刺梨果渣醋固態(tài)發(fā)酵工藝研究

王程惠 石慶疊 盧紅梅 陳莉 顏建虹

摘要：為增加刺梨果渣的附加值，以刺梨汁為原料，甜酒釀為碳源，以液態(tài)酒精發(fā)酵制酒醪，刺梨果渣為輔料，考察醋醅水分含量、醋酸菌添加量、發(fā)酵溫度和醋醅初始酒精度4個(gè)單因素對(duì)總酸含量的影響，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用Design-Expert V8.0.6軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，確定最佳制備工藝。結(jié)果表明，固態(tài)醋酸發(fā)酵的最佳工藝條件為醋醅水分含量75%、醋醅初始酒精度6.3%、醋酸菌接種量13%、發(fā)酵溫度31 ℃。在此條件下進(jìn)行刺梨果醋發(fā)酵，得到刺梨果醋醋酸含量為 5.59 g/100 g。

關(guān)鍵詞：刺梨；醋；固態(tài)發(fā)酵；響應(yīng)面法；工藝研究

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）08-0135-08

Study on Solid-State Fermentation Process of Rosa roxburghii Residue Vinegar

WANG Cheng-hui1，2， SHI Qing-die1，2， LU Hong-mei1，2*， CHEN Li1，2， YAN Jian-hong1，2

（1.School of Liquor and Food Engineering， Guizhou University， Guiyang 550025， China;

2.Guizhou Key Laboratory of Fermentation Engineering and Biopharmaceutical，

Guizhou University， Guiyang 550025， China）

Abstract： In order to increase the added value of Rosa roxburghii residue， using Rosa roxburghii juice as the raw material， sweet fermented glutinous rice wine as the carbon source， liquid-state alcohol fermentation to make wine mash， and Rosa roxburghii residue as the auxiliary material， the effects of four single factors including the moisture content of vinegar fermented grains， the addition amount of acetic acid bacteria， the fermentation temperature and the initial alcohol content of vinegar fermented grains on total acid content are investigated. On the basis of single factor test， response surface optimization test is conducted with Design-Expert V8.0.6 software to determine the optimal preparation process. The results show that the optimal process conditions of solid-state acetic acid fermentation are as follows： the moisture content of vinegar fermented grains is 75%， the initial alcohol content of vinegar fermented grains is 6.3%， the inoculation amount of acetic acid bacteria is 13%， and the fermentation temperature is 31 ℃. Under these conditions， the fermentation of Rosa roxburghii fruit vinegar is carried out， and the acetic acid content of Rosa roxburghii is 5.59 g/100 g.

Key words： Rosa roxburghii; vinegar; solid-state fermentation; response surface method; process research

收稿日期：2023-02-23

基金項(xiàng)目：貴州省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（黔科合支撐［2019］2371號(hào)）

作者簡(jiǎn)介：王程惠（1999－），女，碩士研究生，研究方向：食品科學(xué)與工程。

通信作者：盧紅梅（1967－），女，教授，博士，研究方向：食品生物工程、農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。

刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）是薔薇科的野生多年生灌木，又名山王果、茨梨、木梨子，被譽(yù)為水果中的“維C之王” [1-2]，主要分布于我國(guó)西南地區(qū)，以貴州、四川、云南居多，年產(chǎn)量達(dá)10萬(wàn)噸[3]。刺梨除了含有大量的維生素C外，還富含黃酮、超氧化物歧化酶、多糖等活性成分，具有抗氧化、抗衰老、降血糖、防癌等功效[4-8]?，F(xiàn)在市面上有刺梨發(fā)酵酒、果糕、果脯等產(chǎn)品[9]，而刺梨副產(chǎn)物的研究集中在活性成分的提取，深加工產(chǎn)品鮮有報(bào)道。

果醋是以水果和蔬菜為原料，經(jīng)過(guò)酒精和醋酸發(fā)酵釀造而成的一種營(yíng)養(yǎng)豐富、口味多樣的酸性飲品[10]。果醋固態(tài)發(fā)酵是指醋酸發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵基質(zhì)以氣體為連續(xù)相的發(fā)酵方式[11]，具有操作簡(jiǎn)便、能耗低等特點(diǎn)。采用固態(tài)發(fā)酵釀酒，原料中的香氣、活性功能成分能很好地保留和轉(zhuǎn)移到酒體中，增加酒體的風(fēng)味及活性功能特征[12]。而固態(tài)發(fā)酵釀造果醋具有酸味柔和、果香味濃郁、風(fēng)味物質(zhì)較豐富等特點(diǎn)[13]。在徐融融等[14]的研究中，固態(tài)發(fā)酵比液態(tài)發(fā)酵的鐵皮石斛醋風(fēng)味物質(zhì)更加豐富。在柑橘果醋發(fā)酵研究中，固態(tài)發(fā)酵方式所含有機(jī)酸與總酚含量更高，且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于液態(tài)發(fā)酵果醋[15]。

