拐棗果醋的發(fā)酵工藝研究及其飲料的開發(fā)

安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院（合肥 230011）

拐棗又名枳椇、萬壽果等，其果柄扭曲拐彎，味如棗般甘甜，是一種可以生食、釀制的食品，其有較強的藥用價值，具有安神醒目、清熱利尿、降血壓、減肥及滋補等保健功能[1-2]，尤其是拐棗中含有較多的黃酮這一活性物質(zhì)，黃酮具有抗血脂、降血糖、抗氧化等生物活性，而拐棗果實口感較佳、汁液甘甜[3]。

果醋通常是以果蔬為原料，利用酒精和醋酸發(fā)酵釀制得到的，果醋中維生素和礦物質(zhì)含量豐富，有研究表明果醋能夠促進新陳代謝，具有改善肥胖、高血壓、高血脂等功能[4-7]。經(jīng)常食用釀造果醋能夠及時清除體內(nèi)的自由基和乳酸，也能夠抗氧化，對身體大有裨益[8-10]。目前關(guān)于果醋的研究比較多，但是對果醋飲料的研究還比較少，果醋飲料具有一定的保健功能[9]，優(yōu)化其風(fēng)味更能提升大眾對果醋飲料的接受度，所以試驗意在探究拐棗果醋的發(fā)酵工藝以及開發(fā)口味接受度較高的果醋飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

拐棗，市售；釀酒酵母、醋酸菌，廣州市微元生物科技有限公司；果葡糖漿、亞硫酸氫鈉、蔗糖，鄭州裕和食品添加劑有限公司；果膠酶，山東吉聚生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

8010S/8010G實驗室組織搗碎機，青島圣吉儀器系統(tǒng)有限公司；HT117型手持式糖度計，山東潤暉電子科技有限公司；BJPX-250生化培養(yǎng)箱，濟南歐萊博科學(xué)儀器有限公司；DT-110X30實驗室小型恒溫培養(yǎng)搖床，上海篤特科學(xué)儀器有限公司；H5HI8424便攜式酸度計，北京中西遠大科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 拐棗果醋及其飲料的工藝流程

拐棗果醋：將400 g拐棗清洗，加入600 mL水，用組織搗碎機搗碎，加入蔗糖至初始糖濃度為21%后繼續(xù)均質(zhì)成勻漿，加入3%的已經(jīng)活化的釀酒酵母，在30 ℃條件下發(fā)酵4 d，過濾后接種醋酸菌進行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵一段時間后得到拐棗果醋。

拐棗果汁：將200 g拐棗清洗，加入400 mL水，用組織搗碎機搗碎并過濾；拐棗果醋飲料：將拐棗果汁、拐棗果醋、果葡糖漿調(diào)配成飲料。

1.3.2 醋酸發(fā)酵單因素試驗

在搖床上進行拐棗果酒醋酸發(fā)酵，轉(zhuǎn)速設(shè)置為120 r/min，分裝到250 mL錐形瓶中，發(fā)酵溫度設(shè)置為30 ℃，以醋酸發(fā)酵終止后的總酸度為指標，探究醋酸發(fā)酵過程中的最佳條件，包括初始酒精度（4%，6%，8%，10%，12%和14%）、醋酸菌接種量（2%，4%，6%，8%，10%和12%）和發(fā)酵時間（2，3，4，5，6和7 d）；總酸測定使用酸堿滴定法。

1.3.3 拐棗果醋飲料的調(diào)配

1.3.3.1 單因素試驗

用拐棗果醋（5%，7%，9%，11%，13%和15%）、拐棗果汁（6%，8%，10%，12%，14%和16%）、果葡糖漿（5%，6%，7%，8%，9%和10%）和黃原膠（0.05%，0.1%，0.15%，0.2%，0.25%和0.3%）調(diào)配拐棗果醋飲料，以表1中的感官評分標準為依據(jù)，以感官評定為指標，進行單因素試驗，確定最佳調(diào)配范圍。

表1 感官評分標準

1.3.3.2 正交試驗設(shè)計

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，以拐棗果醋添加量、拐棗果汁添加量、果葡糖漿添加量、黃原膠添加量進行四因素三水平正交試驗，確定最佳調(diào)配工藝。

