毛葡萄果醋的研制及品质分析

庞庭才 郝俊光 杨金海 施绍颖 何惠贤 罗东伟

摘要：以毛葡萄为原料，采用单因素试验与正交试验优化原醋发酵工艺，结果表明，最佳发酵条件为汁皮比3.0∶2.5（质量比）、发酵时间3 d、发酵温度27 ℃，所得原醋单位酸色价为6.832 U/mL。对所得毛葡萄原醋进行调配，采用单因素试验及响应面设计得到果醋最佳调配配方为原醋12%、白糖10%、蜂蜜0.4%，此时感官评分为84.83分。果醋成品总酸0.34 g/dL，色价1.007 U/mL，单位酸色价2.98 U/mL，花色苷含量34.07 mg/L，L*值55.847，a*值47.529，b*值25.486，含有乙酸、葡萄糖酸等18种有机酸，是一款口感协调、色泽诱人的营养果醋饮品。

关键词：毛葡萄；果醋；单位酸色价；感官评价

中图分类号：TS275.4      文献标志码：A     文章編号：1000-9973（2023）07-0137-05

Abstract： With Vitis quinquangularis as the raw material， the raw vinegar fermentation process is optimized by single factor test and orthogonal test. The results show that the best fermentation conditions are as follows： juice-peel ratio is 3.0∶2.5 （mass ratio）， fermentation time is 3 d and fermentation temperature is 27 ℃. The unit acid color value of the obtained raw vinegar is 6.832 U/mL. The obtained raw vinegar of Vitis quinquangularis is blended， the best blending formula of fruit vinegar obtained by single factor test and response surface design is 12% raw vinegar， 10% sugar， 0.4% honey， at this time， the sensory score is 84.83 points. The total acid of the finished fruit vinegar is 0.34 g/dL， the color value is 1.007 U/mL， the unit acid color value is 2.98 U/mL， the anthocyanin content is 34.07 mg/L， L* value is 55.847， a* value is 47.529 and b* value is 25.486. There are 18 kinds of organic acids such as acetic acid and gluconic acid， it is a kind of nutritious fruit vinegar drink with harmonious taste and attractive color.

Key words： Vitis quinquangularis; fruit vinegar; unit acid color value; sensory evaluation

毛葡萄是葡萄科中的野生品种，主要分布在我国长江以南的一些省区，野生状态下生长于石山、丘陵的灌木林中[1]。广西罗城享有“中国野生毛葡萄之乡”的美称[2]，从20世纪90年代开始，罗城县全力发展毛葡萄种植，截至2020年，罗城县毛葡萄种植面积已达5 300 hm2，罗城县毛葡萄产量达2万吨[3]。毛葡萄富含多种维生素、氨基酸、硒、砷等成分，并含有少量的醛、酮、呋喃等小分子成分[4-7]。现有研究表明，毛葡萄具有抗衰老、预防癌症、抗血栓形成[8-10]等功效，因此其开发前景广阔。目前市面上的毛葡萄产品较少，以毛葡萄酒为主，毛葡萄果醋类产品尚未在市场上出现，而果醋饮料作为新型饮品深受消费者喜爱，其兼有水果和食醋的营养保健功能。因此，本文使用毛葡萄汁与皮混合发酵，通过单因素试验和正交试验探究高色价原醋的发酵条件，并通过响应面方案设计优化果醋调配配方，旨在开发出一款颜色艳丽、营养丰富的毛葡萄果醋饮料。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

毛葡萄“野酿2号”：广西河池罗城；红茶菌：山东如云食用菌有限公司；白砂糖：钦州市大康惠超市；氢氧化钠、磷酸二氢钾、磷酸、甲醇、邻苯二甲酸氢钾、甲酸、冰乙酸、丙酸、L-酒石酸等：上海麦克林生化科技有限公司。

ST5000/F pH计 奥豪斯仪器（常州）有限公司；ME3002E精密天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；SQL810C立式压力蒸汽灭菌锅 重庆雅马拓科技有限公司；2695 高效液相色谱仪 美国Waters公司；UV-1800紫外可见分光光度计 岛津仪器（苏州）有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 毛葡萄原醋制作流程

新鲜毛葡萄去籽打浆，加入0.04%复合果胶酶X，40 ℃恒温酶解60 min，加入100 mg/kg焦亚硫酸钾，按比例加入事先培养好的红茶菌膜及菌液，覆盖3层灭菌的纱布，置于27 ℃恒温箱中进行静置发酵。

1.2.2 原醋发酵单因素试验

以单位酸色价为指标，研究不同毛葡萄汁皮比（质量比）3.0∶1.0、3.0∶1.5、3.0∶2.0、3.0∶2.5、3.0∶3.0，发酵时间1，3，5，7，9 d，发酵温度24，26，28，30，32 ℃对毛葡萄原醋发酵效果的影响。

1.2.3 果醋发酵正交试验

根据单因素试验结果，以单位酸色价作为评价指标，正交试验设计见表1。

1.2.4 果醋调配单因素试验

以感官评分为指标，研究不同原醋添加量（6%、8%、10%、12%、14%）、白糖添加量（4%、6%、8%、10%、12%）、蜂蜜添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）对毛葡萄果醋感官评分的影响。

