本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甘蔗姜醋飲料的制備方法。

背景技術(shù)：

甘蔗味甜、營養(yǎng)豐富，被稱作冬令佳果，還有人稱“秋日甘蔗賽過參”。甘蔗含較高的水分，每100g甘蔗中含84％水分、0.2g蛋白質(zhì)、0.5g脂肪、8mg鈣、4.0mg磷與1.3mg鐵。蔗汁中含有多種人體必需氨基酸和非必需氨基酸，如絲氨酸、丙氨酸、賴氨酸、天門氨酸、羥丁氨酸等；還含有蘋果酸、草酸、檸檬酸等對人體新陳代謝有益的有機酸；以及維持人體健康必需的維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素C等。以往主要將甘蔗汁用于制備蔗糖，鮮有對甘蔗汁進行別的加工，導(dǎo)致甘蔗汁的價值較低。隨著人們對甘蔗汁研究的深入以及生物技術(shù)水平的提高，目前對甘蔗汁進行高附加值加工的產(chǎn)品逐漸被開發(fā)出來，增強了企業(yè)抗風(fēng)險能力。將甘蔗果醋和生姜汁復(fù)配成甘蔗姜醋飲料，輔以蜂蜜調(diào)節(jié)口感，有機結(jié)合了果醋和生姜的營養(yǎng)。生姜汁的抗?jié)児π軓浹a因飲用果醋而導(dǎo)致的胃潰瘍，生姜汁制備成飲料后能避免過多食用生姜導(dǎo)致的胃熱，二者的抗氧化能力、清除自由基能力、抑制腫瘤和抗衰老等功效協(xié)同發(fā)揮作用，果醋的瘦身功效以及豐富的鐵含量和生姜汁的暖胃作用將深受廣大女性消費人群的喜愛。姜醋保健型飲料符合人們注重養(yǎng)生保健的理念，營養(yǎng)價值高、飲用方便、口感佳，且保健飲料在飲料市場的比例逐年遞增，因此甘蔗姜醋飲料應(yīng)用前景比較廣闊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種甘蔗姜醋飲料的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種甘蔗姜醋飲料的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備甘蔗汁

新鮮甘蔗壓榨得到甘蔗汁；

(2)酒精發(fā)酵

使用蔗糖調(diào)節(jié)甘蔗汁的糖度至17～19％，使用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)節(jié)甘蔗汁的pH值至4.4～4.7，調(diào)節(jié)完畢后高溫高壓滅菌并冷卻至室溫，然后在無菌操作下接入發(fā)酵物料重量百分比2.5～3.5％釀酒酵母，置于27～28℃條件下厭氧發(fā)酵3～4天，得到甘蔗果酒；

(3)醋酸發(fā)酵

使用蔗糖調(diào)節(jié)甘蔗果酒的糖度至5.5～6.5％，使用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)節(jié)甘蔗果酒的pH值至5.0～5.5，使用無菌水和酒精將甘蔗果酒的酒精度調(diào)節(jié)到6.5～7.5％(v/v)，調(diào)節(jié)完畢后進行巴氏滅菌并冷卻至室溫，然后無菌操作下接入發(fā)酵物料重量百分比9～11％醋酸桿菌，置于31～33℃的發(fā)酵4～5天，發(fā)酵結(jié)束后，先經(jīng)過澄清處理，再經(jīng)過高溫瞬時滅菌處理，得到甘蔗果醋；

(4)制備生姜汁

選取新鮮肥厚、無發(fā)芽、無蟲害生姜，洗凈后切成薄片，在沸水中熱燙2～3min左右，以降低POD過氧化物酶活性，立即撈出用水冷卻至室溫，按料水比1∶7～8(m∶m)打漿迅速加入占發(fā)酵物料重量百分比為0.02～0.05％的檸檬酸、0.5～0.8％的硫辛酸以及0.1～0.2％的尿酸進行護色，得到生姜漿液，生姜漿液過濾并壓榨，棄渣取汁得到澄清生姜汁；

(5)調(diào)配

按照以下組分及其重量百分比進行調(diào)配，甘蔗果醋0.5％～1.5％，生姜汁10～20％，白砂糖6～10％，蜂蜜3.5～5.5％，水63～80％，以上各組分的重量百分比總和為100％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備的有益效果：

1、甘蔗果醋的釀制工藝較簡單，不需要額外加入碳源、氮源，發(fā)酵條件寬松易控制。

2、果醋的酒精發(fā)酵時間短得率高，該釀酒酵母產(chǎn)酒精能力較強。

3、該發(fā)明所需要的設(shè)備與操作相對簡單，企業(yè)易實施。

4、甘蔗果醋具有延緩人體衰老、降血壓、軟化血管、減少膽固醇積累、降血糖、調(diào)節(jié)細胞酸堿平衡等保健功能以及生姜具有抗氧化、抗?jié)?、消炎殺菌、抑制腫瘤、健脾溫胃等保健功能。

附圖說明

圖1糖度對甘蔗果酒中酒精度的影響。

圖2溫度對甘蔗果酒中酒精度的影響。

圖3接種量對甘蔗果酒中酒精度的影響。

圖4 pH值對甘蔗果酒中酒精度的影響。

圖5糖度對甘蔗果醋中總酸含量的影響。

圖6 pH值對甘蔗果醋中總酸含量的影響。

圖7酒精度對甘蔗果醋中總酸含量的影響。

圖8接種量對甘蔗果醋中總酸含量的影響。

圖9裝液量對甘蔗果醋中總酸含量的影響。

圖10溫度對甘蔗果醋中總酸含量的影響。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步闡述。

實施例1

第一章 一種甘蔗姜醋飲料的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備甘蔗汁

新鮮甘蔗壓榨得到甘蔗汁；

(2)酒精發(fā)酵

使用蔗糖調(diào)節(jié)甘蔗汁的糖度至17～19％，使用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)節(jié)甘蔗汁的pH值至4.4～4.7，調(diào)節(jié)完畢后高溫高壓滅菌并冷卻至室溫，然后在無菌操作下接入發(fā)酵物料重量百分比2.5～3.5％釀酒酵母，置于27～28℃條件下厭氧發(fā)酵3～4天，得到甘蔗果酒；

(3)醋酸發(fā)酵

使用蔗糖調(diào)節(jié)甘蔗果酒的糖度至5.5～6.5％，使用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)節(jié)甘蔗果酒的pH值至5.0～5.5，使用無菌水和酒精將甘蔗果酒的酒精度調(diào)節(jié)到6.5～7.5％(v/v)，調(diào)節(jié)完畢后進行巴氏滅菌并冷卻至室溫，然后無菌操作下接入發(fā)酵物料重量百分比9～11％醋酸桿菌，置于31～33℃的發(fā)酵4～5天，發(fā)酵結(jié)束后，先經(jīng)過澄清處理，再經(jīng)過高溫瞬時滅菌處理，得到甘蔗果醋；

