枇杷醋醋酸發(fā)酵工藝優(yōu)化及醋酸味品質(zhì)特征研究

常榮，袁敏，段珍珍，周才瓊*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715)2(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400715)

枇杷醋醋酸發(fā)酵工藝優(yōu)化及醋酸味品質(zhì)特征研究

常榮1，2，袁敏1，2，段珍珍1，2，周才瓊1，2*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715)2(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400715)

以紅肉枇杷為實(shí)驗(yàn)原料，對(duì)枇杷醋醋酸的發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化并對(duì)醋酸味品質(zhì)進(jìn)行分析。通過單因素設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)酵pH、發(fā)酵溫度、醋酸菌接種量以及初始乙醇含量對(duì)醋酸味品質(zhì)的影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行4因素3水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。研究結(jié)果表明，發(fā)酵pH4.0，醋酸菌接種量為20%，初始乙醇體積分?jǐn)?shù)為6%，發(fā)酵溫度為30 ℃的條件下，枇杷醋的風(fēng)味品質(zhì)較優(yōu)，并測(cè)得醋中總有機(jī)酸含量為53.213 g/L，其中乙酸占68.84%，是醋的主體酸；乙酸和其他有機(jī)酸(除草酸外)味覺強(qiáng)度分別為3 052.7和826.2，分別占比78.7%和21.3%。檸檬酸、乳酸和酒石酸在醋酸發(fā)酵中含量增加的同時(shí)緩沖了乙酸所帶來的刺激性酸味，使得枇杷醋酸味更加柔和，它們共同構(gòu)成了枇杷醋酸爽的風(fēng)味特征。

枇杷醋；醋酸發(fā)酵；響應(yīng)面優(yōu)化；酸味特征

果醋分為調(diào)味醋和飲料醋，用鮮果和果汁直接發(fā)酵制成的果醋適合作調(diào)味果醋，其酸度為3.5%以上，可溶性固形物低于2.0%；采用鮮果浸泡在一定濃度酒精溶液中調(diào)配進(jìn)行醋酸發(fā)酵或者直接浸入糧食醋中制得的果醋、將果汁和糧食醋勾兌制得的果醋、發(fā)酵釀造成果醋后再添加果汁等食品添加劑勾兌的果醋都適合制成飲用果醋，其酸度為1.0%以下，可溶性固形物在30%左右[1-2]。烹調(diào)型、佐餐型、保健型、飲用型果醋，其酸度依次下降。烹調(diào)型最高，達(dá)5%；飲料型酸度僅1%。目前報(bào)道的相關(guān)果醋有蘋果醋[3]、葡萄醋[4]、木瓜果醋[5]、桑葚醋[6]、沙棘果醋[7]、海棠醋[8]、柿子醋[9]、梨醋[12]和荔枝醋[11]等。

成熟的枇杷果肉含有機(jī)酸，蘋果酸是主體酸，其他有機(jī)酸包括酒石酸、奎尼酸、檸檬酸及異檸檬酸等[12]；枇杷含玉米黃質(zhì)、葉黃素及六氫番茄紅素等不同種類的胡蘿卜素、三萜類及多酚類物質(zhì)等[13]。枇杷果實(shí)營養(yǎng)豐富，但含水量高，不耐貯藏，鮮果貨架期短，因此枇杷的深加工備受關(guān)注。目前報(bào)道的精深加工包括各類枇杷飲料加工工藝等[14]，有少量關(guān)于枇杷果酒[15-17]、果醋、調(diào)味醋[18-19]和果醋飲料[20]的報(bào)道，且多集中在釀造工藝上，關(guān)于果醋釀造中有機(jī)酸變化及酸味品質(zhì)特征研究少見報(bào)道。本研究以紅肉枇杷金華1號(hào)為實(shí)驗(yàn)材料，研究發(fā)酵優(yōu)化工藝及對(duì)枇杷醋及酸味品質(zhì)形成的影響，為枇杷的深加工提供支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)原料及處理：金華1號(hào)紅肉枇杷，西南大學(xué)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)研究基地。將成熟枇杷果實(shí)洗凈去核，0.05% KH2PO4溶液浸泡護(hù)色，瀝水備用。

