龙葵果醋饮料的研制

朱畅，李伟

（1.吉林工程职业学院食品工程分院，吉林四平136000；2.吉林工程职业学院生物工程分院，吉林四平136000）

龙葵（Sloanum nigrum L.）是一年生草本植物，茄科（Solamaceae），茄属（Solanum），又称黑天天、苦葵等[1]。龙葵的果肉甜多汁，营养成分丰富，其中VC、VB的含量相当高，每100 g含VC40.10mg，VB10.877mg，VB21.057mg，是补充VC、VB的良好资源。同时，还含有人体必需的7种氨基酸，其含量可以和粮食相媲美[2]。龙葵果还含有多种矿物质元素，每100 g含钾74.88 mg、钙13.9 mg、镁 56.7 mg、铁 2.2 mg、锌 0.4 mg、磷 133 mg、碘 5.45 mg。这些元素对人体的健康有着不可或缺的作用[3]。近代研究表明龙葵果含有生物碱、多糖、皂苷、矿物质、维生素等成分，使得其具有抗肿瘤、抑菌和抗病毒、抗炎与抗休克等多方面功效，对人类提高机体免疫力有着重要作用[4]。龙葵果肉酸甜可口，可作为野生水果食用，还可加工成果酱、果酒、饮料、罐头和果冻等。本试验以龙葵果为原料研制果醋饮料，通过对龙葵果的利用，不仅可为果醋类消费市场提供新型的产品，另外对提高龙葵果的经济价值也有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

材料：龙葵，秋季采自四平市区南湖公园草丛中，成熟饱满，呈紫黑色，无破裂及虫害。

试验菌种：酵母菌：酿酒高活性干酵母（广东丹宝利酵母有限公司）；醋酸菌（沪酿1.41）购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。

试剂：果胶酶（2.3 U/mg）武汉市华顺生物技术有限公司；亚硫酸氢钠：天津市德恩化学试剂有限公司。

1.2 试验仪器设备

组织捣碎匀浆机（DS-1型）：江苏金坛医疗仪器厂；电子天平（FA1140型）：郑州南北仪器设备有限公司；榨汁器（OK1092型）：佛山欧科电器有限公司；循环水式真空泵（SHZ-D（Ⅲ））：上海旦鼎国际贸易有限公司；手持糖度计（WYT-4型）：泉州中友光学仪器有限公司；电子恒温水浴锅（DZKW-4型）：金坛市金南仪器制造有限公司；压力蒸汽灭菌器（BXM-30R型）：上海佑科仪器仪表有限公司；单人超净工作台（SW-CJ-1D型）：苏州净化设备有限公司；生化培养箱（SPX-250B-Z型）：上海博讯实业有限公司；数显酸度计（PHS-25）：上海佑科仪器仪表有限公司；酒精计（501）：青县燕河仪器仪表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 果醋饮料的生产工艺

1.3.1.1 工艺流程

1.3.1.2 操作要点

1）龙葵果的预处理：挑选颗粒饱满，成熟度良好，无虫害、霉变的龙葵果，清水洗涤，沥干，进行打浆粗破碎，加入0.05%的护色剂NaHSO3使龙葵果留有紫黑的色泽[5]。

2）酶解：处理好的龙葵果浆加入活化后0.015%的果胶酶，置于50℃环境中酶解5 h[6]。

3）成分调整：为酒精发酵和后期醋酸发酵顺利进行，对龙葵浆汁的含糖量进行调整。

4）酒精发酵：称取0.2 g的干酵母，按与水1∶20的比例投放于37℃温水，在35℃～38℃水中活化1 h后待用。将活化好的酵母菌种接入已灭菌的龙葵浆汁中发酵，并添加等量硫酸铵，补充微生物生长所需要的氮源，定期测定酒精度，当残糖含量低于1%时，酒精度数值不再上升，即为发酵终点。

5）醋酸发酵：将活化好的醋酸菌接入已经发酵完成并进行杀菌处理龙葵酒液中，然后把其放在摇床培养箱中培养，温度控制在30℃，每10 h测一次酸度，当酸值趋于稳定不在升高，剩余酒精含量少于0.1%时即为醋酸发酵的终点[7]。

