段依夢(mèng) 張衛(wèi)華 鄒小欠

得其最佳工藝參數(shù)為菠蘿汁和石榴汁的體積比為2∶1;酒精發(fā)酵的溫度為27 ℃，酵母接種量為4%，發(fā)酵時(shí)間為5 d;醋酸發(fā)酵溫度為31 ℃，醋酸菌接種量為7%，發(fā)酵時(shí)間為3 d;果醋澄清試驗(yàn)中硅膠添加量為300 mg/L，作用果醋持續(xù)40 min，透光率接近90.1%。此條件下得到每100? mL總含酸量為5.0 g，色澤為淺紅色，同時(shí)具有石榴和菠蘿風(fēng)味，酸味可口的菠蘿石榴混合果醋。

關(guān)鍵詞 菠蘿;石榴;果醋

中圖分類號(hào) TS255.47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）19-0178-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.19.052

Abstract Pineapple and pomegranate mixed fruit vinegar was prepared by single factor experiment and orthogonal experiment.The best process parameters were as follows：pineapple juice and pomegranate juice volume ratio was 2∶1;the temperature of alcohol fermentation was 27 ℃，the inoculation amount of yeast was 4%，the fermentation time was 5 days;the fermentation temperature of acetic acid was 31 °C，the inoculum of acetic acid bacteria was 7%，the fermentation time was 3 days;the addition of silica gel in the clarification experiment of fruit vinegar was 300 mg/L，the effect of fruit vinegar lasted for 40 min，the light transmittance was close to 90.1%.Sour and delicious pineapple pomegranate mixed fruit vinegar was obtained，in which the total acid content per 100? mL was 5.0 g，the color was light red，with pomegranate and pineapple flavor.

Key words Pineapple;Pomegranate;Fruit vinegar

菠蘿是熱帶、亞熱帶特產(chǎn)水果，主要種植在海南、臺(tái)灣等地區(qū)，口味獨(dú)特，味甘甜且多汁，因其具有豐富的藥用和食用價(jià)值，故深受人們的喜愛。菠蘿發(fā)酵的果醋醋酸含量較高[1]，成品清亮透明，含有氨基酸、維生素等豐富的營養(yǎng)物質(zhì)以及酯類、烴類、醛類等生物活性物質(zhì)[2]，具有提神、緩解疲勞等功效。石榴以維生素C含量高而著稱，其性質(zhì)溫和，氨基酸種類豐富，含有大量的有機(jī)酸[3]，營養(yǎng)價(jià)值較高。從藥用價(jià)值上來講，其具有收斂、澀腸、止痢、美容養(yǎng)顏等作用[4]。有研究指出，石榴有抗氧化和抗衰老的功效，可以提高人體抵御疾病的能力[5-6] 。其果肉含有多酚成分，包括五倍子酸（有機(jī)酸）、安石榴林、安石榴苷等[7]，這些成分均表現(xiàn)出明顯的耐氧化活性，提升機(jī)體抵御過剩自由基的能力[8]，進(jìn)而最大程度地降低心臟病風(fēng)險(xiǎn)[9]。石榴果醋同菠蘿果醋一樣，具有豐富的藥用和食用價(jià)值，且具有石榴的風(fēng)味和食用醋的口感，是一種新型的復(fù)合型飲料[10]。

以菠蘿和石榴為原料，可以開發(fā)出富含有機(jī)酸和氨基酸等多種營養(yǎng)物質(zhì)、具有特殊保健功能的菠蘿石榴混合果醋[11-15]，集美味、營養(yǎng)、保健、食療于一體，具有廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)和開發(fā)前景[16]。筆者選用菠蘿和石榴為主要原料，對(duì)其進(jìn)行酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵和調(diào)配，擬研制出色澤自然、風(fēng)味純正、營養(yǎng)豐富的混合型果醋。

