香蕉果醋的釀造工藝研究

香蕉果醋的釀造工藝研究

果醋是以水果或水果加工下腳料為主要原料，經(jīng)過微生物發(fā)酵而得到的一種風(fēng)味優(yōu)良的保健飲料，具有促進(jìn)機(jī)體新陳代謝、調(diào)節(jié)酸堿平衡、降血壓、降膽固醇、抗菌、減肥美容和預(yù)防動脈硬化等多種營養(yǎng)保健功能，被譽為是繼碳酸飲料、飲用水、果汁和茶飲料之后的“第四代”飲料［1-5］。隨著生活水平的提高和健康環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們對營養(yǎng)保健飲料的需求量與日俱增［6-7］。試驗以香蕉（全果） 果汁釀制的香蕉果酒為原料，通過搖瓶發(fā)酵生產(chǎn)香蕉果醋，探討了香蕉果醋醋酸發(fā)酵的工藝條件，為香蕉果醋的擴(kuò)大化生產(chǎn)提供試驗參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 儀器

電熱恒溫水浴鍋，北京思普特科技有限公司產(chǎn)品；榨汁機(jī)，九陽股份有限公司產(chǎn)品；電子天平，上海越眾儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；pH計，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司產(chǎn)品；生化培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；HYL-A型全溫?fù)u瓶柜，北京科百特科技有限公司產(chǎn)品；酒度計、25 mL堿式滴定管。

1.1.2 材料與試劑

香蕉果酒，實驗室自制；果醋菌，山東煙臺帝伯仕自釀機(jī)有限公司提供；蔗糖，南寧糖業(yè)股份有限公司提供；氫氧化鈉、酚酞，均為國產(chǎn)分析純。

1.2 試驗方法

1.2.1 香蕉果酒的制備

在百色市水果市場購買七八成熟、新鮮飽滿、無霉變、無腐爛、無病蟲害的香蕉，通過熱燙、去皮、榨汁、酶解、過濾、調(diào)配（糖酸度）、殺菌，用活化后的酵母菌種進(jìn)行酒精發(fā)酵，過濾得到香蕉果酒［8-9］。

1.2.2 單因素試驗

在醋酸菌接種量10%，發(fā)酵溫度28℃，發(fā)酵時間5 d的條件下研究初始酒精度（2%，4%，6%，8%，10%）對醋酸發(fā)酵的影響；在初始酒精度8%，發(fā)酵溫度28℃，發(fā)酵時間5 d的條件下研究醋酸菌接種量（4%，6%，8%，10%，12%）對醋酸發(fā)酵的影響；在醋酸菌接種量10%，初始酒精度8%，發(fā)酵時間5 d的條件下研究發(fā)酵溫度（24，26，28，30，32℃） 對醋酸發(fā)酵的影響；在醋酸菌接種量10%，初始酒精度8%，發(fā)酵溫度28℃的條件下研究發(fā)酵時間（3，4，5，6，7 d）對醋酸發(fā)酵的影響［10-12］。

1.2.3 正交試驗

以醋酸質(zhì)量濃度（g/100 mL）為考察指標(biāo)，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，綜合各因素對醋酸發(fā)酵的影響，選擇醋酸菌接種量（%）、發(fā)酵時間（d）、發(fā)酵溫度（℃）、初始酒精度（%）進(jìn)行四因素三水平的正交試驗［13］。

正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

由圖 7可知，隨著 pH值的增大，HHCB和AHTN去除率的變化不大?？傮w上，當(dāng)pH值處于2~6范圍內(nèi)，活性炭對HHCB和AHTN的去除率較高，在pH=6時，HHCB和AHTN的去除率最高分別可達(dá)95.96%和90.76%；當(dāng)pH>6時，HHCB和AHTN的去除率均稍微下降。

表1 正交試驗因素與水平設(shè)計

1.2.4 酸度測定

采用酸堿滴定法，參照國標(biāo)GB/T 12456—2008。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 不同初始酒精度對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

