龍葵果醋飲料的研制

朱暢，李偉

（1.吉林工程職業(yè)學院食品工程分院，吉林四平136000；2.吉林工程職業(yè)學院生物工程分院，吉林四平136000）

龍葵（Sloanum nigrum L.）是一年生草本植物，茄科（Solamaceae），茄屬（Solanum），又稱黑天天、苦葵等[1]。龍葵的果肉甜多汁，營養(yǎng)成分豐富，其中VC、VB的含量相當高，每100 g含VC40.10mg，VB10.877mg，VB21.057mg，是補充VC、VB的良好資源。同時，還含有人體必需的7種氨基酸，其含量可以和糧食相媲美[2]。龍葵果還含有多種礦物質元素，每100 g含鉀74.88 mg、鈣13.9 mg、鎂 56.7 mg、鐵 2.2 mg、鋅 0.4 mg、磷 133 mg、碘 5.45 mg。這些元素對人體的健康有著不可或缺的作用[3]。近代研究表明龍葵果含有生物堿、多糖、皂苷、礦物質、維生素等成分，使得其具有抗腫瘤、抑菌和抗病毒、抗炎與抗休克等多方面功效，對人類提高機體免疫力有著重要作用[4]。龍葵果肉酸甜可口，可作為野生水果食用，還可加工成果醬、果酒、飲料、罐頭和果凍等。本試驗以龍葵果為原料研制果醋飲料，通過對龍葵果的利用，不僅可為果醋類消費市場提供新型的產品，另外對提高龍葵果的經濟價值也有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：龍葵，秋季采自四平市區(qū)南湖公園草叢中，成熟飽滿，呈紫黑色，無破裂及蟲害。

試驗菌種：酵母菌：釀酒高活性干酵母（廣東丹寶利酵母有限公司）；醋酸菌（滬釀1.41）購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。

試劑：果膠酶（2.3 U/mg）武漢市華順生物技術有限公司；亞硫酸氫鈉：天津市德恩化學試劑有限公司。

1.2 試驗儀器設備

組織搗碎勻漿機（DS-1型）：江蘇金壇醫(yī)療儀器廠；電子天平（FA1140型）：鄭州南北儀器設備有限公司；榨汁器（OK1092型）：佛山歐科電器有限公司；循環(huán)水式真空泵（SHZ-D（Ⅲ））：上海旦鼎國際貿易有限公司；手持糖度計（WYT-4型）：泉州中友光學儀器有限公司；電子恒溫水浴鍋（DZKW-4型）：金壇市金南儀器制造有限公司；壓力蒸汽滅菌器（BXM-30R型）：上海佑科儀器儀表有限公司；單人超凈工作臺（SW-CJ-1D型）：蘇州凈化設備有限公司；生化培養(yǎng)箱（SPX-250B-Z型）：上海博訊實業(yè)有限公司；數(shù)顯酸度計（PHS-25）：上海佑科儀器儀表有限公司；酒精計（501）：青縣燕河儀器儀表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 果醋飲料的生產工藝

1.3.1.1 工藝流程

1.3.1.2 操作要點

1）龍葵果的預處理：挑選顆粒飽滿，成熟度良好，無蟲害、霉變的龍葵果，清水洗滌，瀝干，進行打漿粗破碎，加入0.05%的護色劑NaHSO3使龍葵果留有紫黑的色澤[5]。

2）酶解：處理好的龍葵果漿加入活化后0.015%的果膠酶，置于50℃環(huán)境中酶解5 h[6]。

3）成分調整：為酒精發(fā)酵和后期醋酸發(fā)酵順利進行，對龍葵漿汁的含糖量進行調整。

4）酒精發(fā)酵：稱取0.2 g的干酵母，按與水1∶20的比例投放于37℃溫水，在35℃～38℃水中活化1 h后待用。將活化好的酵母菌種接入已滅菌的龍葵漿汁中發(fā)酵，并添加等量硫酸銨，補充微生物生長所需要的氮源，定期測定酒精度，當殘?zhí)呛康陀?%時，酒精度數(shù)值不再上升，即為發(fā)酵終點。

