桤叶唐棣-蓝莓复合果醋的研制

桤叶唐棣-蓝莓复合果醋的研制
张卓睿;鲍虞园;姜贵全;毛迪锐
【摘要】以桤叶唐棣、蓝莓为主要原料,对桤叶唐棣蓝莓复合果醋的生产工艺进行了研究.通过单因素试验分析,确定桤叶唐棣和蓝莓适宜质量比为1∶2;通过正交试
验分析,得到酒精发酵的最佳条件为初始糖度18％,酵母接种量0.10％,发酵温度28℃,发酵时间6d,在此条件下酒精度可达9.4％vo1;由响应面试验确定醋酸发酵的最佳工艺条件为初始酒精度7％vol,发酵温度30℃,醋酸菌接种量为12％,此条件下发酵所得的复合果醋中总酸含量可达5.33 g/100 mL.
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2016(035)011
【总页数】5页(P181-185)
【关键词】桤叶唐棣;蓝莓;果醋;响应面
【作者】张卓睿;鲍虞园;姜贵全;毛迪锐
【作者单位】北华大学林学院,吉林吉林132013;北华大学林学院,吉林吉林132013;北华大学林学院,吉林吉林132013;北华大学林学院,吉林吉林132013
【正文语种】中文
【中图分类】TS275.4
果醋是以水果或果品加工下脚料为主要原料，经发酵酿制而成的一种健康饮品，近年来随着人们健康饮食观念的日益加深，果醋以其独特的养生功效越来越受到欢迎，而各种风味别致的复合果醋也应运而生[1-3]，在功能饮料市场拥有较大的开发潜
力，市场前景广阔。

蓝莓学名越桔，其所含的熊果酸、花色苷、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）等生物活性成分具有抗氧化、降血糖、防癌、抗菌、改善记忆力、保护视力等功效[4-7]。

桤叶唐棣（Amelanchier alnifoliaNutt）亦称高钙唐棣[8]，果实钙含量较高，还含原花青素、花色苷、绿原酸等成分，具有抗氧化、降血脂、预防癌症、降糖尿等保健作用[9-12]。

桤叶唐棣和蓝莓皆属于浆果，贮运性较差。

本试验将桤叶唐棣和蓝莓混合发酵制成复合果醋，不仅能丰富果醋品种，而且可以为桤叶唐棣和蓝莓的开发拓展思路，以期为其深加工利用奠定理论基础和技术支撑。

1.1 材料与试剂
桤叶唐棣：采于蛟河林场；蓝莓：市售；葡萄酒专用酵母：湖北安琪酵母股份有限公司；醋酸菌：上海迪发酿造生物制品有限公司；蔗糖（一级）：市售；葡萄糖、琼脂、酵母膏：北京奥博星生物技术有限公司；亚硫酸氢钠、碳酸钙、氢氧化钠（分析纯）：天津市福晨化学试剂厂；壳聚寡糖（分析纯）：北京正天成澄清技术有限公司；果胶酶（500 U/mg）：上海瑞永生物科技有限公司。

酵母菌活化：将酵母加入10倍体积的2%蔗糖溶液中，搅匀，35℃条件下活化30 min[13]。

醋酸发酵培养基：按10%葡萄糖、2%碳酸钙、2%琼脂、1%酵母膏和100 mL水配成培养基，杀菌后，制成斜面接种醋酸菌，30℃培养72h。

活化的醋酸菌接入灭菌后的桤叶唐棣-蓝莓酒中，30℃、120 r/min恒温振荡培养30 h，连续扩培2次，进入对数生长期时即可作为种子液[14]。

1.2 仪器与设备
LDZX-40Ⅱ型立式自动电热压力蒸汽灭菌器：上海申安医疗器械厂；BS-1E型恒温振荡培养箱：金坛市华城开元实验仪器厂；RHB80手持式糖量折光仪：泰斯特仪器有限公司；YP-5108料理机：慧溪市宇普电器有限公司；JH722S型可见分光
光度计：上海菁华仪器有限公司。

