毛葡萄果醋的研制及品質(zhì)分析

龐庭才 郝俊光 楊金海 施紹穎 何惠賢 羅東偉

摘要：以毛葡萄為原料，采用單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)優(yōu)化原醋發(fā)酵工藝，結(jié)果表明，最佳發(fā)酵條件為汁皮比3.0∶2.5（質(zhì)量比）、發(fā)酵時(shí)間3 d、發(fā)酵溫度27 ℃，所得原醋單位酸色價(jià)為6.832 U/mL。對(duì)所得毛葡萄原醋進(jìn)行調(diào)配，采用單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面設(shè)計(jì)得到果醋最佳調(diào)配配方為原醋12%、白糖10%、蜂蜜0.4%，此時(shí)感官評(píng)分為84.83分。果醋成品總酸0.34 g/dL，色價(jià)1.007 U/mL，單位酸色價(jià)2.98 U/mL，花色苷含量34.07 mg/L，L*值55.847，a*值47.529，b*值25.486，含有乙酸、葡萄糖酸等18種有機(jī)酸，是一款口感協(xié)調(diào)、色澤誘人的營(yíng)養(yǎng)果醋飲品。

關(guān)鍵詞：毛葡萄；果醋；單位酸色價(jià)；感官評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：TS275.4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1000-9973（2023）07-0137-05

Abstract： With Vitis quinquangularis as the raw material， the raw vinegar fermentation process is optimized by single factor test and orthogonal test. The results show that the best fermentation conditions are as follows： juice-peel ratio is 3.0∶2.5 （mass ratio）， fermentation time is 3 d and fermentation temperature is 27 ℃. The unit acid color value of the obtained raw vinegar is 6.832 U/mL. The obtained raw vinegar of Vitis quinquangularis is blended， the best blending formula of fruit vinegar obtained by single factor test and response surface design is 12% raw vinegar， 10% sugar， 0.4% honey， at this time， the sensory score is 84.83 points. The total acid of the finished fruit vinegar is 0.34 g/dL， the color value is 1.007 U/mL， the unit acid color value is 2.98 U/mL， the anthocyanin content is 34.07 mg/L， L* value is 55.847， a* value is 47.529 and b* value is 25.486. There are 18 kinds of organic acids such as acetic acid and gluconic acid， it is a kind of nutritious fruit vinegar drink with harmonious taste and attractive color.

Key words： Vitis quinquangularis; fruit vinegar; unit acid color value; sensory evaluation

毛葡萄是葡萄科中的野生品種，主要分布在我國(guó)長(zhǎng)江以南的一些省區(qū)，野生狀態(tài)下生長(zhǎng)于石山、丘陵的灌木林中[1]。廣西羅城享有“中國(guó)野生毛葡萄之鄉(xiāng)”的美稱(chēng)[2]，從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，羅城縣全力發(fā)展毛葡萄種植，截至2020年，羅城縣毛葡萄種植面積已達(dá)5 300 hm2，羅城縣毛葡萄產(chǎn)量達(dá)2萬(wàn)噸[3]。毛葡萄富含多種維生素、氨基酸、硒、砷等成分，并含有少量的醛、酮、呋喃等小分子成分[4-7]?，F(xiàn)有研究表明，毛葡萄具有抗衰老、預(yù)防癌癥、抗血栓形成[8-10]等功效，因此其開(kāi)發(fā)前景廣闊。目前市面上的毛葡萄產(chǎn)品較少，以毛葡萄酒為主，毛葡萄果醋類(lèi)產(chǎn)品尚未在市場(chǎng)上出現(xiàn)，而果醋飲料作為新型飲品深受消費(fèi)者喜愛(ài)，其兼有水果和食醋的營(yíng)養(yǎng)保健功能。因此，本文使用毛葡萄汁與皮混合發(fā)酵，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)探究高色價(jià)原醋的發(fā)酵條件，并通過(guò)響應(yīng)面方案設(shè)計(jì)優(yōu)化果醋調(diào)配配方，旨在開(kāi)發(fā)出一款顏色艷麗、營(yíng)養(yǎng)豐富的毛葡萄果醋飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

毛葡萄“野釀2號(hào)”：廣西河池羅城；紅茶菌：山東如云食用菌有限公司；白砂糖：欽州市大康惠超市；氫氧化鈉、磷酸二氫鉀、磷酸、甲醇、鄰苯二甲酸氫鉀、甲酸、冰乙酸、丙酸、L-酒石酸等：上海麥克林生化科技有限公司。

ST5000/F pH計(jì) 奧豪斯儀器（常州）有限公司；ME3002E精密天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；SQL810C立式壓力蒸汽滅菌鍋 重慶雅馬拓科技有限公司；2695 高效液相色譜儀 美國(guó)Waters公司；UV-1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 島津儀器（蘇州）有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 毛葡萄原醋制作流程