巴氏醋桿菌：AS1.41(CICC 20011)，中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。

小曲白酒(乙醇體積分?jǐn)?shù)50%)，重慶市江津區(qū)渝溪酒廠，購于重慶北碚永輝超市。

1.1.2 主要試劑

葡萄糖、無水乙醇、NaOH、HCl、CaCO3、檸檬酸、檸檬酸鉀等：均為分析純；NaHSO3：優(yōu)級(jí)純，成都科龍化工試劑廠。

甲醇：一級(jí)色譜純，天津四友精細(xì)化學(xué)品有限公司；瓊脂粉：生化試劑，成都市科龍化工試劑廠；酵母浸膏：生化試劑，北京雙旋微生物培養(yǎng)基制品廠。

檸檬酸(以97.0%計(jì))、草酸：中國食品藥品檢定研究院；L-蘋果酸、L-酒石酸(HPLC≥98%)：上海源葉生物科技有限公司；乙酸(≥99.8%)：美國Sigma-aldrich；琥珀酸(以99.5%計(jì))，乳酸(以91.2%計(jì))：德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司。

1.2 主要設(shè)備

YX-24LDJ型手提式壓力蒸汽滅菌鍋，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司；LC-2010AD高效液相色譜儀，日本島津公司；ZWY-2102C恒溫培養(yǎng)振蕩器，上海智誠分析儀器制造有限公司；SW-CJ-IFD單人潔凈工作臺(tái)，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 枇杷醋醋基的制備

將經(jīng)處理的枇杷果加0.05%NaHSO3和0.01%異抗壞血酸后打漿，調(diào)節(jié)pH至3.5，添加果膠酶0.18 g/kg(酶活≥500 000 u/g)，35 ℃酶解8 h(出汁率90%)，然后于85 ℃滅菌15 min并不斷攪拌，滅菌后的枇杷果汁加蓋保鮮膜，迅速冷至室溫。調(diào)整枇杷果汁糖度至16%，pH3.5，接種0.05%酵母(Yb)，25 ℃發(fā)酵7 d，得果醋醋基，乙醇體積分?jǐn)?shù)為8.50%，總有機(jī)酸12.23 g/L。

1.3.2 醋酸菌的活化

1.3.2.1 培養(yǎng)基的制備

(1)醋酸菌固體培養(yǎng)基：葡萄糖100.0 g，酵母提取物10.0 g，CaCO320.0 g，瓊脂15.0 g，蒸餾水1.0 L，pH6.8。

(2)醋酸菌液體培養(yǎng)基：葡萄糖100.0 g，酵母提取物10.0 g，CaCO320.0 g，蒸餾水1.0 L，pH6.8。以上培養(yǎng)基均在121 ℃滅菌20 min。

1.3.2.2 醋酸菌菌種的活化

超凈工作臺(tái)紫外殺菌30 min后，將內(nèi)裝醋酸菌凍干菌粉凍干管表面用75%酒精棉擦拭消毒，將管頂端于酒精燈外焰上均勻加熱。立即滴2～3滴無菌水于加熱部位，使管壁破裂。用鑷子敲下破裂處，開啟凍干管。用無菌吸管吸取0.5 mL液體培養(yǎng)基于凍干管中將凍干菌粉全部溶解。將溶解后的菌懸液轉(zhuǎn)移至盛有5 mL液體培養(yǎng)基的試管中混勻，并取100 μL轉(zhuǎn)接到固體培養(yǎng)基上。將液體培養(yǎng)基和斜面試管于30 ℃靜置培養(yǎng)48 h。經(jīng)過連續(xù)3次繼代培養(yǎng)，使醋酸菌菌液酸度達(dá)到15 g/L。

