發(fā)酵方式對柿果醋感官與營養(yǎng)品質的影響

羅秀麗，楊　穎，陸勝民，*，章晨磊

（1.南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，江蘇 南京 210095；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學院食品科學研究所，浙江省果蔬保鮮與加工技術研究重點實驗室，浙江 杭州 310021；3.蘭溪市東方調(diào)味品廠，浙江 蘭溪 321100）

發(fā)酵方式對柿果醋感官與營養(yǎng)品質的影響

羅秀麗1，2，楊穎2，陸勝民1，2，*，章晨磊3

（1.南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，江蘇 南京 210095；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學院食品科學研究所，浙江省果蔬保鮮與加工技術研究重點實驗室，浙江 杭州 310021；3.蘭溪市東方調(diào)味品廠，浙江 蘭溪 321100）

以蘭溪大紅柿為原料，采用液態(tài)靜置和固態(tài)靜置兩種發(fā)酵方式釀制果醋，探討其對柿果醋感官品質、營養(yǎng)成分、揮發(fā)性成分及體外抗氧化功效的影響。結果表明：固態(tài)發(fā)酵柿果醋醋香濃郁，酸味柔和、醇厚，感官品質更好；總酸含量高達6.551 g/100 mL，黃酮、多酚、蛋白質含量均顯著高于液態(tài)發(fā)酵柿果醋，甚至顯著高于原漿（P＜0.05）；固態(tài)發(fā)酵柿果醋氨基酸總量為0.778%，必需氨基酸占44.47%，除精氨酸外，其他氨基酸含量均顯著高于液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品；其揮發(fā)性成分也較多，酯類化合物含量升高，尤其是乙酸乙酯（升高10%左右），新增一些香氣特征較明顯的γ-壬內(nèi)酯、苯甲酸苯乙酯、β-大馬酮、丁香酚等，這些成分共同賦予其獨特的香氣和風味；固態(tài)發(fā)酵柿果醋體外抗氧化能力顯著高于液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品，與原漿相比略有下降，但差異不顯著（P＞0.05）。從感官與營養(yǎng)角度出發(fā)，固態(tài)靜置方式更適于傳統(tǒng)食醋釀制企業(yè)生產(chǎn)水果醋。

柿果醋；發(fā)酵方式；感官品質；營養(yǎng)品質；抗氧化

柿子（persimmon）屬柿樹科，柿屬植物，在我國已有3 000多年的栽培史。柿果口感香甜，營養(yǎng)豐富，所含維生素和糖分比普通水果高1～2 倍，此外還含有多種與抗氧化性能相關的成分如黃酮、多酚等［1-2］，但柿果成熟期集中，且不耐貯存，隨著全國柿子產(chǎn)量的上升，鮮銷壓力日益增大。果醋是以水果或其加工下腳料為主要原料，經(jīng)酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵釀制而成的酸性調(diào)味品［3-4］。因果醋的釀制條件較溫和，果實中的多種營養(yǎng)成分及生物活性物質能夠較多的保留下來［5］，微生物發(fā)酵又賦予其新的營養(yǎng)成分［6］，其營養(yǎng)與健康功效得到專業(yè)人士的認可。果醋釀制已成為食醋與果品加工領域的熱點，我國傳統(tǒng)釀醋企業(yè)多采用糧食為原料，工藝以固態(tài)發(fā)酵法為主［7］，也有部分企業(yè)采用液態(tài)靜置發(fā)酵。為保留我國食醋釀制的傳統(tǒng)工藝，使柿醋的生產(chǎn)工藝能夠被這些企業(yè)直接應用，節(jié)約釀制用糧食原料，本研究以柿子為原料，采用兩種發(fā)酵方式釀制果醋，對兩種果醋的感官品質、主要營養(yǎng)成分、揮發(fā)性成分及抗氧化能力進行分析，明確發(fā)酵方式對柿果醋品質的影響，為我國傳統(tǒng)糧食醋釀制企業(yè)向果醋生產(chǎn)的轉變提供技術參考。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

