3.3 产品方案确定及生产时间安排
3.3.1 产品生产时间安排
考虑到苹果成熟期及苹果保藏时间较长,本产品生产不具有明显的季节性,因而产品不分淡季和旺季。预计全年生产天数为300天,工厂全天制运作,分四班制,每天运转三班次,每班工作八小时。 3.3.2 产量确定
年产量:3000吨,属于小型食品加工厂; 班产量:每班次平均产量约3.33吨; 每小时生产能力:0.42吨; 日产量:约为10.0吨
3.4 材料
3.4.1 主要原料
(1)新鲜的浓缩苹果汁,主要理化指标有:糖度:71±1;酸度1.0—2.0%;透光度≧97%;色值:65—78%;吸光度<0.30;浊度:<1.0
(2)酵母,选用湖北安琪酵母股份有限公司出产的安琪耐高温高活性酿酒酵母,特点是耐高温42℃,繁殖能力强,能够抑制发酵过程中其他杂菌的生长,多应用于酿制白酒和醋的生产中,用法:先进行酵母活化复水,按照发酵料液的1‰—2‰添加。 (3)醋酸菌干粉,先进行活化,按照料液的15%—20%添加。 (4)纯净水,自来水经过离子交换器转变成纯净水用于苹果醋生产。 3.4.2 辅料及其作用
辅料有苹果香精,蔗糖和蜂蜜。不同批次生产的苹果原醋经过其酸度鉴定后,根据其不同的品质,选取最佳的辅料配比方案,使苹果醋具有很好的口感[3]。
3.5 工艺要点
3.5.1 调整浓缩苹果汁的糖度
在发酵前,先要对浓缩苹果汁原料进行调配使其最终糖度控制在10%左右,还原糖的含量要保持在3.5%以上,酸度要保持在0.2%以上。
- 7 -
3.5.2 杀菌、冷却
将经过调配的的原料用板式热交换器加热到60-70℃,杀死原料中的杂菌,然后,进行冷却,冷却后温度保持为25℃。 3.5.3 酒精发酵
对发酵罐进行空消,接入消毒后的无菌苹果汁原料,按照2‰的比例接入活化后的酵母菌悬液,搅拌均匀后,进行密闭发酵48-72h,发酵温度保持为25-35℃,待发酵液中的酒精度达到6.5%左右,糖度降低到0.4%以下时,终止发酵。酒精发酵分为以下三个时期:
发酵前期:接入活化酵母的这段时期为发酵前期,在这一时期,酵母的快速繁殖,进行有氧呼吸,发酵前期的长短与酵母菌的接种量呈反比关系,接种量越大,发酵前期越短,反之则越长。
主发酵期:酵母菌经过发酵前期的快速繁殖,发酵液中的氧气含量大大减少,酵母菌开始进行厌氧呼吸,即酒精发酵开始,在此过程中,发酵液中的糖分下降,酒精度增加,发酵液温度应控制在30-34℃之间。主发酵期的长度与发酵液中的含糖量呈正比,含糖量越高,主发酵期越长,反之,则越短。
发酵后期:酵母菌经过前两个时期后,活力明显下降,且发酵液中的酒精含量过高,糖分较低,抑制了酵母菌的生长,在这个时期酵母菌易发生自溶现象,所以应降低发酵温度。 3.5.4 醋酸发酵
在有氧条件下,酒精氧化成醋酸的过程叫做醋酸发酵,酒精发酵过后,对发酵液进行过滤,除去死掉的酵母细胞,将处理过的发酵液经由无菌泵输送到醋酸发酵罐,向发酵液中接入10%—15%的醋酸菌发酵48h,发酵温度为30—42℃,在整个发酵过程中应不断地搅拌,通入无菌空气,保持发酵所需氧气。醋酸发酵分为三个时期:
发酵前期:前期为醋酸菌的适应阶段,菌种生长缓慢,需氧量较小,应减小通风量,将发酵温度保持在35℃左右。
发酵中期:醋酸菌生长活力增大,生长快速,菌种数大量增加,需氧量较大,应加大通风量,发酵温度保持在36-38℃.