1.3.3 醋酸發(fā)酵時(shí)間的確定

將果醋醋基乙醇體積分?jǐn)?shù)調(diào)至8%，pH調(diào)至于3.5，接種15%醋酸菌菌液，置30 ℃恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱，150 r/min培養(yǎng)，確定發(fā)酵時(shí)間。

1.3.4 醋酸發(fā)酵優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

1.3.4.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1)發(fā)酵pH的影響。枇杷醋醋基乙醇體積分?jǐn)?shù)為8%，將pH值分別調(diào)至3.0、3.7、4.4、5.1、5.8，接種15%醋酸菌菌液，置30 ℃恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱，150 r/min培養(yǎng)8 d。

(2)醋酸菌接種量的影響。調(diào)整枇杷醋醋基乙醇體積分?jǐn)?shù)至8%，pH3.5，分別接種5%、10%、15%、20%、25%的醋酸菌菌液，置30 ℃恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱，150 r/min培養(yǎng)8 d。

(3)發(fā)酵溫度的影響。枇杷醋醋基乙醇體積分?jǐn)?shù)至8%，pH3.5，接種15%醋酸菌菌液，置于溫度分別為25、30、35、40 ℃恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱，150 r/min培養(yǎng)8 d。

(4)初始乙醇體積分?jǐn)?shù)的影響。調(diào)枇杷醋醋基乙醇體積分?jǐn)?shù)至4%、6%、8%、10%、12%，pH3.5，置30 ℃恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱，150 r/min培養(yǎng)8 d。

1.3.4.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，固定發(fā)酵時(shí)間，選擇發(fā)酵pH、初始乙醇體積分?jǐn)?shù)、發(fā)酵溫度和醋酸菌接種量，進(jìn)行4因素3水平優(yōu)化試驗(yàn)，以總有機(jī)酸含量為響應(yīng)值，結(jié)合感官評(píng)價(jià)進(jìn)行篩選。

表1 枇杷醋響應(yīng)面因素及水平Table 1 The factors and levels of response surface of loquat vinegar

1.3.5 有機(jī)酸測(cè)定[23]

1.3.5.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

準(zhǔn)確稱取蘋果酸91.7 mg，草酸105.7 mg，檸檬酸130.2 mg，酒石酸63.6 mg，乳酸99.8 mg，乙酸500 μL，分別用超純水定容至5 mL；琥珀酸257.3 mg，超純水定容至10 mL。根據(jù)所測(cè)樣品有機(jī)酸含量將上述溶液稀釋，配成不同質(zhì)量濃度混合標(biāo)液，用0.45 μm水相濾膜進(jìn)行過濾后進(jìn)樣，確定各有機(jī)酸出峰時(shí)間，混合標(biāo)液色譜圖如圖1，各特征性有機(jī)酸出峰時(shí)間依次為草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸和琥珀酸。

圖1 有機(jī)酸混合標(biāo)液液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram of mixed organic acid mixture

1.3.5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

吸取制備的不同質(zhì)量濃度有機(jī)酸混合標(biāo)液，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后進(jìn)樣，以有機(jī)酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸，得到各有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：

(1)蘋果酸：y=1.041×106x+28 933，R2為0.999 8，線性范圍在0.045 85～9.17 g/L；

(2)檸檬酸：y=1.475×106x+67 991，R2為0.999 8，線性范圍在0.052 08～13.02 g/L；

(3)酒石酸：y=2.314×106x+20 169，R2為0.999 4，線性范圍在0.050 88～1.017 6 g/L；

(4)琥珀酸：y=828 944x-22 788，R2為0.998 0，線性范圍在0.051 46～5.146 g/L；

(5)乳酸：y=735 148x+138 292，R2為0.997 6，線性范圍在0.052～20.0 g/L；

(6)乙酸：y=623 714x+715 605，R2為0.995 8，線性范圍在0.052 45～104.9 g/L；

(7)草酸：y=1.155×107x+857 123，R2為0.991 2，線性范圍在0.042 28～1.268 4 g/L。

1.3.5.3 樣品液制備和HPLC分析

樣品在4 000 r/min下離心10 min，取上清液用超純水稀釋5倍，再過0.45 μm水相濾膜得到樣品進(jìn)行HPLC分析。色譜柱：Hypersil ODS(C18)(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流速：0.6 mL/min；柱溫：28 ℃；進(jìn)樣量：15 μL；檢測(cè)波長：210 nm；流動(dòng)相：0.06 mol/L磷酸二氫鉀緩沖溶液(磷酸調(diào)pH至2.50)與甲醇體積比為99∶1。