新鮮毛葡萄去籽打漿，加入0.04%復(fù)合果膠酶X，40 ℃恒溫酶解60 min，加入100 mg/kg焦亞硫酸鉀，按比例加入事先培養(yǎng)好的紅茶菌膜及菌液，覆蓋3層滅菌的紗布，置于27 ℃恒溫箱中進(jìn)行靜置發(fā)酵。

1.2.2 原醋發(fā)酵單因素試驗(yàn)

以單位酸色價(jià)為指標(biāo)，研究不同毛葡萄汁皮比（質(zhì)量比）3.0∶1.0、3.0∶1.5、3.0∶2.0、3.0∶2.5、3.0∶3.0，發(fā)酵時(shí)間1，3，5，7，9 d，發(fā)酵溫度24，26，28，30，32 ℃對(duì)毛葡萄原醋發(fā)酵效果的影響。

1.2.3 果醋發(fā)酵正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以單位酸色價(jià)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

1.2.4 果醋調(diào)配單因素試驗(yàn)

以感官評(píng)分為指標(biāo)，研究不同原醋添加量（6%、8%、10%、12%、14%）、白糖添加量（4%、6%、8%、10%、12%）、蜂蜜添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）對(duì)毛葡萄果醋感官評(píng)分的影響。

1.2.5 果醋調(diào)配響應(yīng)面試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，利用響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化果醋調(diào)配配方，見(jiàn)表2。

1.2.6 果醋成分指標(biāo)測(cè)定及感官評(píng)價(jià)方法

總酸的測(cè)定：采用pH電位滴定法[11]；色價(jià)的測(cè)定：參考高色價(jià)紅曲色素的色價(jià)測(cè)定方法[12]；花色苷的測(cè)定：參考pH示差法測(cè)定桑椹紅色素中花青素含量[13]；L*、a*、b*的測(cè)定：參考CIE 1976 （L*a*b*） 色空間方法[14]；有機(jī)酸的測(cè)定：采用高效液相色譜法[15]。

果醋感官評(píng)價(jià)由20名經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)的人員組成，根據(jù)表3對(duì)果醋各項(xiàng)指標(biāo)做出評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 果醋發(fā)酵單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 發(fā)酵溫度對(duì)原醋發(fā)酵效果的影響

由圖1可知，發(fā)酵溫度達(dá)到28 ℃時(shí)，果醋發(fā)酵的單位酸色價(jià)達(dá)到最高，而后逐漸降低。這是由于發(fā)酵溫度高，產(chǎn)酸速度快，導(dǎo)致單位酸色價(jià)較低。同時(shí)，溫度過(guò)高不利于色素的穩(wěn)定，且發(fā)酵過(guò)于劇烈，導(dǎo)致糖濃度迅速降低，花色苷的結(jié)構(gòu)受到一定破壞[16-17]。因此，選擇最佳發(fā)酵溫度為28 ℃。

2.1.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)原醋發(fā)酵效果的影響

由圖2可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，發(fā)酵產(chǎn)酸的速度越來(lái)越快，而色價(jià)在發(fā)酵前期有明顯的增加，導(dǎo)致單位酸色價(jià)呈先上升后明顯下降的趨勢(shì)，應(yīng)該控制發(fā)酵時(shí)間不宜太長(zhǎng)。當(dāng)發(fā)酵3 d時(shí)，單位酸色價(jià)達(dá)到最大，故選擇最佳發(fā)酵時(shí)間為3 d。

2.1.3 汁皮比對(duì)原醋發(fā)酵效果的影響

由圖3可知，隨著果皮占比的提高，色價(jià)也有明顯提升，但果皮不斷增加導(dǎo)致發(fā)酵液越來(lái)越稠，果醋得率較低，且當(dāng)果皮占比達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，發(fā)酵液無(wú)法為紅茶菌提供較好的傳質(zhì)環(huán)境，限制了發(fā)酵產(chǎn)酸的進(jìn)行，影響了色素的溶出，導(dǎo)致單位酸色價(jià)降低[18-19]。當(dāng)汁皮比為3.0∶2.5時(shí)，單位酸色價(jià)達(dá)最大值，故選擇最佳汁皮比為3.0∶2.5。

2.2 原醋發(fā)酵正交試驗(yàn)

由表4可知，發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、汁皮比的極差R值均大于空列，說(shuō)明各因素均對(duì)發(fā)酵過(guò)程中單位酸色價(jià)產(chǎn)生影響，由R值可知各因素影響主次順序?yàn)榘l(fā)酵時(shí)間＞汁皮比＞發(fā)酵溫度，最優(yōu)發(fā)酵方案為A 1B 2C 2，即發(fā)酵溫度27 ℃，發(fā)酵時(shí)間3 d，汁皮比3.0∶2.5，在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到原醋單位酸色價(jià)平均值達(dá)6.832 U/mL，符合正交試驗(yàn)的要求。