5）醋酸發(fā)酵：將活化好的醋酸菌接入已經發(fā)酵完成并進行殺菌處理龍葵酒液中，然后把其放在搖床培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，溫度控制在30℃，每10 h測一次酸度，當酸值趨于穩(wěn)定不在升高，剩余酒精含量少于0.1%時即為醋酸發(fā)酵的終點[7]。

6）調配：將發(fā)酵完成的龍葵原果醋，與龍葵果汁按照一定比例混合后，加入龍葵汁、水、白砂糖等輔料調配成龍葵發(fā)酵果醋飲料。

7）殺菌：將果醋飲料在殺菌鍋中65℃條件下殺菌后進行灌裝。

1.3.2 酒精發(fā)酵條件的確定

本試驗在單因素試驗的基礎上，以初始pH、發(fā)酵溫度、接種量為3因素，每個因素設3個水平進行L9（33）正交試驗。以酒精度為評價指標確定最佳發(fā)酵條件。酒精發(fā)酵正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 龍葵酒精發(fā)酵正交試驗L9（33）因素水平表Table 1The factors and levels of the L9（33）orthogonal test of Solanum nigrum alcohol fermentation

1.3.3 醋酸發(fā)酵條件的確定

本試驗在單因素試驗的基礎上，以初始酒精度、接種量、發(fā)酵溫度為3因素，每個因素設3個水平進行L9（33）正交試驗。以酸度為評價指標確定最佳發(fā)酵條件。醋酸發(fā)酵正交試驗因素與水平設計見表2。

表2 龍葵醋酸發(fā)酵正交試驗因素和水平Table 2 Acetic fermentation of the factors and levels of the orthogonal test of Solanum nigrum

1.3.4 龍葵果醋飲料調配正交試驗

為了保證果醋飲料達到最佳品質效果，分別以龍葵果原汁添加量、龍葵原果醋添加量和白砂糖添加量3個變量進行優(yōu)化組合，進行正交試驗，確定果醋飲料的最佳配方。飲料調配正交試驗因素水平見表3。

1.3.5 果醋飲料產品的感官評分標準

按設計方案進行調配，最終以綜合感官品質評分為檢驗指標參考值。評分從色澤（30分）、氣味（30分）、滋味（40分）3個方面考慮，共計100分，10人進行品評及打分，最終取10人平均分為最終總分。評分標準見表4。

表3 龍葵果醋飲料調配正交試驗Table 3 Solanum nigrum fruit vinegar beverage of the factors and levels of the orthogonal test

表4 龍葵果醋飲料的質量評分標準Table 4 Standard of appraising of Solanum nigrum fruit vinegar beverage

1.3.6 理化指標測定方法

總糖含量的測定：菲林試劑法；總酸含量的測定：酸堿滴定法；酒精度的測定：酒精比重計法；可溶性固形物的測定：手持折光儀測定法；菌落總數(shù)的測定：菌落計數(shù)法[8]；大腸菌群的檢測：大腸菌群MPN計數(shù)法[9]。

2 結果與分析

2.1 酒精發(fā)酵最佳條件的確定

以初始pH、發(fā)酵溫度、接種量為3因素，酒精度為評價標準，龍葵酒精發(fā)酵正交試驗結果見表5。

表5 龍葵酒精發(fā)酵L9（34）正交試驗結果Table 5Result of alcohol fermentation L9（34）orthogonal test of Solanum nigrum

續(xù)表5龍葵酒精發(fā)酵L9（34）正交試驗結果Continue table 5Result of alcohol fermentation L9（34）orthogonal test of Solanum nigrum

由表5可知，龍葵果醋飲料酒精發(fā)酵的最優(yōu)組合為A2B2C3，pH 3.4，發(fā)酵溫27℃，酵母菌接種量2.0%，此時，酒精度為7.5%（體積分數(shù)）。由極差分析R值可知，酵母菌的接種量是影響酒精發(fā)酵的主要因素，其次是pH，影響最小的因素是發(fā)酵溫度。通過對正交試驗結果的分析可知，保證酵母菌的適合用量，是酒精發(fā)酵順利進行的關鍵前提，發(fā)酵的速度和酒液的質量受接種量的影響。酵母菌接入量過高，造成酵母利用不徹底，殘留物影響了果酒的口感和品質；反之酵母菌接入量過低，糖分則不能充分被轉化成乙醇，達不到后期醋酸發(fā)酵的品質要求，繼而影響果醋的成品質量。