1.3 方法
1.3.1 工艺流程及操作要点
清洗破碎：选择成熟度好、无病虫害的桤叶唐棣和蓝莓，流水洗净后，用料理机破碎处理；酶解：向破碎后的果浆中加入0.05%的果胶酶，在45℃条件下酶解4 h；成分调整：用蔗糖调整混合汁的糖度至最适值，同时加入0.04%的NaHSO3。

成
分调整后的混合汁在75℃保温15 min，以达到灭酶灭菌的效果；陈酿、过滤、澄清：将发酵好的复合果醋置于14℃陈酿30 d，然后加入1%的壳聚寡糖，在30℃条件下澄清2 h，8 000 r/min离心5 min过滤；杀菌：将澄清后的复合果醋装入容器中，常压条件下于80℃杀菌15～20min。

1.3.2 酒精发酵试验
以酒精度为评定指标，参照文献[15]的方法分别考察初始糖度（12%、14%、16%、18%、20%、22%），发酵温度（26℃、28℃、30℃、32℃、34℃），
发酵时间（3d、4d、5d、6d、7 d、8 d），酵母接种量（0.02%、0.04%、
0.06%、0.08%、0.10%、0.12%）对酒精发酵的影响，并在单因素试验基础上，进行L9（34）正交试验分析优化酒精发酵条件，因素与水平见表1。

1.3.3 醋酸发酵试验
以总酸含量为评定指标，参照文献[3，13-14]的方法考察醋酸菌接种量（6%、8%、10%、12%、14%）、酒精度（5%vol、6%vol、7%vol、8%vol、9%vol）、发酵温度（26℃、28℃、30℃、32℃、34℃）对醋酸发酵的影响，并在单因素试验基础上进行响应面试验，优化醋酸发酵条件，响应面试验因素与水平编码见表2。

1.3.4 测定方法
酒精度：酒精比重计法[16]；总酸（以醋酸计）：酸碱滴定法[17]；总糖含量：手持式糖量折光仪测定。

2.1 桤叶唐棣与蓝莓最佳质量比的确定
桤叶唐棣汁和蓝莓汁分别按质量比5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5混合，调整初始糖度至14%，接入0.06%的酵母菌，于28℃恒温培
养箱中发酵5 d，所得酒液接入10%的醋酸菌，120 r/min、30℃恒温摇床上发酵7 d后测定总酸，结果如图1所示。

由图1可以看出，随着蓝莓添加比例的增加，复合果醋的产酸量逐渐增大，当桤
叶唐棣和蓝莓的配比超过1∶2后，增加幅度趋于平缓，而蓝莓添加比例过高会减弱桤叶唐棣的风味。

因此，综合考虑确定桤叶唐棣和蓝莓的适宜质量比为1∶2。

2.2 酒精发酵条件优化
2.2.1 初始糖度对酒精发酵的影响
由图2可知，随着糖度的升高，酒精度呈先上升后下降的趋势；在糖度为18%时
酒精度达到最大值7.2%vol，之后糖度再升高反而会抑制酵母活性，使酒精度下降。

因此，选择适宜的糖度为18%。

2.2.2发酵温度对酒精发酵的影响
由图3可知，随着发酵温度的升高，酒精度呈先上升后下降的趋势发酵；温度为28℃时酒精度达最大值7.3%vol，高于或低于该温度，都会影响酶及酵母的活性，酒精度较低。

因此，选择适宜的发酵温度为28℃。

2.2.3 发酵时间对酒精发酵的影响
由图4可知，随着发酵时间的延长，酒精度呈先上升后缓慢下降的趋势；其中，
酒精度在第6天达最大值8.2%vol，之后再延长发酵时间，酒精度反而会缓慢下降。

