侯穎輝，李德文，羅莉斯，王少銘，冷家歸，李晉華

(貴州省香料研究所/油料研究所，貴州 貴陽 550006)

0 引言

【研究意義】玫瑰花瓣中含有酚類、鞣質(zhì)、糖、多糖、花青素、維生素C、生物堿等多種營養(yǎng)物質(zhì)[1]，具有美容養(yǎng)顏、抗菌抗衰的功效。玫瑰的利用多以精油提取為主，但貴州屬中國亞熱帶高原季風(fēng)濕潤氣候，光照條件差，降雨日數(shù)多，相對濕度大，從而導(dǎo)致玫瑰精油含量較低。食用玫瑰花瓣可以更加充分地利用其營養(yǎng)價(jià)值，故貴州生產(chǎn)的玫瑰花多以食品加工為主。玫瑰花醋是以食用玫瑰花瓣和白砂糖作為主要原料進(jìn)行發(fā)酵的一種新型醋飲料，探明其最佳工藝及品質(zhì)對食用玫瑰產(chǎn)業(yè)在貴州的發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】紅茶菌是由醋酸菌、酵母菌和乳酸菌等多種微生物共同構(gòu)成的混合發(fā)酵液[2-3]，其中含有葡萄糖酸、醋酸、葡萄糖、果糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、微量元素、茶多酚、咖啡因、乙醇和二氧化碳等多種營養(yǎng)成分[4-5]，具有抗菌[6-7]、護(hù)肝[8]、降血壓[9]等功效。另外，紅茶菌發(fā)酵液具有較強(qiáng)的抗氧化能力，其清除 DDP自由基的能力高達(dá)90%[10]；添加枸杞、金銀花的紅茶菌發(fā)酵飲料可以提高小鼠免疫力[11]。目前，紅茶菌發(fā)酵飲料品種不斷增加，且工藝優(yōu)化研究報(bào)道較多，如王冬梅等[12]對酶法紅薯糖漿紅茶菌發(fā)酵飲料工藝進(jìn)行了研究；王偉玲等[13]對滁菊紅茶菌發(fā)酵飲料制作工藝進(jìn)行了研究；王柳玲[14]等對荔枝果汁紅茶菌發(fā)酵工藝條件進(jìn)行了探討?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】玫瑰花醋集合了玫瑰的美容養(yǎng)顏和醋的保健功效，非常有益于人體健康，玫瑰的芳香又為飲料增添獨(dú)特的風(fēng)味。但目前未見以紅茶菌為發(fā)酵菌株制作玫瑰花醋飲料的研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以貴州種植的紫枝玫瑰為原料，以紅茶菌為發(fā)酵菌株進(jìn)行玫瑰花醋發(fā)酵工藝優(yōu)化，以期為紅茶菌及食用玫瑰花的優(yōu)化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮玫瑰花瓣于4月中旬10：00前采自貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)香料研究所資源圃，紅茶菌和白砂糖均為市購。儀器設(shè)備包括超凈工作臺(揚(yáng)州凈化設(shè)備有限公司)、高壓蒸汽滅菌鍋(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司)、發(fā)酵罐(濟(jì)南尊皇設(shè)備有限公司)和氣相-質(zhì)譜儀(安捷倫)。

1.2 方法

1.2.1 發(fā)酵工藝

1.2.2 單因素試驗(yàn)

1)花瓣添加量。新鮮玫瑰花瓣添加量設(shè)為0、2%、5%、8%和11%，白砂糖添加量8%，紅茶菌發(fā)酵母液10%，充分混勻后置于30℃條件下發(fā)酵7 d進(jìn)行感官評價(jià)。

2)菌液添加量。紅茶菌母液接種量設(shè)為5%、10%、15%、20%和25%，白砂糖添加量8%，玫瑰花瓣添加量2%，充分?jǐn)嚢韬笥?0℃發(fā)酵7 d進(jìn)行感官評價(jià)。

3)糖添加量。白砂糖添加量設(shè)為0、4%、7%、10%和14%，玫瑰花瓣添加量2%，紅茶菌發(fā)酵母液添加量10%，充分?jǐn)嚢韬笥?0℃發(fā)酵7 d進(jìn)行感官評價(jià)。

