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申瑾瑜，杜彩霞
（山西省晋城市食品研究所，晋城 048000）
摘 要：本文主要研究将苹果发酵产生醋酸后，用低聚木糖，高活性膳食纤维进行调配生产无糖醋爽的工艺流程。
关键词：苹果；发酵；高纤维；无糖；醋爽
无糖高纤维苹果醋爽是以苹果为主要原料进行发酵产生醋酸，再添加高活性膳食纤维，用低热值低聚木糖进行调配加工而成的一种新型健康饮料。
研究证实，苹果富含多种营养成分，苹果及其制品能够降低血中胆固醇含量，预防冠心病、高血压。醋具有提神醒脑、促进食欲、消除疲劳、降血压、减肥降脂等良好功效。低聚木糖又称木寡糖，是由2～7个木糖分子以β（1-4）糖苷键结合而成的功能性聚合糖，热能低，热稳定性和酸稳定性好，是一种可替代蔗糖的多功能甜味剂。它具有明显改善肠胃功能，促进肠道内有益菌群的增殖，达到调节肠胃功能和促进双歧杆菌增殖的作用，不需要胰岛素就能透入细胞，而且代谢速度快，不会引起血糖升高，是适合糖尿病患者食用的营养性食糖替代品。膳食纤维是指不能被人体胃肠道中消化酶所吸收，且不能被人体吸收利用的多糖。这类多糖主要来自植物细胞壁的复合碳水化合物，也可称之为非淀粉多糖，它包括纤维素、半纤维素、果胶及亲水胶体物质和树胶及海藻多糖等组分，另外还包括植物细胞壁中所含有的木质素。膳食纤维能够平衡人体营养，调节机体功能，有降低血压、预防心脑血管和肠道疾病的作用。
1 材料、设备与方法
1.1 材料
苹果、低聚木糖、蜂蜜、柠檬酸、葡萄酒酵母菌1450、醋母（沪酿1.01醋酸菌）、复合稳定剂、糖化酶、果胶酶。
1.2 设备
糖化罐、酵母种子罐、酒精发酵罐、醋酸种子罐、醋酸发酵罐、空气压缩机、搅拌器、无菌泵、榨汁机、过滤器、杀菌锅、罐装机、封口机。
1.3 加工方法
1.3.1 发酵剂的制备
（1）醋酸菌的培养
醋酸菌的保存采用液体种子保存法。小三角瓶经接种培养后，酸度达到1.8～2.2g/100ml，加入2%左右的碳酸钙（CaCO3），在冰箱中低温保藏。
（2）酵母菌的培养
1.3.3 操作要点
（1）原料预处理 选择成熟度高、色泽鲜艳、糖度高、无病虫害、无腐烂的苹果，用清水进行清洗，保留果皮（纤维素含量较高），去果柄、花萼、果核，置于1%浓度的食盐水溶液浸泡护色。
（2）破碎、榨汁 经浸泡护色的苹果用清水漂洗干净后，加入2倍重量的净化水送入打浆机进行破碎打浆，所得苹果原浆用螺旋榨汁机进行压榨得苹果粗汁，然后加入0.5％的果胶酶，使果胶分解变成可溶性的成分，在40℃下进行3～4h的酶法澄清处理，经硅藻土过滤后得苹果原汁。
（3）糖化 苹果含有部分淀粉，必须糖化成单糖才能被微生物发酵。糖化酶按每千克浆液100活力单位计算。温度控制在45～55℃，保温1.5h左右，淀粉基本被水解成葡萄糖。
（4）调整糖度 进入糖发酵前，先要测定浆料的含糖量，一般控制在8％左右，其中还原糖>3.5％，酸度0.2％。
（5）杀菌、冷却 将调整好糖度的浆液，经过板式热交换器加热至85～90℃，杀菌20～25s，杀死其中的杂菌，以利于酵母的正常生长，然后冷却到28～30℃，接入10％酵母进行发酵。
（6）酒精发酵 酒精发酵在密闭的罐中进行，温度保持在28～30℃，发酵时间大约1周。成熟的发酵液酒精含量在5％，酸度0.6％（以醋酸汁）左右，残糖控制在0.5％～0.8％。
（7）醋酸发酵 酒精发酵结束后，过滤除去酵母菌，由无菌泵送入醋酸发酵罐。因醋酸菌好氧，需不断搅拌通风。通风量为发酵液∶风量=1∶0.06～0.08。醋酸发酵分为3个阶段控制。
前期：为菌种适应期，生长慢，对氧需要量少。此时罐温维持在35～36℃，风量要小，时间约24h。
中期：醋酸菌活力上升，菌量大增，由于呼吸作用加强，需大量的氧，故要加大供风，温度控制在36～37.5℃，此阶段需16h左右。
后期：随着醋酸菌大量繁殖，氧化酶大量分泌，催化乙醇与空气中的氧结合形成乙酸。本阶段氧化反应缓慢，温度维持在35℃，时间20h左右，以测定发酵液中酸度不再上升为宜。
（8）调配 膳食纤维量按每100ml成品醋爽中含1.5g纤维量比例换算。低聚木糖、柠檬酸、蜂蜜以酸浓甜淡，酸甜柔和，口感清爽为准，其余辅助材料在国家规定使用范围内确定。经多次试验后本产品基本配方为：
苹果汁原汁25％，发酵后的醋酸汁66.5％，膳食纤维1.5％，低聚糖4％，蜂蜜2％，柠檬酸、复合稳定剂、香料等1％。
根据配方按比例称取低聚木糖、蜂蜜、柠檬酸、复合稳定剂等，加入适量水充分溶解，经过滤后加入到苹果醋酸发酵液中，然后再与苹果原汁在配料罐中进行混合调配。
（9）精滤、罐装 调配好的混合料液经硅藻土过滤后，再与膳食纤维水溶液进行充分混合，然后加热至80℃，并保温30s，之后要趁热罐装、排气、封口，灌装所用容器及容器盖要求事先清洗消毒。
