蘆薈蘋果保健醋飲料的研制

杜國豐 朱寶偉 吳美毅等

摘要[目的] 開發研制蘆薈蘋果醋保健飲料。[方法]以庫索拉蘆薈和新鮮蘋果為原料，選用果酒專用酵母菌、高效果醋菌作為發酵菌種，以搖瓶發酵法制備蘋果醋，將其與新鮮脫苦脫澀蘆薈汁調配，通過正交試驗確定醋酸發酵和蘆薈蘋果保健醋飲料的最佳工藝條件。[結果]試驗確定醋酸發酵的最佳條件為：酒精度7.0%（V/V）、接種量15%（V/V） 、發酵溫度30 ℃、發酵時間7 d，此條件下得到的蘋果醋的醋酸含量為48.8 g/L；蘆薈蘋果保健醋飲料的最佳工藝配方為：蘋果醋添加量70%、蘆薈汁添加量20%、果葡糖漿16%、檸檬酸010%，此條件下得到的蘆薈蘋果醋功能飲料的綜合評分為95.7分。[結論] 試驗研制的蘆薈蘋果醋保健飲料具有蘆薈和蘋果醋復合香味、甜酸適宜、口味醇正，且生產工藝簡單，有較好的保健功能和一定的市場開發前景。

關鍵詞保健果醋；蘆薈汁；蘋果汁；正交試驗；配方

中圖分類號S38文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）31-196-04

Study on Health Vinegar Beverage Made from Aloe Juice and Apple Vinegar

DU Guofeng， ZHU Baowei， WU Meiyi et al

（Department of Chemical Engineering， Yingkou Institute of Technology， Yingkou， Liaoning 115014）

Abstract [Objective] To develop health vinegar beverage made from aloe juice and apple vinegar. [Method] With Curacao aloe and fresh apple as raw material， using special wine yeast， high quality of vinegar bacteria， adopting shake flask fermentation method to prepare apple vinegar. The optimal technique conditions were obtained through orthogonal test. [Result] The optimal combination for acetic acid fermentation was determined by orthogonal experiments， the optimal combination was 7.0% alcohol （V/V）， the acetic acid bacteria inoculation volume was 15%（V/V）， fermentation at 30 ℃ for 7 days， under this condition， the concentration of the acetic acid of apple vinegar was 48.8 g/L.The optimal process formula of aloe apple vinegar beverage was studied by orthogonal experiments， the optimal process formula was determined to consist of 70% apple vinegar， 20% aloe juice， 16% high fructose syrup， 0.10% citric acid. The comprehensive score of health beverage made from aloe juice and apple vinegar was 95.7. [Conclusion] The health beverage has composite fragrance of aloe juice and apple vinegar with taste suitable and unique flavor. And the production process is simple， has good health care function and certain market development prospect

Key words Health vinegar； Aloe juice； Apple juice； Orthogonal experiments； Formula

受生態環境的破壞、生活節奏的加快、精神壓力過大等因素的影響，現代人很容易處于亞健康狀態，而人的健康取決于免疫力。蘆薈含有蘆薈素、蘆薈酊、蘆薈甘露聚糖、17種游離氨基酸、21種有機酸、礦物質、維生素等多種功能成分[1]，能改善免疫功能，防止便秘，預防結腸炎，治療胃潰瘍和十二指腸等胃疾病，降低血脂血糖，改善循環系統，增強食欲，防止消化系統的疾病[2]。可見，蘆薈是開發保健食品的理想原料，它的開發迎合了現代人對天然食品、營養保健、健康養生的需求。