1.2.5 果醋调配响应面试验

根据单因素试验结果，以感官评分为响应值，利用响应面设计优化果醋调配配方，见表2。

1.2.6 果醋成分指标测定及感官评价方法

总酸的测定：采用pH电位滴定法[11]；色价的测定：参考高色价红曲色素的色价测定方法[12]；花色苷的测定：参考pH示差法测定桑椹红色素中花青素含量[13]；L*、a*、b*的测定：参考CIE 1976 （L*a*b*） 色空间方法[14]；有机酸的测定：采用高效液相色谱法[15]。

果醋感官评价由20名经过专业感官评价培训的人员组成，根据表3对果醋各项指标做出评价。

2 结果与分析

2.1 果醋发酵单因素试验结果

2.1.1 发酵温度对原醋发酵效果的影响

由图1可知，发酵温度达到28 ℃时，果醋发酵的单位酸色价达到最高，而后逐渐降低。这是由于发酵温度高，产酸速度快，导致单位酸色价较低。同时，温度过高不利于色素的稳定，且发酵过于剧烈，导致糖浓度迅速降低，花色苷的结构受到一定破坏[16-17]。因此，选择最佳发酵温度为28 ℃。

2.1.2 发酵时间对原醋发酵效果的影响

由图2可知，随着发酵时间的增加，发酵产酸的速度越来越快，而色价在发酵前期有明显的增加，导致单位酸色价呈先上升后明显下降的趋势，应该控制发酵时间不宜太长。当发酵3 d时，单位酸色价达到最大，故选择最佳发酵时间为3 d。

2.1.3 汁皮比对原醋发酵效果的影响

由图3可知，随着果皮占比的提高，色价也有明显提升，但果皮不断增加导致发酵液越来越稠，果醋得率较低，且当果皮占比达到一定数量时，发酵液无法为红茶菌提供较好的传质环境，限制了发酵产酸的进行，影响了色素的溶出，导致单位酸色价降低[18-19]。当汁皮比为3.0∶2.5时，单位酸色价达最大值，故选择最佳汁皮比为3.0∶2.5。

2.2 原醋发酵正交试验

由表4可知，发酵温度、发酵时间、汁皮比的极差R值均大于空列，说明各因素均对发酵过程中单位酸色价产生影响，由R值可知各因素影响主次顺序为发酵时间＞汁皮比＞发酵温度，最优发酵方案为A 1B 2C 2，即发酵温度27 ℃，发酵时间3 d，汁皮比3.0∶2.5，在此条件下进行验证试验，得到原醋单位酸色价平均值达6.832 U/mL，符合正交试验的要求。

2.3 果醋调配单因素试验结果

2.3.1 原醋添加量对果醋感官评分的影响

由图4可知，在白糖添加量8%、蜂蜜添加量0.3%的条件下，当原醋添加量过低时，色泽偏浅，糖酸比不合理，口感不佳；随着原醋添加量的提升，色泽加深，糖和酸中和，感官评分明显提高；当原醋添加量过高时，味道偏酸，口感不够柔和爽口。因此，选择最佳原醋添加量为12%。

2.3.2 白糖添加量对果醋感官评分的影响

由图5可知，在原醋添加量10%、蜂蜜添加量0.3%的条件下，当白糖添加量过低或过高时，酸感较强或甜味过齁，口感不佳。因此，选择最佳白糖添加量为10%。

2.3.3 蜂蜜添加量对果醋感官评分的影响

由图6可知，在原醋添加量10%、白糖添加量8%的条件下，蜂蜜添加量过低时，其对果醋口感的辅助作用不够明显；随着蜂蜜添加量的提升，果醋的口感、香气得到提高，变得更加醇厚、丰满，感官评分明显提高；蜂蜜添加量过高会掩盖果醋原有的香气和口感，口感有所下降。因此，选择最佳蜂蜜添加量为0.4%。

2.4 果醋调配响应面试验结果

根据单因素试验的结果，进行响应面试验，结果见表5。

采用Design-Expert 8.0.5软件对试验所得数据进行回归分析，得到回归方程：Y=83.71+0.59E+0.11F+0.73G+2.56EF+0.75EG－1.51FG－2.25E2－1.67F2－3.27G2。对响应面试验结果进行方差分析，结果见表6。

由表6可知，模型的P<0.000 1，模型極显著，失拟项的P=0.759 9，不显著，说明该模型与实际情况拟合良好，试验设计合理。

各因素交互作用的曲面图及等高线图见图7。

由图7可知两因素交互作用对感官评分影响的显著性[20]，蜂蜜添加量、原醋添加量的交互作用最显著，白糖添加量、蜂蜜添加量的交互作用次之。

通过响应面优化分析，得到果醋最佳调配配方为原醋添加量12.50%、白糖添加量10.36%、蜂蜜添加量0.41%，此时感官评分达83.829分。为方便实际操作，将配方调整为原醋添加量12%、白糖添加量10%、蜂蜜添加量0.4%，在此条件下进行验证试验，果醋感官评分为84.832分，明显优于预测理论值，证明响应面优化方案切实可行。