表2 因素水平 單位：%

1.4 統(tǒng)計分析

每個試驗重復(fù)3次，結(jié)果表示為平均值±標準差，用Excel和Origin 86作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 醋酸發(fā)酵單因素結(jié)果

2.1.1 拐棗果醋初始酒精度的確定

利用無水乙醇調(diào)節(jié)進入醋酸菌發(fā)酵過程之前的初始酒精度至4%vol～14%vol，固定發(fā)酵溫度30 ℃、醋酸菌接種量6%、發(fā)酵時間5 d，試驗結(jié)果如圖1所示。當(dāng)酒精度為4%vol～10%vol時，酸度隨著酒精度的增加而增加；當(dāng)酒精度為10%vol時，酸度值最大，為2.26±0.5 g/dL；當(dāng)酒精度繼續(xù)增加達到14%vol時，酸度反而下降，可能是由于酒精度太高而抑制了醋酸菌的生長，也就影響了發(fā)酵，所以試驗的初始酒精度選擇10%vol。

圖1 初始酒精度的確定

2.1.2 拐棗果醋醋酸菌接種量的確定

初始酒精度為10%vol，固定發(fā)酵溫度30 ℃、發(fā)酵時間5 d、醋酸菌接種量為2%～12%，試驗結(jié)果如圖2所示。酸度隨著醋酸菌接種量的增加而增加，當(dāng)醋酸菌接種量為8%時，酸度值持續(xù)增加；當(dāng)醋酸菌接種量大于8%時，酸度基本無變化?？紤]制作成本，試驗選擇醋酸菌接種量8%。

2.1.3 拐棗果醋醋酸發(fā)酵時間的確定

初始酒精度為10%vol，固定發(fā)酵溫度30 ℃、醋酸菌接種量8%，發(fā)酵時間為2～7 d，試驗結(jié)果如圖3所示。當(dāng)發(fā)酵時間為2 d時，酸度很低，表明發(fā)酵時間短，發(fā)酵未完全；隨著發(fā)酵時間的增加，酸度逐漸增加，當(dāng)發(fā)酵時間增加到6 d時，酸度達到最高值；再延長酸度下降，可以看出，當(dāng)發(fā)酵時間為6 d時，發(fā)酵完全，所以試驗選擇發(fā)酵時間6 d。

圖2 醋酸菌接種量的確定

圖3 醋酸發(fā)酵時間的確定

2.2 拐棗果醋飲料調(diào)配單因素試驗結(jié)果

2.2.1 拐棗果醋添加量的確定

拐棗果醋添加量為5%，7%，9%，11%，13%和15%，拐棗果汁添加量為10%，果葡糖漿添加量為8%，黃原膠添加量為0.1%，進行拐棗果醋飲料的調(diào)配，試驗結(jié)果如圖4所示。拐棗果醋的添加量對飲料的感官評分影響較明顯，當(dāng)添加量較少時，飲料不具備拐棗果醋的香味，隨著添加量的增加，感官評分逐漸升高，添加到11%時，拐棗果醋香味醇厚，呈金黃色，酸甜適口，感官評分也達到峰值，拐棗果醋添加量繼續(xù)加大，感官評分開始略有下降，應(yīng)該是拐棗果醋添加量過多使得飲料偏酸，透明度也略有降低，所以試驗優(yōu)選拐棗果醋添加量9%，11%和13%。

圖4 拐棗果醋添加量的確定

2.2.2 拐棗果汁添加量的確定

拐棗果汁添加量為6%，8%，10%，12%，14%和16%，拐棗果醋添加量為11%，果葡糖漿添加量為8%，黃原膠添加量為0.1%，進行拐棗果醋飲料的調(diào)配，試驗結(jié)果如圖5所示。當(dāng)拐棗果汁添加量為6%時，感官評分較低，當(dāng)拐棗果汁的添加量增加后，拐棗果汁對飲料的感官評分呈正相關(guān)，當(dāng)添加量到12%時，感官評分達到90分，到14%時，感官評分達到峰值，此時飲料呈金黃色，拐棗香味濃郁，透明度好，當(dāng)添加量大于14%時，感官評分開始下降，所以試驗優(yōu)選拐棗果汁添加量10%，12%和14%。