蘋果是遼南主要水果品種之一，具有生津止渴、潤肺除煩、健脾益胃、養心益氣等功效[3]。近年來，以果代糧釀造的水果醋，提升了食用醋的風味和保健功能。如蘋果醋是以蘋果為原料，經微生物發酵而成，其顏色淡黃、澄清透明、風味清爽，具有軟化血管、預防心腦血管疾病等保健作用[4]。然而現如今市場上果醋品種還比較單一，口味相對單調，而復合型果醋可以彌補其不足，越來越受到人們的青睞。筆者結合蘆薈與蘋果的多種生理功能，采用二者為初始原料，選用果酒專用酵母菌、高效果醋菌作為發酵菌種，以搖瓶發酵法制備蘋果醋，將其與新鮮脫苦脫澀蘆薈汁調配，開發研制蘆薈蘋果醋。該產品生產工藝簡單，老少皆宜飲用，具有較好的保健功能，并具有一定的市場開發前景。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試原料。

鮮蘆薈，市售庫拉索蘆薈[Aloe vera （L.）Aloe barbadensis Miller]，2年生以上。

1.1.2菌種。帝伯仕果酒專用酵母，帝伯仕果醋菌。

1.1.3主要試劑。法國進口帝伯仕果膠酶，抗壞血酸，0.1 mol/L氫氧化鈉，1%酚酞指示劑，氯化鈉，高錳酸鉀，稀鹽酸，聚乙烯吡咯烷酮（PVP），β環狀糊精，檸檬酸，果葡糖漿（75%）。

1.1.4培養基。果醋菌活化培養基：葡萄糖1%、酵母膏1%、碳酸鈣1.5%，115 ℃滅菌20 min，滅菌后加2%的無水乙醇。果醋菌擴大培養基：磷酸二氫鉀0.05%、硫酸鎂003%、酵母膏1%、麥芽糖5%，121 ℃滅菌15 min，滅菌后加5%的無水乙醇。

1.1.5主要儀器設備。

果蔬打漿機，恒溫振蕩培養箱，pHS3C型酸度計，高壓滅菌鍋，分析天平，恒溫水浴鍋，果酒專用酒精度計，堿式滴定管。

1.2工藝流程

1.2.1蘆薈原汁的制備流程[5]。具體工藝流程見圖1。

1.2.2蘆薈蘋果醋制作工藝流程。具體工藝流程見圖2。

1.3操作要點

1.3.1蘆薈原汁的制備[6]。

挑選新鮮的蘆薈葉，人工漂洗清除蘆薈葉表面的泥土、灰塵、微生物等。用2%的鹽水浸泡20 min，除去其上的病菌、蟲卵和殘留的農藥，接著用清水漂

洗掉表面的鹽水。去掉邊緣刺齒，切去基部和頂部，有黃綠

色汁液流出，將切口向下使汁液流盡，再用清水洗凈。用02% NaOH 溶液45 ℃處理10 min，去除蘆薈葉表皮內的大量苦味素（蘆薈寧、蘆薈苦素等），然后將原料放入沸水蒸汽中汽蒸3 min，破壞氧化酶的活性，去除組織中的部分氣體。待冷卻后，將蘆薈葉放入打漿機內，同時加入0.1%抗壞血酸與0.05%檸檬酸進行打漿，可保持蘆薈原有的色澤和維生素。向蘆薈勻漿中加入0.1%的果膠酶，調pH 4.5，放入38 ℃恒溫水浴鍋中酶解1 h，期間不斷攪拌以加快果膠類物質的酶解。將酶解液90 ℃恒溫滅酶10 min，冷卻后離心，棄沉淀，向上清液中添加0.4%聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和0.4% β環狀糊精對蘆薈原汁進行脫苦脫澀處理，最后過濾離心得澄清蘆薈原汁。

1.3.2蘋果汁的制備。

挑選無機械損傷的新鮮蘋果，用稀鹽酸泡5 min，再用高錳酸鉀清洗，流動水漂洗后去皮、取果肉，放入1%的食鹽水中浸泡護色。取出切成小塊，加入一半果肉體積的純凈水和0.1%抗壞血酸以保護果汁的色澤和營養價值，打漿得果汁原漿，90 ℃恒溫放置10 min，鈍化漿液中的各種酶，冷卻后加入0.1%的果膠酶，調pH 4.5，45 ℃恒溫酶解1 h，期間不斷攪拌以加快果膠類物質酶解，將酶解液90 ℃恒溫滅酶10 min，冷卻后過濾得蘋果汁。