新鮮大紅柿購于杭州市水果批發(fā)市場，無霉變腐爛、成熟度適中，產(chǎn)地為浙江蘭溪。

葡萄酒用高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司；滬釀1.01醋酸菌 浙江省果蔬保鮮與加工技術研究重點實驗室保藏；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2，2’-連氮基雙（3-乙基苯并噻唑啉）-6-磺酸（2，2’-azinobis-（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid），ABTS） 美國Sigma公司；氨基酸混合標準溶液AAS18 德國Fluka公司；C6～C26正構烷烴美國AccuStandard公司。

1.2儀器與設備

G C-2 0 0 0/M a r s-6 1 0 0氣相色譜-質譜（g a s chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用儀聚光科技股份有限公司；50/30 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（DVB/CAR/PDMS）萃取頭 美國Supelco公司；SYCAN 433D氨基酸全自動分析儀 德國Syknm公司；UV-1800紫外-可見分光光度計 日本島津公司；848型自動電位滴定儀 瑞士Metrohm公司。

1.3方法

1.3.1菌種的活化

干酵母活化：將5 g/100 mL糖水滅菌后冷卻至30～40 ℃，加入1 g/100 mL干酵母38 ℃活化30 min。

醋酸菌活化：稱取1.0 g葡萄糖、1.0 g酵母膏，加水100 mL，裝入500 mL三角瓶中，121 ℃滅菌30 min，冷卻后加入5%的無水乙醇，無菌條件下接入2～3 環(huán)斜面保藏的滬釀1.01醋酸菌，6 層紗布封口，30 ℃、180 r/min搖床培養(yǎng)48 h。

1.3.2工藝流程

1.3.2.1液態(tài)靜置發(fā)酵工藝流程

1.3.2.2固態(tài)靜置發(fā)酵工藝流程

1.3.3操作要點

酶解、液化、糖化：在柿子果漿中加入質量分數(shù)0.3%果膠酶，50 ℃處理3 h，然后加入0.2%淀粉酶，85 ℃作用20 min，冷卻至60 ℃左右時，添加0.4%糖化酶，維持3 h。

酒精發(fā)酵：將調(diào)整后的果漿裝入5 L容器內(nèi)，90 ℃水浴10 min，冷卻后，接入0.1%活化后的酵母，28 ℃培養(yǎng)7 d。發(fā)酵結束后，調(diào)整酒精體積分數(shù)至8%左右。

醋酸發(fā)酵：取酒醪300 mL裝入1 L燒杯中，添加總量為10 g/100 mL、質量比為2∶1的無菌麩皮和稻殼（121 ℃高壓滅菌20 min），用于固態(tài)靜置發(fā)酵；另取酒醪以煮沸過的濾布過濾，取濾液300 mL裝于燒杯（發(fā)酵液高4.3 cm，表面積86.55 cm2），接入3%種子液，6 層紗布封口，32 ℃培養(yǎng)12 d，進行液態(tài)靜置發(fā)酵。

陳釀、淋醋、過濾與殺菌：固態(tài)發(fā)酵結束后，加入質量分數(shù)2%的食鹽封醅，經(jīng)1～2 d密封陳釀后采用3 次循環(huán)套淋法浸出醋液；液態(tài)發(fā)酵果醋直接過濾，二者裝入玻璃瓶內(nèi)，經(jīng)85 ℃、20 min殺菌，即為成品。

1.3.4兩種發(fā)酵方式對柿果醋品質的影響

從發(fā)酵第2天開始，每隔1 d測定兩種果醋的總酸含量；發(fā)酵結束后，分別對兩種果醋進行感官評定，并對其營養(yǎng)成分、揮發(fā)性成分及體外抗氧化活性進行測定。

1.3.5感官評定方法

挑選10 位經(jīng)過一定訓練的果醋領域工作者，參照GB/T 18187—2000《釀造食醋》［8］分別對兩種發(fā)酵方式所得柿果醋的色澤、香氣、滋味、體態(tài)進行描述。