1 材料與方法

1.1 材料

菠蘿（海南?？谑胁ぬ}）;石榴（懷遠(yuǎn)亞太石榴）;干酵母（安琪酵母）;醋酸菌（山東玉園牌活性醋酸菌）;果膠酶、硅膠、葡萄糖（均為食品級(jí)）。

1.2 設(shè)備 榨汁機(jī)，手持糖度計(jì)，酒精度計(jì);YW24L1不銹鋼高壓鍋（上海蘇泊爾沃克爾專賣店）;L550? 離心機(jī)（江蘇圣力離心機(jī)制造有限公司）;HH-WO（1 L） 水浴鍋（鄭州予創(chuàng)儀器設(shè)備有限公司）;EX10201ZH電子天平（西杰天平（北京）儀器有限公司）;202-4B電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（鶴壁冶金機(jī)械設(shè)備有限公司）;SPX-150 生化恒溫培養(yǎng)箱（嘉興中新醫(yī)療儀器有限公司）;721型分光光度計(jì)（杭州科曉化工儀器設(shè)備有限公司）。

1.3 工藝流程 菠蘿石榴果醋加工工藝流程見圖1。

1.4 方法

1.4.1 原料制備。

將菠蘿去皮、清洗、切塊、榨汁備用;將石榴去皮、去籽之后榨汁，分別向果汁液里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的果膠酶，溫度控制在50 ℃條件下[17]，并在65 ℃條件下滅酶20 min，然后過濾得到果汁裝瓶備用。

1.4.2 混合比試驗(yàn)。

設(shè)計(jì)感官評(píng)分試驗(yàn)，選擇適宜的菠蘿汁和石榴汁混合體積比，設(shè)置5組（3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3），2種果汁混合后體積為100 mL，控制酒精發(fā)酵的溫度25 ℃，接種酵母5%，發(fā)酵4 d;醋酸發(fā)酵溫度為30 ℃，接種8%的醋酸菌，發(fā)酵4 d。得成品，根據(jù)感官評(píng)分，確定果汁混合配比。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.4.3 酒精發(fā)酵試驗(yàn)。

由手持糖度計(jì)測(cè)得原料糖度為13.5%，設(shè)計(jì)酒精發(fā)酵單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，以酒精度作為測(cè)定指標(biāo)，酒精度使用酒精度測(cè)量計(jì)測(cè)定[17]，當(dāng)酒精度≥8%、總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.8%以內(nèi)時(shí)，即可轉(zhuǎn)入醋酸發(fā)酵[18]。

酵母接種量單因素試驗(yàn)：取100 mL的混合果汁，分別加入1%、2%、3%、4%、5%酵母菌，在27 ℃恒溫箱中培養(yǎng)5 d。發(fā)酵溫度單因素試驗(yàn)：取100? mL混合果汁，接種4%酵母菌，分別在21、23、25、27、29 ℃的恒溫箱中發(fā)酵5 d。酒精發(fā)酵時(shí)間單因素試驗(yàn)：接種量為4%，溫度控制在27 ℃，分別在第2、3、4、5、6天測(cè)定酒精度。

在上述單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)（表2）。

1.4.4 醋酸發(fā)酵試驗(yàn)。

設(shè)計(jì)醋酸發(fā)酵單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，以酸度作為測(cè)定指標(biāo)，使用酸堿滴定法測(cè)定酸度，確定醋酸發(fā)酵的最優(yōu)條件。

醋酸菌接種量單因素試驗(yàn)：取100? mL的混合果酒，分別接種 5%、7%、9%、11%、13%的醋酸菌，在31 ℃的恒溫箱發(fā)酵3 d。發(fā)酵溫度單因素試驗(yàn)：取100? mL的混合果酒，接種7%的醋酸菌，在27、29、31、33、35 ℃恒溫箱內(nèi)發(fā)酵3 d。發(fā)酵時(shí)間單因素試驗(yàn)：取100? mL的混合果酒，接種7%的醋酸菌，在31 ℃條件下發(fā)酵，在第1、3、5、7、9天測(cè)定酸度。

在上述單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)。

1.4.5 果醋澄清試驗(yàn)。

果醋在加工貯藏過程中由于蛋白質(zhì)、果膠、纖維素等多種大分子物質(zhì)以及一些金屬離子的存在，會(huì)在氧氣與光線的作用下產(chǎn)生化合和凝聚等變化，導(dǎo)致果醋加工過程出現(xiàn)沉淀渾濁[19]，因此，果醋發(fā)酵過后一般需要進(jìn)行澄清試驗(yàn)。果醋澄清試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

