莲雾果醋发酵菌种的筛选及条件优化_方晓纯.pdf

食品工业 2023 年第44卷第 4 期 104 工艺技术莲雾果醋发酵菌种的筛选及条件优化方晓纯1,2，林波1，兰亚龙3，郑凤锦1,2*，陈赶林1,2*1.广西农业科学院农产品加工研究所（南宁 530007）；2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室（南宁 530007）；3.陕西易腾达酿造科技有限公司（宝鸡 721013）摘要以海南黑珍珠莲雾发酵的莲雾果酒为原料,选用5种商用醋酸菌种分别发酵制备莲雾果醋,筛选出适合莲雾果醋发酵的醋酸菌种。试验研究菌种添加量、初始酒精度、发酵温度和加糖量4个单因素对莲雾醋发酵的影响,并通过正交试验对莲雾醋的发酵条件进行优化,得到最优工艺参数:菌种添加量0.8%、初始酒精度3%vol、发酵温度28、加糖量6%,在最优条件下发酵9 d,得到总酸含量为34.1 g/L,色泽浅黄,醋味浓郁略带清香果味,风味独特的莲雾醋,为莲雾产业深加工及多元化利用提供技术依据。关键词莲雾;果醋;醋酸菌;发酵Screening of Fermentation Strains and Optimization of Fermentation Conditions on Wax Apple(Syzygium samarangense)VinegarFANG Xiaochun1,2,LIN Bo1,2,LAN Yalong3,ZHENG Fengjin1,2*,CHEN Ganlin1,2*1.Agro-food Science and Technology Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences(Nanning 530007);2.Guangxi Key Laboratory of Fruits and Vegetables Storage-Processing Technology(Nanning 530007);3.Shanxi Yitengda Brewing Technology Co.,Ltd.(Baoji 721013)Abstract Five commercial acetic acid strains were used to produce wax apple(Syzygium samarangense)vinegar from wax apple wine fermented by black pearl wax apple in Hainan Province.The effects of four single factors on the fermentation of wax apple vinegar,including the amount of strain,initial alcohol content,fermentation temperature and sugar content,were studied,and the fermentation condition of wax apple vinegar was optimized by orthogonal test.The optimum technological parameters were obtained as follows:0.8%of strain addition,3%vol of initial alcohol,28 of fermentation temperature,and 6%of sugar addition.After 9 d of fermentation under the optimal conditions,the wax apple vinegar with 34.1 g/L total acid content,light yellow color,strong vinegar