刺梨主要用于生產(chǎn)果汁、果酒等產(chǎn)品，在刺梨榨汁后，果渣常常低價(jià)售賣(mài)，用于生產(chǎn)肥料或當(dāng)成廢棄物拋棄，刺梨果渣中的營(yíng)養(yǎng)成分也隨之被丟棄，沒(méi)有充分利用果渣以實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)品多樣化。因此，本研究主要以刺梨原汁為原料，果渣為輔料，利用固態(tài)發(fā)酵制備刺梨醋，并確定刺梨醋固態(tài)發(fā)酵工藝的最佳條件，為工業(yè)生產(chǎn)提供了理論參考。

1 材料和方法

1.1 材料

刺梨原汁、果渣：貴州省盤(pán)州某有限公司；RW葡萄酒酵母、甜酒曲：安琪酵母股份有限公司；滬釀1.01：廣州生物科技有限公司；糯米、白砂糖：貴陽(yáng)市花溪區(qū)永輝超市。

1.2 試劑

3，5-二硝基水楊酸、酒石酸鉀鈉：上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉、濃硫酸：重慶川東化工（集團(tuán)）有限公司；苯酚：成都金山化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水硫酸鈉、重鉻酸鉀、硫酸亞鐵：天津市永大化學(xué)試劑有限公司；葡萄糖、鄰菲羅啉：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；硫酸亞鐵銨：天津市優(yōu)譜化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水乙醇：天津市富宇精細(xì)化工有限公司；酵母浸出粉：上海博微生物科技有限公司；以上試劑均為分析純。

1.3 主要儀器與設(shè)備

DK-98-IIA電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司；7010101014手動(dòng)單道可調(diào)移液槍 大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；SW-CJ-1F潔凈工作臺(tái) 上海雷韻試驗(yàn)儀器制造有限公司；XH-B磁力攪拌器、XH-B旋渦混勻器 姜堰市康健醫(yī)療器具有限公司；TG16-WS臺(tái)式高速離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；YXQ-LS75S11立式壓力滅菌鍋 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；ZD-2A自動(dòng)電位滴定儀 上海大普儀器有限公司；DZTW調(diào)溫電熱套 上海力辰邦西儀器科技有限公司；FA2004N電子天平 上海菁海儀器有限公司；722S分光光度器 上海菁華科技儀器有限公司；SPX-250生化培養(yǎng)箱 上海悅豐儀器儀表有限公司；GTCS-2018氣浴恒溫振蕩器 常州朗越儀器制造有限公司；SW-CJ-1FD無(wú)菌操作臺(tái) 上海蘇凈實(shí)業(yè)有限公司；FD-1KW電爐 方科儀器（常州）有限公司。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 實(shí)驗(yàn)工藝流程

1.4.2 工藝操作要點(diǎn)

1.4.2.1 刺梨原汁

刺梨原汁由貴州省盤(pán)州某有限公司提供。

1.4.2.2 甜酒釀[16]

稱(chēng)取500 g糯米，用冷水浸泡24 h，洗凈瀝干，于2 200 W的電磁爐中蒸煮40 min。將煮熟的糯米用30%的冷開(kāi)水沖涼，降溫至30 ℃左右，添加糯米干質(zhì)量1.5% 的甜酒曲，攪拌均勻，留少許備用。將剩余甜酒曲均勻撒在糯米表面，用保鮮膜封口，置于32 ℃ 恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵3 d。發(fā)酵結(jié)束后微波加熱滅菌，濾出濾液后儲(chǔ)藏在4 ℃ 冰箱中備用。

1.4.2.3 菌種活化

酵母菌活化：稱(chēng)取適量的酵母，加入含糖量為2%（干酵母質(zhì)量5倍）的糖水，攪拌溶解，置于35 ℃恒溫水浴鍋中水浴30 min。

醋酸菌活化：將斜面保藏的菌種接種至基礎(chǔ)培養(yǎng)基（1%葡萄糖，1%酵母膏，3.5%無(wú)水乙醇，均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）中，30 ℃、150 r/min條件下培養(yǎng)48 h制備一級(jí)種子液，再將一級(jí)種子液以10%的接種量制備二級(jí)種子液。