1.3.6活性成分提取

參照文獻［9］的方法，取20 g樣品，加40 mL 80%的乙醇溶液，800 r/min振蕩10 min，超聲提取25 min，然后4 000 r/min離心15 min，收集上清液，殘留物重復上述操作，混合兩次收集的上清液，旋轉蒸發(fā)，除去溶劑，加蒸餾水定容至15 mL，用于測定黃酮、多酚含量及抗氧化活性。

1.3.7理化指標測定

酒精體積分數(shù)：酒精計法，參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》［10］；總酸含量：電位滴定法，參照GB/T 5009.41—2003《食醋衛(wèi)生標準的分析方法》［11］，總酸含量以醋酸計；還原糖含量：二硝基水楊酸法［12］；黃酮含量：亞硝酸鈉-硝酸鋁法［13］；多酚含量：Folin-Ciocalteu法［14］；蛋白質含量：考馬斯亮藍G-250法［15］；氨基酸含量：離子交換色譜法，參照GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的測定》［16］；VC含量：分光光度計法［17］。

DPPH自由基清除率：參照謝思蕓等［18］的方法，略有改動，準確移取2 mL DPPH溶液（2.0×10-4mol/L），加入2 mL稀釋25 倍的樣液，混勻，避光放置30 min后，于517 nm波長處測吸光度；ABTS+·清除率：參照Re等［19］的方法，略有改動。準確吸取4 mL ABTS試劑，加入1 mL稀釋25 倍的樣液，混勻，避光反應10 min后在734 nm波長處測定吸光度。

1.3.8揮發(fā)性成分測定

樣品處理：稱取5.0 mL果醋樣品，置于含有2.0 g氯化鈉的15 mL頂空瓶中。50 ℃條件下平衡30 min，使用DVB/CAR/PDMS萃取頭50 ℃條件下吸附40 min，插入GC進樣口，250 ℃解析5 min，進行GC-MS分析。

色譜條件：J&W D B-5石英毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度250 ℃；程序升溫，起始溫度40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升溫至90 ℃，保持1 min，再以3 ℃/min升溫至250 ℃，保持5 min；載氣為氦氣（99.99%），流量為0.8 mL/min；不分流進樣。

質譜條件：電子轟擊離子源；電子能量為70 eV；離子阱溫度為180 ℃；歧化管溫度為50 ℃；傳輸線溫度為250 ℃；質量掃描范圍為m/z 30～600。

定性定量分析：采集得到的質譜圖，利用美國國家標準與技術研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）庫檢索分析，同時輔以保留指數(shù)和參考文獻來協(xié)助質譜檢索定性，用于測定保留指數(shù)的系列標準樣品為C6～C26的正構烷烴；定量結果則是依據(jù)總離子流圖中色譜峰的峰面積歸一化法。

1.4數(shù)據(jù)處理

2　結果與分析

2.1發(fā)酵方式對感官品質的影響

圖1　發(fā)酵方式對柿果醋表觀特征的影響Fig.1　Effect of fermentation methods on appearance properties of persimmon vinegar

由圖1與表1可知，發(fā)酵方式對柿果醋的色澤、香氣和滋味具有顯著影響。固態(tài)發(fā)酵柿果醋色澤較液態(tài)發(fā)酵深，且醋香濃郁，酸味柔和、醇厚。這是因為果醋的香味一部分來自果漿中的芳香物質，但更多的產(chǎn)生于果醋的釀制階段，固態(tài)靜置基質較疏松，更有利于微生物的生長代謝和風味物質的形成，所得果醋感官品質更好。

表1　液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵的柿果醋感官評價結果Table1　Results of sensory evaluation