1.3.3菌種活化。

將121 ℃滅菌30 min的無菌水50 ml 冷卻至37～38 ℃，加入果酒專用酵母0.2 g，輕輕搖勻，并每隔10 min搖瓶一次，30 min后備用。

將帝伯仕果醋菌經無菌操作接入到盛有100 ml醋酸菌活化培養基的500 ml錐形瓶中，30 ℃、150 r/min振蕩培養96 h進行果醋菌的活化。取活化菌液2 ml接入到盛有100 ml擴大培養基的500 ml錐形瓶中，32 ℃、150 r/min下培養48 h備用。

1.3.4酒精發酵。

將“1.3.2”中的蘋果汁還原糖含量調整為13%，將其分裝于500 ml錐形瓶中（裝液量為100 ml），90 ℃滅菌10 min，冷卻至30 ℃。將果酒專用酵母活化液按05%接種量接種到上述蘋果汁中，在恒溫振蕩培養箱中150 r/min，32 ℃進行酒精發酵培養，定時測定發酵液中酒精含量，至酒精度不再明顯升高時停止發酵。

1.3.5醋酸發酵。

調整“1.3.4”中果酒發酵液的酒精含量，分裝于500 ml錐形瓶中（裝液量為100 ml），80 ℃水浴中滅菌10 min，按正交試驗設計方案接入果醋菌（菌液含菌數為2×107 CFU/ml），在恒溫振蕩培養箱中150 r/min，32 ℃進行醋酸發酵培養，發酵結束后測定發酵液中總酸含量（按醋酸含量計）。

1.3.6滅菌離心。

將醋酸發酵后的發酵液置于沸水浴中10 min滅菌，冷卻后離心，得蘋果醋粗品。

1.3.7調制 。

將蘋果醋粗品與蘆薈原汁、果葡糖漿、檸檬酸按各種配比進行調制、混勻，得蘆薈蘋果醋飲料。

1.3.8罐裝、滅菌、成品。

將調制好的蘆薈蘋果醋飲料裝入罐內，壓蓋封口后，放入滅菌鍋中，100 ℃水溫下滅菌15 min，冷卻至室溫即得成品。

1.4試驗方案設計

1.4.1蘋果汁酒精發酵最佳時間的確定。

蘋果汁經酵母菌發酵，其中的糖類物質會轉化成乙醇，定時測定其中的乙醇含量，將乙醇含量不再明顯變化的時間確定為蘋果汁酒精發酵的最佳時間。

1.4.2醋酸發酵工藝條件的確定。

在前期單因素試驗結果基礎上，選取酒精發酵后發酵液中酒精含量、果醋菌接種量、發酵溫度、發酵時間4個因素，按照表1進行正交優化試驗，以試驗終止時發酵液中所產生的總酸量（以醋酸計）為評價指標，采用極差分析法確定最優醋酸發酵工藝條件。

1.4.3蘆薈蘋果醋功能飲料的最佳配方工藝的確定。

蘋果醋、蘆薈汁、果葡糖漿、檸檬酸添加量的多少直接影響飲料的口感和風味，只有合理的配方和調配工藝才能使蘆薈汁天然飲品有良好的風味。綜合單因素試驗的結果，每因素設3水平（表2），選用L9（34）正交試驗設計表進行試驗，確定四者之間的最佳配比，優化蘆薈蘋果醋功能飲料的配方，使調制成的果醋飲料既無刺激性的醋酸味，又無較濃的蘆薈味，具有柔和的復合香味。