(4)制備生姜汁

選取新鮮肥厚、無發(fā)芽、無蟲害生姜，洗凈后切成薄片，在沸水中熱燙2～3min左右，以降低POD過氧化物酶活性，立即撈出用水冷卻至室溫，按料水比1∶7～8(m：m)打漿，迅速加入占發(fā)酵物料重量百分比為0.02～0.05％的檸檬酸、0.5～0.8％的硫辛酸以及0.1～0.2％的尿酸進行護色，得到生姜漿液，生姜漿液過濾并壓榨，棄渣取汁得到澄清生姜汁；

(5)調(diào)配

按照以下組分及其重量百分比進行調(diào)配，甘蔗果醋0.5％～1.5％，生姜汁10～20％，白砂糖6～10％，蜂蜜3.5～5.5％，水63～80％，以上各組分的重量百分比總和為100％。

第二章 甘蔗汁酒精發(fā)酵工藝優(yōu)化

2.1.引言

酒精發(fā)酵所用的菌種是酵母菌，酵母菌是真菌、兼性厭氧菌，在有氧的環(huán)境中，它先進行有氧呼吸，利用還原糖來進行生長繁殖，將還原糖分解為二氧化碳和水，在無氧條件下，酵母菌將還原糖轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳來獲得能量，也就是酒精發(fā)酵。酵母菌較大、易培養(yǎng)，增殖非常迅速，消耗的葡萄糖較少，大部分的葡萄糖在酒精發(fā)酵過程中被轉(zhuǎn)化成酒精和二氧化碳，酒精發(fā)酵還生成了一些高級醇、有機酸、醛類、微量酯類、甘油等，使得果酒風(fēng)味圓潤、醇厚細膩。

經(jīng)過預(yù)試驗發(fā)現(xiàn)，GIM2.74釀酒酵母較為適合甘蔗汁酒精發(fā)酵，其產(chǎn)酒精能力較強，發(fā)酵時間為3d。甘蔗汁糖度、發(fā)酵溫度、接種量和pH值對酒精發(fā)酵影響較大，并確定了四個因素大致的范圍。在預(yù)試驗的基礎(chǔ)上，本章內(nèi)容主要探索了甘蔗汁糖度、發(fā)酵溫度、酵母菌接種量以及pH值對酒精發(fā)酵的影響，并對甘蔗汁酒精發(fā)酵工藝進行了優(yōu)化以獲得最佳工藝條件。

2.2.材料與方法

2.2.1.實驗原料和菌種

甘蔗汁(實驗室壓榨好的，糖度14.5％，pH4.5)；白砂糖購于南寧南百超市；菌種：釀酒酵母(菌號GIM 2.74)購于廣東省微生物研究所菌種保藏中心

2.2.2.實驗試劑

碳酸鈣、檸檬酸、丙三醇、無水乙醇、液體石蠟、酚酞指示劑、亞甲基藍、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、氯化鉀、冰乙酸、氫氧化鈉、鹽酸等均為分析純：麥芽汁培養(yǎng)基、技術(shù)瓊脂粉為生物試劑。

2.2.3.實驗儀器設(shè)備

電熱恒溫培養(yǎng)箱(HH-B11型，上海躍進醫(yī)療器械廠)；手提式壓力蒸汽滅菌鍋(YX-280D型YX系列，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司)；智能精密搖床(BSD-YX2400型，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9053A型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)；pH計(PHS-3C，上?？蒲?；超凈工作臺(SW-CJ-VS2型，蘇州安泰有限公司)；WAY-2S數(shù)字阿貝折光儀；水浴恒溫培養(yǎng)搖床(SHY-100A型，湖南湘怡實驗室儀器開發(fā)有限公司)；萬用電爐(DL-1型，北京市永光明醫(yī)療儀器廠)；YP601N型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；BIOHIT移液槍。

2.2.4.分析檢測方法：

(1)總酸的測定：GB/T 12456-2008國標

(2)還原糖的測定：GB//T 5009.7-2008國標

(3)可溶性固形物的測定：折光法，數(shù)字阿貝折光儀

(4)pH值的測定：pH計

(5)乙醇的測定：GB/T 10345-2007，酒精計法

2.2.5.菌種的制備

2.2.5.1酵母菌培養(yǎng)基

活化培養(yǎng)基：麥芽汁培養(yǎng)基

斜面培養(yǎng)基：麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基

種子培養(yǎng)基：滅菌后的甘蔗汁

2.2.5.2菌種活化

凍干管開封后，干粉用0.3mL～0.5mL的培養(yǎng)液溶解，用滅菌后的吸管吸取菌體懸浮液，接種在2支瓊脂斜面培養(yǎng)基上。在25℃～28℃下培養(yǎng)48h。每隔15d轉(zhuǎn)接一次。斜面菌種應(yīng)包好、封口保存于4℃冰箱內(nèi)。

2.2.5.3菌種擴大培養(yǎng)

一級擴大培養(yǎng)：取三只18×180mm大試管，每只試管裝入10mL甘蔗汁，塞上棉塞并用牛皮紙包扎后于121℃高壓滅菌30min，冷卻后，無菌條件下從酵母菌斜面培養(yǎng)基上取2～3環(huán)酵母菌接入試管中，置于恒溫培養(yǎng)箱中，25℃～28℃培養(yǎng)24h。

二級擴大培養(yǎng)：取三個250mL三角瓶，每個三角瓶裝入100mL甘蔗汁，塞上棉塞并用牛皮紙包扎后于121℃高壓滅菌30min，冷卻后，無菌條件下將一級種子全部倒入三角瓶中，置于恒溫培養(yǎng)箱中，25℃～28℃培養(yǎng)24h。

2.3.實驗內(nèi)容與方法

2.3.1.發(fā)酵前甘蔗汁成分調(diào)整

甘蔗汁的pH值、糖度是影響酒精發(fā)酵的重要因素，因此用阿貝斯折光儀測定甘蔗汁的可溶性固形物含量，根據(jù)讀數(shù)利用白砂糖調(diào)整糖度；采用pH計來測定甘蔗汁pH值，利用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)整pH值，以探索酒精發(fā)酵的較優(yōu)工藝。

2.3.2.滅菌

用250mL的錐形瓶裝入150mL的甘蔗汁，塞好棉塞并用牛皮紙包好于121℃高壓滅菌30min。

2.3.3.糖度對酒精發(fā)酵的影響

分別將甘蔗汁的糖度調(diào)整為12％、14％、16％、18％、20％，在甘蔗汁自然pH下接入3％的酵母菌，在26℃的條件下進行酒精發(fā)酵，至可溶性固形物減少緩慢酒精度不再上升時結(jié)束發(fā)酵，測定發(fā)酵液酒精度并分析糖度對酒精發(fā)酵的影響。

