龙眼果醋发酵工艺研究

◎ 陈丽娜，符丽丽，罗志辉，何思莲

（玉林师范学院化学与食品科学学院，广西 玉林 537000）

龙眼属无患子科双叶子植物，肉质乳白，汁多甜蜜，性温味甘[1]。广西是龙眼主要产区之一，广西简称桂，因此龙眼又有“桂圆”之称。龙眼果肉具有十分丰富的营养价值，其含有高糖分及很多易被人体消化吸收的核黄素、胡萝卜素、异亮氨酸、苏氨酸等营养素[2-3]，对人体有很好的滋补效果，可用于养血安胎、润肤美容，特别是对血虚、年老体衰、久病体弱、产后等群体是很重要的调补品[4]。

果醋是以新鲜果或其晒干的果实为主要原料，利用现代发酵技术酿造而成的一种营养丰富、味道色泽良好的酸味饮品。它具有水果和醋的营养价值，是集营养、保健、食疗等功效为一体的新型饮料。研究表明，果醋对人体具有多种功能，可调节血液酸碱平衡，提高机体的免疫力、防止感冒、抗菌消炎、促进新陈代谢、消除疲劳、降低胆固醇、开发智力等[5]。

随着生活质量的提高及人们对果醋营养价值和保健功能的认识，果醋产品在我国市场具有很大的发展空间[6]。本文以龙眼干为主要原料，研制出味道独特、具有食疗功效的果醋，为龙眼深加工提供一定的参考，可提高我国龙眼资源的利用率和附加值。

1 材料与方法

1.1 实验材料

龙眼：购于玉林盛世百汇超市；安琪活性酵母：湖北安琪酵母股份有限公司；果醋菌：烟台帝伯仕酵母有限公司；葡萄糖：市售；食品级柠檬酸：潍坊英轩实业有限公司；其他试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

九阳电磁炉（杭州九阳生活电器有限公司），AR224CN电子天平[奥豪斯仪器（常州）有限公司]，JJ500电子天平（平常熟双杰测试仪器厂），WZS60手持糖度计（上海仪电物理光学仪器有限公司），HH-S4水浴锅（江苏金怡仪器科技有限公司），BY04-13-44-00立式压力蒸汽灭菌锅（上海东亚压力容器制造有限公司），DHG-9146A电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司），GNP-9160恒温培养箱（上海精宏实验设备有限公司），ZQLY-180S立式全温振荡培养箱（上海知楚仪器有限公司），酒精度计（河北省武强县红星仪表厂）。

1.3 实验方法

1.3.1 龙眼果醋加工工艺流程[7-8]

龙眼果醋加工流程如图1所示。

图1 龙眼果醋加工流程图

1.3.2 酒精发酵试验

酵母的活化：称好所需的干酵母，加入10倍蒸馏水中，再加入一定量葡萄糖粉，其比例为葡萄糖∶干酵母∶水=0.5∶1∶10，在温度为37 ℃的水浴锅中活化30 min[9]。

将活化好的酵母菌菌液接入到调配好的龙眼汁中，研究发酵时间、不同发酵温度（26、28、30、32 ℃和34 ℃）、不同酵母接种量（4%、6%、8%、10%和12%）、不同初始糖度（14%、16%、18%、20%和22%）对酒精发酵的影响。并在单因素试验的基础上进行正交试验，正交试验因素和水平见表1。

表1 酒精发酵正交试验L9(33)因素水平表

1.3.3 醋酸发酵试验

将果醋菌加入到上一步发酵好的龙眼果酒中，研究不同果醋菌接种量（0.044%、0.067%、0.089%、0.111%和0.133%）、不同酒精度（4.0%、6.0%、8.0%、10.0%和12.0%）、不同发酵温度（26、28、30、32 ℃）对龙眼果醋醋酸发酵的影响。并在单因素试验的基础上进行正交试验，正交试验因素和水平见表2。

表2 醋酸发酵正交试验L9(33）因素水平表

1.4 分析方法

糖度的测定方法：手持糖度计法；酒精度的测定方法：酒精计法[10]；果醋酸度（以醋酸计）的测定：采用酸碱滴定法[11]。

2 结果与分析

2.1 不同发酵时间对酒精发酵的影响

在糖度调为20%的龙眼果汁经灭菌后，加入8%活化好的酵母菌菌液，pH值为4.5，在温度为30 ℃的条件下发酵，每天测其糖度和酒精度，待到糖度和酒精度稳定后停止发酵[12]，酒精发酵的糖度和酒精度的变化如图2所示。

