生姜灰枣复合果醋发酵工艺的优化研究

张彩凤 朱会霞 王岩 吴荣荣 苑园园 刘文月

（衡水学院生命科学学院 河北 衡水 053000）

生姜是姜科姜属植物姜的根茎，是世界上最受欢迎的种植植物和食用香料之一，集营养、调味料和保健于一体，具有抗氧化、抗炎等多种生理功效。灰枣具有极高的营养价值和药用价值，其中糖、粗蛋白、维生素C、cAMP 等重要食疗成分的含量居百果前列，对人体具有生津、补血、降血压、滋润皮肤和消除疲劳的功能。果醋是一种新生的醋饮料，不仅含有酿造醋和水果的营养成分，还有酸甜可口的特点，是一种营养与保健相结合的保健饮品。

1 材料制备与工艺流程

1.1 生姜汁的制备。清洗好的鲜生姜切片(约5 mm)，放入60 ℃～70 ℃的水中煮3 min 捞出冷却，按照生姜与水的比例为1∶10，得到生姜泥，加入0.05%柠檬酸，过滤备用。

1.2 灰枣汁的制备。清洗、去好核的若羌灰枣破碎，灰枣与水按1∶10 比例加水，放入锅中预煮20 min，温度为75 ℃～80 ℃，过滤备用。

1.3 复合果酸制备工艺流程。生姜汁、灰枣汁混合→调整糖含量、pH 值→酒精发酵→醋酸发酵→过滤、杀菌→冷却→成品。

2 酒精发酵阶段单因素试验

2.1 试验设计。酒精发酵阶段分别设计初始pH 值为3.2、3.4、3.6、3.8、4.0，发酵时间分别为3 d、4 d、5 d、6 d、7 d，活化酵母添加量为2%、4%、6%、8%、10%，进行单因素试验。通过测定比较发酵液的酒精度，得出最佳初始pH 值为3.8，最佳发酵时间为6 d，最适酵母添加量为8%。

2.2 结果与分析。根据单因素试验结果设计3 因素3水平正交试验，进行酒精发酵工艺优化，正交结果如表1 所示。从表1 可以知道，这3 个因素所对应的极差(R)大小顺序为A＞C＞B，从而得知影响酒精发酵的主次关系依次为初始pH 值＞发酵时间＞酵母添加量。在A 因素中A2＜A1＜A3；在B 因素中，B1＜B2＜B3；在C 因素中，C3＜C2＜C1。最佳工艺组合为A3B3C1，即初始pH 值4.0，添加10%酵母，发酵5 d，在此条件下测得酒精度为5.19%vol。

表1 酒精发酵工艺优化正交试验结果分析

3 醋酸发酵阶段单因素试验

3.1 试验设计。收集以上发酵液进行醋酸发酵，分别设计发酵温度为28 ℃、30 ℃、32 ℃、34 ℃、36 ℃，发酵时间为3 d、4 d、5 d、6 d、7 d，醋酸菌接种量为2%、4%、6%、8%、10%，进行单因素试验。通过测定比较发酵液的总酸含量，得出最适发酵温度为30 ℃，最适醋酸发酵时间为5 d，醋酸菌最适接种量为6%。

3.2 结果与分析。在单因素试验的基础上设计L9(33)正交试验，以总酸含量为检验指标，优化醋酸发酵条件，正交试验设计方案及结果见表2。从表2 中可以看出，这3 个因素影响醋酸发酵的主次关系依次为发酵时间＞发酵温度＞醋酸菌接种量。在D 因素中，D2＞D1＞D3；在E 因素中，E1＞E2＞E3；在F 因素中，F1＞F3＞F2。最佳工艺组合为D2E1F1，即接种4%醋酸菌，32 ℃发酵4 d。通过验证试验，在此条件下测得总酸为4.95 g/kg，明显高于组合中最大值4.1 g/kg，表明最佳工艺组合为D2E1F1。

表2 醋酸发酵工艺优化正交试验结果分析

4 生姜灰枣复合果醋成分分析及感官评价

4.1 复合果醋中总酸含量的测定。根据GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》，采用pH 电位法测定总酸为4.95 g/kg，与NY/T2987-2016《绿色食品果醋饮料》标准≥3 g/kg 进行比较分析，总酸含量符合标准。

4.2 复合果醋中微生物卫生指标的测定。根据GB 4789.2-2016 中平板计数法和GB 4789.3-2016 中MPN法测定菌落总数和大肠菌群，与NY/T2987-2016《绿色食品果醋饮料》标准进行比较，结果见表3。由表3 可知，果醋中菌落总数和大肠菌群的测定值小于标准值，因此符合NY/T2987-2016 中菌落总数和大肠菌群的标准。

表3 微生物指标分析结果

4.3 感官评测。通过对制作完的生姜灰枣复合果醋从澄清度、香味、口感和色泽4 个方面进行感官测评，结果发现果醋的澄清度和色泽很好，而果醋的香味和口感有待提高，这也为后续研究提供了方向。