1.3.6 總酸測(cè)定

參照《GB/T 5009.41—2003食醋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的分析方法。

1.3.7 感官評(píng)分

由10名經(jīng)過感官培訓(xùn)的食品專業(yè)人員組成品評(píng)小組，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(表2)，對(duì)枇杷醋的色澤、香氣、滋味、體態(tài)打分。

表2 枇杷醋感官評(píng)定描述及相應(yīng)分值Table 2 Sensory evaluation standard of loquat vinegar

1.3.8 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)重復(fù)3次，采用excel和SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，Duncan法做多重比較，以不同字母表示(p<0.05)，Origin8.6作圖，Design-expert 8.0.6設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)方案及數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋總酸含量的影響

如圖2所示，前3天產(chǎn)酸緩慢；第4天開始醋酸菌活力增強(qiáng)，產(chǎn)酸較快，發(fā)酵第8天時(shí)，總酸含量升到高值，較第7天增幅不大，從第9天開始略有下降，這可能與醋酸菌在前期大量繁殖，消耗大量營養(yǎng)物質(zhì)等有關(guān)。因此確定醋酸發(fā)酵時(shí)間為8 d。

圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋酸發(fā)酵的影響Fig.2 The change curves of acidity content during fermentation

2.2 枇杷醋醋酸發(fā)酵單因素試驗(yàn)

2.2.1 初始發(fā)酵pH對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

結(jié)果如表3，隨發(fā)酵初值pH升高，總有機(jī)酸酸含量呈先升后降趨勢(shì)，高值出現(xiàn)在pH5.1。pH4.4和5.1處理有機(jī)酸總量顯著高于其他處理(p<0.05)，其醋酸含量分別占總有機(jī)酸的78.8%和80.9%；其他積累較多的還有酒石酸；pH3.7乳酸較高，且酒石酸和蘋果酸含量也較高，可增進(jìn)醋風(fēng)味；檸檬酸的差異源于調(diào)節(jié)pH導(dǎo)致的外源添加。醋酸菌適宜生長pH在3.5～6.5之間，pH過低會(huì)加快醋酸菌衰老，使其數(shù)量急劇下降，或是影響細(xì)胞壁滲透壓使細(xì)胞壁破損，發(fā)生自溶；pH過高會(huì)抑制醋酸菌生長[24]。pH5.8處理總酸不高，可能是醋酸菌在高pH下發(fā)生過氧化反應(yīng)[25]。結(jié)合感官評(píng)價(jià)(見圖3)，確定初始發(fā)酵pH 4.4左右為宜。

表3 不同pH值下發(fā)酵枇杷醋的有機(jī)酸含量 單位：g/LTable 3 The contents of organic acids in loquat vinegar fermented by different pH

圖3 發(fā)酵pH和醋酸菌接種量對(duì)枇杷醋感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of pH and acetate inoculation on sensory score of loquat vinegar

2.2.2 醋酸菌接種量對(duì)枇杷醋醋酸發(fā)酵的影響

如表4所示，隨接種量增加總有機(jī)酸含量增加，

但差異不顯著(p>0.05)。較高接種量可積累更多乙酸和乳酸。15%和20%接種量處理積累的酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸合計(jì)高于其他處理，分別為8.756 g/L和9.263 g/L，其中蘋果酸、酒石酸和乳酸相對(duì)較高，對(duì)改善醋口感有益。接種量25%時(shí)各有機(jī)酸呈略降趨勢(shì)，可能是發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)大都被用作菌體繁殖，導(dǎo)致產(chǎn)酸能力下降，也有可能是醋酸菌的過氧化作用及醇類與部分酸類發(fā)生酯化反應(yīng)導(dǎo)致有機(jī)酸含量有所下降[26]。綜合考慮成本、有機(jī)酸組成含量和感官評(píng)價(jià)(圖3)，確定醋酸菌接種量在15%左右。

