試驗(yàn)設(shè)計(jì) 原料：西瓜；低聚木糖；蜂蜜；蔗糖；穩(wěn)定劑；檸檬酸。 工藝流程：
發(fā)酵劑的制備：①酒母的制備：將活性干酵母以10%濃度加入5%的白砂糖溶液中，攪拌均勻，每隔5~10 min攪拌1次，溫度為28~30℃，15~20 min即可，使處于休眠狀態(tài)的酵母恢復(fù)活性。②醋母的制備：將醋酸菌接種到1%葡萄糖、1%的酵母膏、碳酸鈣2%，2%~3%的95%乙醇、2%的瓊脂配成的斜面培養(yǎng)基上，于30~32℃下振蕩培養(yǎng)72 h；再接種到0.3%的葡萄糖、1.0%的酵母膏、4%的無水乙醇配制的液體培養(yǎng)基中，在30~32℃下培養(yǎng)2 d，通風(fēng)量為1：0.02，如此重復(fù)1次，培養(yǎng)液經(jīng)檢查無菌后即可作為醋母使用。 西瓜汁發(fā)酵汁的制備：選優(yōu)質(zhì)無病蟲害，無腐爛的成熟新鮮西瓜，用清水沖洗西瓜表皮的泥沙、灰塵和微生物，再用0.01%~0.02%高錳酸鉀溶液浸泡消毒，再將瓜一分為二，挖出瓤，置于打漿機(jī)中，打漿后經(jīng)100目篩濾去雜質(zhì)，取其汁液，將西瓜汁用蔗糖調(diào)整糖度到18°Bx，過濾的西瓜汁采用121℃、3 s超高溫瞬時殺菌法進(jìn)行殺菌。 酒精發(fā)酵：殺菌后的西瓜汁中接入10%活化好的酵母培養(yǎng)液，酒精發(fā)酵在密閉容器中進(jìn)行，溫度保持在28~32℃，發(fā)酵7 d，每天測1次酒精度，當(dāng)酒精含量達(dá)到8.0%，殘?zhí)橇?/span>0.5%~0.8%時轉(zhuǎn)入醋酸發(fā)酵，酒精發(fā)酵結(jié)果見表1，由表1可知，前2 d是釀酒酵母的適應(yīng)期和繁殖的過程，耗糖較緩慢，菌體繁殖快，但發(fā)酵慢；第3~5天是發(fā)酵期，糖耗最大，酒精含量上升迅速，發(fā)酵速度快；第6~7天發(fā)酵基本趨于平緩。
醋酸發(fā)酵：當(dāng)西瓜汁醋中酒精度達(dá)到8%以上時，用蔗糖調(diào)整其糖度為3%，按10%比例加入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)好的醋酸菌，在30~33℃、150 rpm的搖床上進(jìn)行醋酸發(fā)酵3~4 d，測定醋酸含量，經(jīng)測定（以醋酸計(jì)）總酸量達(dá)6.0%以上且酸度不再上升時終止醋酸發(fā)酵，醋酸發(fā)酵結(jié)果見表2。
后熟：發(fā)酵完畢的西瓜汁醋經(jīng)過過濾，貯存在密閉的容器中2~3周，目的是通過分子間的聚合作用，使有機(jī)酸和醇類結(jié)合成芳香酯類，使西瓜汁醋具有醇厚的果醋味。 調(diào)配：按配方比例稱取低聚木糖、蜂蜜、檸檬酸、穩(wěn)定劑等，加入適量水充分溶解，經(jīng)過濾后與西瓜汁醋酸發(fā)酵液在調(diào)配罐中進(jìn)行混合調(diào)配。 精濾、灌裝、殺菌、冷卻：將調(diào)配好的西瓜汁醋酸飲料進(jìn)行脫氣，脫氣壓力為0.05 MPa。脫氣后立即以135℃、3 s進(jìn)行瞬時滅菌，在92~95℃左右灌入充分洗凈，瓶溫在60℃的玻璃瓶，迅速封蓋，然后送入殺菌機(jī)，以95℃殺菌30 min，然后采用冷水噴淋法冷卻至室溫。 試驗(yàn)結(jié)果 （1）酒精發(fā)酵及醋酸菌發(fā)酵條件的確定 pH值的確定：取8份汁液，將糖度調(diào)至18°Bx，分別調(diào)整各組的pH值，接入100 mg/kg的活化酵母，在28℃下發(fā)酵36 h，然后測定殘?zhí)橇俊?/span> 由表3可知，酵母適宜的pH是3.0~5.0，從抑制細(xì)菌及其他微生物考慮，將發(fā)酵液pH定為3.5。
