桑葚果醋发酵工艺优化及其果渣色素提取

发布时间：2020-04-24 10:49

【摘要】：桑葚中不仅富含糖类、维生素、有机酸、蛋白质、多酚、微量元素等营养成分,而且含有功能性成分,如白藜芦醇、花青素等,赋予其较高的营养价值,对维持人体健康具有积极作用。目前,以桑葚为原料的开发主要应用在食品和化工两个方面。食品方面,桑葚可以被加工制成果酒、果醋、果酱、果茶、酸奶等。桑葚果醋作为一种酸性调味品,风味独特,营养价值高,深受消费者认可。因此,研究桑葚果醋既能更好的开发利用桑葚资源,又能够丰富果醋产品。化工方面,果蔬中的天然色素可以被提取利用,有很好的着色效果。桑葚果渣中富含大量天然色素,而当前对于桑甚的加工绝大多数用于榨汁,余下的果渣一般被丢弃,造成极大的资源浪费。因此,桑葚果渣色素的提取,既可以获得优质的天然色素,也有助于避免资源浪费。主要研究以桑葚为原料,通过液态发酵方式酿造果醋。在单因素实验的基础上,采用响应面优化发酵工艺,得到最佳的工艺参数。同时利用顶空固相微萃取和气质联用(SPME-GC/MS)检测分析桑葚果醋在发酵过程中风味物质的变化,通过相对气味活度值(ROAV),量化评价不同挥发性物质对总体风味的贡献程度,确定桑葚果醋发酵各阶段的关键风味化合物。同时,采用乙醇为提取试剂,通过超声波技术辅助提取桑葚果渣中的色素,利用响应面法优化提取工艺,提高色素提取率,获得的实验结果如下:(1)在单因素实验的基础上,利用响应面优化醋酸发酵工艺,结果表明最佳的发酵工艺参数为:初始酒精度10.5%vol、装液量22%、接种量9%、发酵温度34.5℃,发酵7 d后醋酸达到60.162 g/L。对醋酸产量影响大小的排列顺序依次为:发酵温度初始酒度装液量接种量。得到的桑甚果醋成品色泽深红,醋味纯正并有果汁酸甜口感,具有桑葚果醋典型风味。挥发酸含量为5.4 g/100mL,还原糖含量为1.1g/100mL,总酯含量为1.3 g/100mL。(2)利用SPME-GC/MS分别对桑葚榨汁、酒精发酵、醋酸发酵三个阶段的风味物质进行检测分析,同时利用ROAV方法确定关键风味化合物。结果表明:桑葚汁中酯类物质8种,醇类物质2种,醛类物质3种,酸类物质3种,相对含量分别为8.65%、4.28%、47.44%、11.46%。桑葚酒中酯类物质22种,醇类物质8种,醛类物质3种,酸类物质8种,相对含量分别为59.88%、10.23%、2.05%、8.69%。桑葚醋中酯类物质17种,醇类物质9种,酸类物质7种,相对含量分别为37.53%、24.64%、20.82%,醛类物质未检出。整个发酵过程中,酯类物质变化呈先增后减趋势,醇类物质变化呈逐渐增长趋势,醛类物质变化呈逐渐减少趋势,酸类物质变化呈先减后增趋势。ROAV分析结果表明:辛醛作为桑葚汁中的关键化合物具有很强的水果香气,且阈值最低,对于桑甚汁的风味形成起到了主要作用。乙酸异戊酯具有新鲜的果香、甜香,在桑葚酒和桑葚醋中都扮演了关键化合物的角色,对于桑葚酒和桑葚醋风味的形成起到了关键作用。(3)利用超声波辅助法提取桑葚果渣色素,在单因素实验的基础上,利用响应面优化桑葚果渣色素提取工艺。结果表明,最佳的提取工艺参数为:乙醇浓度65%、超声时间29 min、超声功率59 W、料液比1:4,在此条件下,采用三级提取,提取率可达93.17%。对色素提取效果影响大小的排列顺序依次为:料液比乙醇浓度超声功率超声时间。
【图文】：