2.2.3 發(fā)酵溫度對(duì)枇杷醋醋酸發(fā)酵的影響

結(jié)果如圖4和表5，產(chǎn)酸量隨發(fā)酵溫度升高而增加，40 ℃發(fā)酵總酸最高，但感官評(píng)分最低，可能是雜酸增多，加上發(fā)酵過程處于振蕩狀態(tài)，高溫導(dǎo)致一些香氣物質(zhì)散失，進(jìn)而影響了醋品質(zhì)。在30～35 ℃發(fā)酵產(chǎn)酸較平穩(wěn)，產(chǎn)酸較高，積累較多的酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸，乙酸含量也不低。結(jié)合感官評(píng)價(jià)考慮，確定果醋醋酸發(fā)酵溫度35 ℃為宜。

表4 不同醋酸菌接種量發(fā)酵的枇杷醋的有機(jī)酸含量 單位：g/LTable 4 The contents of organic acids in loquat vinegar fermented with different acetobacter inoculated

表5 不同發(fā)酵溫度枇杷醋有機(jī)酸的含量 單位：g/LTable 5 The contents of organic acids in loquat vinegar fermented at different temperatures

圖4 發(fā)酵溫度和初始酒度對(duì)醋感官評(píng)分的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature and initial alcohol degree on the sensory score of vinegar

2.2.4 初始乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)枇杷醋醋酸發(fā)酵的影響

理論上1度酒可產(chǎn)生1度酸，乙醇體積分?jǐn)?shù)高低直接影響產(chǎn)酸量，但過高的乙醇體積分?jǐn)?shù)會(huì)抑制醋酸菌生命活動(dòng)，影響醋酸發(fā)酵。結(jié)果如表6，隨發(fā)酵初始乙醇體積分?jǐn)?shù)增加，總酸呈先增后降趨勢(shì)，以6%處理總酸最高，其次是8%，積累了較多的乙酸，其他有機(jī)酸如蘋果酸、檸檬酸、乳酸和酒石酸也比較高，結(jié)合感官評(píng)價(jià)(圖4)綜合考慮，確定醋酸發(fā)酵初始乙醇體積分?jǐn)?shù)為6%。

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化枇杷醋醋酸發(fā)酵

2.3.1 響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)及結(jié)果

在前述單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以發(fā)酵pH、醋酸菌接種量、初始酒度和發(fā)酵溫度為變量，以總有機(jī)酸含量和感官評(píng)分為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表6 不同初始酒度的枇杷醋有機(jī)酸含量 單位：g/LTable 6 The contents of organic acids in loquat vinegar fermented with different initial alcohol degree

2.3.2 以有機(jī)酸為響應(yīng)值的優(yōu)化分析

采用Design Expert8.0.6對(duì)表7中數(shù)據(jù)進(jìn)行二次線性回歸擬合，得枇杷醋有機(jī)酸含量對(duì)自變量的回歸方程：Y1=35.42+7.87A+2.92B-5.65C-3.96D+2.03A+5.39AC+4.18AD-6.39BC+ 1.17BD-2.70CD-4.63A2+1.13B2+0.86C2+3.32D2。對(duì)此回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表8，模型F=11.90，達(dá)到了極顯著水平(p<0.000 1)，回歸方程的失擬性檢驗(yàn)不顯著(p=0.260 6)，線性相關(guān)系數(shù)R2=0.922 5，說明超過92.25%的試驗(yàn)數(shù)據(jù)能預(yù)測(cè)模型，該模型對(duì)試驗(yàn)擬合程度較好，校正系數(shù)Radj2=0.8450，說明該模型能解釋84.50%的變化，擬合程度較好。因此可用此模型預(yù)測(cè)枇杷醋在不同醋酸發(fā)酵條件下的總有機(jī)酸含量。根據(jù)各因素F值，得出各因素對(duì)有機(jī)酸含量的影響順序：初始pH>初始酒度>發(fā)酵溫度>接種量。pH、酒度、溫度及pH與酒度、接種量與酒度的交互項(xiàng)和pH的二次項(xiàng)對(duì)有機(jī)酸含量的影響極顯著(p<0.01)，接種量、pH與溫度的交互項(xiàng)、溫度的二次項(xiàng)對(duì)有機(jī)酸含量影響顯著(p<0.05)。