2.2 醋酸發(fā)酵最佳條件的確定

以初始酒精度、接種量、發(fā)酵溫度為3因素，酸度為評價標準，龍葵醋酸發(fā)酵正交試驗結果詳見表6。

表6 龍葵醋酸發(fā)酵L9（33）正交試驗結果Table 6Result of acetic acid fermentation L9（33）orthogonal test of Solanum nigrum

由表6可知，龍葵醋酸發(fā)酵的最佳工藝組合為A2B2C3，即發(fā)酵的最佳配方為初始酒精度為4.5%，醋酸菌接菌量為15%，發(fā)酵溫度為33℃，此時酸度為5.87%。由極差分析可知，醋酸菌的接種量是影響醋酸發(fā)酵的主要因素，其次為初始酒精度，影響相對較小的是發(fā)酵溫度。通過對正交試驗結果的分析可知，保證醋酸菌的適合用量，是醋酸發(fā)酵順利進行的關鍵。發(fā)酵的速度和發(fā)酵產物的質量受接種量的多少的影響。醋酸菌接入量過高，醋酸菌利用不徹底，未達到繁殖的旺盛時期，殘留物也影響了產品口感和品質；反之醋酸菌接入量過低，酒精不能充分被轉化成醋酸，達不到預期的要求，繼而影響果醋的成品質量。

2.3 龍葵果醋飲料調配正交試驗

以龍葵汁添加量、龍葵發(fā)酵原果醋添加量和白砂糖添加量3個因素進行果醋飲料的調配優(yōu)化，用L9（33）正交表進行正交試驗，評分結果如下表7，正交試驗結果如表8。

表7 龍葵果醋飲料評分結果Table 7 Score results of Solanum nigrum fruit vinegar beverage

表8 龍葵果醋飲料調配正交試驗結果Table 8 Result of Solanum nigrum fruit vinegar beverage orthogonal test

由表8可知，試驗的最佳組合為第五組A2B2C3即最佳配方為原汁添加量為17%，果醋添加量為8%，白砂糖添加量為9%，此時龍葵果醋飲料的評分最高為90.2分。3個因素影響最大的為果汁添加量，其次白砂糖添加量，影響最小的為原果醋添加量。

2.4 龍葵果醋飲料質量檢測結果

2.4.1 感官結果

色澤：色澤金黃；香氣：有清爽的龍葵果香和協(xié)調的醋香；口感：酸甜爽口，柔和，無不良氣味；外觀：清澈透明，無雜質及懸浮物、無沉淀。

2.4.2 理化結果

總酸：0.58%；總糖15.93%；可溶性固形物含量29.2%。

2.4.3 微生物檢測結果

菌落總數(shù)≤50 cfu/mL；大腸菌群≤3 MPN/100 mL；致病菌未檢出。

3 結論

1）本文采用野生龍葵果為原料，經過酒精發(fā)酵階段和醋酸發(fā)酵階段最終釀制出龍葵果醋。原醋酸味醇厚濃郁，色澤金黃，有龍葵獨特的果香和濃郁的醋香。酒精發(fā)酵的最佳條件為：初始pH3.4，發(fā)酵溫度27℃，酵母菌接種量2.0%，此時，酒精度為7.5%（體積分數(shù)），醋酸發(fā)酵的最佳工藝組合為初始酒精度為4.5%，醋酸菌接菌量為15%，發(fā)酵溫度為33℃，此時酸度為5.87%。

2）通過正交試驗得出龍葵果醋飲料的最佳調配配方為龍葵原果汁添加量為17%，龍葵含酸量為8%，含糖量為9%，成品果醋飲料色澤金黃，澄清透亮，酸甜可口，果香誘人，醋酸醇厚濃郁，口感最好。

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[9]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T4789.3-2010食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)[S].北京:中國標準出版社,2010:1-4