4)發(fā)酵溫度。發(fā)酵溫度設(shè)為25℃、28℃、30℃、32℃和35℃，玫瑰花瓣添加量2%、白砂糖添加量8%、接菌量10%，新鮮玫瑰花瓣、白砂糖和紅茶菌發(fā)酵母液充分混合后分別于設(shè)置的溫度下發(fā)酵7 d后進(jìn)行感官評價(jià)。

1.2.3 正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上以玫瑰花添加量、菌液量、白砂糖添加量和發(fā)酵溫度進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，試驗(yàn)因素及水平見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平

1.2.4 感官評價(jià) 由8位評價(jià)人員組成評價(jià)小組對樣品進(jìn)行感官評價(jià)并打分，感官評價(jià)主要包括色澤、口感、香氣、透明度和風(fēng)格幾個方面，分為很好(91～100分)、好(81～90分)、一般(61～70分)、較差(51～60分)、差(≤50分)5個等級。

1.2.5 香氣成分、總酚及總酸分析 選擇發(fā)酵3 d、7 d、11 d的玫瑰醋飲料采用頂空-固相微萃取-氣相-質(zhì)譜法對玫瑰醋飲料香氣成分進(jìn)行檢測。氣相條件：進(jìn)樣口溫度為290℃，色譜柱為HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣(He)為1.0 mL/min。色譜柱程序升溫：初溫60℃保持3 min，然后以6℃/min的速度從60℃升至220℃，保持5 min。按照福林酚法檢測樣品中總酚含量，按照酸堿滴定法檢測樣品中總酸含量(以乙酸計(jì))。

1.2.6 滅菌溫度 分別采用60℃、70℃、80℃、90℃、100℃對發(fā)酵液滅菌15 min，檢測其室溫保存期間感官指標(biāo)及微生物含量變化。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素條件下玫瑰花醋發(fā)酵液的感官質(zhì)量

從圖1看出，不同因素下玫瑰醋發(fā)酵液的感官質(zhì)量有一定的差異，均表現(xiàn)為隨著各因素添加量的增加評分呈先升高后降低趨勢。1)玫瑰花瓣添加量中，發(fā)酵液感官評分以添加量為5%的最高，與其他添加量間差異達(dá)顯著水平；其次是添加量為2%和8%的，兩者間差異不顯著，均顯著高于零添加和添加量為11%；添加量為11%的評分最低。2)菌液添加量中，感官評分以15%的最高，與添加量20%間差異不顯著，均顯著高于其他添加量。3)不同糖添加量中，感官評分以10%的最高，其次是添加量14%，兩者間差異不顯著均與剩余處理組間差異顯著；添加量為1%的口感最差，評分最低。4)不同發(fā)酵溫度中，溫度為30℃的感官評分顯著高于其他發(fā)酵溫度，其次是28℃和32℃，兩者間差異不顯著，均顯著高于剩余處理。

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 玫瑰花醋飲料的優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù)

根據(jù)玫瑰醋飲料的正交試驗(yàn)的感官評分(表2)及極差分析結(jié)果(表3)，影響感官評價(jià)的各因素主次順序?yàn)榛ò晏砑恿?菌液接種量>發(fā)酵溫度>加糖量，玫瑰醋發(fā)酵液的最優(yōu)組合為A2B2C3D2，即玫瑰花瓣添加量為5%，接菌量15%，白砂糖添加量為10%，30℃發(fā)酵7 d的效果最佳。

表2 正交試驗(yàn)各處理的感官評分

表3 正交試驗(yàn)各處理感官評分的均值與極差

2.3 玫瑰花醋飲料的品質(zhì)

2.3.1 香氣成分 由表4可知，玫瑰醋香氣中主要成分為醇類、酯類和酸類，3種成分占總成分的80%以上。部分成分與玫瑰精油中的成分相同，如芳樟醇、香葉醇、橙花醇、α-松油醇、香茅醇、苯乙醇等[14]。部分則經(jīng)過氧化或酯化后以酸或酯類形式存在。發(fā)酵前期以醇類物質(zhì)為主，隨著發(fā)酵時間的延長樣品香氣成分中酸類物質(zhì)和酯類物質(zhì)的種類和含量明顯增加，酯類物質(zhì)的增加使玫瑰醋飲料的風(fēng)味更豐富。