安徽農業科學2015年

1.5指標測定

總酸量（以醋酸計，g/L）：酸堿滴定法[7]；

酒精度（V/V）的測定：采用蒸餾后酒精度計測定法[8]；

pH：酸度計測定；

還原糖含量：DNS比色法；

感官評定：依據產品口感、狀態、色澤、香氣等感官綜合評定，采用百分制計分，感官評定標準見表3。

較好，酸甜較適度，酸味柔和較細膩，口味相對較淡，無明顯異味30～35

差，酸甜比例一般，味淡、有較濃的蘆薈澀味<30

狀態澄清透明、靜置無沉淀、搖動無懸浮物20～25

（25分）澄清較透明、靜置有些許沉淀、搖動有輕微懸浮物15～20

澄清度差，渾濁狀，有明顯懸浮物<15

色澤淡綠色或黃綠色，光澤度好15～20

（20分）棕黃色，有一定的光澤度10～15

黃褐色、較暗，光澤度較差<10

香氣（15分）香氣醇正，有蘆薈的清香和蘋果的果香以及復合果醋的復合醋香10～15

香氣相對醇正，蘆薈清香味較淡，果醋的醋香有些許刺鼻5～10

香氣較差，有明顯的刺激性氣味，幾乎聞不到蘆薈的清香味<5

2結果與分析

2.1發酵時間對蘋果汁酒精發酵的影響

對蘋果汁進行持續96 h酒精發酵培養，從第2天起每隔12 h測定發酵蘋果汁的酒精度，其變化情況見圖3。從圖3中可以看出，酒精發酵過程中，酵母菌逐漸將葡萄糖轉化為乙醇，此過程中酒精度逐漸上升，酒精發酵48 h后酒精度上升最快，72 h后酒精度上升趨于平緩。

2.2醋酸發酵工藝條件正交試驗結果

按4因素3水平的正交試驗設計方案，安排了9個處理組合進行醋酸發酵（每個處理3個平行樣），測定的各處理的醋酸產量與極差分析結果見表4。由表4可知，發酵工藝條件中影響醋酸發酵總酸量的主次因素排序依次為A、B、C、D，即初始酒精含量是影響醋酸發酵總酸產量的主要因素，酒精是醋酸菌繁殖代謝的主要營養物質。從試驗結果可以看出，在酒精含量7%時醋酸菌的生長和代謝較旺盛，醋酸發酵總酸產量較大；其次是醋酸菌接種量，接種量的多少會影響醋酸菌的發酵周期，適當增加醋酸菌的添加量，可以縮短醋酸發酵周期，并減少了雜菌污染的機會；再次是發酵溫度，發酵溫度過低不利于醋酸菌的生長，產酸也低。醋酸發酵溫度過高會造成部分乙酸被氧化，菌體老化加快，導致發酵液總酸含量下降；最后是發酵時間的影響，在接種量足夠的情況下，醋酸發酵迅速，時間影響較小。根據醋酸發酵正交試驗極差分析結果可知，利用帝伯仕果醋菌發酵蘋果汁產酸的最佳條件為A3B3C2D3，即酒精度為7.0%（V/V）、接種量為15%（V/V）、發酵溫度為30 ℃、發酵時間為7 d。以此組合開展驗證試驗，獲得的蘋果醋的醋酸含量為4.88 g/L，故以此作為后續試驗蘋果醋的發酵條件。方差分析顯示，因素A（酒精含量）各水平對總酸產量的影響達到非常顯著水平（FA=7.409>F0.05=5.143），因素B（接種量）各水平對總酸產量具有一定影響，但未達到顯著水平（F0.1=3.463>FB=1.793>F0.25=1.762），說明初始酒精含量是帝伯仕果醋菌發酵蘋果汁產酸的主要因素，該試驗中7.0%的初始酒精含量為果醋菌發酵產酸的最佳酒精添加量。FC=0.204 3，FD=0.110 2，F誤差=0.110 2，F修正誤差=0.141 6。