2.3.4.溫度對酒精發(fā)酵的影響

在甘蔗汁自然糖度、自然pH和接種量3％的條件下，分別在溫度為22℃、24℃、26℃、28℃、30℃進行酒精發(fā)酵，至可溶性固形物減少緩慢酒精度不再上升時結(jié)束發(fā)酵，測定發(fā)酵液酒精度并分析溫度對酒精發(fā)酵的影響。

2.3.5.接種量對酒精發(fā)酵的影響

在甘蔗汁自然糖度、自然pH的條件下，分別按1％、2％、3％、4％、5％的接種量接入酵母菌，在26℃的條件下進行酒精發(fā)酵，至可溶性固形物減少緩慢酒精度不再上升時結(jié)束發(fā)酵，測定發(fā)酵液酒精度并分析接種量對酒精發(fā)酵的影響。

2.3.6.pH值對酒精發(fā)酵的影響

分別將甘蔗汁的pH調(diào)整為3.0、3.5、4.0、4.5、5.0，在甘蔗汁自然糖度下接入3％的酵母菌，在26℃條件下進行酒精發(fā)酵，至可溶性固形物減少緩慢酒精度不再上升時結(jié)束發(fā)酵，測定發(fā)酵液酒精度并分析pH值對酒精發(fā)酵的影響。

2.3.7.酒精發(fā)酵正交試驗設(shè)計

根據(jù)單因素試驗的結(jié)果，選擇糖度、溫度、接種量、pH值進行四因素三水平正交試驗，以酒精度為指標，表頭按照L₉(3⁴)正交表設(shè)計如表1。

表1.甘蔗汁酒精發(fā)酵正交試驗設(shè)計

2.4.結(jié)果與討論

2.4.1.糖度對酒精發(fā)酵的影響

甘蔗汁糖度是酵母菌進行酒精發(fā)酵的主要原料，糖度的高低直接決定了酒精發(fā)酵產(chǎn)量的大小，糖度較高時，酒精發(fā)酵產(chǎn)生的酒精含量相對較高，但是糖度過高形成的高滲透壓將抑制酵母菌活性，酒精產(chǎn)量反而下降，導(dǎo)致大量的糖殘留造成浪費。因此，本實驗對最適合酵母菌進行酒精發(fā)酵的糖度進行了研究，糖度對酒精發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖1。

由圖1可知，隨著糖度的升高酒精度逐漸升高，糖度在12％～16％時，酒精度急劇增加，而16％～18％時增加較慢，當糖度到18％以后，酒精度上升較平緩。初始糖度為20％時，發(fā)酵完成后，酒精度雖較高，但殘留的可溶性固形物較大，實測的殘留可溶性固形物達到7.7％，造成原料浪費較大，因此選擇14％、16％、18％三個水平繼續(xù)進行正交試驗。

2.4.2.溫度對酒精發(fā)酵的影響

溫度影響著酵母菌的生長速率、酒精產(chǎn)量以及原料的消耗速率等，溫度適當可以提高酵母菌的生長速率，縮短發(fā)酵周期，溫度過低容易導(dǎo)致酵母菌生長緩慢，發(fā)酵周期過長，容易污染雜菌，酒精產(chǎn)量下降；溫度過高易導(dǎo)致酵母菌生長旺盛，需要較多的還原糖用于生長增殖，導(dǎo)致用于生產(chǎn)酒精的還原糖減少，酒精度降低。發(fā)酵溫度對酒精發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖2。

由圖2可知，溫度對酵母菌進行酒精發(fā)酵影響較大，在22℃～28℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高酒精度上升明顯，而28℃～30℃，隨著溫度的升高酒精度反而有所下降，恒溫30℃發(fā)酵結(jié)束后，實測的發(fā)酵液中的殘留可溶性固形物比較低，在4％左右，溫度較高有利于酵母菌的生長繁殖，大量的還原糖用于酵母菌的有氧呼吸，而用于酒精發(fā)酵的還原糖較少，不利于酒精發(fā)酵。因此取24℃、26℃、28℃進行正交試驗。

2.4.3.接種量對酒精發(fā)酵的影響

接種量的大小和酒精發(fā)酵周期有著密切的關(guān)系。接種量小使酒精發(fā)酵周期延長，并且容易發(fā)生雜菌污染，導(dǎo)致酒精產(chǎn)量下降；接種量大，酵母菌是優(yōu)勢菌群能將雜菌覆蓋掉，抑制雜菌污染，縮短發(fā)酵周期，節(jié)約資源。但是接種量過大，酵母菌生長增殖旺盛，消耗許多還原糖，導(dǎo)致用于酒精發(fā)酵的還原糖減少，酒精度下降，由于酵母菌過多引起菌體自溶，導(dǎo)致酵液的酵母味較重，影響果酒品質(zhì)。接種量對酒精發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖3。

由圖3可以得知，隨著接種量的增加，酒精度先上升后下降。接種量為1％時，酒精度較低而且殘留可溶性固形物較大(實測為4.6％)造成原料浪費，當接種量為5％時，殘留可溶性固形物較少(實測為3.9％)，但酒精度偏低，這主要是由于接種量過大，酵母菌消耗了大部分還原糖進行生長繁殖，導(dǎo)致酒精發(fā)酵時可利用的還原糖較少，且接種量過大導(dǎo)致發(fā)酵液的酵母味較濃影響產(chǎn)品風(fēng)味。因此選取2％、3％、4％進行正交試驗。

2.4.4.pH值對酒精發(fā)酵的影響

pH值和酵母菌的生長環(huán)境有著密切的關(guān)系，酵母菌在偏酸性的環(huán)境中生長良好，但過酸的環(huán)境不利于酵母菌的生長繁殖。只有在適宜酵母菌生長增殖的pH值范圍內(nèi)，才不會抑制酵母菌的活性，適宜的pH值不僅有利于酵母菌的生長繁殖，還能使發(fā)酵生成的果酒香味更加香醇怡人。pH值對酒精發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖4。

由圖4可以看出，pH值從3.0增加到4.5的同時酒精度也上升明顯，pH值從4.5增加到5.0時，隨著pH值的增加酒精度反而有所降低。較高的pH值不僅不適宜酵母菌的生長繁殖，而且還影響發(fā)酵液的色澤和風(fēng)味，pH值偏低時果酒的香味較醇厚，色澤較淺較明亮。以酒精度為指標，進一步選取pH4.0、pH4.5、pH5.0進行正交試驗。

2.4.5.酒精發(fā)酵正交試驗結(jié)果與分析

為了確定甘蔗汁酒精發(fā)酵最佳工藝條件，本實驗對糖度(A)、溫度(B)、接種量(C)、pH值(D)進行四因素三水平正交試驗。正交試驗結(jié)果見表2。

表2酒精發(fā)酵正交試驗結(jié)果

由表2可以看出，影響甘蔗汁酒精發(fā)酵效果的主次因素依次是R_A＞R_B＞R_C＞R_D，也就是糖度＞溫度＞接種量＞pH值，其中糖度對酒精發(fā)酵的影響最大，在一定范圍內(nèi)，糖度的高低直接影響了酒精度的高低。在正交表中通過對K值的比較，可以得出實驗最佳組合是A₃B₃C₂D₂，即糖度為18％、溫度為28℃、接種量為3％以及pH值為4.5。

