发酵型无花果果醋的研制

王建刚，杨 萌，姜 颖

（山东药品食品职业学院食品系，山东威海 264210）

无花果的营养与药用医疗价值很高。据现代科学分析，成熟无花果可食部分达90 %。其水分含量为82 %，粗纤维含量为1.9 %，还含有大量葡萄糖、果糖[1-3]。由于无花果果皮薄，成熟于炎热的夏秋季，加之现阶段的贮藏技术有限等因素，无花果极易腐烂，制约了无花果产业的进一步发展。果醋是以水果为主要原料，利用现代生物发酵技术酿制而成的一种风味独特且具有保健功能的饮料，经常饮用能促进新陈代谢、降低胆固醇，提高机体的免疫力[4-7]。将新鲜的无花果发酵成果醋，不仅发挥了无花果的营养保健作用，还提高了无花果的利用价值，丰富了无花果的产业结构。

无花果果醋的研究文献虽然有报道，但是数量很少[8-9]。本研究以威海当地无花果鲜果为原料，以产品感官鉴评作为主要参考指标，结合理化指标探究发酵型无花果果醋的最优发酵工艺。

1 材料与方法

1.1 材料

无花果鲜果：威海产。

葡萄酒高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。

活性醋酸菌：山东济宁玉园生物科技有限公司。

果胶酶：广西南宁庞博生物工程有限公司。

白糖、柠檬酸：食品级，市售。

1.2 仪器设备

FA2004N 型电子天平：郑州南北仪器设备有限公司。

光合TS-111B 全温摇床：金坛市精达仪器制造有限公司。

PHS-3C 型酸度计：郑州宝晶电子科技有限公司。

酒精计、手持糖度计、发酵罐。

1.3 实验方法

1.3.1 工艺流程（图1）

1.3.2 操作步骤

预处理：将无花果鲜果适度破碎，使其在发酵时能够被充分浸提，然后直接入罐。根据酒精发酵的目标酒精度调整糖含量，并添加适量的果胶酶，以提高出汁率。

酵母活化：将活性干酵母用35～40 ℃的2%糖水活化20～30 min，直至产生大量微小气泡。

酒精发酵：酒精发酵与醋酸成品的质量密切相关。酒精发酵温度控制在25～30 ℃，发酵至酒精度不再升高为止。

汁渣分离：酒精发酵结束后进行汁渣分离，取果汁，根据实验设计调整酒精度，为醋酸发酵做准备。

醋酸发酵：将活化后的醋酸菌液加入酒精发酵液中，并在一定温度条件下进行醋酸发酵，定期搅拌，直至酸度不再升高。

1.3.3 试验设计

本研究以感官鉴评得分作为响应值，以影响醋酸发酵的酒精度、醋酸菌发酵剂接种量、发酵温度作为考察因素，利用软件Design-expert8.0 进行Box-Behnken实验设计，因素水平表见表1。

表1 发酵参数因素水平表

1.3.4 检验依据

由于目前国内还没有关于无花果醋的具体国家标准，本研究参考果醋质量标准NY/T 2987—2016、GB 5009.239—2016 和GB 4789.15 对发酵的无花果醋的理化指标、微生物指标进行检验；按表2对发酵无花果醋的感官指标进行评分。

图1 无花果果醋工艺流程图

表2 无花果果醋感官评分表

2 结果与分析

2.1 实验结果

最终发酵的产品在符合理化要求和微生物要求的前提下，以感官鉴评得分为响应值，以影响醋酸发酵的酒精度、醋酸菌发酵剂接种量、发酵温度为考察因素，响应面设计及结果见表3。

表3 三因素三水平Box-Behnken试验设计

2.2 结果分析

将表3 数据用Design-expert8.0 进行分析拟合，以感官鉴评分数（Y）为参考指标，得出醋酸发酵的酒精度（A）、醋酸菌发酵剂接种量（B）、发酵温度（C）3个因子的数学二次多项回归方程。

进一步对该回归模型进行显著性检验，响应面数据的方差分析结果见表4。

表4 回归模型方差分析

由表4 可知，模 型F 值=4.22，P 值=0.0353＜0.0500，说明回归模型显著。失拟项P 值=0.3106＞0.1000，说明失拟项不显著，模型拟合程度良好，可以用此模型来分析和预测实验结果。

对实验结果进一步进行响应面分析，得到响应面曲面及等高线图（图2）。将其中一个因素固定做响应面可获得另外两个因素的交互作用图，通过响应曲面及其等高线图的形状可直观地反映出各因素间交互效应的强弱对响应值的影响。当响应曲面图的抛物面开口向下时，具有极大值点；等高线图的形状呈椭圆形时表示两因素之间作用显著，呈圆形时相反。由图2 可知，每个影响因子对于最佳感官都有一个最佳稳定条件。

图2 醋酸菌接种量、酒精度和发酵温度对果醋感官的影响

利用Design-expert 软件对拟合方程进行分析求解，得酒精度为5.82 %vol，醋酸菌接种量为0.97%，发酵温度为32.82 ℃时有唯一最优解。

2.3 验证实验

为验证模型预测准确性，考虑实际可操作性，设定初始酒精度为6%vol，醋酸菌接种量为1.0%，发酵温度为33 ℃进行平行试验，将发酵所得产品进行感官鉴评和理化检验，结果发现，3 组平行所得产品理化指标均合格，且感官评分分别为78.62分、76.83 分和76.36 分，与预测值的76.4129 分大致相当。

3 结论

本研究直接以无花果鲜果为原料，将无花果适度破碎后直接进行酒精发酵，无需打浆、过滤，在发酵过程中最大限度保留了无花果营养成分且易于后期澄清。对单因素进行选择后利用Design-Expert 软件进行Box-Behnken Design 实验设计，对实验结果进行响应面分析，得到果醋发酵的最佳工艺为初始酒精度为6%vol，醋酸菌接种量为1.0%，发酵温度为33 ℃。经过发酵后得到的无花果果醋颜色呈透明的红棕色，有悠长的醋酸乙酯香味，微带甜味。该研究对于丰富无花果产业的品种，为无花果果醋的产业化生产和无花果果醋饮料的生产研制提供了理论依据。