果醋是用果蔬，或果蔬加工下腳料為主要原料，利用現(xiàn)代生物技術(shù)釀制而成的一種營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味優(yōu)良的酸味調(diào)味品。它兼有水果和食醋的營(yíng)養(yǎng)保健功能，是集營(yíng)養(yǎng)、保健、食療等功能為一體的新型飲品。研究表明，果醋具有許多功能，飲用果醋對(duì)人體健康有一定好處。如果能利用多種果蔬，將其制成復(fù)合型果醋，可以使得果醋的營(yíng)養(yǎng)種類更為豐富。復(fù)合型果醋也擁有更廣闊的市場(chǎng)前景。 江南大學(xué)的李秋等人對(duì)沙棘果醋的固液結(jié)合法發(fā)酵進(jìn)行了研究[1]。確定了沙棘果醋固液結(jié)合法發(fā)酵的工藝參數(shù)，并分析了其成分。楊穎等人對(duì)于醋酸菌的菌種篩選做過一些研究。他們對(duì)青梅果醋中篩選出的菌種進(jìn)行了一些研究，主要研究了菌種的耐受性，產(chǎn)酸速率等，并鑒定了其種屬，對(duì)其進(jìn)行了命名。而本文采用了沙棘和番茄兩種果蔬原料，來進(jìn)行復(fù)合果醋的工藝研究。果醋飲料營(yíng)養(yǎng)豐富，沙棘和番茄的復(fù)合果醋飲料將綜合二者的優(yōu)點(diǎn)，相比一種水果釀制的果醋營(yíng)養(yǎng)更為豐富。如果把沙棘和番茄這兩種果蔬制成復(fù)合型果醋，得到的新型果醋可以具有新的風(fēng)味，和豐富的營(yíng)養(yǎng)，市場(chǎng)價(jià)值更高。番茄與沙棘的功效可以得到互補(bǔ)增強(qiáng)，可顯著地促進(jìn)人體新陳代謝、改善血液循環(huán)、抗氧化、增強(qiáng)人體免疫力、預(yù)防疾病。其中的有益成分對(duì)人體器官具有保護(hù)作用還具有抗衰老、美容護(hù)膚的功效。 本實(shí)驗(yàn)對(duì)沙棘番茄復(fù)合果醋的發(fā)酵工藝做了了初步的探究，采用了液態(tài)發(fā)酵的方法進(jìn)行發(fā)酵。本實(shí)驗(yàn)使用的菌種是由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品微生物實(shí)驗(yàn)室分離得到的釀酒酵母421和巴氏醋桿菌22。先進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)初步確定發(fā)酵過程中各因素的大致范圍，再通過正交實(shí)驗(yàn)對(duì)發(fā)酵的過程進(jìn)行了優(yōu)化，得到了酒精發(fā)酵中初始糖度、溫度、初始pH的最優(yōu)組合和醋酸發(fā)酵中初始酒精度、醋酸菌接種量、初始pH的最優(yōu)組合。 1  材料與方法 1.1  材料與儀器 1.1.1  材料 原料：番茄、沙棘。 輔料：白砂糖、小蘇打。 菌種：釀酒酵母421（Saccharomyces cerevisiae 421）和巴氏醋桿菌22（Acetobacter pasteurianus 22）：均由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品微生物實(shí)驗(yàn)室提供。 試劑：95%酒精、NaOH、甲醛、果膠酶、碳酸氫鈉等均由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品微生物實(shí)驗(yàn)室提供。 1.1.2  儀器設(shè)備。恒溫水浴鍋、恒溫培養(yǎng)箱、HA/PHSJ-4F型pH計(jì)、超凈工作臺(tái)、恒溫?fù)u床培養(yǎng)振蕩器、高壓滅菌鍋、電子分析天平、破壁機(jī)、酒精計(jì)、手持測(cè)糖儀。 1.2  實(shí)驗(yàn)方法 1.2.1  酒精發(fā)酵階段的工藝優(yōu)化。酒精發(fā)酵：將處理好的混合果汁接入釀酒酵母421，接種量為10%，攪拌均勻后用塑料膜密封瓶口，放入培養(yǎng)箱中進(jìn)行酒精發(fā)酵7天。 對(duì)酒精發(fā)酵中初始糖度、發(fā)酵溫度、初始pH值進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)確定各因素最佳水平的大致范圍。以酒精度作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。 通過進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)來得到酒精發(fā)酵中初始糖度、發(fā)酵溫度、初始pH的最優(yōu)組合。