枳椇果醋發(fā)酵工藝優(yōu)化研究

歐陽(yáng)劍，王 晶

（1.杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司，浙江杭州 310026；2.吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南吉首 416000）

枳椇又名拐棗、雞爪子、萬(wàn)壽果，為鼠李科枳椇屬高大喬木，果實(shí)呈漿果狀，核果近似球形，成熟時(shí)為黃褐色或棕褐色，種子為暗褐色或黑紫色。枳椇果柄的肉質(zhì)肥厚、扭曲，呈紅褐色，氣味沁人心脾，果實(shí)富含糖分、蘋(píng)果酸、鈣、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)和黃酮等活性物質(zhì)，具有一定的營(yíng)養(yǎng)保健功能[1]。枳椇果梗的果肉含有蔗糖、葡萄糖、果糖等物質(zhì)。枳椇果梗每100 g含粗脂肪74 mg，粗蛋白質(zhì)3.07 mg，總酸345.8 mg，VC 16.29 mg，是一種具有較大開(kāi)發(fā)價(jià)值的野生果類(lèi)資源[2]。李時(shí)珍的《本草綱目》中稱(chēng)其“甘，平，無(wú)毒，具有止渴除乏，膈熱”的作用。枳椇果實(shí)中含葡萄糖及蘋(píng)果酸鈣，除生食外，將其蒸熟加入酒中，可供人體滋補(bǔ)養(yǎng)血[3]，亦可加工成果酒、果醋、果汁和果茶等多種產(chǎn)品，成為老少皆宜的多種保健食品。試驗(yàn)以枳椇為主要原料，不僅具有水果的特點(diǎn)，味道酸甜，與普通醋、酸味飲料相比，溫和不刺激，同時(shí)還具有保健作用。

1 材料與儀器

枳椇，購(gòu)于吉首市八月樓農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；安琪釀酒高活性干酵母；醋酸菌（滬釀1.01）。

果膠酶，上海瑞永生物科技有限公司提供；酵母浸膏、碳酸鈉、硫代硫酸鈉、碘、碘化鉀、濃硫酸、果膠、可溶性淀粉、無(wú)水乙醇，以上試劑均為分析純；蔗糖、食用酒精，均為食品級(jí)。

SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱；HZQ-QA型全溫培養(yǎng)搖床；紫外分光光度計(jì)，日本島津公司產(chǎn)品；DS-1型電動(dòng)組織搗碎機(jī)，上海標(biāo)本模型廠產(chǎn)品；HH-S2型恒溫水浴鍋，金壇市成輝儀器廠產(chǎn)品；數(shù)字式pH計(jì)，上海精科公司產(chǎn)品；YXQ-SG46-280S型手提式壓力蒸汽滅菌鍋；DT202型電子天平，常熟市意歐儀器儀表有限公司產(chǎn)品；酒精度折光儀，杭州陸恒生物科技有限公司產(chǎn)品；WYT手持糖量計(jì)，泉州光學(xué)儀器廠產(chǎn)品。

2 試驗(yàn)方法

2.1 工藝流程

枳椇果梗→清洗→破碎（果梗與水質(zhì)量比1∶1.5）→浸提（果膠酶）→離心過(guò)濾→滅酶殺菌→酒精發(fā)酵→酒醪→醋酸發(fā)酵→枳椇醋。

2.2 操作要點(diǎn)

（1）選料。選成熟、無(wú)破損、無(wú)腐爛、無(wú)病蟲(chóng)害的新鮮枳椇果。

（2）去籽。枳椇果中的籽對(duì)口感影響較大，加工前應(yīng)先去籽。

（3）清洗。用清水洗凈，去除表面的灰塵、沙子、微生物及枝葉等。

（4）破碎。加入枳椇果質(zhì)量1.5倍的飲用水充分破碎打漿。

（5） 浸提。加入15 U/g果膠酶浸提1.5 h，提高出汁率。

（6） 過(guò)濾離心。經(jīng)4層紗布過(guò)濾后，以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心15 min可得果汁，實(shí)現(xiàn)漿與渣分離。

（7） 酸糖調(diào)整。加入蔗糖糖將糖度調(diào)至14%左右，加檸檬酸調(diào)節(jié)pH值約為4.0。

（8）干酵母活化。按試驗(yàn)用量稱(chēng)取活性干酵母，在36℃條件下，用2%的糖水復(fù)水20 min，于32℃下活化30 min，有大量氣泡產(chǎn)生時(shí)即可使用[4]。

（9）酒精發(fā)酵。取處理好的枳椇果漿裝入三角燒瓶，按處理后枳椇用量加入活化酵母，加入量為1.2 g/L，用保鮮膜密封，放入32℃的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行酒精發(fā)酵7 d，得枳椇果酒。枳椇酒分離、過(guò)濾，得澄清溶液，此時(shí)酒精度約為6.2%。

（10）醋酸菌活化。醋酸菌活化培養(yǎng)基：葡萄糖1%，酵母膏1%，0.1 MPa蒸汽壓力滅菌30 min，滅菌后冷卻至70℃，加入4%的無(wú)水乙醇。保藏菌種經(jīng)無(wú)菌操作接入醋酸菌活化培養(yǎng)基100 mL錐形瓶中，4層紗布封口，在32℃條件下，搖床培養(yǎng)48 h。

2.3 酸度的測(cè)定

酸度的測(cè)定，采用NaOH滴定法[5]。

2.4 單因素試驗(yàn)[6]

