng)期，縮短酒精發(fā)酵周期，在36?40h內(nèi)完成酒精發(fā)酵；
(5)酒精發(fā)酵過程不添加外來糖源，僅利用紫甘薯自身的碳水化合物轉(zhuǎn)化酒精；
(6)醋酸發(fā)酵采用深層液態(tài)發(fā)酵，優(yōu)化種子液醋酸菌生長狀態(tài)，選擇適宜的接種時期和接種量，通過控制適宜的溶氧，加快酒精向醋酸的轉(zhuǎn)化，使轉(zhuǎn)化率>85%，并縮短醋酸發(fā)酵周期至60h以內(nèi)；
(7)采用感官評價方法優(yōu)化紫甘薯發(fā)酵紅醋配方，最后得到的無糖型最優(yōu)配方為:L-蘋果酸添加量0.6%，天然甜味劑甜菊糖添加量0.06%，食鹽添加量0.2%。按此配方調(diào)配而成的紫甘薯發(fā)酵醋，醋體澄清透明，紅色鮮亮誘人，酯香和醋香濃郁，酸味酸爽可口，糖酸比例適宜，諸味協(xié)調(diào)，回味無窮。
[0011]一種低糖型全發(fā)酵紫薯保健紅醋加工工藝，具體釀造過程中步驟:
(1)以新鮮紫甘薯(花色苷含量>60mg/100gmf)為原料，直接高壓蒸制20?25min；
(2)打漿:加入等量的0.05%檸檬酸水溶液護(hù)色，冷卻至35?40°C，打漿，測定還原糖及淀粉含量；
(3)采用液態(tài)化方式、中溫、雙酶法糖化紫薯淀粉，酶添加量為酸性α-淀粉酶45?50U/g淀粉、糖化酶70?75U/g淀粉，pH = 4，漿液溫度60°C，酶解時間控制在40?60min，酶解液用100目篩網(wǎng)過濾或3000g離心15min，用pH = 4的檸檬酸溶液洗滌紫薯殘渣兩次，合并清液部分，添加一定量的水分，得到還原糖含量控制在7?8%的糖化清液；
(4)酒精發(fā)酵:深層液態(tài)靜止發(fā)酵方式，優(yōu)化種子液釀酒酵母生長狀態(tài)，采用光學(xué)顯微鏡檢測酵母菌