表1為酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)的因素水平表。 酒精度的測(cè)定:看文獻(xiàn)參考GB 5009.225-2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中酒中乙醇濃度的測(cè)定方法，選擇酒精計(jì)法進(jìn)行測(cè)定。 1.2.2  醋酸發(fā)酵階段的工藝優(yōu)化。醋酸發(fā)酵：將過濾后的發(fā)酵液接入巴氏醋桿菌22后，用8層紗布封住瓶口，放入30℃搖床培養(yǎng)箱中進(jìn)行醋酸發(fā)酵7天。 對(duì)醋酸發(fā)酵中初始酒精度、醋酸菌接種量、初始pH三個(gè)因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，確定各因素最佳水平的大致范圍，以乙酸含量為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。 通過進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)來得到醋酸發(fā)酵中酒精度、初始pH、醋酸接種量的最優(yōu)組合。 總酸的測(cè)定：看文獻(xiàn)參考GB/T 5009.41-2003 《食醋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)分析方法》中乙酸的測(cè)定方法，選擇電位滴定法進(jìn)行測(cè)定。 2  結(jié)果與討論 2.1  酒精發(fā)酵單因素實(shí)驗(yàn) 2.1.1  初始糖度對(duì)酒精發(fā)酵的影響。 酒精濃度隨著初始糖度的提高而提高，當(dāng)初始糖度為17°Bx時(shí)酒精濃度達(dá)到最高，繼續(xù)提高初始糖度會(huì)導(dǎo)致酒精度降低。由此可知，當(dāng)初始糖度過低時(shí)，酒精發(fā)酵的底物不足，酵母菌生長(zhǎng)緩慢，產(chǎn)出酒精的量也很少，此時(shí)提高初始糖度，可以明顯提高酒精發(fā)酵的產(chǎn)物的量。當(dāng)初始糖度過高時(shí)，由于滲透壓過高，不利于酵母菌的生長(zhǎng)，此時(shí)增加初始糖度只會(huì)抑制酵母菌的生長(zhǎng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵產(chǎn)生的產(chǎn)物減少。初步確定的最適初始糖度與張軍的研究中確定的18°Bx相接近。 2.1.2  初始pH對(duì)酒精發(fā)酵的影響。 在初始pH低于4.1時(shí)，酒精濃度隨著初始pH的提高而提高，當(dāng)初始pH為4.1時(shí)酒精濃度達(dá)到最高8.8%Vol，繼續(xù)提高初始pH會(huì)導(dǎo)致酒精度降低。當(dāng)初始pH過低時(shí)，環(huán)境偏酸性，不利于酵母菌的生長(zhǎng)與分裂，也不利于酵母菌代謝活動(dòng)的進(jìn)行。此時(shí)升高初始pH有利于酵母菌的生長(zhǎng)和酒精發(fā)酵的進(jìn)行。當(dāng)初始pH達(dá)到最適pH后，繼續(xù)升高初始pH，則會(huì)抑制酵母菌的生長(zhǎng)與繁殖，抑制酒精發(fā)酵，導(dǎo)致產(chǎn)物減少。得到的最適初始pH略高于張軍[2]研究得到的最適初始pH3.8,原因可能是發(fā)酵采用的菌種不同。 2.1.3  發(fā)酵溫度對(duì)酒精發(fā)酵的影響。不同的發(fā)酵溫度對(duì)酒精度的影響如圖3所示。酒精濃度隨著發(fā)酵溫度的提高而提高，當(dāng)發(fā)酵溫度為30℃時(shí)，酒精濃度達(dá)到最高8.8%Vol，繼續(xù)提高溫度會(huì)導(dǎo)致酒精度降低。酵母菌的生長(zhǎng)對(duì)溫度非常敏感，而且升高溫度可以加快酵母菌的代謝。30℃為酒精發(fā)酵的最適溫度，當(dāng)溫度高于30℃時(shí)，繼續(xù)升高溫度將不利于酵母菌的生長(zhǎng)，也不利于酵母菌的一些代謝活動(dòng)的進(jìn)行，導(dǎo)致產(chǎn)物酒精的減少。得到的最適溫度30℃接近張軍的研究中得到的28℃。 2.2  酒精發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn) 本次實(shí)驗(yàn)以酒精度作為評(píng)價(jià)酒精發(fā)酵的指標(biāo)。 比較各因素的極差R值，可以得知RA>RB>RC，說明了A因素（初始糖度）對(duì)酒精發(fā)酵中酒精的產(chǎn)量影響最大。按照極差的大小可確定影響的主次順序?yàn)锳>B>C。