酒精度的確定：取8份汁液，將酒精度調(diào)至表4所示，接入10%醋酸菌，35℃培養(yǎng) 72 h 后測定酸度。 由表4可知，在一定酒精度范圍內(nèi)，醋酸的產(chǎn)生與酒精度成正比，酒精度數(shù)越高所得到的醋酸量就越高，因此，將酒精度控制在6°以上。  發(fā)酵溫度的確定：將汁液糖度調(diào)整至18°Bx，在pH 3.5下發(fā)酵48 h后測定殘?zhí)橇浚徽{(diào)整酒精度至6°，在通風(fēng)量1：0.02體積比下發(fā)酵72 h后測定酸度變化。 由表5可知，適宜的發(fā)酵溫度范圍應(yīng)在28~36℃之間，在綜合發(fā)酵速度及其風(fēng)味物質(zhì)的形成，則將酵母發(fā)酵溫度控制在30℃，醋酸菌在34~36℃之間所得醋酸量較高。
（2）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 通過單因素變量試驗(yàn)確定，以色香味為指標(biāo)，對低聚木糖西瓜汁醋酸飲料的配方影響較大的因素有：西瓜汁醋酸發(fā)酵液用量、低聚木糖用量、酒母用量、醋母用量，采用4因素3水平正交試驗(yàn)L9（34），其試驗(yàn)結(jié)果見表6和表7。 由表7可知，對西瓜汁醋飲料的品質(zhì)起決定因素的主次順序?yàn)椋捍啄赣昧俊鞴现姿岚l(fā)酵液用量→酒母用量→低聚木糖用量，最佳條件為A3B2C2D3。
（3）低聚木糖西瓜汁醋飲料產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 感官指標(biāo)：外觀色澤呈淡紅色，無須添加任何色素，肉眼無可見外來雜質(zhì)；具有該品應(yīng)有的香氣，即有醋和西瓜固有的風(fēng)味；酸甜爽口無異味；澄清透明，無沉淀，無懸浮物。 理化指標(biāo)：總酸（以醋酸計(jì)）：0.40%~0.50%，糖度：>7°Bx，pH 4.0~4.3。 微生物指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)<100個/g，大腸菌群<6個/100 g，致病菌：不得檢出。 衛(wèi)生指標(biāo)：鉛（以Pb計(jì)，mg/kg）<1.0，砷（以As計(jì)，mg/kg）<0.5，銅（以Cu計(jì)，mg/kg）<5.0。 試驗(yàn)結(jié)論 以低聚木糖、西瓜汁和蜂蜜為主要原料，發(fā)酵制成西瓜醋酸飲料，較佳配方為：西瓜汁醋酸發(fā)酵液40%、醋母8%、酒母1.0%、低聚木糖0.12%，制成的飲料澄清透明，口味純正，酸甜適中爽口，風(fēng)味濃郁，營養(yǎng)豐富，并含有醋酸發(fā)酵過程微生物的代謝產(chǎn)物和低聚木糖，具有降血壓、降糖、降血脂、控制體重、預(yù)防心血管疾病等功能，是一種天然保健飲料。 參考資料： 胥學(xué)峰.低聚木糖西瓜醋酸飲料的研制[J].北方園藝,2009(06):209-211. |