6）调配：将发酵完成的龙葵原果醋，与龙葵果汁按照一定比例混合后，加入龙葵汁、水、白砂糖等辅料调配成龙葵发酵果醋饮料。

7）杀菌：将果醋饮料在杀菌锅中65℃条件下杀菌后进行灌装。

1.3.2 酒精发酵条件的确定

本试验在单因素试验的基础上，以初始pH、发酵温度、接种量为3因素，每个因素设3个水平进行L9（33）正交试验。以酒精度为评价指标确定最佳发酵条件。酒精发酵正交试验因素与水平设计见表1。

表1 龙葵酒精发酵正交试验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 醋酸发酵条件的确定

本试验在单因素试验的基础上，以初始酒精度、接种量、发酵温度为3因素，每个因素设3个水平进行L9（33）正交试验。以酸度为评价指标确定最佳发酵条件。醋酸发酵正交试验因素与水平设计见表2。

表2 龙葵醋酸发酵正交试验因素和水平Table 2 Acetic fermentation of the factors and levels of the orthogonal test of Solanum nigrum

1.3.4 龙葵果醋饮料调配正交试验

为了保证果醋饮料达到最佳品质效果，分别以龙葵果原汁添加量、龙葵原果醋添加量和白砂糖添加量3个变量进行优化组合，进行正交试验，确定果醋饮料的最佳配方。饮料调配正交试验因素水平见表3。

1.3.5 果醋饮料产品的感官评分标准

按设计方案进行调配，最终以综合感官品质评分为检验指标参考值。评分从色泽（30分）、气味（30分）、滋味（40分）3个方面考虑，共计100分，10人进行品评及打分，最终取10人平均分为最终总分。评分标准见表4。

表3 龙葵果醋饮料调配正交试验Table 3 Solanum nigrum fruit vinegar beverage of the factors and levels of the orthogonal test

表4 龙葵果醋饮料的质量评分标准Table 4 Standard of appraising of Solanum nigrum fruit vinegar beverage

1.3.6 理化指标测定方法

总糖含量的测定：菲林试剂法；总酸含量的测定：酸碱滴定法；酒精度的测定：酒精比重计法；可溶性固形物的测定：手持折光仪测定法；菌落总数的测定：菌落计数法[8]；大肠菌群的检测：大肠菌群MPN计数法[9]。

2 结果与分析

2.1 酒精发酵最佳条件的确定

以初始pH、发酵温度、接种量为3因素，酒精度为评价标准，龙葵酒精发酵正交试验结果见表5。

表5 龙葵酒精发酵L9（34）正交试验结果Table 5Result of alcohol fermentation L9（34）orthogonal test of Solanum nigrum

续表5龙葵酒精发酵L9（34）正交试验结果Continue table 5Result of alcohol fermentation L9（34）orthogonal test of Solanum nigrum

由表5可知，龙葵果醋饮料酒精发酵的最优组合为A2B2C3，pH 3.4，发酵温27℃，酵母菌接种量2.0%，此时，酒精度为7.5%（体积分数）。由极差分析R值可知，酵母菌的接种量是影响酒精发酵的主要因素，其次是pH，影响最小的因素是发酵温度。通过对正交试验结果的分析可知，保证酵母菌的适合用量，是酒精发酵顺利进行的关键前提，发酵的速度和酒液的质量受接种量的影响。酵母菌接入量过高，造成酵母利用不彻底，残留物影响了果酒的口感和品质；反之酵母菌接入量过低，糖分则不能充分被转化成乙醇，达不到后期醋酸发酵的品质要求，继而影响果醋的成品质量。

2.2 醋酸发酵最佳条件的确定

以初始酒精度、接种量、发酵温度为3因素，酸度为评价标准，龙葵醋酸发酵正交试验结果详见表6。

表6 龙葵醋酸发酵L9（33）正交试验结果Table 6Result of acetic acid fermentation L9（33）orthogonal test of Solanum nigrum