图2 龙眼果汁酒精发酵中酒精度和糖度的变化图

由图2可知，随着酒精发酵时间的增加，发酵液的糖度随着酒精度的增大而减小，逐渐趋于稳定。发酵前3天，发酵糖度下降较快，随后糖度下降缓慢，到了第5天、第6天时，发酵糖度基本已经稳定。随着发酵时间的增加，酒精度也逐渐增大，发酵前2天酒精度小幅上升，到了第3天后，酒精度呈直线趋势上升，到了第4天酒精度达到了7.9%，到了第5～6天后，酒精度基本上已经稳定。由此可以确定，酒精发酵适宜的发酵周期为5～6天。

2.2 不同发酵温度对酒精发酵的影响

将酒精发酵液糖度调至20%，接种8%的酵母菌，分别置于26、28、30、32 ℃和34 ℃恒温培养箱中发酵，于第1、2、3、4、5天和6天测其酒精度。不同温度下发酵液的酒精度如图3所示。

图3 不同发酵温度对酒精发酵的影响图

由图3可知，在发酵温度为26～30 ℃时，随着发酵时间的增加，酒精产量先急剧增加，当发酵到第3天时，酒精发酵速度减缓。26 ℃发酵的果酒有淡淡清香，酒精度达到6.9%；28 ℃发酵的果酒风味较浓郁，酒精度达到7.2%；30 ℃发酵的果酒更加的清香浓郁，酒精度更是达到7.9%；32 ℃、34 ℃发酵的果酒的风味变淡，酒精度仅达到2.8%。因此，选择30 ℃进行酒精发酵最适合。

2.3 不同接种量对酒精发酵的影响

将酒精发酵液糖度调至20%，分别接种4%、6%、8%、10%和12%的酵母菌，置于30 ℃恒温培养箱中发酵，于第1、2、3、4、5天和6天测其酒精度。不同酵母接种量下发酵液的酒精度如图4所示。

图4 不同接种量对酒精发酵的影响图

由图4可知，当接种量为10%、12%时，酒精发酵速度较快，酒精发酵到第2天酒精度就达到了5.9%，且酒精味浓郁，但是接种量为12%的果酒到了第5天时，酒精度下降，可能是由于果酒里的营养物质大量被消耗完而影响了酒精发酵。因此，接种量选择10%为最优条件。

2.4 不同糖度对酒精发酵的影响

将龙眼果汁分别调配糖度为14%、16%、18%、20%和22%，接入10%的酵母菌液，置于30 ℃恒温培养箱中发酵，于第1、2、3、4、5天和6天测其酒精度。不同糖度对酒精发酵的影响如图5所示。

图5 不同糖度对酒精度的影响图

由图5可知，随着糖度的不断增加，酒精发酵速度也逐渐增加。初始糖度为14%时，发酵速度缓慢，酒精度数也不高，味道较淡；初始糖度为16%、18%、20%时，发酵速度很快，到了第2天时，酒精度达到4.0%，但到第4天，初始糖度为20%的酒精度达到了6.8%，且味道浓郁而清香；初始糖度为22%，后期的酒精度也达到了6.8%，但相对初始糖度为20%的来说，前期发酵速度比较缓慢，因此，选择初始糖度为20%。

2.5 酒精发酵最佳工艺参数的确定

根据表3结果进行分析，极差R值可以判断对酒精发酵的影响主次因素，可见，初始糖度＞接种量＞发酵温度。K值大小可判断各因素各水平对酒精发酵的影响大小，由表3可知，A1B2C1和A1B3C1是酒精发酵的最优工艺参数，与已做9组正交实验最优结果A2B2C3和A2B3C1并不一致，因此无法确定其是否为最优酒精发酵处理方案，需要进行验证实验。通过方差分析，由表4结果得出初始糖度、发酵温度和接种量对实验结果均无显著性影响。

表3 酒精发酵正交试验结果表

表4 酒精发酵正交试验结果方差分析表

由表5可知，龙眼果醋酒精发酵最优条件为A1B3C1，即初始糖度为22%、酵母接种量为6%、发酵温度为26 ℃的条件下发酵6天，酒精度达到了8.8%。

表5 验证试验结果表

2.6 不同接种量对醋酸发酵的影响

在酒精度为7.5%龙眼果酒中分别加入接种量为0.044%、0.067%、0.089%、0.111%和0.133%的果醋菌（对应90 mL果酒中分别加入0.04、0.06、0.08、0.10 g和0.12 g果醋菌），30 ℃下进行恒温振荡培养7天，测其发酵的酸度。结果如图6所示。

图6 不同接种量对醋酸发酵的影响图

由图6可知，在不同接种量的条件下，发酵到第7天时，接种量为0.089%和0.111%的醋酸发酵液酸度差不多，分别为43.87 g/L和43.68 g/L；当接种量为0.067%时，醋酸发酵较旺盛，酸度达到了46.93 g/L；接种量为0.044%、0.133%的发酵液酸度都在45.00 g/L左右，因此，选择接种量0.067%的为最优条件。