2.3 果醋調(diào)配單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 原醋添加量對(duì)果醋感官評(píng)分的影響

由圖4可知，在白糖添加量8%、蜂蜜添加量0.3%的條件下，當(dāng)原醋添加量過(guò)低時(shí)，色澤偏淺，糖酸比不合理，口感不佳；隨著原醋添加量的提升，色澤加深，糖和酸中和，感官評(píng)分明顯提高；當(dāng)原醋添加量過(guò)高時(shí)，味道偏酸，口感不夠柔和爽口。因此，選擇最佳原醋添加量為12%。

2.3.2 白糖添加量對(duì)果醋感官評(píng)分的影響

由圖5可知，在原醋添加量10%、蜂蜜添加量0.3%的條件下，當(dāng)白糖添加量過(guò)低或過(guò)高時(shí)，酸感較強(qiáng)或甜味過(guò)齁，口感不佳。因此，選擇最佳白糖添加量為10%。

2.3.3 蜂蜜添加量對(duì)果醋感官評(píng)分的影響

由圖6可知，在原醋添加量10%、白糖添加量8%的條件下，蜂蜜添加量過(guò)低時(shí)，其對(duì)果醋口感的輔助作用不夠明顯；隨著蜂蜜添加量的提升，果醋的口感、香氣得到提高，變得更加醇厚、豐滿(mǎn)，感官評(píng)分明顯提高；蜂蜜添加量過(guò)高會(huì)掩蓋果醋原有的香氣和口感，口感有所下降。因此，選擇最佳蜂蜜添加量為0.4%。

2.4 果醋調(diào)配響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。

采用Design-Expert 8.0.5軟件對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到回歸方程：Y=83.71+0.59E+0.11F+0.73G+2.56EF+0.75EG－1.51FG－2.25E2－1.67F2－3.27G2。對(duì)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可知，模型的P<0.000 1，模型極顯著，失擬項(xiàng)的P=0.759 9，不顯著，說(shuō)明該模型與實(shí)際情況擬合良好，試驗(yàn)設(shè)計(jì)合理。

各因素交互作用的曲面圖及等高線(xiàn)圖見(jiàn)圖7。

由圖7可知兩因素交互作用對(duì)感官評(píng)分影響的顯著性[20]，蜂蜜添加量、原醋添加量的交互作用最顯著，白糖添加量、蜂蜜添加量的交互作用次之。

通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化分析，得到果醋最佳調(diào)配配方為原醋添加量12.50%、白糖添加量10.36%、蜂蜜添加量0.41%，此時(shí)感官評(píng)分達(dá)83.829分。為方便實(shí)際操作，將配方調(diào)整為原醋添加量12%、白糖添加量10%、蜂蜜添加量0.4%，在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，果醋感官評(píng)分為84.832分，明顯優(yōu)于預(yù)測(cè)理論值，證明響應(yīng)面優(yōu)化方案切實(shí)可行。

2.5 成品指標(biāo)測(cè)定

2.5.1 常規(guī)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

由表7可知，果醋成品中總酸為0.34 g/dL，色價(jià)為1.007 U/mL，單位酸色價(jià)為2.98 U/mL ，花色苷含量為34.07 mg/L，L*值為55.847，a*值為47.529，b*值為25.486，且a*值明顯比b*值大，說(shuō)明產(chǎn)品色彩明亮，紅色特征明顯，符合理想產(chǎn)品的要求。

2.5.2 有機(jī)酸組成測(cè)定結(jié)果

由表8可知，果醋飲料中主要含乙酸、葡萄糖酸、L-酒石酸、L-乳酸、L-蘋(píng)果酸、琥珀酸等有機(jī)酸，各種酸相互協(xié)調(diào)。

3 結(jié)論

以單位酸色價(jià)為指標(biāo)，進(jìn)行毛葡萄原醋發(fā)酵單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)，得到最佳發(fā)酵條件為汁皮比例3.0∶2.5、發(fā)酵時(shí)間3 d、發(fā)酵溫度27 ℃，原醋的單位酸色價(jià)達(dá)6.832 U/mL。利用原醋進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化果醋的調(diào)配工藝，得到果醋調(diào)配最佳配方為原醋添加量12%、白糖添加量10%、蜂蜜添加量0.4%，感官評(píng)分為84.83分。果醋成品總酸為0.34 g/dL，色價(jià)為1.007 U/mL，單位酸色價(jià)為2.98 U/mL，花色苷含量為34.07 mg/L，L*值為55.847，a*值為47.529，b*值為25.482。果醋中含量較高的主要是乙酸、葡萄糖酸、L-酒石酸等，各種酸之間相互協(xié)調(diào)，產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)豐富，風(fēng)味良好。

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