油橄榄果汁酿造食醋的工艺研究

张艺，程述敏，常聪，赵盈盈，吴正云，张文学,*

(1.四川大学 轻纺与食品学院，成都 610065；2.四川大学锦江学院 白酒学院，四川 眉山 620860)

近几年来，我国的油橄榄种植规模逐年扩大，与此同时，橄榄油生产过程中产生的副产物油橄榄果汁也将随之增多。油橄榄果汁中不仅含有橄榄油中所含有的营养物质和微量元素，还含有大量的多酚类化合物[1]，如果不对其进行合适的利用而直接作为废物丢弃，不但会造成资源浪费，而且会污染环境。

橄榄苦苷具有极强的抗氧化能力，研究表明其能减慢低密度脂蛋白的氧化程度，可以预防冠心病、动脉粥样硬化，还具有舒缓平滑肌和降低血压等功效[2]，但高含量的橄榄苦苷会使油橄榄果汁带有令人不愉悦的苦涩味，降低了油橄榄果汁的感官体验，这也是油橄榄果汁利用的难点之一。

若能将油橄榄果汁应用于食醋酿造中，开发出可行的食醋酿造工艺，在充分利用油橄榄果汁中的营养及功效物质的同时适当去除油橄榄果汁中原本过重的苦涩味，提升食醋的感官品质，对于丰富食醋品种和实现橄榄油生产副产物的资源化利用都将产生积极的作用。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

油橄榄果汁：四川华欧油橄榄开发有限公司提供，-20 ℃冷冻保存；市售白酒(52%)：江津红高粱牌；AS1.41醋酸菌：清香园公司提供；红曲菌ZQ：四川大学食品生态工程与生物技术研究室保存；市售大米：中粮牌五湖特贡香米。

1.2 培养基

醋酸菌液体培养基：2%葡萄糖，2%酵母膏，用NaOH调节pH至5.5，121 ℃灭菌20 min。

红曲霉菌液体培养基：20%马铃薯，2%葡萄糖，自然pH，121 ℃灭菌20 min。

1.3 仪器与设备

HZQ-X100型恒温震荡培养箱、SW-CJ-1F型单人双面净化工作台、YXQ-LS-75SII型立式压力蒸汽灭菌锅、FA2004B型电子天平、UV-1600型紫外分光光度计、HWS-28型恒温水浴锅等。

1.4 工艺流程

油橄榄果汁→灭菌→红曲米↓脱苦→稀释→食用酒精↓调节酒精浓度→醋酸菌↓醋酸发酵→过滤→杀菌→成品。

1.5 工艺优化试验

1.5.1 红曲米的添加比例

参考张安等[3]的方法制备红曲米，分别按照0%、10%、20%、30%、40%的比例加入油橄榄果汁中，不间歇震荡，60 ℃水浴保温24 h。采用AlCl3显色法和UV-Vis光谱差减法[4]测定总黄酮和橄榄苦苷含量，并感官评定红曲转化果汁的苦涩程度。

1.5.2 起始酒精浓度的比较

在10%红曲米脱苦后的油橄榄果汁中加入不同体积的食用酒精，使酒精含量分别为4%、5%、6%、7%、8%，添加5%的醋酸菌后，在恒温31 ℃、转速170 r/min条件下发酵10 d，测定其总酸。

1.5.3 醋酸菌添加量的比较

醋酸菌的活化：从斜面将醋酸菌接入液体培养基，8层纱布封口，在31 ℃、转速170 r/min条件下活化24 h，使醋酸菌浓度至少达到107个/mL。

在10%红曲米脱苦后的油橄榄果汁中加入食用酒精，使其最终浓度达到7%，分别添加2%、4%、6%、8%、10%的醋酸菌后，在恒温31 ℃、转速170 r/min条件下发酵10 d，测定其总酸。

1.5.4 醋酸发酵时间的比较

在用10%红曲米脱苦后的油橄榄果汁中加入食用酒精和醋酸菌，使其最终浓度分别达到7%酒精和5%醋酸菌，在恒温31 ℃、转速170 r/min条件下发酵7，9，11，13，15 d后测定其总酸。

1.5.5 油橄榄果汁浓度的比较

用饮用水将10%红曲米脱苦后的油橄榄果汁稀释成20%、40%、60%、80%、100%等不同比例，添加食用酒精和醋酸菌达到7%酒精和5%醋酸菌后，在恒温31 ℃、转速170 r/min条件下发酵10 d后测定其总酸。

1.5.6 正交试验

根据单因素试验结果，油橄榄果汁稀释浓度、起始酒精含量、醋酸菌添加量和发酵时间各选3个水平，正交试验因素水平见表1。

表1 正交试验四因素三水平表Table 1 The factors and levels of orthogonal experiment

1.5.7 感官与理化指标检测

1.5.7.1 感官评定

随机选取20名评分员组成感官评定小组，对利用红曲米脱苦后的油橄榄果汁酿造的食醋的口感、香气、形态、色泽按照GB 18187-2000《酿造食醋》进行评价和描述。

1.5.7.2 理化指标

对成品的总酸、pH、还原糖、氨基酸态氮、黄酮、总酚、DPPH等进行检测[5-10]。

2 结果与分析

2.1 红曲米含量对油橄榄果汁脱苦的影响

表2 油橄榄果汁总黄酮和橄榄苦苷含量Table 2 The content of total flavone and oleuropein in olive juice

