生姜灰棗復合果醋發酵工藝的優化研究

張彩鳳 朱會霞 王巖 吳榮榮 苑園園 劉文月

（衡水學院生命科學學院 河北 衡水 053000）

生姜是姜科姜屬植物姜的根莖，是世界上最受歡迎的種植植物和食用香料之一，集營養、調味料和保健于一體，具有抗氧化、抗炎等多種生理功效。灰棗具有極高的營養價值和藥用價值，其中糖、粗蛋白、維生素C、cAMP 等重要食療成分的含量居百果前列，對人體具有生津、補血、降血壓、滋潤皮膚和消除疲勞的功能。果醋是一種新生的醋飲料，不僅含有釀造醋和水果的營養成分，還有酸甜可口的特點，是一種營養與保健相結合的保健飲品。

1 材料制備與工藝流程

1.1 生姜汁的制備。清洗好的鮮生姜切片(約5 mm)，放入60 ℃～70 ℃的水中煮3 min 撈出冷卻，按照生姜與水的比例為1∶10，得到生姜泥，加入0.05%檸檬酸，過濾備用。

1.2 灰棗汁的制備。清洗、去好核的若羌灰棗破碎，灰棗與水按1∶10 比例加水，放入鍋中預煮20 min，溫度為75 ℃～80 ℃，過濾備用。

1.3 復合果酸制備工藝流程。生姜汁、灰棗汁混合→調整糖含量、pH 值→酒精發酵→醋酸發酵→過濾、殺菌→冷卻→成品。

2 酒精發酵階段單因素試驗

2.1 試驗設計。酒精發酵階段分別設計初始pH 值為3.2、3.4、3.6、3.8、4.0，發酵時間分別為3 d、4 d、5 d、6 d、7 d，活化酵母添加量為2%、4%、6%、8%、10%，進行單因素試驗。通過測定比較發酵液的酒精度，得出最佳初始pH 值為3.8，最佳發酵時間為6 d，最適酵母添加量為8%。

2.2 結果與分析。根據單因素試驗結果設計3 因素3水平正交試驗，進行酒精發酵工藝優化，正交結果如表1 所示。從表1 可以知道，這3 個因素所對應的極差(R)大小順序為A＞C＞B，從而得知影響酒精發酵的主次關系依次為初始pH 值＞發酵時間＞酵母添加量。在A 因素中A2＜A1＜A3；在B 因素中，B1＜B2＜B3；在C 因素中，C3＜C2＜C1。最佳工藝組合為A3B3C1，即初始pH 值4.0，添加10%酵母，發酵5 d，在此條件下測得酒精度為5.19%vol。

表1 酒精發酵工藝優化正交試驗結果分析

3 醋酸發酵階段單因素試驗

3.1 試驗設計。收集以上發酵液進行醋酸發酵，分別設計發酵溫度為28 ℃、30 ℃、32 ℃、34 ℃、36 ℃，發酵時間為3 d、4 d、5 d、6 d、7 d，醋酸菌接種量為2%、4%、6%、8%、10%，進行單因素試驗。通過測定比較發酵液的總酸含量，得出最適發酵溫度為30 ℃，最適醋酸發酵時間為5 d，醋酸菌最適接種量為6%。

3.2 結果與分析。在單因素試驗的基礎上設計L9(33)正交試驗，以總酸含量為檢驗指標，優化醋酸發酵條件，正交試驗設計方案及結果見表2。從表2 中可以看出，這3 個因素影響醋酸發酵的主次關系依次為發酵時間＞發酵溫度＞醋酸菌接種量。在D 因素中，D2＞D1＞D3；在E 因素中，E1＞E2＞E3；在F 因素中，F1＞F3＞F2。最佳工藝組合為D2E1F1，即接種4%醋酸菌，32 ℃發酵4 d。通過驗證試驗，在此條件下測得總酸為4.95 g/kg，明顯高于組合中最大值4.1 g/kg，表明最佳工藝組合為D2E1F1。

表2 醋酸發酵工藝優化正交試驗結果分析

4 生姜灰棗復合果醋成分分析及感官評價

4.1 復合果醋中總酸含量的測定。根據GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》，采用pH 電位法測定總酸為4.95 g/kg，與NY/T2987-2016《綠色食品果醋飲料》標準≥3 g/kg 進行比較分析，總酸含量符合標準。

4.2 復合果醋中微生物衛生指標的測定。根據GB 4789.2-2016 中平板計數法和GB 4789.3-2016 中MPN法測定菌落總數和大腸菌群，與NY/T2987-2016《綠色食品果醋飲料》標準進行比較，結果見表3。由表3 可知，果醋中菌落總數和大腸菌群的測定值小于標準值，因此符合NY/T2987-2016 中菌落總數和大腸菌群的標準。

表3 微生物指標分析結果

4.3 感官評測。通過對制作完的生姜灰棗復合果醋從澄清度、香味、口感和色澤4 個方面進行感官測評，結果發現果醋的澄清度和色澤很好，而果醋的香味和口感有待提高，這也為后續研究提供了方向。