籽瓜果醋加工工藝研究

唐玉萍 李曌 劉陽(yáng) 江英 陳國(guó)剛

（石河子大學(xué)食品學(xué)院，新疆石河子 832000）

籽瓜果醋加工工藝研究

唐玉萍 李曌 劉陽(yáng) 江英 陳國(guó)剛*

（石河子大學(xué)食品學(xué)院，新疆石河子 832000）

本試驗(yàn)以籽瓜為原料，對(duì)籽瓜果醋的加工工藝進(jìn)行研究。籽瓜破碎打漿后，經(jīng)酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等過(guò)程生產(chǎn)果醋。在酒精發(fā)酵階段最佳發(fā)酵條件為酵母活化液添加量10%、發(fā)酵溫度28℃、發(fā)酵糖度為16%，發(fā)酵7d，酒精度約6.95%。醋酸發(fā)酵階段最佳發(fā)酵條件為醋酸菌活化液10%、發(fā)酵酒精度6.5%、發(fā)酵90h、發(fā)酵溫度30℃，產(chǎn)酸量5.88%。果醋調(diào)配最佳配方為果醋2mL，果糖1mL，蘋(píng)果汁4mL，水60mL，蔗糖7g。

籽瓜；果醋；酒精發(fā)酵；醋酸發(fā)酵

籽瓜，又名打瓜，形狀與西瓜類(lèi)似，比西瓜略小，多籽，味淡。籽瓜是新疆的特色水果之一，新疆籽瓜風(fēng)味好，所含多種氨基酸、維生素和微量元素含量比一般籽瓜高，在國(guó)內(nèi)外久負(fù)盛名。由于籽瓜主要用于取籽，而瓜瓤和瓜皮丟棄不用。被丟棄的瓜瓤和瓜皮約占籽瓜總重量的65%～70%，這樣不但降低了籽瓜的利用效率，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染[1]。而籽瓜的瓜瓤和瓜皮是生產(chǎn)果醋的主要原料，利用其發(fā)酵生產(chǎn)籽瓜果醋，不但可以解決浪費(fèi)和污染問(wèn)題，而且還可以增加籽瓜的利用途徑、提高經(jīng)濟(jì)效益，一舉多得，很有發(fā)展前途。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

籽瓜，新疆產(chǎn)，市場(chǎng)購(gòu)，肉厚、汁多、無(wú)霉?fàn)€。

白砂糖，一級(jí)品，市銷(xiāo)。

果酒專用高活性干酵母，湖北安琪酵母股份有限公司；

醋酸菌，石河子大學(xué)食品學(xué)院培養(yǎng)；

果膠酶，F(xiàn)ructozym，P6-L，德樂(lè)食品飲品配料上海有限公司；

氫氧化鈉，天津市大茂化學(xué)試劑；

酒石酸鉀鈉，天津市海光化學(xué)試劑廠；

五水硫酸銅，天津市富宇精細(xì)化工有限公司；

次甲基藍(lán)，北京化學(xué)試劑公司；

亞鐵氰化鉀，北京拜爾迪生物科技有限公司；

乙酸鋅，北京拜爾迪生物科技有限公司；

乙醇，北京拜爾迪生物科技有限公司。

以上均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

萬(wàn)分之一電子天平，AR-2140，梅特勒-托利多儀器有限公司制造；

海爾電冰箱，BCD-239SKDC，海爾集團(tuán)；

打漿機(jī)，wi60860，北京東西儀科技有限公司；

臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，Neofuge15R，力康發(fā)展有限公司；

電熱恒溫水槽，DK-8B HPX-9272，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；

數(shù)顯不銹鋼電熱培養(yǎng)箱，MBE，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；

全自動(dòng)新型生化培養(yǎng)箱，ZXSD-1160，上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司；

臺(tái)式恒溫?fù)u床，INNOVA4000，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；

電子萬(wàn)用爐，DL-1，北京市永光明醫(yī)療儀器廠；

電子分析天平，WSC-S，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

全玻璃整流器，DV-ⅢUltra，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

pH計(jì)，pH S-3C，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

酒精計(jì)，DYY-2B，金壇市恒豐儀器廠。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 工藝流程

籽瓜果醋的加工工藝流程如圖1所示。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 選料、清洗

選取新疆本地產(chǎn)完整無(wú)霉?fàn)€的籽瓜，用清水洗凈。

2.2.2 破碎、榨汁、調(diào)糖

去皮去籽后打漿。用檸檬酸調(diào)節(jié)pH4.2左右，同時(shí)添加0.03%VC，防止果汁被氧化，發(fā)生褐變，影響品質(zhì)。測(cè)定籽瓜汁含糖量，加入蔗糖，調(diào)至所需糖度[2]。