发酵后期:醋酸菌繁殖量加大,醋酸菌分泌的氧化酶量增加,催化乙醇于氧反应生成乙酸,反应温度维持在35℃,以测定发酵液中的酸度不再上升为宜。 3.5.5 调配
经过醋酸发酵过滤后,得到的产品为苹果原醋,只能作为调味品,要作为饮料在口感风味上不符合顾客需求,所以测定原醋酸度后,根据不同品质,选择最佳调配配比,对苹果原醋进行调配。影响苹果醋风味的主要是饮料中的糖度,酸度,以及其中的芳香
- 8 -
性物质的含量。为满足顾客要求,在原醋中加入蔗糖、蜂蜜、等辅料调整其糖度和酸度,饮料的芳香性也需加入苹果香精进行调配[4]。 3.5.6 灌装
将经过调配的混合饮料进行高温杀菌后,趁热进行灌装、排气、封口,用于灌装的瓶子和瓶塞要进行消毒灭菌。 3.5.7 冷却
灌装后的产品进行淋水冷却,冷却至室温,待干燥后,贴上标签。 3.5.8 灯检
灌装后的产品,在放入包装箱前要进行灯检,灯检的目的是检查包装瓶中的饮料是否含有杂质。 3.5.9 陈酿
新发酵出来的苹果醋饮料口感比较寡淡,为使,苹果醋饮料更加醇香,一般在会进行陈酿,陈酿过程中,乙酸经过进一步氧化转变成乙醛,增加饮料的芳香性,且饮料的色泽也会加深。一般是将饮料放入密闭玻璃瓶中进行陈酿。
3.6 产品质量标准
3.6.1 感官指标
色泽:浅黄色。
香气:具有苹果香气,较为浓郁。 滋味:具有一定的酸味,有苹果滋味。
形态:呈透明状液体,长时间放置会有一定的沉淀。 杂质:无肉眼可见的漂浮物。 3.6.2 理化指标
可溶性固形物:≧3.5%(20°折光法测定) 总酸:1.5—4.5g/L 砷:≤0.2mg/kg 铅:≤0.3mg/kg 铜:≤5mg/kg
食品添加剂按照GB2760的规定执行。
- 9 -
3.6.3 微生物指标
菌落总数≤100cfu/ml 大肠杆菌≤6MPN/100ml 不能含有致病菌。 3.6.4 检验方法
感官理化指标检验按GB/T10972中的有关规定检验。
微生物指标检验按照GB4789.2,GB4789.3中的有关规定检验。
重金属指标按照GB/T5009.11,GB/T5009.12,GB/T5009.13中的有关规定检验。 菌落总数、大肠杆菌群按照GB4789.2,GB4789.3中规定的方法检验。
3.7 讨论
3.7.1 通风与醋酸发酵
醋酸杆菌属于好氧微生物,因此在发酵过程中需要大量的氧气,所以,通风量大小对醋酸发酵有很大的影响。发酵前期,菌种处于适应期,后期,菌种活性降低,因此,在发酵前期和后期,通风量的加大对发酵影响较小,发酵中期需求氧气较多,应加大通风量。在发酵过程中,通风量应掌握在由小到大再变小的原则,发酵罐内应保持一定的压力。
3.7.2 搅拌速度与醋酸发酵
搅拌速度关系到发酵液中空气交换速度,与通气配合,加速氧的溶解。搅拌速度越快,发酵越充分,发酵时间越短。 3.7.3 温度与醋酸发酵
在发酵过程中,温度的变化直接影响到醋酸菌的生长繁殖,和酶的活性,温度在30℃以下,菌种活性较低,发酵速度缓慢,温度偏高时,醋酸菌容易衰老死亡,酒精和醋酸挥发较多,产率降低,醋酸发酵的最适温度应保持在35-37℃. 3.7.4 发酵测试记录与发酵结束
在发酵过程中应做好发酵温度、糖度变化、酸度变化、酒精消耗情况的记录。 (1)测温:一小时测一次,每测两次做一次记录。
(2)测酸:初期4h/一次,中期2h/一次,后期每小时测一次。 (3)测酒精:发酵进行24h以后,每4h测一次酒精。
若在发酵过程中,测定酒精度极低,含糖量极低,且2次测定酸度值无明显的变化则说明发酵已经结束。
- 10 -
3.8 物料衡算
以浓缩苹果汁为原料发酵苹果醋,确定工艺流程后,根据生产规模从理论上计算出年产3000吨苹果醋所需要的原材料、燃料、动力消耗等指标以指导生产。 3.8.1 衡算原理 G=Gp+Gd
G:引入系统的物料重量。 Gp:得到产品的重量。 Gd:损失物料的重量。 3.8.2 计算准则
以生产单位重量的产品量为基准。 3.8.3 苹果醋生产指标和基础数据
表3.1 苹果醋生产指标和基础数据
项目 定额指标
损失率 总损失率
名称
浓缩果汁总糖含量 发酵液总糖含量 酵母接种量 醋酸菌接种量 发酵罐有效容积 发酵损失 管路损失 过滤损失 灌装损失 检验及其他操作损失
空瓶损失 胶帽损失 瓶盖损失 标签损失 发酵液总损失
百分比% 70 10 0.2 15 70 6 1 2 3 3 1 0.5 1 0.5 15
备注
3.8.4 用100kg浓缩苹果汁生产苹果醋的物料衡算 (1)发酵液计算
- 11 -