因此，选择适宜的发酵时间为6 d。

2.2.4 酵母接种量对酒精发酵的影响
由图5可知，随着酵母接种量的增加，酒精度先快速上升后缓慢上升；当酵母接
种量＞0.08%后，酒精度增加不显著。

因此，选择适宜的酵母接种量为0.08%。

2.2.5 酒精发酵条件优化正交试验
酒精发酵条件优化正交试验结果与分析见表3，方差分析见表4。

由表3、表4可知，初始糖度（A）和发酵温度（B）是极显著性因素，发酵时间（C）是显著性因素。

影响酒精发酵的主次因素为发酵温度＞初始糖度＞发酵时间＞酵母接种量。

通过各因素优水平可知酒精发酵的最佳工艺条件为A2B2C2D3，即初始糖度18%，发酵温度28℃，发酵时间6 d，酵母接种量0.10%。

按此条件进行验证性试验，测得酒精度为9.4%vol。

2.3 醋酸发酵条件优化
2.3.1 醋酸菌接种量对醋酸发酵的影响
由图6可知，随着醋酸菌接种量的增加，果醋的总酸呈先上升后下降的趋势；接种量为12%时复合果醋总酸达最大值5.12 g/100 mL，之后再增加接种量，醋酸菌的生长繁殖将过多消耗营养底物而导致产酸量降低。

因此，确定适宜的醋酸菌接种量为12%。

2.3.2 酒精度对醋酸发酵的影响
由图7可知，随着酒精度的升高，果醋的总酸呈先上升后下降的趋势；当酒精度为7%vol时产酸量达最大值5.18 g/100 mL，之后再增加酒度会使醋酸菌活性受到抑制而产酸量降低，因此，确定适宜的酒精度为7%vol。

2.3.3 发酵温度对醋酸发酵的影响
由图8可知，随着发酵温度的升高，果醋的总酸呈先上升后下降的趋势；当发酵温度为30℃时，总酸度值最高，为5.26g/100mL，可知该温度是醋酸菌发酵的最适宜温度。

因此，确定适宜的发酵温度为30℃。

2.3.4 醋酸发酵的响应面试验分析
醋酸发酵响应面试验结果见表5，方差分析结果见表6。

利用Design-Expert8.0.6软件对表5结果进行回归拟合，得到桤叶唐棣-蓝莓果
醋的总酸含量（Y）对应酒精度（A）、发酵温度（B）和醋酸菌接种量（C）的二次多项回归方程为：
由表6可知，回归模型P＜0.000 1，说明试验所得二次回归方程极显著，具有统
计学意义，而失拟项P=0.743 4＞0.05，差异不显著，说明所建立回归模型可对
结果进行预测；决定系数R2=0.995 0，精密度为31.714＞4，表明方程拟合度和可信度均较高[13]。

综上所述，利用该回归方程可优化桤叶唐棣-蓝莓复合果醋的
醋酸发酵工艺条件。

根据回归方程一次项系数绝对值的大小，可知影响复合果醋总酸的主次因素为酒精度（A）＞发酵温度（B）＞醋酸菌接种量（C），三个因素交互作用的响应曲面见图9。

由图9可知，试验点范围内都产生了最大值，说明所选水平合理，能反映出对总
酸的影响趋势。

其中酒精度与醋酸菌接种量的交互作用（P＜0.000 1）、发酵温
度与醋酸菌接种量的交互作用（P=0.0019＜0.01）对酸度的影响极显著，表现为
曲面陡峭，等高线呈椭圆形，而酒精度与发酵温度的交互作用（P=0.038＜0.05）曲面稍显平滑，等高线略趋变圆，说明其对酸度的影响略低于前两者。

通过响应面得出醋酸发酵的最佳工艺条件为酒精度6.73%vol，发酵温度29.76℃，醋酸菌接种量12.41%，对应总酸响应值为5.39 g/100 mL。

为方便实际操作，将最佳条件修正为酒精度7%vol，发酵温度30℃，醋酸菌接种量为12%，按此条件进行3次平行验证试验，测得酸度平均值为5.33 g/100 mL，与回归方程预测值
相差0.06 g/100 mL，实际值与预测值基本吻合。

本试验通过单因素、正交、响应面试验研究桤叶唐棣-蓝莓复合果醋发酵条件优化。

结果表明，桤叶唐棣与蓝莓复配的最佳质量比为1∶2，酒精发酵的最佳工艺条件
为初始糖度18%，酵母菌接种量0.10%，发酵温度28℃，发酵时间6 d，在此条件下酒精度可达9.4%vol；醋酸发酵的最佳工艺条件为酒精度7%vol，发酵温度
30℃，醋酸菌接种量为12%，此条件下所制得复合果醋的总酸含量可达到
5.33g/100mL。

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