2.4.6.甘蔗汁酒精發(fā)酵最佳工藝的驗證試驗

由于從實驗中得出的最佳組合A₃B₃C₂D₂沒有包括在9個正交試驗中，為了使結(jié)論嚴謹，將正交表中最佳組合A₃B₃C₂D₁和實驗最佳組合A₃B₃C₂D₂做了驗證試驗，以酒精度為指標，試驗結(jié)果見表3。

表3驗證試驗結(jié)果

由表3可以得知，實驗最佳組合工藝產(chǎn)的酒精含量比正交表中最佳組合工藝產(chǎn)的酒精含量要高，因此甘蔗汁酒精發(fā)酵最佳工藝組合應(yīng)該是A₃B₃C₂D₂，即糖度為18％、溫度為28℃、接種量為3％以及pH值為4.5。

第三章 甘蔗汁醋酸發(fā)酵工藝優(yōu)化

3.1.引言

醋酸發(fā)酵所用到的菌種是醋酸桿菌，醋酸桿菌是細菌、好氧菌，醋酸桿菌在有氧條件下將乙醇氧化最終生成乙酸的過程就是醋酸發(fā)酵。醋酸發(fā)酵除了生成醋酸外，還有其它的一些有機酸、酯類物質(zhì)等生成，為果醋增添了許多風(fēng)味。

醋酸發(fā)酵方式大致有固態(tài)發(fā)酵法、液態(tài)發(fā)酵法以及固液發(fā)酵法。固態(tài)發(fā)酵法是以糧食、果肉等為原料采用固態(tài)醋醅發(fā)酵釀制的工藝。該法釀制的果醋，具有香氣濃郁、口味醇厚等優(yōu)點，缺點是生產(chǎn)周期長、出醋率不高、勞動強度大。液態(tài)發(fā)酵法是以水果汁為原料，采用液態(tài)醋醅發(fā)酵釀制的工藝。該法雖然風(fēng)味不及固態(tài)法，但是發(fā)酵周期短、便于連續(xù)化和機械化生產(chǎn)、原料利用率高、產(chǎn)品品質(zhì)較穩(wěn)定。固液發(fā)酵法是在酒精發(fā)酵階段采用液態(tài)發(fā)酵，在醋酸發(fā)酵階段采用固態(tài)發(fā)酵的工藝，該法出醋率高、風(fēng)味和固態(tài)法相近。由于甘蔗汁水分多，液態(tài)發(fā)酵法有利于對發(fā)酵過程的控制，因此本實驗采用液態(tài)發(fā)酵法釀制甘蔗果醋。

經(jīng)過預(yù)試驗發(fā)現(xiàn)，醋酸發(fā)酵進行5d后總酸含量緩慢增加然后減少，這是因為醋酸桿菌將醋酸進一步氧化成二氧化碳和水所致，因此確定了醋酸發(fā)酵時間為5d；通過預(yù)試驗還確定了影響醋酸發(fā)酵的發(fā)酵液的糖度、pH值、酒精度、接種量、裝液量和溫度的大致范圍。在預(yù)試驗的基礎(chǔ)上，本章內(nèi)容主要探索了發(fā)酵液糖度、pH值、酒精度、醋酸桿菌接種量、裝液量以及發(fā)酵溫度對醋酸發(fā)酵的影響，并對甘蔗汁醋酸發(fā)酵工藝進行了優(yōu)化以獲得最佳工藝條件。

3.2.材料與方法

3.2.1.實驗原料

甘蔗果酒(參見2.4.6)

白砂糖購于南寧超市

菌種：醋酸桿菌(菌號AS1.41)購于廣東微生物研究所菌種保藏中心

3.2.2.主要試劑

葡萄糖、蔗糖、碳酸鈣、檸檬酸、丙三醇、無水乙醇、液體石蠟、酚酞指示劑、亞甲基藍、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、氯化鉀、冰乙酸、氫氧化鈉、鹽酸、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、硫代硫酸鈉、氯化鈉、碘化鉀、亞硫酸鈉等均為分析純：技術(shù)瓊脂粉、酵母膏、蛋白胨、牛肉膏等為生物試劑。

3.2.3.儀器與設(shè)備

電熱恒溫培養(yǎng)箱(HH-B11型，上海躍進醫(yī)療器械廠)；手提式壓力蒸汽滅菌鍋(YX-280D型YX系列，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司)；智能精密搖床(BSD-YX2400型，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9053A型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)；PHS-3C pH計(上?？蒲?；超凈工作臺(SW-CJ-VS2型，蘇州安泰有限公司)；WAY-2S數(shù)字阿貝折光儀；水浴恒溫培養(yǎng)搖床(SHY-100A型，湖南湘怡實驗室儀器開發(fā)有限公司)；萬用電爐(DL-1型，北京市永光明醫(yī)療儀器廠)；YP601N型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；BIOHIT移液槍。

3.2.4.分析檢測方法

(1)總酸的測定：GB/T 12456-2008

(2)還原糖的測定：GB/T 5009.7-2008

(3)可溶性固形物的測定：折光法，數(shù)字阿貝折光儀

(4)pH值的測定：pH計

(5)乙醇的測定：GB/T 10345-2007，酒精計法

(6)菌落總數(shù)測定：GB 4789.2-2010，平板計數(shù)法

(7)大腸菌群測定：GB 4789.3-2010，平板計數(shù)法

(8)沙門氏菌檢驗：GB 4789.4-2010

(9)志賀氏菌檢驗：GB 4789.5-2012

(10)金黃色葡萄球菌檢驗：GB 4789.10-2010

3.2.5.菌種的制備

3.2.5.1醋酸桿菌培養(yǎng)基

醋酸桿菌活化培養(yǎng)基：葡萄糖10g，酵母膏10g，碳酸鈣15g，無水乙醇20mL，不必調(diào)pH，無水乙醇在培養(yǎng)基滅菌后冷卻至50℃～60℃加入。

醋酸桿菌斜面培養(yǎng)基：葡萄糖10g，酵母膏10g，碳酸鈣15g，無水乙醇20mL，瓊脂20g，不必調(diào)pH，無水乙醇在培養(yǎng)基滅菌后冷卻至50℃～60℃加入。

一級種子培養(yǎng)基：甘蔗汁在121℃高壓滅菌30min，冷卻至50℃～60℃后加入2％無水乙醇。

二級種子培養(yǎng)基：甘蔗汁在121℃高壓滅菌30min，冷卻至50℃～60℃后加入3％無水乙醇。

發(fā)酵培養(yǎng)基：巴氏消毒后酒精度為5°的甘蔗果酒

3.2.5.2菌種活化

凍干管開封后，干粉用0.3mL～0.5mL的復(fù)水液溶解，用滅菌后的吸管吸取菌體懸浮液，接種在2支斜面培養(yǎng)基上。在30℃下培養(yǎng)24h～48h。每隔15d轉(zhuǎn)接一次。斜面菌種應(yīng)包好、封口保存于4℃冰箱內(nèi)。