得到較優(yōu)的工藝為A3B2C1。即初始糖度為19°Bx，發(fā)酵溫度為30°C，初始pH為3.9。 2.3  醋酸發(fā)酵單因素實(shí)驗(yàn) 2.3.1  酒精度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響。不同的酒精度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響的單因素實(shí)驗(yàn)如圖4所示。由圖4可知，酒精度過低時(shí)不利于醋酸發(fā)酵，適當(dāng)升高酒精度可以提高產(chǎn)酸量。當(dāng)酒精度過低時(shí)，由于缺少底物，醋酸發(fā)酵的周期較短，產(chǎn)酸較少，適當(dāng)提升初始酒精度可以增加醋酸發(fā)酵的底物，有利于產(chǎn)酸的增加。但是提高初始酒精度，會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵體系中酒精濃度過高，過高的酒精濃度對(duì)微生物有毒害作用，醋酸菌的生長(zhǎng)受到了抑制，導(dǎo)致產(chǎn)酸量減少。當(dāng)酒精度超過7%Vol時(shí)，酒精對(duì)醋酸菌的毒害作用使酵母菌產(chǎn)醋酸的減少量大于底物濃度提高導(dǎo)致產(chǎn)酸的增加量，最終醋酸發(fā)酵的產(chǎn)酸量開始減少。實(shí)驗(yàn)得到的最適初始酒精度與張軍[2]的研究中得到的6%相接近。 2.3.2  醋酸菌接種量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響。接種量過低時(shí)，醋酸菌產(chǎn)酸較少。產(chǎn)酸量隨著接種量升高而提升。當(dāng)接種量升高到8%以上時(shí)，醋酸菌產(chǎn)酸量降低。當(dāng)接種量過低時(shí)，醋酸菌含量低，產(chǎn)酸慢，適當(dāng)提高接種量可使產(chǎn)酸速度加快。當(dāng)接種量提高到8%以后，繼續(xù)提高接種量，會(huì)導(dǎo)致醋酸菌濃度過高，底物消耗過快，醋酸發(fā)酵后期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不足，不利于醋酸菌的生長(zhǎng)，對(duì)醋酸發(fā)酵有抑制作用，產(chǎn)酸量減少。實(shí)驗(yàn)得到的最適接種量與張軍的研究得到的8%相吻合。 2.3.3  初始pH對(duì)醋酸發(fā)酵的影響。由圖6可知，初始pH低于6時(shí)，產(chǎn)酸量隨著pH的升高而升高；初始pH高于6時(shí)，產(chǎn)酸量隨著pH的升高而降低。當(dāng)pH過低時(shí)，發(fā)酵體系酸度過大，不利于醋酸菌的生長(zhǎng)繁殖以及代謝活動(dòng)，對(duì)醋酸發(fā)酵有抑制作用，所以適當(dāng)提高醋酸發(fā)酵的初始pH可以提高產(chǎn)酸量。當(dāng)初始pH超過最適初始pH時(shí)，繼續(xù)提高初始pH會(huì)抑制醋酸菌前期的生長(zhǎng)與分裂，導(dǎo)致產(chǎn)酸減少。實(shí)驗(yàn)初步得到的醋酸發(fā)酵最適初始pH與張軍的研究中的得到的初始pH5.5相接接近。 2.2  醋酸發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)本次實(shí)驗(yàn)以總酸（以醋酸計(jì)）作為評(píng)價(jià)醋酸發(fā)酵的指標(biāo)。 比較各因素的極差R值，可以得知RB>RC>RA，說明了B因素（接種量）對(duì)醋酸發(fā)酵中醋酸的產(chǎn)量影響最大，C因素（初始pH）的影響次之，A因素（酒精度）的影響最小，按照極差的大小可確定影響的主次順序?yàn)锽>C>A。得到較優(yōu)的工藝為A1B3C1，即酒精度6%，接種量9%，初始pH5.5。 編輯：范璐維

[原創(chuàng)]沙棘番茄復(fù)合果醋的工藝研究

圖文簡(jiǎn)介

本實(shí)驗(yàn)是以沙棘和番茄為原材料，探究了沙棘番茄復(fù)合果醋的制作工藝。采用了液態(tài)發(fā)酵的方法來生產(chǎn)復(fù)合果醋，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)酒精發(fā)酵與醋酸發(fā)酵過程進(jìn)行了優(yōu)化，確定了最優(yōu)發(fā)酵條件。即酒精發(fā)酵的發(fā)酵溫度為30℃，初始pH為3.9,初始糖度為19°Bx。醋酸發(fā)酵初始酒精度為6%，醋酸菌的接種量為9%，初始pH為5.5。