圖5 拐棗果汁添加量的確定

2.2.3 果葡糖漿添加量的確定

果葡糖漿添加量為5%，6%，7%，8%，9%和10%，拐棗果汁添加量為10%，拐棗果醋添加量為11%，黃原膠添加量為0.1%，進行拐棗果醋飲料的調(diào)配，試驗結(jié)果如圖6所示。果葡糖漿添加量對飲料感官評分的影響也較明顯，當(dāng)果葡糖漿添加量較少時，沒有中和飲料中拐棗果醋多余的酸味，飲料口感偏酸，感官評分固然比較低，當(dāng)果葡糖漿添加量為8%時，飲料的感官評分最高，而當(dāng)增加到10%時，感官評分開始下降，因為添加的量過大，使得飲料口感過于甜，掩蓋了飲料中拐棗果醋的香氣，適口性差，所以試驗優(yōu)選果葡糖漿的添加量7%，8%和9%。

圖6 果葡糖漿添加量的確定

2.2.4 黃原膠添加量的確定

有研究表明，飲料中添加黃原膠能夠降低離心沉淀率[4]，使得飲料中的微量不容物均勻分散而不產(chǎn)生沉淀，還能增加口感，且對于偏酸性的飲料，黃原膠也是最佳選擇，因為黃原膠具備良好的酸堿穩(wěn)定性。

黃原膠添加量為0.05%，0.1%，0.15%，0.2%，0.25%和0.3%，拐棗果汁添加量為10%，拐棗果醋添加量為11%，果葡糖漿添加量為8%，進行拐棗果醋飲料的調(diào)配，試驗結(jié)果如圖7所示。當(dāng)黃原膠添加量為0.05%時，飲料中略有沉淀，澄清度略差；當(dāng)添加量大于0.05%又小于0.15%時，飲料狀態(tài)均一穩(wěn)定、無沉淀、口感好；當(dāng)添加量大于0.15%，飲料開始變黏稠，透明度變差，且使得感官評價的專業(yè)人士的可接受程度變低，所以試驗優(yōu)選黃原膠的添加量0.05%，0.1%和0.15%。

圖7 黃原膠添加量的確定

2.3 拐棗果醋飲料調(diào)配單因素試驗結(jié)果

根據(jù)拐棗果醋飲料調(diào)配單因素結(jié)果，以感官評分為指標進行正交優(yōu)化試驗，結(jié)果如表3所示。

表3 正交試驗結(jié)果

拐棗果醋飲料的最佳配方為A2B3C2D3，即拐棗果醋添加量為11%，拐棗果汁添加量為14%，果葡糖漿添加量為8%，黃原膠添加量為0.1%。4個因素影響程度的主次順序為A＞B＞D＞C，即拐棗果醋添加量＞拐棗果汁添加量＞黃原膠添加量＞果葡糖漿添加量。對最佳配方進行驗證試驗，3次試驗取平均值，最佳配方制備的飲料的感官評分為91.7分，高于正交結(jié)果中的所有組合，表明試驗結(jié)果是可靠的。

3 結(jié)論

通過單因素試驗優(yōu)化了拐棗果醋的發(fā)酵條件，結(jié)果表明，在初始酒精度10%vol、醋酸菌接種量8%、發(fā)酵時間6 d條件下制備的拐棗果醋質(zhì)量較好；再將拐棗果醋與拐棗果汁進行調(diào)配，得到拐棗果醋飲料的最佳配方：拐棗果醋添加量11%、拐棗果汁添加量14%、果葡糖漿添加量8%、黃原膠添加量0.1%。4個因素影響程度的主次順序為拐棗果醋添加量＞拐棗果汁添加量＞黃原膠添加量＞果葡糖漿添加量，在最優(yōu)配方下的感官評分為91.7分，所制備的拐棗飲料的拐棗果醋香味醇厚、酸甜適口、口感柔和，是一種口味接受度較高的果醋飲料。