酒精度,桑葚

逦３．０逦３．２逦３．４逦３．６逦３．８逦４．０逡逑初始ｐＨ值逡逑图２－４初始ｐＨ值对桑葚酒酒精度和残糖量的影响逡逑Ｆｉｇ．２－４邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｉｎｉｔｉａｌ邋ｐＨｏｎ邋ｔｈｅ邋ａｌｃｏｈｏｌｉｃｉｔｙ邋ａｎｄ邋ｒｅｄｕｃｉｎｇ邋ｓｕｇａｒｓ邋ｉｎ邋ｍｕｌｂｅｒｒｙ邋ｗｉｎｅ逡逑由图２－４可知，随着初始ｐＨ值的升高，酒精度呈现先升后降的趋势。初始逡逑ｐＨ值为３．４时，酒精度最高，果香、酒香较浓郁。初始ｐＨ值大于３．４时，由于逡逑酵母菌喜爱偏酸性环境，酒精发酵速度降低，发酵不完全，残糖量上升，因此确逡逑定最佳初始ｐＨ值为３．４。逡逑２．４．２醋酸发酵阶段单因素实验结果逡逑（１）初始酒精度对桑葚醋总酸量的影响逡逑初始酒精度分别调整为８％、９％、１０％、１１％、１２％ｖｏｌ，按２０％的装液量装逡逑入５００ｍＬ三角瓶中，接入９％的种子液，温度设定为３３°Ｃ，转速为１２０ｒ／ｍｉｎ进逡逑行醋酸发酵，测定初始酒精度条件下总酸含量随时间变化的情况，结果见图２－５。逡逑７０邋■逦逦逦逡逑－＊－８％逡逑Ｑ邋６０邋■逦？邋９％逡逑００逦１０％逦＾邋＊逡逑：５０邋＿邋—ｒ－邋１１％逦．邋逦．逦．逡逑＇￡逦＾＊－１２％邋Ｚ逡逑楖４0．逡逑＾３０－逡逑Ｍ逦／逡逑Ｉ－逡逑１０－逦？逡逑１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逡逑发酵时间（ｄ）逡逑图２－５初始酒精度对桑葚醋总酸量的影响逡逑Ｆｉｇ．２－５邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｉｎｉｔｉａｌ邋ａｌｃｏｈｏｌｉｃｉｔｙｏｎ邋ｔｈｅ邋ｔｏｔａｌ邋ａｃｉｄｉｔｙ邋ｉｎ邋ｍｕｌｂｅｒｒｙ邋ｖｉｎｅｇａｒ逡逑由图２－５可知，前期初始酒精度低，产酸量大；

桑葚,装液量,酒精度

逦３．０逦３．２逦３．４逦３．６逦３．８逦４．０逡逑初始ｐＨ值逡逑图２－４初始ｐＨ值对桑葚酒酒精度和残糖量的影响逡逑Ｆｉｇ．２－４邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｉｎｉｔｉａｌ邋ｐＨｏｎ邋ｔｈｅ邋ａｌｃｏｈｏｌｉｃｉｔｙ邋ａｎｄ邋ｒｅｄｕｃｉｎｇ邋ｓｕｇａｒｓ邋ｉｎ邋ｍｕｌｂｅｒｒｙ邋ｗｉｎｅ逡逑由图２－４可知，随着初始ｐＨ值的升高，，酒精度呈现先升后降的趋势。初始逡逑ｐＨ值为３．４时，酒精度最高，果香、酒香较浓郁。初始ｐＨ值大于３．４时，由于逡逑酵母菌喜爱偏酸性环境，酒精发酵速度降低，发酵不完全，残糖量上升，因此确逡逑定最佳初始ｐＨ值为３．４。逡逑２．４．２醋酸发酵阶段单因素实验结果逡逑（１）初始酒精度对桑葚醋总酸量的影响逡逑初始酒精度分别调整为８％、９％、１０％、１１％、１２％ｖｏｌ，按２０％的装液量装逡逑入５００ｍＬ三角瓶中，接入９％的种子液，温度设定为３３°Ｃ，转速为１２０ｒ／ｍｉｎ进逡逑行醋酸发酵，测定初始酒精度条件下总酸含量随时间变化的情况，结果见图２－５。逡逑７０邋■逦逦逦逡逑－＊－８％逡逑Ｑ邋６０邋■逦？邋９％逡逑００逦１０％逦＾邋＊逡逑：５０邋＿邋—ｒ－邋１１％逦．邋逦．逦．逡逑＇￡逦＾＊－１２％邋Ｚ逡逑楖４0．逡逑＾３０－逡逑Ｍ逦／逡逑Ｉ－逡逑１０－逦？逡逑１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逡逑发酵时间（ｄ）逡逑图２－５初始酒精度对桑葚醋总酸量的影响逡逑Ｆｉｇ．２－５邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｉｎｉｔｉａｌ邋ａｌｃｏｈｏｌｉｃｉｔｙｏｎ邋ｔｈｅ邋ｔｏｔａｌ邋ａｃｉｄｉｔｙ邋ｉｎ邋ｍｕｌｂｅｒｒｙ邋ｖｉｎｅｇａｒ逡逑由图２－５可知，前期初始酒精度低，产酸量大；
【学位授予单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS264

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