3.2.5.2菌種擴大培養(yǎng)

一級擴大培養(yǎng)：取三只18×180mm大試管，每支試管中裝入10mL甘蔗汁(一定糖酸)，塞上棉塞并用牛皮紙包扎后于121℃高壓滅菌30min，待冷卻到50℃～60℃后無菌條件下加入2％無水乙醇，冷卻后，無菌條件下用接種環(huán)從醋酸菌斜面培養(yǎng)基上取2～3環(huán)醋酸菌接入試管中，置于恒溫搖床中，在30℃、120rpm條件下培養(yǎng)24h。

二級擴大培養(yǎng)：取三個250mL三角瓶，每個三角瓶中裝入100mL甘蔗汁，塞上棉塞并用牛皮紙包扎后于121℃高壓滅菌30min，待冷卻到50℃～60℃后無菌條件下加入3％無水乙醇，冷卻后，無菌條件下將一級種子全部倒入三角瓶中，置于恒溫搖床中，在30℃、120rpm條件下培養(yǎng)24h。

3.3.實驗內(nèi)容與方法

3.3.1.發(fā)酵前甘蔗果酒成分調(diào)整

用酒精計來測定甘蔗果酒的酒精度，利用濃度稀釋公式用無菌水將甘蔗果酒稀釋到所需要的酒精度；用阿貝折光儀和白砂糖來調(diào)整甘蔗果酒的可溶性固形物；用檸檬酸和碳酸鈣來調(diào)整甘蔗果酒的pH值。

3.3.2.滅菌

用250mL的錐形瓶裝入甘蔗果酒100mL，塞上棉塞并用牛皮紙包好，在65℃左右的水浴鍋中恒溫30min。

3.3.3.糖度對醋酸發(fā)酵的影響

分別將酒精度為5％(v/v)、pH值為5.5的甘蔗果酒的糖度調(diào)整為5.5％(原始果酒糖度)、6.5％、9.5％、12.5％、15.5％、18.5％，裝液量為100mL，接入10％的醋酸桿菌，控制溫度為30℃，在轉(zhuǎn)速為120rpm恒溫搖床中進行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束測定發(fā)酵液中的總酸(以乙酸計)并分析糖度對醋酸發(fā)酵的影響。

3.3.4.pH對醋酸發(fā)酵的影響

分別將酒度為5％(v/v)、糖度為5.5％的甘蔗果酒的pH調(diào)整為4.5、5.0、5.5、6.0、6.5，裝液量為100mL，接入10％的醋酸桿菌，控制溫度為30℃，在轉(zhuǎn)速為120rpm恒溫搖床中進行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后測定發(fā)酵液中的總酸(以乙酸計)并分析pH值對醋酸發(fā)酵的影響。

3.3.5.酒精度對醋酸發(fā)酵的影響

分別將糖度為5.5％、pH值為5.5的甘蔗果酒的酒精度調(diào)整為3％、5％、7％、9％、11％(v/v)，裝液量為100mL，接入10％的醋酸桿菌，控制溫度為30℃，在轉(zhuǎn)速為120rpm恒溫搖床中進行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后測定發(fā)酵液中的總酸(以乙酸計)并分析酒精度對醋酸發(fā)酵的影響。

3.3.6.接種量對醋酸發(fā)酵的影響

在裝液量為100mL、酒度為5％(v/v)、糖度為5.5％、pH值為5.5的甘蔗果酒中，分別按4％、7％、10％、13％、16％的接種量接入醋酸桿菌，控制溫度為30℃，在轉(zhuǎn)速為120rpm恒溫搖床中進行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后測定發(fā)酵液中的總酸(以乙酸計)并分析醋酸桿菌接種量對醋酸發(fā)酵的影響。

3.3.7.裝液量對醋酸發(fā)酵的影響

取250mL三角瓶，分別裝入10％(25mL)、20％(50mL)、30％(75mL)、40％(100mL)、50％(125mL)體積、酒度為5％(v/v)、糖度為5.5％、pH值為5.5的甘蔗果酒，接入10％的醋酸桿菌，控制溫度為30℃，在轉(zhuǎn)速為120rpm恒溫搖床中進行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后測定發(fā)酵液中總酸含量(以乙酸計)并分析裝液量對醋酸發(fā)酵的影響。

3.3.8.溫度對醋酸發(fā)酵的影響

在裝液量為100mL、酒度為5％(v/v)、糖度為5.5％、pH值為5.5的甘蔗果酒中，接入10％的醋酸桿菌，分別在設(shè)為28℃、30℃、32℃、34℃和36℃以及轉(zhuǎn)速為120rpm的恒溫搖床中進行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后測定發(fā)酵液中的總酸(以乙酸計)并分析溫度對醋酸發(fā)酵的影響。

3.3.9.醋酸發(fā)酵正交試驗設(shè)計

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選擇對酒精度(A)、接種量(B)、裝液量(C)、溫度(D)進行四因素三水平正交試驗，以總酸(以乙酸計)為指標，表頭按照L₉(3⁴)正交表設(shè)計如表4。

表4.甘蔗汁醋酸發(fā)酵正交試驗設(shè)計

3.3.10.甘蔗果醋的感官評價以及理化衛(wèi)生指標的測定

醋酸發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液在離心機中5000(r/min)離心20min，離心后過濾，將濾液加熱到95℃保持30s進行滅菌處理，接著進行甘蔗果醋的感官評價以及理化衛(wèi)生指標的測定。感官評價和理化檢測參考GB 18187-2000來執(zhí)行；衛(wèi)生指標按照GB 2719-2003來執(zhí)行。

3.4.結(jié)果與討論

3.4.1.糖度對醋酸發(fā)酵的影響

醋酸桿菌缺乏糖酵解相關(guān)酶系，但它是乙醇脫氫酶的高產(chǎn)菌株，在有氧條件下，能直接氧化乙醇為乙酸，因此，糖度對醋酸發(fā)酵影響不大。糖度對醋酸發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖5。

由圖5可以得知，糖度對醋酸發(fā)酵的影響不大，在有酒精存在的情況下，醋酸桿菌會優(yōu)先利用酒精進行生長繁殖，為了節(jié)約原料，糖度選擇5.5％。

3.4.2.pH值對醋酸發(fā)酵的影響

醋酸桿菌適宜生長在偏酸性的環(huán)境中，適宜的發(fā)酵液pH值有利于菌體的形態(tài)和生物活性，有利于乙醇脫氫酶等酶系的活性，對醋酸發(fā)酵產(chǎn)物含量的提高有利。pH值對醋酸發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖6。