采用無菌水對香蕉果酒的酒精度進(jìn)行稀釋，調(diào)整為5個不同初始酒精度（2%，4%，6%，8%，10%）的香蕉果酒，醋酸菌接種量為10%，在28℃條件下發(fā)酵5 d后測定醋酸含量。

不同初始酒精度對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響見圖1。

圖1 不同初始酒精度對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

當(dāng)初始酒精度為2%～8%時，香蕉果醋中醋酸質(zhì)量濃度逐漸升高；且初始酒精度為8%時，醋酸質(zhì)量濃度達(dá)到5.23 g/100 mL；當(dāng)初始酒精度超過8%時，果醋中的醋酸質(zhì)量濃度明顯下降。因為過低或過高的酒精度均會影響醋酸菌的生長和代謝，因此選擇果醋醋酸發(fā)酵的初始酒精度為8%。

2.1.2 醋酸菌接種量對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

不同醋酸菌接種量對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響見圖2。

圖2 不同醋酸菌接種量對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

由圖2可知，當(dāng)醋酸菌接種量為4%～10%時，香蕉果醋中醋酸質(zhì)量濃度隨醋酸菌接種量的增大而增加；醋酸菌接種量為10%時，醋酸質(zhì)量濃度最高，達(dá)到5.35 g/100 mL；醋酸菌接種量在10%～12%時，果醋中醋酸質(zhì)量濃度有明顯的下降趨勢。原因是發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)的量是恒定的，醋酸菌接種量過大時，醋酸菌菌體自身過量生長繁殖，消耗大量發(fā)酵液中的營養(yǎng)物質(zhì)，同時產(chǎn)生大量代謝廢物，從而導(dǎo)致菌體細(xì)胞過早發(fā)生衰老、自溶等現(xiàn)象，因此醋酸產(chǎn)量也少［7］。所以選擇醋酸菌接種量為10%時，產(chǎn)酸量最佳。

2.1.3 發(fā)酵溫度對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

發(fā)酵溫度對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響見圖3。

圖3 發(fā)酵溫度對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

隨著發(fā)酵溫度的上升，醋酸質(zhì)量濃度明顯增加；當(dāng)發(fā)酵溫度升高到28℃時醋酸質(zhì)量濃度達(dá)到最高，為5.16 g/100 mL；之后隨著發(fā)酵溫度升高，醋酸質(zhì)量濃度反而下降。原因是發(fā)酵溫度過高會使醋酸菌菌體細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性或凝固，從而導(dǎo)致菌體提前衰老死亡。所以，選擇發(fā)酵溫度為28℃。

2.1.4 發(fā)酵時間對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

發(fā)酵時間對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響見圖4。

圖4 發(fā)酵時間對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

隨著發(fā)酵時間的延長，香蕉果醋中醋酸質(zhì)量濃度呈現(xiàn)先增高后下降的趨勢；當(dāng)醋酸發(fā)酵到第6天時，香蕉果醋中醋酸質(zhì)量濃度達(dá)到最高，為5.48 g/100 mL；隨后呈現(xiàn)下降趨勢?？赡苁怯捎陔S著發(fā)酵時間的延長，基質(zhì)中的酒精逐漸被氧化為醋酸；當(dāng)醋酸發(fā)酵到第6天，基質(zhì)中的酒精已基本被氧化為醋酸，醋酸質(zhì)量濃度達(dá)到最高峰。如果繼續(xù)發(fā)酵，在缺少酒精的基質(zhì)中，醋酸菌會繼續(xù)把醋酸降解成CO2和水，使酸度降低［7］，所以發(fā)酵時間為6 d。

2.2 正交試驗

為了確定醋酸發(fā)酵的最佳工藝條件，對初始酒精度（%）、醋酸菌接種量（%）、發(fā)酵溫度（℃）和發(fā)酵時間（d）進(jìn)行四因素三水平的正交試驗。