取5組發(fā)酵得到的果醋，分別添加硅膠100、200、300、400、500 mg/L，并在5 000 r/min條件下離心處理;同樣，設(shè)置添加等量硅膠，作用時(shí)間為10、20、30、40、50 min，采用分光光度法，在680 nm波長(zhǎng)下測(cè)定溶液的透光率，每組測(cè)量3次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 最佳原料配比結(jié)果

由表4可知，菠蘿汁∶石榴汁混合比為2∶1時(shí)，獲得的果醋較為澄清，透光一般，顏色呈淺紅色，酸味可口，具有2種果實(shí)的風(fēng)味，感官評(píng)分最高（86.5分）。

2.2 酒精發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 接種量對(duì)酒精發(fā)酵的影響。由圖2可知，在低濃度接種量時(shí)，酒精度隨接種量的升高而升高;當(dāng)接種量為 4%時(shí)，酒精度最高;但隨著接種量繼續(xù)升高，酒精度有下降趨勢(shì)，分析原因可能是接種量過大，酵母本身生命活動(dòng)所消耗的糖隨之增加，從而導(dǎo)致酒精度降低，不利于酒精的產(chǎn)生。從節(jié)約成本和所需合適的酒精度的角度考慮，接種酵母量以4%較為合適。

2.2.2 發(fā)酵溫度對(duì)酒精發(fā)酵的影響。

由圖3可知，酒精度隨發(fā)酵溫度的升高而升高，當(dāng)溫度超過27 ℃時(shí)，酒精度急劇下降，分析原因可能是溫度過高，超出酵母發(fā)酵最適溫度，導(dǎo)致酒精發(fā)酵無法完成。發(fā)酵溫度為27 ℃時(shí)，最接近醋酸發(fā)酵所需酒精度，因此發(fā)酵溫度以27 ℃較好。

2.2.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒精發(fā)酵的影響。

由圖4可知，發(fā)酵前期，測(cè)得的酒精度比較低，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酒精度逐漸增高，發(fā)酵至第5天，酒精度最高，超過5 d后，酒精度開始下降，分析原因可能是時(shí)間過長(zhǎng)容易產(chǎn)生菌體污染或酒精被利用生成別的物質(zhì)。為獲得所需要的酒精度，可選擇發(fā)酵時(shí)間為3～5 d。

2.2.4 酒精發(fā)酵的正交試驗(yàn)結(jié)果。

由表5可知，各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響程度為RC>RB>RA，即發(fā)酵時(shí)間>發(fā)酵溫度>接種量。同時(shí)由k結(jié)果可以分析出：酒精發(fā)酵的最佳組合為A2B2C3，酒精度為8.3%（≥8.0%），進(jìn)一步驗(yàn)證分析發(fā)現(xiàn)，酒精發(fā)酵實(shí)際最佳組合也為A2B2C3，可以確定酒精發(fā)酵的最佳組合為A2B2C3，即最佳工藝條件為27 ℃，發(fā)酵5 d，酵母接種量為4%。

2.3 醋酸發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 接種量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響。

由圖5可知，在低濃度醋酸菌接種量時(shí)，酸度隨接種量的增加而增加，當(dāng)醋酸菌接種量為7%～11%時(shí)，酸度較高且有微小的升高趨勢(shì)，但接種量持續(xù)增加，酸度開始下降，其主要原因是醋酸菌體濃度過高需要消耗更多的物質(zhì)，溶氧量降低，菌體產(chǎn)酸的能力降低，因此選用7%～11%的醋酸菌接種量較好。

2.3.2 發(fā)酵溫度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

由圖6可知，溫度在27～31 ℃時(shí)，酸度隨溫度升高而增加，溫度達(dá)31 ℃時(shí)，酸度最高。但31 ℃后，酸度隨著溫度升高而降低，分析其原因可能是溫度過高抑制了醋酸菌活性，或是產(chǎn)物在溫度高的情況下易揮發(fā)，不利于醋酸的產(chǎn)生，因此為了獲得適宜酸度，醋酸發(fā)酵溫度控制在29～33 ℃較好。