flavor,slightly fragrant fruit flavor,and unique flavor was obtained,which would provide technical basis for the deep processing and diversified utilization of the lotus fog industry.Keywords wax apple(Syzygium samarangense);fruit vinegar;acetic acid bacteria;fermentation*通信作者；基金项目：南宁市西乡塘区重点研发计划（2020032101），广西农科院基本科研业务专项（桂农科2021YT117，桂农科2020ZX04），广西农业科技创新联盟（桂农科盟202315）莲雾（Syzygium Samarangense），又名水蒲桃、洋蒲桃、爪哇蒲桃等，在我国台湾、海南、广东、广西、福建、云南等多省（区）有栽培1，是海南重要的热带水果，有黑金刚、黑珍珠、红宝石等主要品种。莲雾果实呈圆锥形，像铃铛，果皮有乳白、青绿、粉红以至深红色，具有清香气味，肉质细腻，清甜爽口。近年来诸多学者对莲雾进行多方面的研究，更加验证莲雾具有较高的营养价值和药用保健等功能2。王晓红3测定莲雾果肉的营养成分，结果发现莲雾富含蛋白质，糖类，维生素B1、B2、B6、C，钾、钠、钙、磷、铁、镁等矿物质，给予人们清凉解渴的同时能补充营养，再加上其热量低，深受消费者喜爱。邓博一等4发现莲雾果实富含17种氨基酸，包括人体必需的7种氨基酸；其果皮中有大量花色苷和花青素，具有抗炎镇痛、抗癌、抗氧化等功效；莲雾花中含有多酚成分，具有较强的体外抗氧化活性5。莲雾水分高，果肉组织娇嫩，呼吸旺盛不耐贮藏，其种植面积逐年增大，逐步打开国内水果市场6，为避免鲜果滞销后浪费，掌握莲雾的深加工迫在眉睫。果醋是利用水果、蔬菜或者发酵后的果酒7为原料，利用微生物或醋酸菌的代谢作用发酵而成的一种具有促进消化、增强免疫、抑菌等功能的健康发酵食品8。李志春等9通过高脂小鼠试验表明，甘蔗醋中含有黄酮和多酚类活性物质成分，具有降血脂、提高抗氧化应激、减轻体重和脏器肿大等生物功能。另外，因微生物在发酵成醋的过程中对矿物质的需求和利用较少，所以水果中大部分矿物质会直接保留在果醋中10。近年来我国提倡不同果醋的研究开发，明显丰富果醋的种类，技术研究趋于成熟稳定，市场上苹果醋11、葡萄醋12、山楂醋13等成功的果醋产品为新型果醋的开发打下坚实基础14。莲雾具有丰富的糖质资源和水分，是酿醋用的上 105 工艺技术 食品工业 2023 年第44卷第 4 期等原料，莲雾醋的生产能解决鲜果滞销和残次果的有效利用，但针对于莲雾醋发酵菌种筛选及工艺优化的相关研究报道鲜为少见。试验主要选用5种商业醋酸菌种发酵莲雾醋，以醋酸质量浓度及感官评分为考察指标，筛选出适合莲雾醋发酵的醋酸菌种，在此最优菌种基础上进行单因素试验和正交试验，优化莲雾醋的工艺条件，以期得到色泽明亮、醋味清香的莲雾果醋，为莲雾产业深加工及多元化利用提供技术依据。1材料与方法1.1材料与试剂莲雾果酒（广西农业科学院农产品加工研究所研发制备）；LB活性醋酸菌（简称LB，陕西鼎力生物科技有限公司）；沪酿1.01号活性醋酸菌（简称沪酿1.01，上海佳民酿造食品有限公司）；帝伯仕果醋菌（简称帝伯仕，山东烟台帝伯仕自酿机有限公司）；迪发牌醋酸菌（简称迪发牌，上海迪发酿造生物制品有限公司）；拉曼德果醋菌（简称拉曼德，山东日照隆堡商贸有限公司）；白砂糖（南宁糖业股份有限公司）。试验所用试剂均为国产分析纯。1.2仪器与设备恒温生物培养箱（Salvis LAB CN118，瑞士Salvis公司）；糖度计PAL-1，日本ATAGO（爱拓）公司；电子天平（JA2003型，上海良平仪器仪表有限公司）；pH计（上海雷磁仪器厂）；高压灭菌锅（FY-65L，上海申安有限公司）。