滁菊水果酵素制作工艺研究

章苇虹 于士军 张春艳 徐鑫 王伟玲

摘要 以滁菊和水果为主要原料，对滁菊水果酵素的制作工艺进行了研究。首先采用单因素试验法对水果种类、加糖量、发酵时间和滁菊添加量等工艺条件对滁菊水果酵素研制的影响进行了研究。然后通过正交试验，以还原糖含量、黄酮含量、蛋白质含量、总酸含量以及可溶性固形物含量为指标优化得到最佳条件。结果表明，滁菊水果酵素的最佳工艺参数为火龙果添加量150 g/L、滁菊添加量6 g/L、白砂糖添加量145 g/L、发酵30 d。最优工艺下得到的产品还原糖含量为2.22 g/100 mL，可溶性固形物含量为11.17%，黄酮含量为1.76%，总酸含量为2.30%，蛋白质含量为1.08 g/kg。

关键词 滁菊；水果；酵素；制作工艺；正交试验

中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）03-0256-03

Abstract The fermentation process of Chuzhou chrysanthemum and fruit enzyme was studied in this paper.The single factor experiment method was applied to study the effect of fermentation technology include the kinds of fruits，sugar concentration，fermentation time and amount of Chuzhou chrysanthemum on the fermentation of enzyme.Orthogonal test was used to optimize processing parameters based on the sugar level，flavonoids content，protein content，total acid content and soluble solid content.The results indicated that the optimum parameters were as follows：the additive amount of pitaya was 150 g/L，the additive amount of Chuzhou chrysanthemum was 6 g/L，the additive amount of sugar was 145 g/L and the fermentation time was 30 days.In the optimize process，the reducing sugar content was 2.22 g/100 mL，soluble solid content was 11.17%，flavonoids contnet was 1.76%，total acid content was 2.30% and the protein content was 1.08 g/kg of the fermented beverage.

Key words Chuzhou chrysanthemum；fruit；enzyme；fermentation technology；orthogonal test

滁菊主要产于安徽省滁州市，味甘，性微寒。有研究表明，滁菊具有很好的抗氧化、抗炎、抗病毒、降压等多种功能。另外，其黄酮含量和硒含量都明显高于其他菊花，滁菊泡茶能够起保健作用，长期饮用不仅能明目、平肝、解毒，而且对机体的各种疾病都起到改善作用[1]。

火龙果营养丰富，富含糖、有机酸和膳食纤维。火龙果含有较高的蛋白质（1.12%），红心火龙果蛋白质含量更是高达1.30%，比苹果（0.20%）、甜橙（0.80%）等水果高。火龙果中含有18种氨基酸，其中含有人体所必需的8种氨基酸[2]。现代营养学研究结果表明，人体必需氨基酸占氨基酸总量40%的蛋白质是质量较好的蛋白质，而火龙果中人体必需的8种氨基酸占氨基酸总含量的34.9%，因而火龙果中的蛋白质是质量较好的蛋白质。此外，火龙果中含有多种矿物质营養元素，特别是钾、钙、镁、磷的含量丰富[3]。

酵素也称为酶，是酵母分泌的代谢产物，为生物催化剂，大多数酵素由蛋白质构成。酵素几乎参与所有的生理活动，使人体能维持正常的机体免疫、新陈代谢、修复组织等生理功能[4-6]。

目前尚未有将滁菊和水果按一定的比例混合发酵成酵素的研究，因而本文以火龙果和滁菊为原料，通过一定的发酵工艺制成滁菊水果酵素成品[7-9]，改善滁菊泡水饮用的苦味，增加滁菊产品的多样性，滁菊水果酵素饮料作为市场中的新型饮料，具有非常广阔的应用前景[10]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验材料为火龙果、滁菊、白砂糖、柠檬；试验试剂为3，5-二硝基水杨酸、酒石酸钠、苯酚、氢氧化钠、酚酞指示剂、考马斯亮蓝G-250、乙醇、85%磷酸、蒸馏水、芦丁标准品、亚硝酸钠、硝酸铝。

1.2 仪器与设备

试验仪器为酶标仪、紫外可见分光光度计、FA2204B电子分析天平、YXQ-LS-电热蒸汽灭菌锅、BPC-250F 生化培养箱、WAY-2S数字阿贝折射仪、HH-4水浴锅等。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程。工艺流程：容器→高压灭菌→原料称量→罐装→封口→发酵→分离→发酵汁→澄清→成品。

1.3.2 操作要点。原料的处理：确保处理原料的操作台洁净且用75%酒精进行消毒；将水果进行切块处理，并精确称量。

灭菌：容器于121 ℃条件下灭菌30 min，以防止杂菌污染了原料的发酵过程。

封口：采用发酵专用封口膜，用橡皮筋进行捆绑处理，由于在发酵期间会产生气体，因而切勿封口过紧，以防止发生膨胀现象。

发酵：将原料放入25 ℃的恒温恒湿发酵箱中发酵。

过滤杀菌：利用2层纱布进行过滤，将发酵汁装入玻璃瓶内，经巴氏杀菌后即为成品。

1.3.3 感官指标。感官指标包括色泽（色清、颜色晶亮）、香气（醇香、有发酵香气、无异味）、酸度（酸甜适口）、杂质（无肉眼可见的外来杂质）。

1.3.4 主要成分的测定。还原糖利用二硝基水杨酸法[11]测定；总黄酮利用芦丁标准曲线法测定；蛋白质利用考马斯亮蓝G-250法测定；总酸利用电位滴定法测定；可溶性固形物利用阿贝折光仪检测[12]。