2.3.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋酸發(fā)酵的影響。由圖7可知，醋酸發(fā)酵前期，由于底物充足，醋酸菌活性較高，產(chǎn)酸量也因此較高，當(dāng)發(fā)酵至3 d后，酸度開始下降，分析原因可能是底物不充足，醋酸發(fā)酵已經(jīng)完成，同時(shí)，隨著發(fā)酵天數(shù)的增加，產(chǎn)生的酸性物質(zhì)再次被菌體利用或者揮發(fā)。因此醋酸發(fā)酵適宜發(fā)酵時(shí)間為2～3 d。

2.3.4 醋酸發(fā)酵的正交試驗(yàn)結(jié)果。

由表6可知，各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響程度為RB>RA>RC，即發(fā)酵溫度>接種量>發(fā)酵時(shí)間。同時(shí)由k值結(jié)果可以分析出醋酸發(fā)酵的最佳組合為A1B2C2，酸度為5.51 g/dL，進(jìn)一步驗(yàn)證分析發(fā)現(xiàn)，醋酸發(fā)酵實(shí)際最佳組合也為A1B2C2，因此可以確定醋酸發(fā)酵的最佳組合為A1B2C2，即31 ℃條件下，發(fā)酵3 d，醋酸菌接種量為7%。

2.4 果醋澄清試驗(yàn)結(jié)果

2.4.1 硅膠添加量對(duì)透光率的影響。

從圖8可知，果醋的透光率隨硅膠添加量的增加而升高，當(dāng)硅膠量為300 mg/L時(shí)，透光率達(dá)90.1%，硅膠添加量繼續(xù)增長(zhǎng)時(shí)，果醋的透光率逐漸趨于平穩(wěn)。從節(jié)約成本的角度出發(fā)，可將硅膠的用量定為300 mg/L。

2.4.2 硅膠作用時(shí)間對(duì)透光率的影響。

由圖9可知，30 ℃條件下，硅膠添加量為300 mg/L時(shí)，前期透光率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)增長(zhǎng)速度較快，當(dāng)硅膠作用時(shí)間延長(zhǎng)至40 min時(shí)，透光率較高，澄清效果很好，透光率達(dá)90.2%。但是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，透光率最終趨于平緩。為了節(jié)約工藝時(shí)間，確定硅膠作用時(shí)間為40 min，由此得到的試驗(yàn)結(jié)果最理想。

3 討論與結(jié)論

發(fā)酵型果醋在我國主要以2種形式產(chǎn)品存在：一種是由單一原料發(fā)酵而成的果醋產(chǎn)品，如石榴醋、蘋果醋等;另一種是由2種或2種以上果汁混合發(fā)酵而成的混合果醋產(chǎn)品[20]，該試驗(yàn)的最終產(chǎn)品為后者?，F(xiàn)階段，我國在果醋加工方面的研究已經(jīng)有很多，如陳曦等[21]采用藍(lán)莓作為原料，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上應(yīng)用響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)組合，最終優(yōu)化得出藍(lán)莓果醋的發(fā)酵工藝條件為發(fā)酵溫度30 ℃，初始pH 4.0，初始酒精度7.0%，轉(zhuǎn)速202 r/min，發(fā)酵5 d，由此獲得的藍(lán)莓果醋產(chǎn)品口感純正，有濃郁的醋香味。王宇鴻等[22]以番木瓜與菠蘿作為混合果醋的原料，經(jīng)過正交試驗(yàn)確定番木瓜-菠蘿果醋的最佳加工工藝條件為混合果汁配比3∶2（番木瓜∶菠蘿），配合添加200 mg/L的果膠酶，酒精發(fā)酵溫度25 ℃下，初始糖度16°Bx，酵母菌接種量13%，控制其酒精度在10%左右，醋酸發(fā)酵溫度30 ℃，醋酸菌接種量12%。

該研究通過單因素和正交試驗(yàn)得出，菠蘿石榴果醋的最佳制作配方，即菠蘿汁與石榴汁混合比2∶1; 27 ℃下，發(fā)酵5 d，酵母接種量4%為酒精發(fā)酵階段的最佳工藝條件;接種7%醋酸菌，31 ℃下，發(fā)酵3 d為醋酸發(fā)酵的最佳工藝條件;最后，果醋澄清階段，果膠用量為300 mg/L，作用時(shí)間持續(xù)40 min為最佳條件。

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