注：苦涩程度最高为“+++++”。

由表2可知，向油橄榄果汁中加入一定量红曲保温一段时间后，处理液的总黄酮含量远远高于未加红曲时的总黄酮含量，而橄榄苦苷的含量则呈现下降趋势，处理液的橄榄苦苷含量低于未加红曲时的橄榄苦苷含量。随着红曲添加量的增加，处理液中总黄酮含量随之增加，橄榄苦苷的减少幅度也增大。通过对比处理前后油橄榄果汁气味的变化，以及品尝处理前后油橄榄果汁，发现处理后能闻到的油橄榄气味明显降低，油橄榄果汁的苦味减弱，但依然存在苦味。根据黄酮的结构式及橄榄苦苷的结构式可推测出，在油橄榄果汁中添加红曲，保温处理后，红曲可以将油橄榄果汁中的橄榄苦苷转化为黄酮类物质。考虑成本和口感等因素，后续研究中选择10%的红曲米为最适添加量。

2.2 发酵起始酒精浓度对产酸的影响

图1 总酸随起始酒精浓度的变化Fig.1 The changes of total acid with alcohol content

由图1可知，发酵的起始酒精浓度对食醋的总酸影响较大，当酒精浓度小于6%时，酒精浓度越大，食醋总酸越高；当酒精浓度大于6%时，过高的酒精浓度对醋酸菌产生了抑制，导致酒精浓度越高，成品总酸反而越低。实验结果显示：6%的酒精浓度条件下产酸浓度达到最高的5.0 g/dL。

2.3 醋酸菌接种量对产酸的影响

图2 总酸随醋酸菌接种量的变化Fig.2 The changes of total acid with inoculation amount of acetic acid bacteria

由图2可知，醋酸菌的接种量对食醋的总酸也有影响。醋酸菌浓度较低时发酵速率过慢，但浓度过高时醋酸菌又会消耗大量的营养物质从而使总酸降低。实验结果显示：10%的醋酸菌浓度条件下产酸浓度最高。

2.4 油橄榄果汁浓度对产酸的影响

图3 总酸随油橄榄果汁浓度的变化Fig.3 The changes of total acid with olive juice content

由图3可知，油橄榄果汁浓度对食醋的总酸也有影响，油橄榄果汁中含有大量多酚类化合物和少量还原糖，油橄榄果汁浓度过高，其中的多酚类成分可能会抑制醋酸菌的繁殖代谢能力，浓度适中时不仅不抑制醋酸发酵，而且其中的还原糖还会促进醋酸发酵，且成品中也将有更多的油橄榄功能成分。实验结果显示：80%的油橄榄果汁浓度条件下产酸浓度最高。

2.5 醋酸发酵时间对产酸的影响

图4 总酸随发酵时间的变化Fig.4 The changes of total acid with fermentation time

由图4可知，前期醋酸菌大量繁殖使食醋的总酸随着时间延长呈快速增长趋势，但10 d以后增长缓慢，醋酸菌数量趋于稳定，继续延长时间对总酸的增长效果不再显著。

2.6 正交试验结果

正交试验结果及极差分析见表3。

表3 L9(43)正交表及试验结果分析Table 3 The result analysis of orthogonal test L9(43)

由表3可知，各因素对食醋总酸的影响大小顺序依次为A>D>B>C，即酒精浓度>果汁浓度>菌液浓度>发酵时间。最佳方案为A2B1C2D2， 即在80%脱苦后的油橄榄果汁中加入6%的食用酒精，接种4%的醋酸菌后在31 ℃、摇床转速170 r/min条件下发酵11 d。

取最优组合(A2B1C2D2)进行验证试验，测得最优组合的总酸为5.12 g/dL，证明通过正交试验得出的优化工艺方案可行。

2.7 感官与理化指标

2.7.1 感官评价

红棕色透明澄清液体，无悬浮物、分层气泡等；淡淡的油橄榄果香伴随着醋香，无不良气味；酸味柔和，回味绵长，带有油橄榄特有的微苦味道。

2.7.2 理化评价

油橄榄食醋的各理化指标检测结果见表4。与液态发酵白醋比较，油橄榄食醋不仅总酸、氨基酸态氮、可溶性固形物等含量达到国标GB 18187-2000《酿造食醋》中以酒精为原料液态发酵的食醋的要求，而且含有较高浓度的橄榄苦苷、总酚、黄酮等抗氧化成分和较高的DPPH自由基清除率。

表4 油橄榄果汁食醋理化分析结果Table 4 The analysis results of physical and chemical indexes of olive juice vinegar

3 结论

通过试验证明了红曲能降低油橄榄中的橄榄苦苷，且降解能力与红曲添加量成正相关。利用红曲脱苦后的油橄榄果汁酿造食醋的最佳工艺配方为：果汁浓度为80%，酒精浓度为6%，醋酸菌接种量为4%，发酵时间为11 d。此工艺生产的食醋不仅色泽风味好，而且比相同工艺生产的白醋具有更多的多酚、黄酮类抗氧化功能成分，且为橄榄油副产物油橄榄果汁提供了新的利用方案，对保护环境和提高经济效益具有积极意义。