表4 玫瑰花醋樣品中香氣成分及含量

2.3.2 總酚及總酸含量 由表5可知，隨著發(fā)酵時間延長總酚含量呈先增加后降低趨勢，總酸含量則逐漸增加，而酸度過大會導(dǎo)致飲料口感酸澀不佳，結(jié)合總酚含量變化，發(fā)酵7 d時樣品感官評價(jià)最佳，這也與正交試驗(yàn)結(jié)果吻合。由于微生物對酸有一定的耐受性，發(fā)酵液中乙酸的含量并不會無限增加，當(dāng)達(dá)到一定的pH值時則會抑制微生物的生長從而減少乙酸的產(chǎn)生。

表5 玫瑰花醋樣品的總酚和總酸含量

2.4 滅菌溫度

從圖2看出，玫瑰花醋樣品感官品質(zhì)隨著滅菌處理溫度升高逐漸下降，當(dāng)溫度高于90℃時下降迅速，因?yàn)楦邷厥沟冒l(fā)酵液中的營養(yǎng)成分被破壞，部分香氣成分也隨之揮發(fā)。沉淀產(chǎn)生的時間隨著滅菌溫度升高而延長，70～80℃時沉淀明顯上升，原因是發(fā)酵液在高溫處理之前存在大量酵母菌和醋酸菌，低于80℃時少量溫度敏感性微生物被殺死，但仍然存在大量微生物，80℃處理后大量微生物被殺死，90～100℃時益生菌幾乎被殺死。故80℃處理15 min的滅菌效果最佳，不僅能夠保持發(fā)酵液風(fēng)味不被破壞，保留部分益生菌，而且有效延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，室溫放置38 d其感官不會發(fā)生明顯變化，亦未產(chǎn)生沉淀。

圖2 不同溫度處理玫瑰花醋的感官品質(zhì)

3 討論

紅茶菌發(fā)酵飲料發(fā)酵過程中接種量、糖添加量、花瓣添加量及發(fā)酵溫度等都對其品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。研究結(jié)果表明，紅茶菌發(fā)酵玫瑰花醋的最優(yōu)工藝為玫瑰花瓣添加量5%，接菌量15%，白砂糖添加量10%，30℃發(fā)酵7 d。玫瑰花醋的香氣成分主要為醇類、酯類和酸類，3種成分占總成分的80%以上，與其他果醋飲料[10]產(chǎn)品相比含有玫瑰的特殊香氣，如芳樟醇、香葉醇、橙花醇、α-松油醇、香茅醇[11]，部分則經(jīng)過氧化或酯化后以酸或酯類存在。通過3個樣品香氣成分對比發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵前期以醇類物質(zhì)為主，隨著發(fā)酵時間的延長樣品香氣成分中酸類物質(zhì)和酯類物質(zhì)的種類和含量明顯增加，酯類物質(zhì)的增加使得玫瑰醋飲料的風(fēng)味更佳豐富。另外，玫瑰花醋中總酚含量明顯高于蘋果醋[15]等其他果醋飲料產(chǎn)品，因酚類具有還原性也間接驗(yàn)證了紅茶菌發(fā)酵液具有較強(qiáng)的抗氧化能力[16]。在一定范圍內(nèi)，隨著發(fā)酵時間的延長總酸含量隨之增加。

4 結(jié)論

紅茶菌發(fā)酵玫瑰花醋的最佳發(fā)酵工藝為玫瑰花瓣添加量5%，接菌量15%，白砂糖添加量10%，30℃發(fā)酵7 d左右的效果最佳，且80℃處理15 min能夠在保持發(fā)酵液風(fēng)味不被破壞的基礎(chǔ)上有效延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。紅茶菌發(fā)酵玫瑰花醋的香氣成分中含有與玫瑰精油相同的花香成分。