（10）杀菌、冷却 装罐后的料液置于95～100℃的热水中进行水浴加热杀菌20～25min，之后采用冷水喷淋法冷却至室温，擦干水分贴标后即得到成品无糖高纤维苹果醋爽饮品。
1.3.4 产品质量标准
（1）感观指标
色泽：浅黄色。
香气：具有本品应有的水果香味，香气协调浓郁。
滋味：具有本品应有的滋味。
组织及形态：汁液呈透明状，并有纤维均匀分布，久置允许有少量沉淀。
杂质：无胸眼可见外来杂质。
（2）理化指标
可溶性固形物（20°折光计法）≥3.5%；
总酸（以醋酸汁）1.5～4.0g/L；
砷≤0.2mg/kg；
铅≤0.3mg/kg，铜≤5mg/kg；
食品添加剂按GB2760的规定执行。
（3）微生物指标
菌落总数≤100cfu/ml；大肠菌群≤6MPN/100ml；
致病菌不得检出。
（4）检验方法
感观理化指标检验按GB/T10792中的有关规定进行；
微生物指标检验按GB4789.2、GB4789.3中的规定进行；
重金属指标按GB/T5009.11、GB/T5009.12、GB/T5009.13中的方法进行；
菌落总数、大肠菌群按GB4789.2、GB4789.3规定的方法检验。
2 产品特点及功能特性
无糖高纤维苹果醋爽味纯正，酸甜适中，风味浓郁爽口，营养丰富，热量较低，不但含有高活性膳食纤维、低聚木糖、苹果汁中的多糖、氨基酸、有机酸、矿物质等，而且含有醋酸发酵过程中微生物的代谢产物，具有降血压、降血脂、控制体重、预防肠胃道及心血管疾病的功能，是一种天然健康饮品。
3 讨论
3.1 通风与醋酸发酵
由于醋酸菌是好气性菌，在醋酸发酵中氧化酒精需要充足的氧气，故通风量的选择对醋酸发酵起着重要作用。如在发酵中期，停止通风2h以上就会导致酸度过低或倒罐。前期或后期短时间停止通风对醋酸菌影响稍差。实践证明，通风量应掌握前小、中大、后小的原则，同时罐内应保持一定的压力。
3.2 搅拌与醋酸发酵
搅拌对醋酸发酵的影响很大，须与通风密切配合，使氧气均匀地溶解在发酵液中，醋酸菌能够吸收充足的溶解氧。起初我们曾尝试无搅拌只靠通风发酵，结果醋酸菌只能维持不死，其酸度几乎不增长或稍微增长。
3.3 温度与醋酸发酵
温度在醋酸发酵过程中，直接影响到醋酸菌的生长繁殖速度和氧化酒精速度，温度在30℃以下发酵极慢，产酸极低；若偏高则造成醋酸菌衰老现象，酒精和醋酸的挥发较多，使转化率降低。温度以保持35～37.5℃为宜（菌种不同，最适温度稍有差异）。
3.4 测试记录与发酵结束
醋酸发酵过程中应做好温度、酒精消耗、酸度增长情况记录①测温：一般每小时一次，2h做记录一次；②测酸：初期4h一次，中期2h一次，后期（酒精在1度以下时）每小时测一次；③测酒精：24h以后，每4h测一次。醋酸发酵中，若测定酒精已无，残糖极少，且2次测酸无上升或下降，即说明醋酸发酵结束。实践证明，酒精转化为醋酸达到95%左右时，发酵过程基本结束。
3.5 综合利用问题
用压榨后的苹果渣加水进行二次压榨，果渣∶水=1∶1，压榨后的果汁中可溶性固形物仍可达到3.5%～4.0%，且香味较好，可与第一次压榨的果汁配合使用。二次压榨后的有效成分已很低，不能再次压榨，但可晒干用作加工饲料，生产食用菌或生产附加值较高的高活性果蔬菜膳食纤维，延长产业链，提高经济效益。◇
代次 培养基 菌种 温度(℃) 时间(h) 方法
一级 葡萄糖1%+酵母膏1% 沪酿1.01 30～32 22～24 振荡培养
+无水乙醇3%+琼脂2% 醋酸菌
二级 葡萄糖1%+酵母膏1% 30～32 24 振荡培养
+无水乙醇3.5%+琼脂2%
三级 酒醪 30～32 22 振荡培养
四级 酒醪 30～32 22 振荡培养
代次 方法 菌种 温度（℃） 时间（h）
一级 10°BX麦芽汁+琼脂 葡萄酒酵 28～30 24
母菌1450
二级 10°BX麦芽汁+5%蛋白 28～30 20
+10%麸皮水
三级 糖化醪+10%麸曲水解液 28～30 18
四级 糖化醪+10%麸曲水解液 28～30 10
1.3.2 工艺流程
苹果挑选 → 清洗 → 切片去核 → 去柄（不去皮） → 盐水护色 → 破碎、榨汁 → 果胶酶处理
→ 过滤去渣 → 糖化处理 → 调整糖浓度 → 杀菌 → 冷却 → 酒精发酵 → 醋酸发酵
酵母菌 → 试管培养 → 三角瓶培养 → 种子罐培养
醋酸菌种 → 试管培养 → 三角瓶培养 → 种子罐培养
苹果汁、水、蜂蜜、复合稳定剂 → 调配
出厂 ← 检验 ← 成品 ← 冷却 ← 杀菌 ← 装瓶 ← 均质
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