由表6可知，龙葵醋酸发酵的最佳工艺组合为A2B2C3，即发酵的最佳配方为初始酒精度为4.5%，醋酸菌接菌量为15%，发酵温度为33℃，此时酸度为5.87%。由极差分析可知，醋酸菌的接种量是影响醋酸发酵的主要因素，其次为初始酒精度，影响相对较小的是发酵温度。通过对正交试验结果的分析可知，保证醋酸菌的适合用量，是醋酸发酵顺利进行的关键。发酵的速度和发酵产物的质量受接种量的多少的影响。醋酸菌接入量过高，醋酸菌利用不彻底，未达到繁殖的旺盛时期，残留物也影响了产品口感和品质；反之醋酸菌接入量过低，酒精不能充分被转化成醋酸，达不到预期的要求，继而影响果醋的成品质量。

2.3 龙葵果醋饮料调配正交试验

以龙葵汁添加量、龙葵发酵原果醋添加量和白砂糖添加量3个因素进行果醋饮料的调配优化，用L9（33）正交表进行正交试验，评分结果如下表7，正交试验结果如表8。

表7 龙葵果醋饮料评分结果Table 7 Score results of Solanum nigrum fruit vinegar beverage

表8 龙葵果醋饮料调配正交试验结果Table 8 Result of Solanum nigrum fruit vinegar beverage orthogonal test

由表8可知，试验的最佳组合为第五组A2B2C3即最佳配方为原汁添加量为17%，果醋添加量为8%，白砂糖添加量为9%，此时龙葵果醋饮料的评分最高为90.2分。3个因素影响最大的为果汁添加量，其次白砂糖添加量，影响最小的为原果醋添加量。

2.4 龙葵果醋饮料质量检测结果

2.4.1 感官结果

色泽：色泽金黄；香气：有清爽的龙葵果香和协调的醋香；口感：酸甜爽口，柔和，无不良气味；外观：清澈透明，无杂质及悬浮物、无沉淀。

2.4.2 理化结果

总酸：0.58%；总糖15.93%；可溶性固形物含量29.2%。

2.4.3 微生物检测结果

菌落总数≤50 cfu/mL；大肠菌群≤3 MPN/100 mL；致病菌未检出。

3 结论

1）本文采用野生龙葵果为原料，经过酒精发酵阶段和醋酸发酵阶段最终酿制出龙葵果醋。原醋酸味醇厚浓郁，色泽金黄，有龙葵独特的果香和浓郁的醋香。酒精发酵的最佳条件为：初始pH3.4，发酵温度27℃，酵母菌接种量2.0%，此时，酒精度为7.5%（体积分数），醋酸发酵的最佳工艺组合为初始酒精度为4.5%，醋酸菌接菌量为15%，发酵温度为33℃，此时酸度为5.87%。

2）通过正交试验得出龙葵果醋饮料的最佳调配配方为龙葵原果汁添加量为17%，龙葵含酸量为8%，含糖量为9%，成品果醋饮料色泽金黄，澄清透亮，酸甜可口，果香诱人，醋酸醇厚浓郁，口感最好。

[1] 江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海科学技术出版社,2002:630-631

[2] 王晓英,王磊,段连海,等.野生龙葵果在食品行业中的应用与进展[J].饮料工业,2014,17(1):40-43

[3] 于加平,张艳娣.原子光谱法测定野生龙葵果中微量元素的含量[J].光谱实验室,2010,27(4):1385-1388

[4] 李淼,范玉玲.龙葵有效成分提取工艺及药理作用的研究概况[J].黑龙江医药,2006,19(1):24-26

[5] 谢国芳,周俊良,许倩,等.火龙果果汁饮料护色工艺[J].2012,38(12):111-114

[6] 初乐,赵岩,葛邦国,等.果胶酶研究及应用[J].果蔬加工,2012(2):54-56

[7] 林森,蒋予箭,国建娜,等.醋酸发酵工艺条件优化的研究[J].中国酿造,2008(1):39-40,68

[8]中华人民共和国卫生部.GB/T4789 2-2010食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定[S].北京:中国标准出版社,2010:1-5

[9]中华人民共和国卫生部.GB/T4789.3-2010食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数[S].北京:中国标准出版社,2010:1-4