圖1 籽瓜果醋的加工工藝流程Fig.1Process flow chart of seed-melon vinegar

2.2.3 滅菌

為了防止其他雜菌對(duì)酒精發(fā)酵產(chǎn)生影響，導(dǎo)致發(fā)酵質(zhì)量不高，在發(fā)酵前必須充分滅菌[3]，這里采用100℃高溫滅菌10min。

2.2.4 酒精發(fā)酵

按籽瓜汁重量的10%取酵母菌，溶于蒸餾水，搖勻，于35℃恒溫箱中活化1h。將處理好的籽瓜汁與活化好的酵母按比例混勻?；靹虻陌l(fā)酵籽瓜液再按實(shí)驗(yàn)需要分別置于不同溫度的生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。每天觀察發(fā)酵液，定時(shí)測(cè)定殘?zhí)橇浚?dāng)殘?zhí)橇康陀?.8%時(shí)，發(fā)酵完成，測(cè)量酒精產(chǎn)量[4]。

2.2.5 滅菌

因?yàn)榫凭l(fā)酵，使得籽瓜液中含有大量的酵母菌，為了不影響醋酸發(fā)酵，需在醋酸發(fā)酵前充分滅菌，這里采取100℃高溫殺菌10min，得到滅菌后的籽瓜酒液，備用。

2.2.6 醋酸發(fā)酵

調(diào)配籽瓜酒液的酒精濃度用于醋酸發(fā)酵使用。將醋酸菌按實(shí)驗(yàn)所需的比例加入到籽瓜酒液中，混勻后，固定于32℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱中，調(diào)至32℃，搖床發(fā)酵220r/min。每天觀察發(fā)酵情況，定時(shí)測(cè)量酸度，當(dāng)酸度不變時(shí)，發(fā)酵完成，滅菌，得到籽瓜果醋，儲(chǔ)備待用[5]。

2.2.7 過(guò)濾、調(diào)配、殺菌

發(fā)酵好的籽瓜果醋，添加0.1%硅藻土，抽濾2～3遍，即可得到澄清透亮的籽瓜果醋，按需要進(jìn)行調(diào)配，然后95℃下殺菌5min[6]，即為成品。

2.3 測(cè)定方法

2.3.1 還原糖的測(cè)定

還原糖的測(cè)定采用斐林試劑法，將轉(zhuǎn)化糖標(biāo)準(zhǔn)液注入滴定管（按還原糖測(cè)定）中斐林溶液標(biāo)定的方法進(jìn)行標(biāo)定[7]。

2.3.2酒精的測(cè)定

將樣品注入量筒中，靜置幾分鐘，放入潔凈干燥的酒精計(jì)，同時(shí)插入溫度計(jì)，平衡后，讀取酒精計(jì)與液體彎月面相切處的刻度，同時(shí)記錄溫度，將其換算成室溫時(shí)的酒精濃度（%）[8]。

2.3.3 酸度的測(cè)定

酸度的測(cè)定，采用NaOH滴定法[9]。

3 結(jié)果與分析

3.1 酒精發(fā)酵單因素試驗(yàn)

3.1.1 酵母添加量對(duì)酒精發(fā)酵的影響

調(diào)整籽瓜液的糖度為14%，酵母活化液添加量分別為4%、6%、8%、10%、12%，放入30℃的恒溫培養(yǎng)箱中。待發(fā)酵完成，測(cè)量其酒精產(chǎn)量，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 酵母添加量對(duì)酒精發(fā)酵的影響Fig.2The effect of yeast addition amount on alcohol fermentation

由圖2可以看出，在酵母活化液添加量較低時(shí)，酒精產(chǎn)量隨酵母活化液添加量的增加而增加，當(dāng)酵母活化液添加量達(dá)到8%左右時(shí)，酒精產(chǎn)量到達(dá)高峰；此后隨著酵母活化液的繼續(xù)添加，酒精產(chǎn)量逐漸下降。因此，酵母添加量在8%左右較為適宜。

3.1.2 發(fā)酵溫度對(duì)酒精發(fā)酵的影響

圖3 發(fā)酵溫度對(duì)酒精發(fā)酵的影響Fig.3The effect of temperature on alcohol fermentation