1.3.5 发酵条件优化。通过进行单因素试验，研究不同的发酵时间、水果种类、滁菊添加量、白砂糖添加量对酵素发酵试验的影响[13]。具体试验操作如下。

发酵时间：精确称取火龙果75 g、白砂糖75 g，置于锥形瓶中。精确称取滁菊75 g放入锅中，并向锅中倒入10.5 L 100 ℃沸水，浸泡提取1 h后用纱布直接过滤。将滤液冷却到室温，精确量取500 mL于锥形瓶中，并向每个锥形瓶中各加入2片柠檬。经适当地搅拌后封口，置于恒温箱中各培养20、25、30、35、40 d。

水果种类：分别精确称取木瓜、奇异果、柚子、菠萝、火龙果各75 g及白砂糖75 g放入锥形瓶中。精确称取滁菊75 g，放入锅中，并向锅中倒入10.5 L 100 ℃沸水，浸泡提取1 h后用纱布直接过滤。将滤液冷却到室温，精确量取500 mL于锥形瓶中，并向每个锥形瓶中各加入2片柠檬。经适当地搅拌后封口，置于恒温箱中各培养30 d。

滁菊添加量：精确称取火龙果75 g、白砂糖75 g置于锥形瓶中。分别精确称取滁菊6、9、12、15、18 g放入锅中，向锅中倒入1.5 L 100 ℃沸水，浸泡提取1 h后用纱布直接过滤。将滤液冷却到室温，精确量取500 mL于锥形瓶中，并向每个锥形瓶中各加入2片柠檬。经适当地搅拌后封口，置于恒温箱中各培养30 d。

白砂糖添加量：精确称取火龙果75 g，分别精确称取白砂糖25、50、75、100、125 g放入锥形瓶中。分别精确称取滁菊60 g放入锅中，向锅中倒入10.5 L 100 ℃沸水，浸泡提取1 h后用纱布直接过滤。将滤液冷却到室温，精确量取500 mL于锥形瓶中，并向每个锥形瓶中各加入2片柠檬。经适当地搅拌后封口，置于恒温箱中各培养30 d。

根据单因素试验结果，选取发酵时间、滁菊添加量、白砂糖添加量为因素，以感官评价值、还原糖含量、黄酮含量、可溶性固形物和蛋白质含量为评价指标，设计3因素3水平正交试验（表1），每组重复3次。

1.4 数据处理

利用Excel 2013及SPSS 19.0软件进行数据处理，所有的试验均有3次平行，采用Duncan新复极差法对均值差异的显著性进行分析；不同英文字母表示P<0.05水平差异显著。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 发酵时间。由表2可知，随着发酵时间的不断延长，还原糖、蛋白质含量、总酸、黄酮及可溶性固形物含量均呈现上升趋势，综合考虑各指標及经济成本，以30 d为最佳发酵时间。

2.1.2 水果种类的确定。由表3可知，不同的水果种类发酵对酵素总酸含量的影响不大；而利用柚子和火龙果进行发酵所得酵素的还原糖含量、黄酮含量及可溶性固形物含量均较高；用火龙果发酵的酵素中蛋白质含量明显高于用柚子发酵的酵素（P<0.05），因而选择火龙果进行下一步研究试验。

2.1.3 滁菊添加量。由表4可知，不同滁菊添加量对酵素中可溶性固形物的影响不显著；而随着滁菊添加量的增加，蛋白质含量、黄酮含量以及总酸含量均有上升趋势，但是蛋白质含量的变化趋势是先上升后下降，且具有显著性影响，故选取滁菊质量为8 g作为最佳发酵水平。

2.1.4 白砂糖添加量。由表5可知，不同白砂糖添加量对黄酮含量的影响不显著，还原糖含量、总酸含量及可溶性固形物含量随着白砂糖添加量的不断增加而呈现上升趋势，而蛋白质含量却随着白砂糖添加量的不断增加呈下降趋势。分析数据可知，当白砂糖添加量为50～150 g/L时，酵素的蛋白质含量有所下降；而当白砂糖添加量由150 g/L增加至200 g/L时，蛋白质含量下降明显。因此，选择白砂糖添加量为150 g/L作为最佳水平。

2.2 正交试验

对正交试验结果采用综合评分法进行分析，对黄酮含量、还原糖含量、蛋白质含量、可溶性固形物的含量和感官分别进行隶属度计算，由于各个指标的重要性一致，经过计算得出的综合分数作为总指标进行直观分析，隶属度计算结果见表6。

试验考察指标越大越好，通过综合评分法计算得出的综合分也是越大越好。由表6可知，正文试验中的条件A1B2C2的综合分最大，是9种试验中效果最好的。验证试验的结果与正交试验结果并无显著性差异。因此，饮料的最佳工艺为火龙果添加量150 g/L、滁菊添加量6 g/L、白砂糖添加量145 g/L、在25 ℃条件下发酵30 d。

3 结论

滁菊水果酵素的最优工艺为火龙果添加量150 g/L、滁菊添加量6 g/L、白砂糖添加量145 g/L、发酵30 d。最优工艺下得到的产品还原糖含量为2.22 g/100 mL、可溶性固形物含量为11.17%、黄酮含量为1.76%、总酸含量为2.30%、蛋白质含量为1.08 g/kg。本研究为滁菊酵素饮料的开发利用提供了理论基础，具有一定的实用价值。

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