由圖6可知，pH值從4.5增加到5.5的同時總酸含量也明顯上升，pH值從5.5增加到6.5時，總酸含量反而有所降低，偏酸性的環(huán)境不僅有利于醋酸桿菌活性，還有利于風(fēng)味物質(zhì)的保持。因此，發(fā)酵液pH選取pH5.5。

3.4.3.酒精度對醋酸發(fā)酵的影響

醋酸桿菌生長代謝是以酒精為原料基質(zhì)，酒精度的高低直接影響了產(chǎn)酸量的多少。酒精度過低產(chǎn)酸量少；酒精度過高，大部分醋酸桿菌不耐高酒精度，抑制了醋酸桿菌活性，導(dǎo)致產(chǎn)酸量低。酒精度對醋酸發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖7。

由圖7可以看出，酒精度在3％～7％(v/v)時，隨著酒精度的增加總酸含量急劇增加，從7％～11％(v/v)，隨著酒精度的增加總酸含量反而減少，主要是由于醋酸桿菌不耐較高的酒精度，酒精度為7％(v/v)時總酸含量最高，達到4.1g/100mL，酒精度過高或過低時產(chǎn)酸含量都不高。酒精度為7％(v/v)左右醋酸發(fā)酵效果較好。為了使結(jié)論更準確，進一步選取5％、7％、9％(v/v)三個水平進行正交試驗。

3.4.4.接種量對醋酸發(fā)酵的影響

醋酸桿菌是細菌，它的生長遲滯期比酵母菌長，接種量過小不僅容易污染雜菌，而且延長醋酸發(fā)酵周期；接種量過大，生長增殖迅速的醋酸桿菌將耗費較多營養(yǎng)物質(zhì)，使得總酸含量降低。接種量對醋酸發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖8。

由圖8可知，接種量在4％～10％時，隨著接種量的增大總酸含量逐漸上升，接種量在10％～16％時，隨著接種量的增加總酸含量反而迅速下降。接種量為10％時醋酸發(fā)酵效果較好。為了使結(jié)論更準確，進一步選取7％、10％、13％三水平進行正交試驗。

3.4.5.裝液量對醋酸發(fā)酵的影響

醋酸桿菌是好氧菌，氧氣不足時將抑制其活性影響生長代謝，當錐形瓶裝液量過大時，錐形瓶內(nèi)供氧空間不足，發(fā)酵液溶氧少，導(dǎo)致醋酸桿菌生長繁殖受到抑制；當錐形瓶裝液量過少時，盡管錐形瓶供氧空間較大，但是由于發(fā)酵液少，溶氧量有限，同樣抑制了醋酸桿菌的生長繁殖，并且裝液量過少導(dǎo)致供氧空間太大，很容易進入雜菌污染發(fā)酵液。裝液量對醋酸發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖9。

由圖9可知，裝液量在25mL～75mL范圍時，隨著裝液量的增大總酸含量上升明顯，而裝液量在75mL～125mL范圍時，隨著裝液量的增加總酸含量反而下降，因此，裝液量75mL時醋酸發(fā)酵效果較好。為了使結(jié)論更準確，進一步選取50mL、75mL、100mL三個水平進行正交試驗。

3.4.6.溫度對醋酸發(fā)酵的影響

溫度和醋酸桿菌的生長代謝有著密切關(guān)系，當溫度較低時，醋酸桿菌生長代謝較緩慢，延長了發(fā)酵周期，增加了污染雜菌的可能性；溫度過高時，醋酸桿菌生長代謝旺盛，加速了菌體老化速度，并且發(fā)酵溫度過高使生成的部分醋酸被氧化或揮發(fā)，導(dǎo)致總酸含量降低。溫度對醋酸發(fā)酵效果影響的單因素試驗結(jié)果見圖10。

由圖10可知，溫度在28℃～32℃范圍時，隨著溫度的升高總酸含量急劇上升，溫度在32℃～36℃范圍時，隨著溫度的升高總酸含量反而下降，因此，32℃對醋酸發(fā)酵的效果較好。為了使結(jié)論更準確，進一步選取30℃、32℃、34℃進行三水平正交試驗。

3.4.7.醋酸發(fā)酵正交試驗結(jié)果與分析

為了確定甘蔗汁醋酸發(fā)酵最佳工藝條件，本實驗對酒精度(A)、接種量(B)、裝液量(C)、溫度(D)進行四因素三水平正交試驗。正交試驗結(jié)果見表5。

表5.甘蔗汁醋酸發(fā)酵正交試驗結(jié)果

由表5可以得知，影響甘蔗汁醋酸發(fā)酵效果的主次因素依次是R_A＞R_C＞R_D＞R_B，也就是酒精度＞裝液量＞溫度＞接種量，其中酒精度對醋酸發(fā)酵的影響最大，在一定范圍內(nèi)，酒精度的高低直接決定了總酸含量的多少。在正交表中通過對K值的比較，可以得出最佳組合是A₂B₂C₂D₂，即酒精度為7％(v/v)、接種量為10％、裝液量為75mL、溫度為32℃。

3.4.8.甘蔗汁醋酸發(fā)酵最佳工藝的驗證試驗

由于從實驗中得出的最佳組合A₂B₂C₂D₂沒有包括在9個正交試驗中，為了使結(jié)論嚴謹，將正交表中的最佳組合A₂B₃C₁D₂和實驗最佳組合A₂B₂C₂D₂做了驗證試驗，以總酸含量為指標，試驗結(jié)果見表6。

表6.驗證試驗結(jié)果

由表6可知，實驗最佳組合工藝產(chǎn)的醋酸含量比正交表中最佳組合工藝產(chǎn)的醋酸含量要高，因此，甘蔗汁醋酸發(fā)酵最佳工藝組合應(yīng)該是A₂B₂C₂D₂，即酒精度7％(v/v)、接種量為10％、裝液量為75mL、溫度為32℃。

3.4.9.甘蔗果醋質(zhì)量評價

甘蔗果醋的品質(zhì)評價以及理化衛(wèi)生測定結(jié)果見表7、表8、表9。

表7.甘蔗果醋感官評價結(jié)果

表8.甘蔗果醋理化指標檢測結(jié)果

表9.甘蔗果醋微生物指標檢測結(jié)果

本實驗釀制的甘蔗果醋的感官品質(zhì)、理化指標以及微生物指標能達到釀造食醋的國家質(zhì)量標準GB18187-2000和GB2719-2003。

第四章 姜醋飲料的研制

4.1引言

將甘蔗果醋和生姜汁復(fù)配成姜醋飲料，輔以白砂糖、蜂蜜調(diào)節(jié)口感，有機結(jié)合了果醋和生姜的營養(yǎng)。生姜汁的抗?jié)児π軓浹a因飲用果醋而導(dǎo)致的胃潰瘍，生姜汁制備成飲料后能避免過多食用生姜導(dǎo)致的胃熱，二者的抗氧化能力、清除自由基能力、抑制腫瘤和抗衰老等功效協(xié)同發(fā)揮作用，果醋的瘦身功效以及豐富的鐵含量和生姜汁的暖胃作用將深受廣大女性消費人群的喜愛。姜醋保健型飲料符合人們注重養(yǎng)生保健的理念，營養(yǎng)價值高、飲用方便、口感佳，且保健飲料在飲料市場的比例逐年遞增，因此姜醋飲料應(yīng)用前景比較廣闊。