調(diào)整籽瓜液的糖度為14%，酵母活化液添加量為8%，分別放入23℃、26℃、29℃、32℃、35℃五個(gè)恒溫培養(yǎng)箱。待發(fā)酵完成，測(cè)量其酒精產(chǎn)量，結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可以看出，隨著發(fā)酵溫度的增加，酒精產(chǎn)量也緩慢增加，當(dāng)溫度達(dá)到30℃左右時(shí)，酒精度達(dá)到高峰，隨溫度的繼續(xù)上升，酒精產(chǎn)量呈緩慢下降趨勢(shì)。因此，酒精發(fā)酵的最佳溫度是30℃。

3.1.3 初始糖度對(duì)酒精發(fā)酵的影響

調(diào)整籽瓜液的初始糖度為10%、12%、14%、16%、18%，酵母活化液添加量為8%，在30℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。待發(fā)酵完成，測(cè)量其酒精產(chǎn)量，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 初始糖度對(duì)酒精發(fā)酵的影響Fig.4The effect of initial sugar on alcohol fermentation

隨著糖度的增加，酒精產(chǎn)量逐漸增加，生產(chǎn)成本也會(huì)加大。綜合考慮酒精產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)因素，確定出最佳發(fā)酵糖度范圍為12%～16%。

3.2 酒精發(fā)酵正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

選取酵母菌活化液添加量（A）、發(fā)酵溫度（B）、酒精發(fā)酵初始糖度（C）作為3個(gè)因素，綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取三個(gè)水平，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1；進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。通過(guò)正交分析，確定最佳發(fā)酵條件。

表1 酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)的因素水平表Table 1Factor and levels of orthogonal for alcohol fermentation

由表2可知，各因素對(duì)籽瓜汁酒精發(fā)酵的影響大小的次序?yàn)镃>A>B，即初始糖度>酵母菌活化液添加量>發(fā)酵溫度，其中初始糖度是影響酒精產(chǎn)量的主要因素，生產(chǎn)中應(yīng)重點(diǎn)控制。酒精發(fā)酵最優(yōu)工藝條件為A3B1C3，即酵母菌活化液添加量10%，發(fā)酵溫度28℃，初始糖度16%，在此條件下可獲得最大的酒精產(chǎn)量為6.95%。

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析Table 2Results of orthogonal test for alcohol fermentation

3.3 醋酸發(fā)酵單因素實(shí)驗(yàn)

3.3.1 發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

將酒精度為6.0%的籽瓜酒液接入10%的醋酸菌活化液，30℃下?lián)u瓶通氣發(fā)酵。每天取樣，分析酸度。醋酸發(fā)酵過(guò)程中酸度的變化如圖5所示。

圖5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋酸發(fā)酵的影響Fig.5The effect of time on acetic acid fermentation

前24h內(nèi)酸度變化較緩慢，此階段為醋酸菌的繁殖和適應(yīng)期。由圖可以看出，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，酸度不斷升高。24～70h期間，發(fā)酵液中酸度上升迅速，為醋酸發(fā)酵的主要階段。此后酸度變化趨于平緩，為發(fā)酵后期；可見(jiàn)最佳發(fā)酵時(shí)間為70～120h。

3.3.2 酒精初始濃度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

酒精濃度對(duì)醋酸菌種的影響在于其濃度過(guò)高時(shí)，對(duì)醋酸菌種的生長(zhǎng)有抑制甚至損傷作用[11]。取成熟酒精發(fā)酵液，調(diào)整酒精含量分別為5%、5.5%、6%、6.5%、7%共5個(gè)值，分別接入10%的醋酸菌菌液，于搖床中30℃恒溫醋酸發(fā)酵，測(cè)定不同酒精初始濃度下的醋酸酸度，結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 初始酒精度對(duì)醋酸發(fā)酵影響Fig.6The effect of initial alcohol content on acetic acid fermentation

由圖6可知，籽瓜果醋的酸度隨著初始酒精度的增加而緩慢增加，當(dāng)初始酒精度在6.5%左右時(shí)，產(chǎn)酸量達(dá)到高峰，當(dāng)酒精含量超過(guò)6.5%時(shí)，隨著初始酒精量的增加，產(chǎn)酸量呈緩慢下降趨勢(shì)。酒精含量在5.5%～6.5%之間，醋酸菌種發(fā)酵旺盛，醋酸產(chǎn)量高，因此，醋酸發(fā)酵的最佳酒精含量范圍5.5%～6.5%。

3.3.3 醋酸菌活化液添加量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

調(diào)配籽瓜酒初始酒精度為6%，醋酸菌活化液添加量分別為4%、6%、8%、10%、12%，放入30℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵。待發(fā)酵完成測(cè)得各組醋酸酸度見(jiàn)圖7。