取100 mL枳椇酒置于250 mL錐形瓶中，調(diào)整酒精度8%，發(fā)酵溫度30℃，再分別加入體積分?jǐn)?shù)為1%，2%，3%，4%，5%的活化醋酸菌，恒溫培養(yǎng)4 d，測(cè)定產(chǎn)酸量隨醋酸菌接種量變化而變化的情況。探索醋酸菌接種量不同，其他條件均相同的條件下，對(duì)枳椇醋酸發(fā)酵的影響。

醋酸菌接種量為2%，分別在28，30，32，34，36℃恒溫發(fā)酵，培養(yǎng)4 d，測(cè)定產(chǎn)酸量隨發(fā)酵溫度的變化情況，探討其他條件均相同的情況下不同發(fā)酵溫度對(duì)枳椇醋酸發(fā)酵效果的影響。

醋酸菌接種量為2%，發(fā)酵溫度30℃，在恒溫培養(yǎng)條件下發(fā)酵，分別測(cè)定2，4，6，8，10 d醋酸菌的產(chǎn)酸量情況，探討其他條件均相同的情況下不同時(shí)間對(duì)枳椇醋酸發(fā)酵效果的影響。

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

3.1.1 醋酸菌接種量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

醋酸菌接種量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響見(jiàn)圖1。

圖1 醋酸菌接種量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

由圖1可以看出，枳椇發(fā)酵的產(chǎn)酸量隨醋酸菌接種量的增多而增多。當(dāng)醋酸菌接種量達(dá)到4%時(shí)，產(chǎn)酸量接近平穩(wěn)后有稍微下降的趨勢(shì)，說(shuō)明此醋酸菌接種量為醋酸發(fā)酵最佳的菌種接種量，故選擇3%～5%接種量為宜。

3.1.2 發(fā)酵溫度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

發(fā)酵溫度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響見(jiàn)圖2。

圖2 發(fā)酵溫度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

由圖2可以看出，枳椇醋酸發(fā)酵的產(chǎn)酸量隨著發(fā)酵溫度的升高而增多，當(dāng)發(fā)酵溫度達(dá)到34℃時(shí)，產(chǎn)酸量達(dá)到最高值后產(chǎn)酸量有下降的趨勢(shì)，說(shuō)明此溫度為醋酸菌的最佳發(fā)酵溫度，故選擇32～36℃條件下進(jìn)行發(fā)酵為宜。

3.1.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋酸發(fā)酵的影響見(jiàn)圖3。

由圖3可以看出，枳椇醋酸發(fā)酵階段的產(chǎn)酸量隨著發(fā)酵時(shí)間的增長(zhǎng)而上升的趨勢(shì)，當(dāng)?shù)竭_(dá)發(fā)酵時(shí)間為8 d時(shí)，產(chǎn)酸量趨于穩(wěn)定，也就是枳椇醋酸達(dá)到了發(fā)酵的最佳天數(shù)，故選擇發(fā)酵6～10 d為宜。

圖3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

3.2 醋酸發(fā)酵優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)確定的枳椇醋酸發(fā)酵工藝參數(shù)的適宜范圍，設(shè)計(jì)的正交試驗(yàn)中，建立醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間3個(gè)因素。通過(guò)正交試驗(yàn)了解3個(gè)因素對(duì)醋酸發(fā)酵的影響程度，確定枳椇醋酸發(fā)酵時(shí)醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間3個(gè)因素最佳組合。

正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1，醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)分析記錄見(jiàn)表2，醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)方差分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表1 正交試驗(yàn)因素水平

表2 醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)分析記錄

由表3中極差R可以很清楚的看出，B＞A＞C，說(shuō)明正交試驗(yàn)的各因素水平中醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間對(duì)枳椇保健醋醋酸發(fā)酵產(chǎn)酸量的影響是依次減小的。其中，醋酸菌接種量對(duì)醋酸菌產(chǎn)酸量影響較為明顯，在枳椇醋發(fā)酵過(guò)程中應(yīng)該要嚴(yán)格控制這個(gè)因素。從表3中的優(yōu)水平可以看出，發(fā)酵工藝條件的最優(yōu)組合為A3B2C3，即發(fā)酵溫度34℃，醋酸菌接種量4%，發(fā)酵時(shí)間10 d，在此優(yōu)化工藝條件下進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)最終測(cè)得的產(chǎn)酸量平均值達(dá)到2.47 g/100 mL。從表4中可以看出，在不考慮交互作用的情況下，發(fā)酵溫度、醋酸菌接種量、發(fā)酵時(shí)間對(duì)枳椇醋的醋酸發(fā)酵有影響，其中醋酸菌接種量對(duì)其影響最為顯著，其他都不顯著。

表3 醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)方差分析數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，枳椇保健醋在醋酸發(fā)酵階段過(guò)程的優(yōu)化工藝條件為酒精度調(diào)節(jié)約6.2%，醋酸菌接種量4%，發(fā)酵溫度32℃，發(fā)酵時(shí)間10 d，在此優(yōu)化條件下，產(chǎn)酸量達(dá)到2.47 g/100 mL，發(fā)酵得到的枳椇保健醋酸度高、風(fēng)味好。利用枳椇發(fā)酵成的果醋風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富，具有養(yǎng)生保健功能，且口感酸爽、生津止渴，可成為日常生活中人們的健康飲品。