[发明专利]一种固定化浅度发酵的杨梅果醋饮料快速生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术和食品深加工领域，具体涉及一种固定化浅度发酵的杨梅果醋饮料快速生产工艺。

背景技术

杨梅是我国特色果品，拥有2000多年的食用史。杨梅鲜果不仅酸甜多汁、风味独特，还富含花色苷等多酚类成分，许多研究表明其具有抗氧化、软化血管、抑制肿瘤细胞生长等多种生物活性。由于杨梅鲜果采摘期短、不易保鲜，除鲜售外，产果区的部分杨梅主要用于杨梅罐头、杨梅汁饮料、杨梅果酒的加工。近十年来，随着杨梅规模栽培品种的增多，种植面积和产量呈快速增长趋势，为此杨梅面临多方向深加工产业化问题，杨梅果醋加工就是重要的开发方向之一。

从生产效率上考虑，目前果醋的加工常用液体深层发酵技术，需经过果汁的酒精发酵和果酒的醋酸发酵两个阶段。果酒酒精度会影响果醋的醋酸发酵，一般来说，发酵液酒精度达到6%（v/v）以上时会明显抑制醋酸菌生长，并导致醋酸发酵时间的延长；发酵液中累积的醋酸达到一定浓度后对醋酸菌活性的抑制强于乙醇，当醋酸浓度达到2～4%以上时会明显影响醋酸菌的生长，并降低产酸速度，这种现象在采用游离细胞发酵时尤其明显。另外，醋酸发酵属好氧发酵，需向发酵液持续供氧并使溶解氧浓度高于2mg/L才能保证醋酸菌拥有较好活性和转酸能力，但持续供氧所引发的氧化和气泡蒸腾作用会给杨梅果酒中花色苷等多酚类成分造成化学性氧化破坏，并导致色泽和原果芳香物质的严重损失。为此采用传统游离细胞长时间的液态发酵方法难以保证杨梅果醋的品质。

固定化细胞由于具体在一定期限内可反复使用的特点，因此固定化发酵技术具有提高生产效率、降低生产成本、易于操作等优势，已逐步成为发酵工程领域的核心技术之一，已成功应用于啤酒、葡萄酒、果葡糖浆等食品的生产，具有良好的生产应用前景。国内近二十年来也开展了许多醋酸菌固定化发酵的研究，但大部分研究采用的固定化方法都是包埋技术，如张峻等（1999，《食品工业科技》）采用海藻酸钙共固定化乳酸菌和醋酸菌混合菌种用于黄瓜汁饮料的研究，在2天内实现乳酸发酵和微量醋酸发酵；吴定等（2005，《中国酿造》）用海藻酸钠与PVA混合材料包埋醋酸菌，实现25天连续发酵产醋酸浓度40.6g/L；张良佺等（2007，《现代化工》；2008，《浙江科技学院学报》）系统研究了海藻酸包埋醋酸菌的发酵动力学及产醋酸的各种影响因素；王克明（2005，《中国调味品》；2008，《中国酿造》）采用共固定化多元混菌固定化的方法研究了功能稻米保健醋、苦瓜醋，涉及的混合菌包括根霉、酿酒酵母、产香酵母和醋酸菌，由于产物成分复杂，并未深入研究醋酸菌的发酵特性；赵小锋等（2008，《食品研究与开发》）利用共固定化葡萄酒酵母、生香酵母和乳酸茵进行酒精发酵，固定化醋酸菌进行醋酸发酵，探索了冬果梨保健果醋生产工艺；李西腾（2010，《中国调味品》；2010，《中国酿造》）以及向小乐等（2012，《饮料工业》）均采用海藻酸钙包埋酵母多菌种和醋酸菌方法探讨了西瓜醋、蓝莓醋和柑桔果醋的实验研究。总体来讲，国内大部分固定化醋酸杆菌发酵研究还处于实验研究阶段，并局限于传质效率小的包埋固定化技术，而且很少有人关注对果醋功效成分和原果风味等品质方面的改进作用。

迄今为此，国内公开发表的有关杨梅果醋研制方面的研究及申请的专利均采用游离细胞发酵技术，尚未有关固定化发酵杨梅果醋的报道。例如，《靖州杨梅果酷及其饮料的研制》（吴道宏等，2008，《食品科学》）、《杨梅果醋发酵工艺研究》（朱正军等，2008，《饮料工业》）、《响应面优化杨梅果醋发酵工艺参数研究》（卢可等，2011，《中国调味品》），以及发明专利“杨梅果醋及其制备方法”（申请号：200810030949.0）和“杨梅果醋的制作方法”（申请号：201110235480.6）均采用游离细胞发酵方法。