影響因素和響應(yīng)值構(gòu)成三維空間的曲面圖能較為直觀地反映各因素的相互作用及對(duì)有機(jī)酸含量的影響。通過Box Behnken模型，將影響枇杷醋有機(jī)酸含量的2個(gè)因素固定為零水平，得到另外2個(gè)因素對(duì)有機(jī)酸含量的交互影響結(jié)果，對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面圖如圖5～圖10。顯示各因素交互作用顯著。

表7 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 7 The design and results of response surface test

圖5 pH和接種量對(duì)醋酸發(fā)酵有機(jī)酸含量的響應(yīng)面和等高線Fig.5 Response surface and contour map of pH and inoculum on contents of organic acid in acetic fermentation

表8 有機(jī)酸回歸方程方差分析Table 8 Analysis of variance of organic acid regression equation

注：**為差異極顯著(p<0.01)；*為差異顯著(0.01

圖6 pH和酒度對(duì)醋酸發(fā)酵有機(jī)酸含量的響應(yīng)面和等高線Fig.6 Response surface and contour map of pH and alcohol degree on contents of organic acid in acetic fermentation

圖7 pH和溫度對(duì)醋酸發(fā)酵有機(jī)酸含量的響應(yīng)面和等高線Fig.7 Response surface and contour map of pH and temperature on contents of organic acid in acetic fermentation

圖8 接種量和酒度對(duì)醋酸發(fā)酵有機(jī)酸含量的響應(yīng)面和等高線Fig.8 Response surface and contour map of inoculum and alcohol degree on contents of organic acid in acetic fermentation

圖9 接種量和溫度對(duì)醋酸發(fā)酵有機(jī)酸含量的響應(yīng)面和等高線Fig.9 Response surface and contour map of inoculum and temperature on contents of organic acid in acetic fermentation

圖10 酒度和溫度對(duì)醋酸發(fā)酵有機(jī)酸含量的響應(yīng)面和等高線Fig.10 Response surface and contour map of alcohol degree and temperature on contents of organic acid in acetic fermentation

2.3.3 以感官評(píng)分為響應(yīng)值的分析

表9 感官評(píng)分回歸方程的方差分析Table 9 Analysis of variance of sensory score regression equation

注：**為差異極顯著(p<0.01)；*為差異顯著(0.01

2.4 枇杷醋酸發(fā)酵最佳工藝優(yōu)化及驗(yàn)證

以Design Expert8.0.6軟件對(duì)枇杷醋醋酸發(fā)酵工藝優(yōu)化結(jié)果為：發(fā)酵pH4.01、接種量19.98%、初始酒度6%vol、發(fā)酵溫度30 ℃，在此條件下，模型預(yù)測(cè)有機(jī)酸含量為54.451 g/L。驗(yàn)證試驗(yàn)中根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)條件調(diào)整為pH4.0、醋酸菌接種量20%、酒度6%(vol)、發(fā)酵溫度30 ℃，經(jīng)3次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)得有機(jī)酸平均含量為53.213 g/L，與預(yù)測(cè)值相對(duì)誤差2.27%，說明預(yù)測(cè)模型與實(shí)際情況擬合較好。

