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(guò)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(dòng)脈硬化等多種營(yíng)養(yǎng)保健功能，被譽(yù)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(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)保健飲料的需求量與日俱增［6-7］。試驗(yàn)以香蕉（全果） 果汁釀制的香蕉果酒為原料，通過(guò)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(yàn)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)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(yáng)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(jì)，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(jì)、25 mL堿式滴定管。

1.1.2 材料與試劑

香蕉果酒，實(shí)驗(yàn)室自制；果醋菌，山東煙臺(tái)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(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 香蕉果酒的制備

在百色市水果市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)七八成熟、新鮮飽滿(mǎn)、無(wú)霉變、無(wú)腐爛、無(wú)病蟲(chóng)害的香蕉，通過(guò)熱燙、去皮、榨汁、酶解、過(guò)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(guò)濾得到香蕉果酒［8-9］。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

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

1.2.3 正交試驗(yàn)

以醋酸質(zhì)量濃度（g/100 mL）為考察指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合各因素對(duì)醋酸發(fā)酵的影響，選擇醋酸菌接種量（%）、發(fā)酵時(shí)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(yàn)［13］。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)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(duì)HHCB和AHTN的去除率較高，在pH=6時(shí)，HHCB和AHTN的去除率最高分別可達(dá)95.96%和90.76%；當(dāng)pH>6時(shí)，HHCB和AHTN的去除率均稍微下降。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.2.4 酸度測(cè)定

采用酸堿滴定法，參照國(guó)標(biāo)GB/T 12456—2008。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 不同初始酒精度對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

采用無(wú)菌水對(duì)香蕉果酒的酒精度進(jìn)行稀釋?zhuān){(diào)整為5個(gè)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(cè)定醋酸含量。

不同初始酒精度對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響見(jiàn)圖1。

圖1 不同初始酒精度對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

當(dāng)初始酒精度為2%～8%時(shí)，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(shí)，醋酸質(zhì)量濃度達(dá)到5.23 g/100 mL；當(dāng)初始酒精度超過(guò)8%時(shí)，果醋中的醋酸質(zhì)量濃度明顯下降。因?yàn)檫^(guò)低或過(guò)高的酒精度均會(huì)影響醋酸菌的生長(zhǎng)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(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

不同醋酸菌接種量對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響見(jiàn)圖2。

圖2 不同醋酸菌接種量對(duì)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(shí)，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(shí)，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(shí)，果醋中醋酸質(zhì)量濃度有明顯的下降趨勢(shì)。原因是發(fā)酵液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的量是恒定的，醋酸菌接種量過(guò)大時(shí)，醋酸菌菌體自身過(guò)量生長(zhǎng)繁殖，消耗大量發(fā)酵液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生大量代謝廢物，從而導(dǎo)致菌體細(xì)胞過(guò)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(shí)，產(chǎn)酸量最佳。

2.1.3 發(fā)酵溫度對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

發(fā)酵溫度對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響見(jiàn)圖3。

圖3 發(fā)酵溫度對(duì)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(shí)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(guò)高會(huì)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(shí)間對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

發(fā)酵時(shí)間對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響見(jiàn)圖4。

圖4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響

隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，香蕉果醋中醋酸質(zhì)量濃度呈現(xiàn)先增高后下降的趨勢(shì)；當(dāng)醋酸發(fā)酵到第6天時(shí)，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(shì)?？赡苁怯捎陔S著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，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(huì)繼續(xù)把醋酸降解成CO2和水，使酸度降低［7］，所以發(fā)酵時(shí)間為6 d。

2.2 正交試驗(yàn)

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

正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

由表2可知，對(duì)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(shí)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(shí)間7 d，醋酸菌接種量10%，發(fā)酵溫度28℃。

按照正交試驗(yàn)確定最佳工藝條件，進(jìn)行醋酸發(fā)酵驗(yàn)證重復(fù)試驗(yàn)，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(yàn)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(shí)間7 d，醋酸菌接種量10%，發(fā)酵溫度28℃。

3 結(jié)論

試驗(yàn)以香蕉果酒為原料，采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)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(shí)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(duì)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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張開(kāi)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(shí)間對(duì)香蕉果醋醋酸發(fā)酵的影響。利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)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(shí)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(jí)科研項(xiàng)目（2013KB01）；廣西高等學(xué)校優(yōu)勢(shì)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目（桂教高教［2014］52號(hào)）。

張開(kāi)平（1989— ），男，碩士，講師，研究方向?yàn)榘l(fā)酵工程。