1.4.2.4 酒精發(fā)酵

以刺梨汁為原料，加入甜酒釀?wù){(diào)整糖度至總糖含量的15%，加入0.08%的酵母菌活化液，于28 ℃條件下發(fā)酵至酒精度趨于恒定。

1.4.2.5 刺梨果渣前處理

新鮮刺梨果渣放入50 ℃烘箱中，恒溫 48 h，烘干后的刺梨干果渣水分含量為 10%，持水率為 78%。

1.4.2.6 醋酸發(fā)酵

對(duì)刺梨酒醪的酒精度與醋醅水分含量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，接入適量的醋酸菌種子液，控溫固態(tài)發(fā)酵至總酸含量趨于穩(wěn)定或略有下降。

1.5 檢測(cè)方法

還原糖含量測(cè)定[17]：采用3，5-二硝基水楊酸比色法（DNS法）測(cè)定；酒精度測(cè)定[18]：參考蒸餾法對(duì)酒液中酒精度進(jìn)行測(cè)定；總酸含量測(cè)定[19]：參照GB/T 5009.41—2003《食醋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的酸堿滴定法。

1.5.1 刺梨醋固態(tài)發(fā)酵單因素試驗(yàn)

1.5.1.1 醋醅水分含量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

以刺梨汁為原料，甜酒釀為碳源，調(diào)整糖度，制得酒醪的酒精度為 6%，添加刺梨果渣使醋醅的含水量分別為60%、65%、70%、75%、80%，接種 12%的醋酸菌種子液，置于 32 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵，每隔 24 h 將醋醅混合均勻，并取樣測(cè)其酸度，待醋醅的總酸不再上升或略微下降時(shí)，醋酸發(fā)酵結(jié)束。每個(gè)梯度設(shè)置3個(gè)平行，探討醋醅發(fā)酵的最佳水分含量。

1.5.1.2 醋醅初始酒精度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

以刺梨汁為原汁，甜酒釀為碳源，調(diào)整糖度后進(jìn)行酒精發(fā)酵，添加刺梨果渣使醋醅水分含量為75%，醋醅初始酒精度調(diào)整為4%、5%、6%、7%、8% 5 個(gè)梯度，添加 12%的醋酸菌種子液，置于 32 ℃恒溫箱中培養(yǎng)，每隔 24 h將醋醅混合均勻，并取樣測(cè)其酸度，待醋醅的總酸不再上升或略微下降時(shí)，醋酸發(fā)酵結(jié)束。每個(gè)梯度設(shè)置3個(gè)平行，探討醋醅發(fā)酵的最佳醋醅初始酒精度。

1.5.1.3 醋酸菌添加量對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

以刺梨汁為原汁，甜酒釀為碳源，調(diào)整糖度后進(jìn)行酒精發(fā)酵，添加刺梨果渣制成的醋醅水分含量為75%，醋醅初始酒精度為6%，醋醅分別接種8%、10%、12%、14%、16%的醋酸菌種子液后，置于 32 ℃恒溫箱中培養(yǎng)，每隔 24 h 將醋醅混合均勻，并取樣測(cè)其酸度，待醋醅的總酸不再上升或略微下降時(shí)，醋酸發(fā)酵結(jié)束。每個(gè)梯度設(shè)置3個(gè)平行，探討醋醅發(fā)酵的最佳醋酸菌接種量。

1.5.1.4 發(fā)酵溫度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響

以刺梨汁為原汁，甜酒釀為碳源，調(diào)整糖度后進(jìn)行酒精發(fā)酵，添加刺梨果渣制成的醋醅水分含量為75%，醋醅初始酒精度為6%，接種12%的醋酸菌種子液，分別放置于 28，30，32，34，36 ℃恒溫箱中培養(yǎng)，每隔 24 h 將醋醅混合均勻，并取樣測(cè)其酸度，待醋醅的總酸不再上升或略微下降時(shí)，醋酸發(fā)酵結(jié)束。每個(gè)梯度設(shè)置3個(gè)平行，探討醋醅發(fā)酵的最佳發(fā)酵溫度。