枇杷醋醋基和醋有機(jī)酸組成分析見表10。經(jīng)醋酸發(fā)酵后，總酸含量是醋基的4.4倍；增加最多的是乙酸，其次是檸檬酸、琥珀酸、乳酸和酒石酸。乙酸成為醋主體酸，占比68.84%；檸檬酸、乳酸和酒石酸等含量增加，可緩沖乙酸帶來的刺激性酸味，使枇杷醋酸味柔和。經(jīng)對(duì)其味覺強(qiáng)度進(jìn)行分析，枇杷醋醋酸發(fā)酵中酸味味覺強(qiáng)度是醋醋基的6.3倍，表明在醋酸發(fā)酵中增加了味覺閾值較低的有機(jī)酸，除草酸外，其他有機(jī)酸味覺強(qiáng)度從醋醋基的463.1增加至醋的826.2，它們共同構(gòu)成了枇杷醋酸爽的風(fēng)味特征。

表10 枇杷醋中的有機(jī)酸含量Table 10 The contents of organic acid in loquat vinegar

注：味覺閾值[27-28]。味覺強(qiáng)度=有機(jī)酸濃度/有機(jī)酸味覺閾值

3 結(jié)論

以紅肉枇杷為實(shí)驗(yàn)原料，在對(duì)枇杷醋醋基酒精發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得到的醋醋基的基礎(chǔ)上研究了初始發(fā)酵pH、發(fā)酵溫度、醋酸菌接種量及初始酒度4個(gè)因素對(duì)枇杷醋醋酸發(fā)酵階段有機(jī)酸種類及含量變化的影響，結(jié)合感官評(píng)價(jià)確定影響醋味感的因素，同時(shí)對(duì)影響發(fā)酵質(zhì)量的各因素進(jìn)行優(yōu)化并在單因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得到枇杷醋醋酸發(fā)酵的最佳發(fā)酵工藝參數(shù)為pH4.0、醋酸菌接種量20%、酒度6%(vol)、發(fā)酵溫度30 ℃，采用該工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，總有機(jī)酸含量為53.213 g/L，其中乙酸占比68.84%，蘋果酸、檸檬酸和乳酸合計(jì)占比26.15%。檸檬酸和乳酸的增加同時(shí)也改善了枇杷醋中乙酸所帶來的刺激性酸味，構(gòu)成了枇杷醋酸爽的風(fēng)味特征。

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ThesourqualitycharacteristicsandfermentationprocessoptimizationofLoquatvinegar

CHANG Rong1,2, YUAN Min1,2, DUAN Zhen-zhen1,2, ZHOU Cai-qiong1,2*

1(Food Science College, Southwest University; Chongqing 400715,China)2(Engineering & Technology Research Centre of Characteristic Food, Chongqing 400715, China)

In this paper, the fermentation technology of acetic acid from Loquat vinegar was optimized with red flesh Loquat as experimental material, and the quality of vinegar was analyzed.Through the single factor experiment, the effects of fermentation pH, fermentation temperature, acetic acid inoculation amount and initial alcoholic level on the quality of vinegar were studied.And the response surface optimization test of 4 factors and 3 levels was carried out to determine the optimum acetic acid fermentation conditions fermentation temperature, pH value, initial alcohol volume.Under the optimal condition, the total organic acid content of Loquat vinegar was 53.2131g/L, and proportion of acetic acid was 68.84%. Acetic acid was proved to the main acid of the vinegar. Moreover, the taste intensity of acetic acid and other organic acids,except oxalic acid, were 3 052.7 and 826.2 which was accounting for 78.7% and 21.3%, respectively. The content of citric acid, lactic acid and tartaric acid in acetic acid fermentation has been increased, buffering the acetic acid brought by the irritating sour making loquat vinegar taste more soft, together constitute the flavor characteristics of Loquat vinegar cool acetic acid.

Loquat vinegar; acidity characteristics;acetic fermentation; response surface

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.014802

碩士研究生(周才瓊教授為通訊作者,E-mail：zhoucaiqiong@swu.edu.cn)。

重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心能力提升項(xiàng)目(cstc2014pt-gc8001)資助

2017-05-19，改回日期：2017-06-26