正交試驗結(jié)果與分析見表2。

表2 正交試驗結(jié)果與分析

由表2可知，對醋酸發(fā)酵影響效果順序依次為C＞A＞D＞B，即醋酸菌接種量＞初始酒精度＞發(fā)酵溫度＞發(fā)酵時間。根據(jù)分析得出最優(yōu)條件組合為A2B3C2D2，即初始酒精度8%，發(fā)酵時間7 d，醋酸菌接種量10%，發(fā)酵溫度28℃。

按照正交試驗確定最佳工藝條件，進(jìn)行醋酸發(fā)酵驗證重復(fù)試驗，香蕉果醋中醋酸質(zhì)量濃度分別為5.63，5.68，5.70 g/100 mL，平均值為5.67 g/100 mL，表明正交試驗結(jié)果可靠。因此，香蕉果醋醋酸發(fā)酵的最佳工藝條件為初始酒精度8%，發(fā)酵時間7 d，醋酸菌接種量10%，發(fā)酵溫度28℃。

3 結(jié)論

試驗以香蕉果酒為原料，采用單因素試驗和正交試驗進(jìn)行醋酸發(fā)酵條件優(yōu)化，得到了優(yōu)化發(fā)酵條件為初始酒精度8%，發(fā)酵時間7 d，醋酸菌接種量10%，發(fā)酵溫度28℃。在最優(yōu)醋酸發(fā)酵條件下，產(chǎn)酸量為5.67 g/100 mL，可得香味濃郁、酸甜柔和、醋香適中的香蕉果醋飲料。

［1］ 鄭鳳錦，陳趕林，方曉純，等.醋酸菌對甘蔗果酒的醋酸發(fā)酵作用 ［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2016，42（2）：101-107.

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［12］麥德峰，朱新貴.香蕉果醋發(fā)酵工藝的研究與優(yōu)化 ［J］.中國釀造，2009（10）：102-104.

［13］李西滕，李紅濤.香蕉菠蘿復(fù)合果醋生產(chǎn)工藝的研究［J］.中國調(diào)味品，2014，39（1）：71-72.◇

張開平，蘇仕林，劉燕麗，黃 斌，黃嬌麗，朱蘭敏
（百色學(xué)院農(nóng)業(yè)與食品工程學(xué)院，廣西百色 533000）

以香蕉果汁釀制的香蕉果酒為原料，采用搖瓶發(fā)酵法生產(chǎn)香蕉果醋，探討了初始酒精度、醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間對香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響。利用正交試驗設(shè)計對香蕉果醋的醋酸發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳工藝參數(shù)為初始酒精度8%，醋酸菌接種量10%，發(fā)酵溫度28℃，發(fā)酵時間7 d。在最優(yōu)發(fā)酵條件下，產(chǎn)酸量為5.67 g/100 mL。

香蕉果酒；香蕉果醋；釀造工藝

Study on Brewing Technology of Banana Vinegar

ZHANG Kaiping，SU Shilin，LIU Yanli，HUANG Bin，HUANG Jiaoli，ZHU Lanmin
（College of Agriculture and Food Engineering，Baise University，Baise，Guangxi 533000，China）

In the present study，banana wine is prepared by fermented banana juice as raw material.The banana vinegar is firstly produced by conical flask fermentation.The influence of initial alcohol degree，inoculation amount of acetic acid bacteria，fermentation temperature and fermentation time on acetic acid fermentation are researched.Sugarcane wine acetic acid fermentation process is optimized using four factors at three levels of orthogonal tests.The optimum process parameters are as follows：the initial alcohol degree 8%，acetic acid bacteria inoculation 10%，fermentation temperature 28℃，fermentation time 7 d.Under the optimal fermentation conditions，acid content is 5.67 g/100 mL.

banana wine；banana vinegar；brewing technology

TS264.22

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.10.006

1671-9646（2016）10a-0019-03

2016-08-05

百色學(xué)院校級科研項目（2013KB01）；廣西高等學(xué)校優(yōu)勢特色專業(yè)建設(shè)項目（桂教高教［2014］52號）。

張開平（1989— ），男，碩士，講師，研究方向為發(fā)酵工程。