1.5.2 刺梨醋固態(tài)醋酸發(fā)酵的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，依據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)方法，選擇醋醅水分含量、醋醅初始酒精度、醋酸菌接種量和發(fā)酵溫度進(jìn)行四因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。以總酸含量為響應(yīng)值，確定刺梨果醋固態(tài)發(fā)酵最佳工藝參數(shù)。

1.5.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

運(yùn)用Excel 2010、Origin 2018軟件對(duì)刺梨醋固態(tài)發(fā)酵單因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用Design-Expert V8.0.6 軟件對(duì)固態(tài)醋酸發(fā)酵響應(yīng)面試驗(yàn)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 還原糖標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

配制不同濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，并根據(jù)DNS法測(cè)定其吸光度值，繪制還原糖含量標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖1。還原糖含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為 y=0.545 9x－0.017 8，R2=0.995 4，線性關(guān)系良好。

2.2 單因素對(duì)固態(tài)醋酸發(fā)酵的影響

2.2.1 醋醅水分含量對(duì)固態(tài)醋酸發(fā)酵的影響

在醋醅酒精度為6%、醋酸菌接種量為12%、發(fā)酵溫度為32 ℃的條件下，醋醅總酸含量隨醋醅水分含量的變化情況見(jiàn)圖2。

由圖2可知，隨著醋醅水分含量的增加，醋醅總酸含量呈先上升后下降的趨勢(shì)。在水分含量為 75%時(shí)，醋醅總酸含量達(dá)到最大值，為 5.34 g/100 g。醋醅水分含量在 70%～80%范圍內(nèi)，醋酸菌的產(chǎn)酸能力較強(qiáng)。

2.2.2 醋醅初始酒精度對(duì)固態(tài)醋酸發(fā)酵的影響

在醋酸菌接種量為12%、醋醅水分含量為75%、發(fā)酵溫度為 32 ℃ 的條件下，醋醅總酸含量隨醋醅初始酒精度的變化情況見(jiàn)圖3。

由圖3可知，隨著醋醅初始酒精度的上升，醋醅總酸含量呈先上升后下降的趨勢(shì)。醋醅初始酒精度在 4%～6%之間時(shí)，醋醅總酸含量隨著酒精度的上升而上升，且在酒精度為6%時(shí)，醋醅總酸含量達(dá)到最大值，為5.54 g/100 g，原因是酒精度升高，可轉(zhuǎn)化成醋酸的酒精量增加。當(dāng)醋醅初始酒精度大于6%時(shí)，總酸含量逐漸下降，當(dāng)醋醅初始酒精度為8%時(shí)，醋醅基本不產(chǎn)酸，原因是高濃度的酒精抑制了醋酸菌的生長(zhǎng)。醋醅初始酒精度在5%～7%范圍內(nèi)，醋酸菌的產(chǎn)酸能力較強(qiáng)。

2.2.3 醋酸菌接種量對(duì)固態(tài)醋酸發(fā)酵的影響

在醋醅水分含量為75%、醋醅酒精度為6%、發(fā)酵溫度為 32 ℃的條件下，醋醅總酸含量隨醋酸菌接種量的變化情況見(jiàn)圖4。

由圖4可知，隨著醋酸菌接種量的增加，醋醅總酸含量呈先上升后下降的趨勢(shì)。醋酸菌接種量在8%～12%之間，醋醅總酸含量呈上升趨勢(shì)，且在醋酸菌接種量為12%時(shí)，醋醅總酸含量達(dá)到最大值，為5.48 g/100 g，原因是醋酸菌接種量大，使得底物充分被利用，從而總酸含量增加。當(dāng)醋酸菌接種量大于12%時(shí)，醋醅總酸含量稍有下降，原因是醋酸菌接種量過(guò)大，底物被稀釋?zhuān)a(chǎn)酸量減小，且接種量為16%時(shí)在第6天總酸含量已經(jīng)達(dá)到最大值，過(guò)高的醋酸菌接種量也會(huì)造成原料的浪費(fèi)。醋酸菌接種量在10%～14%范圍內(nèi)，醋酸菌的產(chǎn)酸能力較強(qiáng)。