4.2.材料與方法

4.2.1.實驗原料

甘蔗果醋(參見3.4.8)、生姜購于南寧超市、冠生園蜂蜜購于南寧超市、白砂糖購于南寧超市。

4.2.2.主要試劑

檸檬酸、碳酸鈣、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、硫代硫酸鈉、氯化鈉、碘化鉀、亞硫酸鈉、氫氧化鈉、鹽酸、乳糖、蔗糖、葡萄糖等為分析純；瓊脂、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等為生物試劑。

4.2.3.儀器與設(shè)備

電熱恒溫培養(yǎng)箱(HH-B11型，上海躍進醫(yī)療器械廠)；手提式壓力蒸汽滅菌鍋(YX-280D型YX系列，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司)；智能精密搖床(BSD-YX2400型，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9053A型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)；pH計(PHS-3C，上?？蒲?；超凈工作臺(SW-CJ-VS2型，蘇州安泰有限公司)；攪拌機(MJ-BL25B3，廣東美的生活電器制造有限公司)；WAY-2S阿貝斯折光儀；水浴恒溫培養(yǎng)搖床(SHY-100A型，湖南湘怡實驗室儀器開發(fā)有限公司)；萬用電爐(DL-1型，北京市永光明醫(yī)療儀器廠)；電子天平(YP601N型，上海精密科學(xué)儀器有限公司)；BIOHIT移液槍。

4.2.4.分析檢測方法

(1)總酸的測定：GB/T 12456-2008

(2)可溶性固形物的測定：折光法，數(shù)字阿貝折光儀

(3)pH值的測定：pH計

(4)鉛的測定：GB 5009.12-2010

(5)砷的測定：GB/T 5009.11-2003

(6)菌落總數(shù)測定：GB 4789.2-2010，平板計數(shù)法

(7)大腸菌群測定：GB 4789.3-2010，平板計數(shù)法

(8)沙門氏菌檢驗：GB 4789.4-2010

(9)志賀氏菌檢驗：GB 4789.5-2012

(10)金黃色葡萄球菌檢驗：GB 4789.10-2010

4.3.實驗內(nèi)容與方法

4.3.1.主要原料成分

生姜成分：蛋白質(zhì)1.4g、碳水化合物8.8g、脂肪0.7g、磷45mg、鈣20mg(每100g可食部分)；蜂蜜：蛋白質(zhì)0g、脂肪2.5g、碳水化合物79.8g、鈉25mg(每100g)；甘蔗果醋：同3.4.9。

4.3.2.生姜汁的制備

選取新鮮肥厚、無發(fā)芽、無蟲害生姜，洗凈后切成薄片，在沸水中熱燙2～3min左右，以降低POD過氧化物酶活性，立即撈出用水冷卻至室溫，按料水比1∶7～8(m：m)打漿迅速加入占發(fā)酵物料重量百分比為0.02～0.05％的檸檬酸、0.5～0.8％的硫辛酸以及0.1～0.2％的尿酸進行護色，得到生姜漿液，生姜漿液過濾并壓榨，棄渣取汁得到澄清生姜汁。

4.3.3.甘蔗果醋的制備

參見3.4.8

4.3.4.姜醋飲料調(diào)配工藝

甘蔗果醋、生姜汁、白砂糖、蜂蜜→配制→均質(zhì)(50℃左右，40MPa)→預(yù)熱(65℃左右)→灌裝→密封→殺菌(95℃，10min)→冷卻→成品

4.3.5.感官評價標準

選取10個口味敏感的人，經(jīng)過訓(xùn)練后對姜醋飲料進行感官評價，取感官評價的平均值。酸度、辣度、甜度屬于滋味占60分，氣味20分，色澤10分，澄清度10分。姜醋飲料感官評價評分表見表10。

表10感官評定標準

4.3.6.甘蔗果醋用量范圍單因素試驗

在100mL飲料中，生姜汁量15％，白砂糖9.5g，分別添加0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％的甘蔗果醋進行單因素試驗。以滋味和氣味來確定甘蔗果醋的用量范圍。

4.3.7.生姜汁用量單因素試驗

在100mL飲料中，甘蔗果醋量1％，白砂糖9.5g，分別添加5％、10％、15％、20％、25％的生姜汁進行單因素試驗。以滋味和氣味來確定生姜汁的用量范圍。

4.3.8.白砂糖用量單因素試驗

在100mL飲料中，甘蔗果醋量1％，生姜汁15％，分別添加3.5g、6.5g、9.5g、12.5g、15.5g的白砂糖進行單因素試驗。以滋味來確定白砂糖的用量范圍。

4.3.9.姜醋飲料正交試驗設(shè)計

為進一步確定這三個因素共同作用下的姜醋飲料的最佳配比，設(shè)計了甘蔗果醋、生姜汁、白砂糖三因素三水平正交試驗方案。見表11.

表11姜醋飲料正交試驗設(shè)計

4.3.10.姜醋飲料感官評價以及理化衛(wèi)生指標的測定

將調(diào)配好的姜醋飲料經(jīng)過均質(zhì)、預(yù)熱、灌裝、密封，在95℃下保持10min進行滅菌處理后，對冷卻的成品進行感官評價以及理化衛(wèi)生指標檢測。

4.4.結(jié)果與分析

4.4.1.甘蔗果醋用量范圍的確定結(jié)果

甘蔗果醋酸度較高，醋酸味較濃，對飲料的品質(zhì)影響較大。添加合適的甘蔗果醋使飲料喝起來爽口；添加過少顯得飲料寡淡；添加過多則使飲料太酸難以下咽。確定其添加范圍的試驗結(jié)果見表12。

表12.甘蔗果醋添加量對姜醋飲料感官品質(zhì)的影響

由表12可知，結(jié)合飲料的滋味和氣味，當甘蔗果醋添加量為1mL時，感官評分最高，飲料的口感較佳、風(fēng)味怡人。甘蔗果醋添加量較多時將需要更多的白糖來中和，對人體健康造成安全隱患，因此選擇0.5、1、1.5進行正交試驗。

4.4.2.生姜汁用量范圍的確定結(jié)果

生姜汁的姜香味能緩解果醋的刺鼻味，而且生姜汁適宜的辣味使飲料更爽口，添加過少顯得飲料姜味寡淡、醋味較濃；添加過多則完全覆蓋了果醋的香味。確定其添加范圍的試驗結(jié)果見表13。