2.2發(fā)酵方式對柿果醋酸度變化的影響

從圖2可以看出，兩種發(fā)酵方式釀制的柿果醋均在第8天總酸含量達到最高，但固態(tài)發(fā)酵的酸度升高較迅速且所得產(chǎn)品總酸含量較高，發(fā)酵8 d，總酸含量已達6.551 g/100 mL，而液態(tài)發(fā)酵果醋僅為3.162 g/100 mL。這是因為固態(tài)發(fā)酵過程中添加的麩皮、稻殼，既可以起到疏松醋醅、增加醋酸菌與氧氣接觸的作用，同時還能為醋酸菌的生長繁殖提供營養(yǎng)物質，有利于醋酸菌更好地利用乙醇。因此，從乙醇轉化率及醋酸的動態(tài)生成量考慮，固態(tài)靜置發(fā)酵較優(yōu)。

圖2　發(fā)酵方式對柿果醋酸度變化的影響Fig.2　Effect of fermentation methods on the change of acidity in persimmon vinegar

2.3發(fā)酵方式對營養(yǎng)成分的影響

表2　原漿、果醋中主要營養(yǎng)物質含量Table2　Main nutrient contents in persimmon pulp and vinegar

由表2可知，原漿經(jīng)液態(tài)發(fā)酵后，多酚、黃酮含量略有升高，但差異不顯著，蛋白質含量則顯著降低，而經(jīng)固態(tài)醋酸發(fā)酵后多酚、黃酮、蛋白質含量顯著升高。一方面是因為固態(tài)發(fā)酵添加的輔料麩皮、稻殼中含有豐富的礦物質、多糖、蛋白質、多酚、黃酮等物質，這些物質在醋酸發(fā)酵及陳釀階段慢慢溶出［20］；另一方面，固態(tài)發(fā)酵基質較豐富，微生物的代謝及分泌的酶類可能會產(chǎn)生一些酚類、蛋白質等，從而改變各物質的含量。從果漿到果醋，VC含量均顯著降低，這是由于VC本身不穩(wěn)定，發(fā)酵過程中部分被氧化。綜合考慮，固態(tài)發(fā)酵釀制的柿果醋具有更好的營養(yǎng)與健康功效。

2.4發(fā)酵方式對氨基酸含量的影響

由表3可知，在原漿中共檢出15 種氨基酸，而在兩種果醋中均檢出14 種，其中液態(tài)發(fā)酵樣品中未檢出酪氨酸，固態(tài)發(fā)酵樣品中未檢出精氨酸。固態(tài)發(fā)酵樣品中氨基酸總量最高（0.778%），原漿次之（0.685%），液態(tài)樣品最低（0.275%），且液態(tài)發(fā)酵樣品中每種氨基酸含量均低于原漿，而固態(tài)發(fā)酵柿果醋除天冬氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、精氨酸外，其他幾種氨基酸含量均有不同程度升高，其中以谷氨酸、丙氨酸、組氨酸升高最為顯著。原漿、液態(tài)發(fā)酵柿果醋、固態(tài)發(fā)酵柿果醋3 種樣品中均含有7 種人體生長所必需的氨基酸，含量依次為0.28%、0.12%、0.35%，分別占總量的40.88%、41.09%、44.47%，原漿中必需氨基酸以天冬氨酸含量最高，而果醋中組氨酸含量最高，組氨酸對兒童的成長尤其重要。由此可見，原漿經(jīng)固態(tài)發(fā)酵后，果醋中的氨基酸總量升高、必需氨基酸所占比例增加，配比更合理，不僅能對酸味起到緩沖作用，提高果醋醇厚、柔和的口感，還能更好地滿足人體生長的需求，具有較高的營養(yǎng)價值。