2.2.4 發(fā)酵溫度對(duì)固態(tài)醋酸發(fā)酵的影響

在醋醅水分含量為75%、醋醅酒精度為6%、醋酸菌接種量為12%的條件下，醋醅總酸含量隨發(fā)酵溫度的變化情況見(jiàn)圖5。

由圖5可知，隨著發(fā)酵溫度的上升，醋醅總酸呈先上升后下降的趨勢(shì)。發(fā)酵溫度在28～32 ℃之間，醋醅總酸含量隨發(fā)酵溫度的上升而上升，且發(fā)酵溫度為32 ℃時(shí)，醋醅總酸含量達(dá)到最大值，為5.55 g/100 g。其原因是隨著溫度的上升，醋酸菌代謝加快，從而產(chǎn)酸能力強(qiáng)。但當(dāng)溫度大于32 ℃時(shí)，溫度偏低，加快了醋酸菌老化，從而產(chǎn)酸能力下降，使得醋醅總酸含量也下降。發(fā)酵溫度在30～34 ℃范圍內(nèi)，醋酸菌的產(chǎn)酸能力較強(qiáng)。

2.3 刺梨醋固態(tài)醋酸發(fā)酵響應(yīng)面分析

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選定70%、75%、80%的醋醅水分含量，15%、20%、25%的醋醅初始酒精度，10%、12%、14%的醋酸菌接種量和 30，32，34 ℃的發(fā)酵溫度進(jìn)行四因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)，試驗(yàn)方案與結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3.1 回歸模型的建立及方差分析

以總酸含量為響應(yīng)值對(duì)各因素進(jìn)行多元回歸擬合分析，得到方程Y=+5.61+0.15A+0.47B+0.061C－0.22D－0.21AB－0.14AC+0.15AD－0.012BC－5.000E－004BD－0.015CD－0.59A2－0.65B2－0.31C2－0.52D2，R2=0.995 0。對(duì)模型進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)，以確定模型的有效性及各因素對(duì)模型方程的影響，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，刺梨醋的固態(tài)發(fā)酵模型的P<0.01，說(shuō)明響應(yīng)面模型極顯著；失擬項(xiàng)的P為0.065 0，大于0.05，表明失擬項(xiàng)不顯著，所以試驗(yàn)方法可靠，預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)值誤差較小，R2為0.995 0，相關(guān)系數(shù)接近1，以上均表示試驗(yàn)結(jié)果可以很好地?cái)M合數(shù)學(xué)模型，數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)結(jié)果可靠，可用來(lái)預(yù)判和分析刺梨醋固態(tài)發(fā)酵工藝參數(shù)。由方差分析可知，醋醅水分含量、醋醅初始酒精度和發(fā)酵溫度對(duì)刺梨醋總酸含量的影響極顯著（P<0.01），醋酸菌接種量的影響顯著（0.01

2.3.2 響應(yīng)面分析及優(yōu)化

響應(yīng)面可以反映出各個(gè)因素間交互作用的顯著性，曲面變化相應(yīng)表現(xiàn)為響應(yīng)值變化的大小[20]。響應(yīng)曲線越陡、等高線圖越接近橢圓，表明兩個(gè)因素的交互作用越顯著。通過(guò)Design-Expert V8.0.6 軟件分析得出的響應(yīng)曲面圖和等高線圖見(jiàn)圖6～圖11，醋醅水分含量、醋醅初始酒精度、醋酸菌接種量與發(fā)酵溫度4個(gè)因素之間存在交互作用。

醋酸菌接種量與醋醅水分含量對(duì)總酸含量的交互結(jié)果：響應(yīng)面坡度較陡且等高線呈橢圓形，說(shuō)明這兩個(gè)因素的交互作用較強(qiáng)，對(duì)響應(yīng)值總酸含量的影響顯著，這與桑葚果渣醋的研究結(jié)果相似[21]。當(dāng)醋酸菌接種量為11%～13%，醋醅水分含量為72.5%～77.5%時(shí)，響應(yīng)值總酸含量接近最高，表明在此范圍內(nèi)醋酸產(chǎn)酸能力較強(qiáng)。醋醅水分含量的坡度比醋酸菌接種量的坡度大且等高線較密集，說(shuō)明醋醅水分含量對(duì)總酸含量的影響比醋酸菌接種量對(duì)總酸含量的影響大。