1.3试验方法1.3.1莲雾醋酿造工艺流程酵母菌活化莲雾清洗破碎、打浆酶解调整糖度酒精发酵（果酒）调整配比醋酸发酵换罐陈酿过滤灭菌莲雾醋 醋酸菌活化1.3.2莲雾果酒的制备将新鲜、干净的莲雾果实通过打浆机打成浆状，添加果胶酶酶解，加入适量白砂糖调节糖度，灭菌后冷却至室温，加入活化过的果酒酵母进行酒精发酵，过滤后得到莲雾果酒，具体制备方法见前期研究7。1.3.3莲雾醋发酵菌种的筛选选择已活化LB、沪酿1.01号、帝伯仕、迪发牌和拉曼德的醋酸菌种，依次发酵同一批次的莲雾果酒（底酸含量1.6 g/L，pH 4.01，可溶性固形物5.5%），在初始酒精度6%vol、菌种添加量0.5%、发酵温度30 条件下进行醋酸发酵11 d，隔天取样测定其pH和总酸含量，发酵结束后过滤，并进行感官评定。以醋酸质量浓度（以乙酸计，g/L）及感官评分为考察指标，确定适合莲雾醋发酵的最佳菌种。1.3.4菌种添加量对莲雾醋发酵的影响莲雾果酒初始酒精度6%vol，加糖量4%，选取优化醋酸菌种（迪发牌醋酸菌），菌种添加量分别为0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%，发酵温度30，进行9 d的醋酸发酵，以总酸含量和残留酒精度为考察指标，分析不同菌种添加量对莲雾醋发酵的影响。1.3.5初始酒精度对莲雾醋发酵的影响加入无菌水稀释莲雾果酒，将酒精度调配至3%vol，4%vol，5%vol，6%vol和7%vol，在加糖量4%、菌种添加量0.4%、发酵温度30 条件下进行9 d的醋酸发酵，以总酸含量和残留酒精度为考察指标，分析不同初始酒精度对莲雾醋发酵的影响。1.3.6发酵温度对莲雾醋发酵的影响莲雾果酒初始酒精度6%vol，加糖量4%，菌种添加量0.4%，分别在发酵温度25，28，31，34和37 条件下进行9 d的醋酸发酵，以总酸含量和酒精残留量为考察指标，分析不同发酵温度对莲雾醋发酵的影响。1.3.7加糖量对莲雾醋发酵的影响莲雾果酒初始酒精度6%vol，菌种添加量0.4%，发酵温度30，白砂糖添加量分别为2%，3%，4%，5%，6%和7%，进行11 d的醋酸发酵，以总酸含量和残留酒精度为考察指标，分析不同加糖量对莲雾醋发酵的影响。1.3.8正交试验设计在单因素试验基础上，选择菌种添加量、初始酒精度、发酵温度和加糖量为自变量，以总酸含量为考察指标，进行L16(45)正交试验，考察各因素对莲雾醋发酵的影响，正交试验因素与水平见表1。表1正交试验因素水平表水平因素A菌种添加量/%B初始酒精度/%volC发酵温度/D加糖量/%空列10.4325320.6428430.8531541.063461.4测定方法总酸测定，采用酸碱滴定法，按GB/T 124562008食品中总酸的测定操作，总酸含量以醋酸表示；酒精度测定，按GB/T 150382006葡萄酒、果酒通用分析方法中的酒精计法测定；pH测定，pH计法；微生物检测，按GB/T 4789.222003食品卫生微生物学检验调味品检验中的方法测定。感官评分由11人组成评定小组，从色泽、香气、滋味和形态4个方面对样品进行评分，感官评定标准15如表2所示。1.5数据分析方法数据处理及作图采用Excel 2019。食品工业 2023 年第44卷第 4 期 106 工艺技术2结果与分析2.1莲雾醋酿造菌种的筛选在果醋发酵过程中，菌种是影响果醋品质的重要因素之一，不同醋酸菌发酵果醋，其风味不相同，产酸能力也会有所差别。由图1和表3可知，5种醋酸菌发酵莲雾醋产酸差异较大，其中LB、帝伯仕和拉曼德3个醋酸菌发酵启动慢，酸度变化趋势不明显，且感官评分也较低。迪发牌醋酸菌和沪酿1.01号醋酸菌随着时间的增加总酸含量不断上升，发酵至9 d，其总酸含量分别为8.9 g/L和7.0 g/L，感官评分分别为88分和80分。迪发牌醋酸菌的发酵液表面长有一层薄的白色醋膜，醋香味明显，爽口，醋液浅黄色透亮；LB、帝伯仕和拉曼德醋酸菌的发酵液无醋香味，酒精味明显，所以评分低，沪酿1.01醋酸菌的发酵液虽然产酸能力强，但醋香味不够浓，入口协调性不够，醋体颜色较浑浊。