表13.生姜汁添加量對姜醋飲料感官品質(zhì)的影響

由表13可知，結(jié)合滋味和氣味，當生姜汁添加量為15mL時，飲料的感官評分最好，飲料的姜味、果醋味濃郁協(xié)調(diào)，風(fēng)味最佳。

4.4.3.白砂糖用量范圍的確定結(jié)果

白砂糖作為調(diào)節(jié)飲料口感的甜味劑必不可少。白砂糖添加合適使飲料酸甜可口；添加過少則使飲料的酸味突出；添加過多更是使飲料過于甜膩，對健康不利。確定白砂糖添加范圍的試驗結(jié)果見表14。

表14.白糖添加量對姜醋飲料感官品質(zhì)的影響

由表14可知，白砂糖用量為12.5g時，飲料酸甜適中、爽口，飲料的感官評分最高。由于白糖添加量較多對人體健康不利，因此選擇6.5、9.5、12.5來進行正交試驗。

4.4.4.姜醋飲料正交試驗結(jié)果與分析

為了確定姜醋飲料最佳配方，本實驗對甘蔗果醋(A)、生姜汁(B)、白砂糖(C)進行三因素三水平正交試驗。正交試驗結(jié)果見表15。

表15.姜醋飲料正交試驗結(jié)果

由表15可知，影響姜醋飲料感官品質(zhì)的主次因素依次是R_A＞R_C＞R_B，也就是甘蔗果醋＞白砂糖＞生姜汁。在正交表中通過比較K值，可以得出最佳組合是A₂B₂C₃，即在100mL飲料中，甘蔗果醋占1％、生姜汁占15％、白砂糖12.5g。

由于實驗最佳組合即為正交表中試驗最佳組合，因此，不需要再做驗證試驗，姜醋飲料的最佳配方就是A₂B₂C₃。

蜂蜜能更好的緩解醋酸的胃刺激以及協(xié)調(diào)生姜的姜香味，使飲料風(fēng)味更柔和，蜂蜜有抗菌、降低血糖、保護心血管系統(tǒng)等保健功能，蜂蜜的添加使飲料的保健價值更高，將白砂糖的量減少，減少的部分用蜂蜜代替，減少了食糖用量，減少了健康隱患。經(jīng)過試驗，將12.5g白砂糖換成8g白砂糖和4.5g蜂蜜，飲料酸甜適宜、口感細膩醇厚，風(fēng)味更柔和。因此，飲料的最佳配方是：在100mL飲料中，甘蔗果醋占1％、生姜汁15％、蜂蜜4.5g、白砂糖8g。

4.4.5.姜醋飲料產(chǎn)品質(zhì)量指標

姜醋飲料產(chǎn)品的感官評價以及理化衛(wèi)生測定結(jié)果見表16、表17、表18。

表16.姜醋飲料感官評價結(jié)果

表17.姜醋飲料理化指標檢測結(jié)果

表18.姜醋飲料微生物指標檢測結(jié)果

實施例2

一種甘蔗姜醋飲料的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備甘蔗汁

新鮮甘蔗壓榨得到甘蔗汁；

(2)酒精發(fā)酵

使用蔗糖調(diào)節(jié)甘蔗汁的糖度至19％，使用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)節(jié)甘蔗汁的pH值至4.7，調(diào)節(jié)完畢后高溫高壓滅菌并冷卻至室溫，然后在無菌操作下接入發(fā)酵物料重量百分比3.5％釀酒酵母，置于28℃條件下厭氧發(fā)酵4天，得到甘蔗果酒；

(3)醋酸發(fā)酵

使用蔗糖調(diào)節(jié)甘蔗果酒的糖度至6.5％，使用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)節(jié)甘蔗果酒的pH值至5.5，使用無菌水和酒精將甘蔗果酒的酒精度調(diào)節(jié)到7.5％(v/v)，調(diào)節(jié)完畢后進行巴氏滅菌并冷卻至室溫，然后無菌操作下接入發(fā)酵物料重量百分比11％醋酸桿菌，置于33℃的發(fā)酵5天，發(fā)酵結(jié)束后，先經(jīng)過澄清處理，再經(jīng)過高溫瞬時滅菌處理，得到甘蔗果醋。

(4)制備生姜汁

選取新鮮肥厚、無發(fā)芽、無蟲害生姜，洗凈后切成薄片，在沸水中熱燙3min左右，以降低POD過氧化物酶活性，立即撈出用水冷卻至室溫，按料水比1∶8(m∶m)打漿，迅速加入占發(fā)酵物料重量百分比為0.05％的檸檬酸、0.8％的硫辛酸以及0.2％的尿酸進行護色，得到生姜漿液，生姜漿液過濾并壓榨，棄渣取汁得到澄清生姜汁；

(5)調(diào)配

按照以下組分及其重量百分比進行調(diào)配，甘蔗果醋1.5％，生姜汁20％，白砂糖10％，蜂蜜5.5％，水80％。

實施例3

一種甘蔗姜醋飲料的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備甘蔗汁

新鮮甘蔗壓榨得到甘蔗汁；

(2)酒精發(fā)酵

使用蔗糖調(diào)節(jié)甘蔗汁的糖度至17％，使用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)節(jié)甘蔗汁的pH值至4.4，調(diào)節(jié)完畢后高溫高壓滅菌并冷卻至室溫，然后在無菌操作下接入發(fā)酵物料重量百分比2.5％釀酒酵母，置于27℃條件下厭氧發(fā)酵3天，得到甘蔗果酒；

(3)醋酸發(fā)酵

使用蔗糖調(diào)節(jié)甘蔗果酒的糖度至5.5％，使用檸檬酸和碳酸鈣調(diào)節(jié)甘蔗果酒的pH值至5.0，使用無菌水和酒精將甘蔗果酒的酒精度調(diào)節(jié)到6.5％(v/v)，調(diào)節(jié)完畢后進行巴氏滅菌并冷卻至室溫，然后無菌操作下接入發(fā)酵物料重量百分比9％醋酸桿菌，置于31℃的發(fā)酵4天，發(fā)酵結(jié)束后，先經(jīng)過澄清處理，再經(jīng)過高溫瞬時滅菌處理，得到甘蔗果醋。

(4)制備生姜汁

選取新鮮肥厚、無發(fā)芽、無蟲害生姜，洗凈后切成薄片，在沸水中熱燙2min左右，以降低POD過氧化物酶活性，立即撈出用水冷卻至室溫，按料水比1∶7(m∶m)打漿，迅速加入占發(fā)酵物料重量百分比為0.02％的檸檬酸、0.5％的硫辛酸以及0.1％的尿酸進行護色，得到生姜漿液，生姜漿液過濾并壓榨，棄渣取汁得到澄清生姜汁；

(5)調(diào)配

按照以下組分及其重量百分比進行調(diào)配，甘蔗果醋1.5％，生姜汁20％，白砂糖10％，蜂蜜5.5％，水63％。