醋醅初始酒精度與醋醅水分含量對(duì)總酸含量的交互結(jié)果：響應(yīng)面坡度較陡且等高線接近橢圓形，說(shuō)明兩個(gè)因素的交互作用較強(qiáng)，對(duì)響應(yīng)值總酸含量的影響顯著，與祁宏山等[22]的研究結(jié)果相同。當(dāng)醋醅初始酒精度為5.5%～6.5%，醋醅水分含量為72.5%～77.5%時(shí)，響應(yīng)值總酸含量接近最大值，表明在此范圍內(nèi)醋酸產(chǎn)酸能力較強(qiáng)。醋醅初始酒精度的坡度比醋醅水分含量的坡度大且等高線較密集，說(shuō)明醋醅初始酒精度對(duì)總酸含量的影響比醋醅水分含量對(duì)總酸含量的影響大。

發(fā)酵溫度與醋醅水分含量對(duì)總酸含量的交互結(jié)果：響應(yīng)面坡度較陡且等高線接近橢圓形，說(shuō)明兩個(gè)因素的交互作用較強(qiáng)，對(duì)響應(yīng)值總酸含量的影響顯著。當(dāng)發(fā)酵溫度為31～33 ℃，醋醅水分含量為72.5%～77.5%時(shí)，響應(yīng)值總酸含量接近最大值，表明在此范圍內(nèi)醋酸產(chǎn)酸能力較強(qiáng)。發(fā)酵溫度的坡度比醋醅水分含量的坡度大且等高線較密集，說(shuō)明發(fā)酵溫度對(duì)響應(yīng)值總酸含量的影響比醋醅水分含量的影響大。

醋酸菌接種量與醋醅初始酒精度和發(fā)酵溫度與醋醅初始酒精度對(duì)總酸含量的交互結(jié)果：響應(yīng)面坡度較大，說(shuō)明兩兩因素的交互作用較強(qiáng)，但等高線圖呈圓形，表明兩兩因素的交互作用較弱，影響不顯著。

發(fā)酵溫度與醋酸菌接種量對(duì)總酸含量的交互結(jié)果：響應(yīng)面坡度較小且等高線圖呈圓形，表明兩因素的交互作用較弱，影響不顯著。

2.3.3 響應(yīng)面驗(yàn)證試驗(yàn)

經(jīng)過(guò)軟件Design-Expert V8.0.6的優(yōu)化，得到刺梨醋固態(tài)發(fā)酵的最佳工藝條件為醋醅水分含量74.9%、醋醅初始酒精度6.24%、醋酸菌接種量12.82%、發(fā)酵溫度31 ℃，在此條件下發(fā)酵，醋酸含量最高，為5.65 g/100 g。為檢驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果的真實(shí)性，對(duì)上述條件進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)考慮到實(shí)際情況，將最佳工藝條件修改為醋醅水分含量75%、醋醅初始酒精度6.3%、醋酸菌接種量13%、發(fā)酵溫度31 ℃。在此條件下進(jìn)行刺梨醋固態(tài)發(fā)酵，得到刺梨醋醋酸含量為5.59 g/100 g。

3 結(jié)論

為增加刺梨果渣的附加值，以刺梨汁為原料，添加刺梨干果渣，研究刺梨醋固態(tài)發(fā)酵的工藝條件。通過(guò)單因素試驗(yàn)研究醋醅水分含量、醋醅初始酒精度、醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度對(duì)醋酸發(fā)酵的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，醋醅水分含量在70%～80%、醋醅初始酒精度在5%～7%、發(fā)酵溫度在30～34 ℃、接種量在10%～14%時(shí)產(chǎn)酸能力較好。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)刺梨醋固態(tài)發(fā)酵進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，建立了刺梨醋固態(tài)發(fā)酵的回歸模型：Y=+5.61+0.15A+0.47B+0.061C－0.22D－0.21AB－0.14AC+0.15AD－0.012BC－5.000E－004BD－0.015CD－0.59A2－0.65B2－0.31C2－0.52D2。通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)得出刺梨醋固態(tài)發(fā)酵最佳工藝條件為醋醅水分含量75%、醋醅初始酒精度6.3%、醋酸菌接種量13%、發(fā)酵溫度31 ℃。在此條件下進(jìn)行刺梨果醋發(fā)酵，得到刺梨果醋醋酸含量為5.59 g/100 g，與理論值相差不大。因此，經(jīng)過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化后的刺梨果醋固態(tài)發(fā)酵最佳工藝參數(shù)準(zhǔn)確可靠，且具有實(shí)際的意義。該試驗(yàn)以刺梨原汁為原料，刺梨果渣為輔料固態(tài)發(fā)酵制備刺梨醋，并確定刺梨醋固態(tài)工藝的最佳發(fā)酵條件，為綜合利用刺梨果渣提供了理論參考。

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