表3　原漿、果醋中氨基酸含量Table3　Amino acid contents in persimmon pulp and vinegar%

2.5發(fā)酵方式對揮發(fā)性成分的影響

由表4可知，在液態(tài)發(fā)酵柿果醋中，確認匹配的揮發(fā)性成分有25 種，占揮發(fā)性成分總量的98.54%，包括酯類10 種，占總成分的31.93%；酸類8 種，占38.74%；醇類3 種，占22.48%；酮類2 種，占1.94%；其他2 種，占3.45%；其代表性成分為乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙酸、苯乙醇，共占揮發(fā)性成分總量的75.79%，這些成分決定著液態(tài)發(fā)酵柿果醋的主要風味特征。固態(tài)發(fā)酵柿果醋確認匹配的揮發(fā)性成分有31 種，占揮發(fā)性成分總量的98.18%，包括酯類12 種，占總成分的43.76%；酸類6 種，占26.48%；醇類4 種，占13.51%；酮類4 種，占3%；酚類2 種，占3.18%；其他4 種，共占8.25%；其揮發(fā)性成分較多，且酯類所占比例相對較高，尤其是乙酸乙酯含量明顯增加（存在于多種天然水果的芳香成分中，具有愉快的、輕微果香［21］）。固態(tài)發(fā)酵柿果醋不含正癸酸和油酸（具有不愉悅的氣味），但含有一些香氣特征較明顯的酮類、酚類和烴類，如丁二酸單甲酯、5-氯戊酸乙酯、γ-壬內(nèi)酯、苯甲酸苯乙酯、β-大馬酮、丁香酚、2，4-二叔丁基酚、十五烯等，其中γ-壬內(nèi)酯具有椰子果香和茴香香韻［22］；苯甲酸苯乙酯具有玫瑰和蜂蜜的香氣；β-大馬酮具有天然玫瑰花香，常用于仿制玫瑰、草莓等香精；丁香酚具有強烈且持久的香石竹氣味，又有丁香油香氣，可用于食用香精的調(diào)配［23］，這些成分經(jīng)過相互協(xié)同，共同構成固態(tài)發(fā)酵柿果醋獨特的香味。

表4　兩種柿果醋中揮發(fā)性成分的GC-MS聯(lián)用分析結果Table4　GC-MS analysis results of volatile components in two persimmon vinegars fermented by different methods

2.6對體外抗氧化活性的影響

果醋中含有大量的抗氧化物質，此類活性物質能夠清除人體自由基，阻斷自由基對生物大分子的損傷和氧化，在一定程度上達到預防糖尿病、心血管疾病和高血脂癥的發(fā)生［24-25］，DPPH自由基和ABTS+·法被廣泛用于評價果汁、酒及醋的抗氧化能力［26-28］。從圖3可以看出，發(fā)酵方式對果醋的體外抗氧化能力影響顯著。固態(tài)發(fā)酵柿果醋對DPPH自由基和ABTS+·的清除率顯著高于液態(tài)發(fā)酵（P＜0.05），且與原漿相比差異不顯著（P＞0.05）。一方面是由于固態(tài)發(fā)酵填充物中含有具有抗氧化功效的成分，如麩皮中含有的多酚、黃酮、VE、植酸等物質在醋酸發(fā)酵階段溶出［29］；另一方面，固態(tài)發(fā)酵基質較豐富，部分物質在發(fā)酵過程中轉化成了具有較強抗氧化活性的成分，其抗氧化能力下降較小，與果漿無明顯差異，但顯著高于液態(tài)發(fā)酵果醋。此外，與市場上常見的蘋果醋、米醋相比，固態(tài)發(fā)酵柿果醋的體外抗氧化活性最高，液態(tài)發(fā)酵柿果醋、蘋果醋次之，米醋最低，且相互之間差異顯著。

圖3　不同樣品對DPPH自由基、ABTS+·的清除能力Fig.3　DPPH and ABTS+? radical scavenging capacity of different vinegar samples