2.7 不同酒精度对醋酸发酵的影响

将果酒酒精度数分别调制成4.0%、6.0%、8.0%、10.0%和12.0%，在果酒中均接入接种量为0.067%的果醋菌，30 ℃下进行恒温振荡培养7d，测其酸度，结果如图7所示。

图7 不同酒精度对果醋的影响图

由图7可知，在酒精度4.0%的条件下进行醋酸发酵，其酸度最低，为52.64 g/L。随着酒精度升高，产酸量逐渐升高，但酒精度过高，反而抑制了醋酸发酵，如酒精度为12.0%，其产酸量降低。当酒精度为8.0%时，其发酵酸度达到了63.09 g/L，由此可以确定醋酸发酵最适合的酒精度为8.0%。

2.8 不同发酵温度对醋酸发酵的影响

在酒精度为8.0%的龙眼果酒中接入0.067%的果醋菌，分别在温度为26、28、30、32 ℃下进行醋酸发酵，培养7天，测其酸度，结果如图8所示。

图8 不同发酵温度对醋酸发酵的影响图

在适宜的发酵温度内，酸度会随着温度的升高而升高；当温度过高或者过低时，果醋菌的生长会受到阻碍，产酸量也会降低，风味也会受到影响。由图8可知，当发酵温度为28 ℃时，酸度达到131.28 g/L，明显比其他温度产酸量要高。因此，选择28 ℃作为醋酸发酵的最适宜的条件。

2.9 醋酸发酵最佳工艺参数的确定

根据表6正交试验结果可知，由极差R值可以判断对醋酸发酵的影响主次因素，接种量的大小对醋酸发酵的影响最大，其次是初始酒精度，最后是发酵温度，醋酸发酵理论最优的工艺参数组合为A2B3C3，与已做9组正交实验最优结果A1B3C3并不一致，因此无法确定其是否为最优酒精发酵处理方案，需要进行验证实验。通过方差分析，由表7可知发酵温度、接种量、初始酒精度对实验结果均无显著性影响。

表6 醋酸发酵试验正交试验结果表

表7 醋酸发酵正交试验结果方差分析表

为了与正交试验选出的最佳方案进行对比，用A2B3C3处理和A1B3C3处理进行验证性试验，得到果醋酸度分别为55.62 g/L和57.02 g/L，说明A2B3C3确实为最佳的工艺参数，即发酵温度为30 ℃、接种量为0.13%、初始酒精度为10%。

3 结论

以市售龙眼干为原材料，通过研究龙眼果醋酒精发酵和醋酸发酵的工艺条件，在单因素条件的基础上进行正交试验，确定了酒精发酵最佳工艺参数为发酵温度26 ℃、初始糖度22%、酵母接种量6%，在此条件下发酵，酒精度数可达8.8%。醋酸发酵的最佳工艺参数为果酒的初始酒精度10%，果醋菌的接种量0.13%，发酵温度30 ℃，在此条件下得到的果醋酸度为57.02 g/L。发酵所得到的龙眼果醋呈黄褐色，果香浓郁，液态清亮，可为龙眼的进一步深加工和丰富果醋市场提供参考依据。

[1]陆小鸿.南方人参[J].广西林业，2014（4）：29-31.

[2]李升锋，肖更生，陈卫东，等.龙眼果实资源研究与开发利用[J].四川食品与发酵，2004（4）：35-39.

[3]王金亮.龙眼果醋发酵技术及其饮料研究[D].福州：福建农业大学，2009.

[4]赵 芳，杨永清，王冰然.龙眼肉的食疗价值及开发利用前景[J].食品科学，2002，23（8）：328-330.

[5]刘耀玺.果醋的营养价值与保健功能[J].中国调味品，2014（10）：136-140.

[6]蒋 丽，周俊良，张兴无.果醋的研究现状及发展前景[J].中国调味品，2012（4）：1-4.

[7]姚荣清，梁世中.龙眼保健果醋酿造工艺研究[J].食品工业，2003（5）：32-34.

[8]黄秋云，林伟锋，陈 中.液态深层发酵龙眼果醋的工艺优化[J].现代食品科技，2009（12）：1434-1437.

[9]方海龙.固态法制潘涛果醋的工艺优化研究[D].石河子：石河子大学，2014.

[10]国家卫生和计划生育委员会.GB5009.225-2016食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定[S].北京：中国标准出版社，2017.

[11]国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T12456-2008食品中总酸的测定[S].北京：中国标准出版社，2007.

[12]王彦安.山楂和荔枝果醋发酵工艺优化研究[D].镇江：江苏科技大学，2016.