2.5 成品指标测定

2.5.1 常规指标测定结果

由表7可知，果醋成品中总酸为0.34 g/dL，色价为1.007 U/mL，单位酸色价为2.98 U/mL ，花色苷含量为34.07 mg/L，L*值为55.847，a*值为47.529，b*值为25.486，且a*值明显比b*值大，说明产品色彩明亮，红色特征明显，符合理想产品的要求。

2.5.2 有机酸组成测定结果

由表8可知，果醋饮料中主要含乙酸、葡萄糖酸、L-酒石酸、L-乳酸、L-苹果酸、琥珀酸等有机酸，各种酸相互协调。

3 结论

以单位酸色价为指标，进行毛葡萄原醋发酵单因素试验与正交试验，得到最佳发酵条件为汁皮比例3.0∶2.5、发酵时间3 d、发酵温度27 ℃，原醋的单位酸色价达6.832 U/mL。利用原醋进行响应面优化果醋的调配工艺，得到果醋调配最佳配方为原醋添加量12%、白糖添加量10%、蜂蜜添加量0.4%，感官评分为84.83分。果醋成品总酸为0.34 g/dL，色价为1.007 U/mL，单位酸色价为2.98 U/mL，花色苷含量为34.07 mg/L，L*值为55.847，a*值为47.529，b*值为25.482。果醋中含量较高的主要是乙酸、葡萄糖酸、L-酒石酸等，各种酸之间相互协调，产品营养丰富，风味良好。

参考文献：

[1]邹瑜，吴代东，牟海飞，等.广西野生毛葡萄种质资源性状评价[J].中国农学通报，2012，28（4）：283-287.

[2]张琳，张武，武绍波，等.野生毛葡萄资源的研究及利用[J].广东农业科学，2013（18）：37-39.

[3]何彦平，韦宇萍.广西罗城毛葡萄产业发展现状及“十四五”期间发展措施[J].南方农业，2021，15（17）：154-155.

[4]张劲，黄小云，谢太理，等.毛葡萄及酿酒皮渣中白藜芦醇和白藜芦醇苷含量分析[J].酿酒科技，2017（8）：124-127.

[5]车金鑫，师俊玲，罗光武.广西罗城毛葡萄多酚、黄酮和白藜芦醇的组成特性及其抗氧化活性研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2017，45（7）：107-114.

[6]周琳，陈秋虹.高效液相色谱法测定野生毛葡萄中的白藜芦醇[J].广西科学院学报，2010，26（3）：237-238，241.

[7]江雨.中国野生葡萄果实品质评价和主要物质组分研究[D].咸阳：西北农林科技大学，2016.

[8]周芃.毛葡萄提取物的抗血栓作用及机制研究[D].苏州：苏州大学，2009.

[9]朱倩.毛葡萄有效部位成分的提取及抗血栓作用的研究[D].苏州：苏州大学，2013.

[10]周琳，陈秋虹，陈建红，等.两性花毛葡萄NW196鲜果的主要营养和功能成分分析[J].广西科学院学报，2010，26（3）：230-231.

[11]国家卫生健康委员会，国家市场监督管理总局.食品安全国家标准 食品中总酸的测定：GB 12456－2021[S].北京：中国标准出版社，2021.

[12]潘嫣丽，覃海元，黄友琴，等.正交试验优化高色价红曲色素的制备工艺[J].安徽农业科学，2011，39（16）：9856-9858.

[13]杨兆艳.pH示差法测定桑椹红色素中花青素含量的研究[J].食品科技，2007（4）：201-203.

[14]王飞，刘芳，张妍妍，等.CIE 1976（L*a*b*）色空间方法测定葡萄酒颜色的研究[J].中外葡萄与葡萄酒，2015（4）：6-11.

[15]郝俊光，陈婉玲，杨丽，等.红茶菌发酵罗城毛葡萄13种有机酸的同时检测[J].食品工业科技，2020，41（22）：260-266.

[16]NEILL S O， GOULD K S， KILMARTIN P A， et al. Antioxidant activities of red versus green leaves in Elatostema rugosum[J].Plant Cell & Environment，2010，25（4）：539-547.

[17]孟金明，刘秋鸣，熊思敏，等.枇杷-梨复合果醋发酵工艺的研究[J].中国调味品，2022，47（3）：154-159.

[18]CHAREPALLI V， REDDIVARI L， VADDE R， et al. Anthocyanin-containing purple-fleshed potatoes suppress colon tumorigenesis via elimination of colon cancer stem cells[J].The Journal of Nutritional Biochemistry，2015，26（12）：1641-1649.

[19]李广伟，贾淇舒，令狐克琴，等.蓝莓-酸樱桃复合果醋的醋酸发酵工艺优化及抗氧化性研究[J].中國酿造，2022，41（3）：180-186.

[20]齐海丽，吕云皓，杨双铭，等.黑枸杞果醋发酵工艺条件优化[J].中国酿造，2021，40（12）：204-210.