枳椇果醋发酵工艺优化研究

欧阳剑，王 晶

（1.杭州娃哈哈集团有限公司，浙江杭州 310026；2.吉首大学化学化工学院，湖南吉首 416000）

枳椇又名拐枣、鸡爪子、万寿果，为鼠李科枳椇属高大乔木，果实呈浆果状，核果近似球形，成熟时为黄褐色或棕褐色，种子为暗褐色或黑紫色。枳椇果柄的肉质肥厚、扭曲，呈红褐色，气味沁人心脾，果实富含糖分、苹果酸、钙、蛋白质、维生素、矿物质和黄酮等活性物质，具有一定的营养保健功能[1]。枳椇果梗的果肉含有蔗糖、葡萄糖、果糖等物质。枳椇果梗每100 g含粗脂肪74 mg，粗蛋白质3.07 mg，总酸345.8 mg，VC 16.29 mg，是一种具有较大开发价值的野生果类资源[2]。李时珍的《本草纲目》中称其“甘，平，无毒，具有止渴除乏，膈热”的作用。枳椇果实中含葡萄糖及苹果酸钙，除生食外，将其蒸熟加入酒中，可供人体滋补养血[3]，亦可加工成果酒、果醋、果汁和果茶等多种产品，成为老少皆宜的多种保健食品。试验以枳椇为主要原料，不仅具有水果的特点，味道酸甜，与普通醋、酸味饮料相比，温和不刺激，同时还具有保健作用。

1 材料与仪器

枳椇，购于吉首市八月楼农贸市场；安琪酿酒高活性干酵母；醋酸菌（沪酿1.01）。

果胶酶，上海瑞永生物科技有限公司提供；酵母浸膏、碳酸钠、硫代硫酸钠、碘、碘化钾、浓硫酸、果胶、可溶性淀粉、无水乙醇，以上试剂均为分析纯；蔗糖、食用酒精，均为食品级。

SPX-250B-Z型生化培养箱；HZQ-QA型全温培养摇床；紫外分光光度计，日本岛津公司产品；DS-1型电动组织捣碎机，上海标本模型厂产品；HH-S2型恒温水浴锅，金坛市成辉仪器厂产品；数字式pH计，上海精科公司产品；YXQ-SG46-280S型手提式压力蒸汽灭菌锅；DT202型电子天平，常熟市意欧仪器仪表有限公司产品；酒精度折光仪，杭州陆恒生物科技有限公司产品；WYT手持糖量计，泉州光学仪器厂产品。

2 试验方法

2.1 工艺流程

枳椇果梗→清洗→破碎（果梗与水质量比1∶1.5）→浸提（果胶酶）→离心过滤→灭酶杀菌→酒精发酵→酒醪→醋酸发酵→枳椇醋。

2.2 操作要点

（1）选料。选成熟、无破损、无腐烂、无病虫害的新鲜枳椇果。

（2）去籽。枳椇果中的籽对口感影响较大，加工前应先去籽。

（3）清洗。用清水洗净，去除表面的灰尘、沙子、微生物及枝叶等。

（4）破碎。加入枳椇果质量1.5倍的饮用水充分破碎打浆。

（5） 浸提。加入15 U/g果胶酶浸提1.5 h，提高出汁率。

（6） 过滤离心。经4层纱布过滤后，以转速4 000 r/min离心15 min可得果汁，实现浆与渣分离。

（7） 酸糖调整。加入蔗糖糖将糖度调至14%左右，加柠檬酸调节pH值约为4.0。

（8）干酵母活化。按试验用量称取活性干酵母，在36℃条件下，用2%的糖水复水20 min，于32℃下活化30 min，有大量气泡产生时即可使用[4]。

（9）酒精发酵。取处理好的枳椇果浆装入三角烧瓶，按处理后枳椇用量加入活化酵母，加入量为1.2 g/L，用保鲜膜密封，放入32℃的恒温培养箱中进行酒精发酵7 d，得枳椇果酒。枳椇酒分离、过滤，得澄清溶液，此时酒精度约为6.2%。

（10）醋酸菌活化。醋酸菌活化培养基：葡萄糖1%，酵母膏1%，0.1 MPa蒸汽压力灭菌30 min，灭菌后冷却至70℃，加入4%的无水乙醇。保藏菌种经无菌操作接入醋酸菌活化培养基100 mL锥形瓶中，4层纱布封口，在32℃条件下，摇床培养48 h。