圖7 醋酸菌添加量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響Fig.7The effect of acetic acid bacteria addition amount on acetic acid fermentation

由圖7可知，隨著醋酸菌活化液的添加，果醋的酸度也隨之緩慢上升；當(dāng)醋酸菌活化液添加量達(dá)到10%左右時(shí)，酸度最高，之后隨著醋酸菌活化液添加量的增加，酸度緩慢下降。因此，醋酸發(fā)酵最佳醋酸菌活化液添加量范圍為10%。

3.4 醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

選取初始酒精濃度（A）、發(fā)酵時(shí)間（B）、醋酸菌活化液添加量（C）作為正交試驗(yàn)的3個(gè)因素，綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取3個(gè)水平，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)各因素水平見(jiàn)表3，進(jìn)行正交試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4，通過(guò)分析，確定最佳發(fā)酵條件。

表3 醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)的因素水平Table 3Factor and levels of orthogonal for acetic acid fermentation

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4Results of orthogonal test for acetic acid fermentation

由表4可知，正交試驗(yàn)中各因素對(duì)醋酸產(chǎn)量的影響大小依次為A>B>C，即初始酒精度>發(fā)酵時(shí)間>醋酸菌活化液添加量，其中初始酒精度影響最大，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)重點(diǎn)控制。醋酸發(fā)酵最佳工藝條件為A3B2C2，即發(fā)酵初始酒精度6.5%，發(fā)酵時(shí)間90h，醋酸菌活化液添加量10%。經(jīng)驗(yàn)證，在此條件下醋酸產(chǎn)量為5.88%，均優(yōu)于其他。

3.5 籽瓜果醋的調(diào)配

根據(jù)資料的查閱，確定9組果醋配方，以感官評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定，感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。10個(gè)人進(jìn)行感官評(píng)定，取其平均值。

表5 果醋飲料感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 5Grade standard of sensory quality of fruit vinegar beverage

在2mL籽瓜原醋的基礎(chǔ)上調(diào)配，分別加入蘋(píng)果汁（由于市場(chǎng)上沒(méi)有籽瓜濃縮汁，采用蘋(píng)果濃縮汁代替）、水、果糖、蔗糖，進(jìn)行感官評(píng)定打分[7]，評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 果醋飲料配方感官試驗(yàn)評(píng)分表Table 6Sensory evaluation scores fruit vinegar beverage

由表6可知，籽瓜果醋的最佳配方為果醋2mL，蘋(píng)果汁4mL，水60mL，果糖1mL，蔗糖7g，此時(shí)，籽瓜果醋的感官評(píng)分最高，為7.86分。

4 結(jié)論

籽瓜經(jīng)打漿滅菌調(diào)配初始糖度為16%，酵母菌活化液添加量10%，發(fā)酵溫度28℃，發(fā)酵7d，測(cè)得酒精含量6.95%。調(diào)配初始酒精度6.5%，發(fā)酵時(shí)間90h，醋酸菌活化液添加量10%，測(cè)得醋酸含量5.88%。通過(guò)驗(yàn)證符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

籽瓜果醋的最佳調(diào)配方案方案，即果醋2mL，果糖1mL，蘋(píng)果汁4mL，水60mL，蔗糖7g。

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Process Technology of Seed-melon Vinegar

TANGYu-ping LI Zhao LIUYang JIANGYing CHENGuo-gang*
(School ofFood,Shihezi University,Shihezi 832000,China)

Seed-melon was used as material and its fermentation process of vinegar was studied in the experiment.The seed-melons were extracted to produce fruit vinegar,which were prepared by alcoholic fermentation and acetic acid fermentation.The optimum conditions of alcohol fermentation process were:the yeast activated liquid 10%,fermentation temperature at 28℃,the suger degree of fermentation 16%,and the fermentation time for 7 days as well as the alcohol content about 6.95%.The optimal fermentation conditions of acetic fermentation process were:the acetic bacteria activated liquid 8%,alcohol content 6.5%,fermentation temperature 30℃,fermented for 90 hours to be completed,and the acid production is about 5.88%.The best formula was:fruit vinegar 2mL,fructose 1mL,apple juice 4mL,water 60mL,and sucrose 7g.

Seed-melon;fruit vinegar;alcohol fermentation;acetic fermentation

TS26

A

1008-1038(2015)06-0015-06

2014-07-02

唐玉萍（1986—），女，高級(jí)檢驗(yàn)工，碩士，研究方向?yàn)楣哔A藏與加工