3　結 論

發(fā)酵方式對柿果醋感官品質和營養(yǎng)成分有顯著影響。固態(tài)發(fā)酵柿果醋色澤光亮，酸味醇厚，具有柿果特有的清香和濃郁的醋香；固態(tài)發(fā)酵酸度升高較迅速且所得產(chǎn)品總酸、黃酮、多酚、蛋白質、氨基酸總含量均顯著高于液態(tài)靜置發(fā)酵果醋，甚至顯著高于原漿；固態(tài)發(fā)酵柿果醋揮發(fā)性成分較多，且酯類化合物含量較高，尤其是乙酸乙酯含量明顯增加，新增一些香氣特征較明顯的酮類、酚類和烴類，對其香味的構成具有正面影響；固態(tài)發(fā)酵柿果醋體外抗氧化能力更強，對DPPH自由基和ABTS+·的清除率均顯著高于液態(tài)發(fā)酵柿果醋、蘋果醋和米醋，與原漿相比略有下降，但無明顯差異。固態(tài)發(fā)酵法釀制的柿果醋具有更好的感官與營養(yǎng)品質，更適于傳統(tǒng)食醋釀制企業(yè)生產(chǎn)果醋。

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Effect of Fermentation Methods on Sensory and Nutritional Quality of Persimmon Vinegar

LUO Xiuli1，2， YANG Ying2， LU Shengmin1，2，*， ZHANG Chenlei3
（1. College of Food Science and Technology， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China；2. Key Laboratory of Fruits and Vegetables Postharvest and Processing Technology Research of Zhejiang Province， Institute of Food Science，Zhejiang Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310021， China； 3. Lanxi Eastern Spice Factory， Lanxi 321100， China）

Two fermentation methods， i.e.， static liquid-state fermentation and static solid-state fermentation， were applied to make persimmon vinegar from ‘Lanxi Red’ persimmon for the purpose of investigating the effects of fermentation methods on sensory quality， nutrient components， volatile compounds and antioxidant capability in vitro of persimmon vinegar. Results indicated that persimmon vinegar had rich fragrance， and soft and mellow sourness， and the sensory quality of vinegar made by static solid-state fermentation was better. Furthermore， the total acidity was up to 6.551 g/100 mL， and fl avones， polyphenol and protein contents were signifi cantly higher than those in static liquid state fermented vinegar and even persimmon pulp （P ＜ 0.05）. The total amino acid content in solid-state fermented persimmon vinegar was 0.778%，with essential amino acids accounting for 44.47% of the total amino acids， the contents of all amino acids except arginine were signifi cantly higher than those in liquid-state fermentation. The same tendency was found for volatile components. The content of ester compounds in solid state fermented samples was higher， especially for ethyl acetate （which showed an increase of about 10%）. The new occurrence of γ-nonanolactone， phenethyl benzoate， β-damascenone and eugenol，which contributed to special aroma characteristics， was only found in solid-state fermented persimmon vinegar， and these compounds were together responsible for its unique aroma and flavor. A higher antioxidant capability in vitro was also found in persimmon vinegar prepared by solid state fermentation， and it was slightly but not significantly lower when compared with that in the pulp （P ＞ 0.05）. From the perspective of both sensory and nutritional quality， the solid static state fermentation method is more suitable for traditional vinegar manufacturers to produce fruit vinegar.

persimmon vinegar； fermentation methods； sensory quality； nutritional quality； antioxidant activity

10.7506/spkx1002-6630-201619026

TS255.47

A

1002-6630（2016）19-0154-06

羅秀麗， 楊穎， 陸勝民， 等. 發(fā)酵方式對柿果醋感官與營養(yǎng)品質的影響［J］. 食品科學， 2016， 37（19）： 154-159. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201619026. http：//www.spkx.net.cn

LUO Xiuli， YANG Ying， LU Shengmin， et al. Effect of fermentation methods on sensory and nutritional quality of persimmon vinegar［J］. Food Science， 2016， 37（19）： 154-159. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201619026. http：//www.spkx.net.cn

2015-11-01

國家富民強縣專項行動計劃項目

羅秀麗（1990—），女，碩士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。E-mail：15857123964@163.com

陸勝民（1969—），男，研究員，博士，研究方向為食品科學。E-mail：lushengmin@hotmail.com