2.3 酸度的测定

酸度的测定，采用NaOH滴定法[5]。

2.4 单因素试验[6]

取100 mL枳椇酒置于250 mL锥形瓶中，调整酒精度8%，发酵温度30℃，再分别加入体积分数为1%，2%，3%，4%，5%的活化醋酸菌，恒温培养4 d，测定产酸量随醋酸菌接种量变化而变化的情况。探索醋酸菌接种量不同，其他条件均相同的条件下，对枳椇醋酸发酵的影响。

醋酸菌接种量为2%，分别在28，30，32，34，36℃恒温发酵，培养4 d，测定产酸量随发酵温度的变化情况，探讨其他条件均相同的情况下不同发酵温度对枳椇醋酸发酵效果的影响。

醋酸菌接种量为2%，发酵温度30℃，在恒温培养条件下发酵，分别测定2，4，6，8，10 d醋酸菌的产酸量情况，探讨其他条件均相同的情况下不同时间对枳椇醋酸发酵效果的影响。

3 结果与分析

3.1 单因素试验结果

3.1.1 醋酸菌接种量对醋酸发酵的影响

醋酸菌接种量对醋酸发酵的影响见图1。

图1 醋酸菌接种量对醋酸发酵的影响

由图1可以看出，枳椇发酵的产酸量随醋酸菌接种量的增多而增多。当醋酸菌接种量达到4%时，产酸量接近平稳后有稍微下降的趋势，说明此醋酸菌接种量为醋酸发酵最佳的菌种接种量，故选择3%～5%接种量为宜。

3.1.2 发酵温度对醋酸发酵的影响

发酵温度对醋酸发酵的影响见图2。

图2 发酵温度对醋酸发酵的影响

由图2可以看出，枳椇醋酸发酵的产酸量随着发酵温度的升高而增多，当发酵温度达到34℃时，产酸量达到最高值后产酸量有下降的趋势，说明此温度为醋酸菌的最佳发酵温度，故选择32～36℃条件下进行发酵为宜。

3.1.3 发酵时间对醋酸发酵的影响

发酵时间对醋酸发酵的影响见图3。

由图3可以看出，枳椇醋酸发酵阶段的产酸量随着发酵时间的增长而上升的趋势，当到达发酵时间为8 d时，产酸量趋于稳定，也就是枳椇醋酸达到了发酵的最佳天数，故选择发酵6～10 d为宜。

图3 发酵时间对醋酸发酵的影响

3.2 醋酸发酵优化试验

根据单因素试验确定的枳椇醋酸发酵工艺参数的适宜范围，设计的正交试验中，建立醋酸菌接种量、发酵温度、发酵时间3个因素。通过正交试验了解3个因素对醋酸发酵的影响程度，确定枳椇醋酸发酵时醋酸菌接种量、发酵温度、发酵时间3个因素最佳组合。

正交试验因素水平见表1，醋酸发酵正交试验分析记录见表2，醋酸发酵正交试验方差分析数据见表3。

表1 正交试验因素水平

表2 醋酸发酵正交试验分析记录

由表3中极差R可以很清楚的看出，B＞A＞C，说明正交试验的各因素水平中醋酸菌接种量、发酵温度、发酵时间对枳椇保健醋醋酸发酵产酸量的影响是依次减小的。其中，醋酸菌接种量对醋酸菌产酸量影响较为明显，在枳椇醋发酵过程中应该要严格控制这个因素。从表3中的优水平可以看出，发酵工艺条件的最优组合为A3B2C3，即发酵温度34℃，醋酸菌接种量4%，发酵时间10 d，在此优化工艺条件下进行3次重复试验最终测得的产酸量平均值达到2.47 g/100 mL。从表4中可以看出，在不考虑交互作用的情况下，发酵温度、醋酸菌接种量、发酵时间对枳椇醋的醋酸发酵有影响，其中醋酸菌接种量对其影响最为显著，其他都不显著。

表3 醋酸发酵正交试验方差分析数据

4 结论

试验结果表明，枳椇保健醋在醋酸发酵阶段过程的优化工艺条件为酒精度调节约6.2%，醋酸菌接种量4%，发酵温度32℃，发酵时间10 d，在此优化条件下，产酸量达到2.47 g/100 mL，发酵得到的枳椇保健醋酸度高、风味好。利用枳椇发酵成的果醋风味独特、营养丰富，具有养生保健功能，且口感酸爽、生津止渴，可成为日常生活中人们的健康饮品。