2.3蘆薈蘋果醋功能飲料的最佳配方工藝條件正交試驗結果

按照“1.4.3”的設計方案，得到蘆薈蘋果醋功能飲料配方工藝的正交試驗結果（表5）。從表5可以看出，7號試驗調制成的蘆薈蘋果醋飲料綜合得分92.5分，為最高，具有蘋果醋和蘆薈汁復合醋香味、酸甜適宜。通過極差分析可以看出，影響感官評分的因素排列順序為F、E、H、G，從正交試驗的極差分析結果得出最佳配方工藝為E3F1G3H2，即蘋果醋添加量70%（醋酸發酵最佳發酵條件A3B3C2D3下所得蘋果醋）、蘆薈汁添加量20%、果葡糖漿16%、檸檬酸0.10%，上述百分比除檸檬酸為質量分數外，其余均為體積分數。按此配方進行驗證試驗，得到的蘆薈蘋果醋功能飲料的綜合評分為95.7分。

方差分析顯示，E（蘋果醋添加量）和F（蘆薈汁添加量）2個因素各水平對蘆薈蘋果醋功能飲料的綜合評分影響較大。其中F（蘆薈汁添加量）的影響達到了非常顯著的水平（F>F0.01），添加量大蘆薈味較濃、味道不柔和，添加量小醋味太濃、聞不到蘆薈的清香；E（蘋果醋添加量）的影響也達到了顯著的水平（F>F0.1），說明蘋果醋和蘆薈汁的添加量為感官評分的主要影響因素，它們添加量的不同對蘆薈蘋果醋功能飲料口感影響比較大。

2.4蘆薈蘋果醋成品質量

2.4.1感官指標。

色澤：蘆薈蘋果醋產品呈淺綠色或黃綠色，光澤度好。

香氣：蘆薈蘋果醋具有蘆薈和蘋果醋的復合香味，香氣醇正。

口感：甜酸爽口，酸味柔和細膩，清香綿長醇厚，口感滑潤豐實，無苦澀等異味。

狀態：外觀穩定，澄清透明，無懸浮物及沉淀物。

2.4.2微生物指標。

細菌總數≤10 000 個/ml，大腸菌群≤40 個/ml，致病菌不得檢出。

3討論

南京中醫藥大學2002年對庫拉索蘆薈制作的飲料進行了藥理毒理試驗（LD50、蓄積毒性、最大耐受量），結果發現，小鼠生長狀況均顯示正常，對小鼠解剖觀察，其臟器無不良病變。說明庫拉索蘆薈飲料安全無毒、無副作用，可以放心飲用[9]。

該研究選用的果葡糖漿，對果醋飲料色、香、味的調制均優于蔗糖。在蘆薈蘋果醋飲料中加入甘薯果葡糖漿，還可避免因食用蔗糖而引起的血管硬化、身體發胖等。

蘆薈原汁本身味道較苦澀，選用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）與β環狀糊精，吸附和包埋苦味物質（蘆薈寧、蘆薈苦素等），蘆薈所含總黃酮和總蒽醌類有機物損失小。將脫苦脫澀的新鮮蘆薈汁加入到蘋果醋中，調制成的蘆薈蘋果醋功能飲料酸味柔和細膩，清香綿長。

2003年南昌大學朱志懷采用向添加了一定糖分的蘆薈汁中接種酵母菌進行發酵的方法生產低酵度的飲料，得到的產品具有或濃或淡的臭味，口感不適，失去了蘆薈的清爽幽香味。該研究將新鮮蘆薈汁添加到發酵好的蘋果醋中，通過調制得到口感醇正的功能果醋飲料[10]。

由于蘆薈葉中富含果膠質和其他植化成分，為了提高產品的穩定性，可加入羧甲基纖維素鈉與海藻酸鈉進行小試，確定最佳添加量，使得蘆薈蘋果醋的成品具有較好的穩定性、流動性、透明度[11]。

蘆薈蘋果醋作為一種新型保健品，其有效成分含量需進一步進行定量分析。

參考文獻

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