柿醋发酵过程中单宁含量的变化规律研究

郭 敏，张宝善，刘小鸣，陈 卫

(1.江南大学食品学院食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡 214122;2.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安 710062)

柿醋，是以柿为原料，通过添加的或是自然存在的酵母菌和醋酸菌的生理代谢作用发酵制成的保健饮料。作为果醋的一种，柿醋营养成分丰富，内含多种有机酸、醇、糖、矿物质、维生素、氨基酸等成份，酸味柔和，口感醇厚，兼具水果和食醋的营养保健功能［1－2］。单宁是指分子量在 500～3000u 之间、能沉淀生物碱、明胶及其他蛋白质的酚类物质［3］。柿中含有大量的单宁类物质，这些单宁类物质，一方面因有很好的抗氧化作用，对预防衰老和心血管疾病有很好的效果。但另一方面，柿醋在加工过程中须经过酒精发酵、醋酸发酵等复杂的生化过程，大量的单宁类物质，易致柿醋色泽劣变，涩味重现、果肉凝聚，严重影响了柿果的深加工利用。本文以广西恭城“月柿”为研究对象，根据柿醋生产基本工艺，在不同原料处理方法、发酵温度、发酵方式、通气状况等发酵条件下，研究柿醋发酵过程中单宁含量的变化规律，探索柿醋单宁消长的机理，以期提高柿醋酿造质量和稳定性，进一步扩大柿果的利用率。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

柿子 广西恭城月柿;芦丁标准品、儿茶素标准品 天津市尖峰天然产物研究开发有限公司;单宁酸、钨酸钠、钼酸钠、硫酸锂、亚硝酸钠、硝酸铝、香草醛、无水碳酸钠、浓盐酸、浓硫酸、溴水、无水甲醇、无水乙醇 分析纯;干红专用酵母菌(Saccharomyces ellipsoideus Y2323) 宁夏大学提供;酵母固态培养基 麦芽汁(5～6°Be)，2% 琼脂，pH6.4，121℃ 灭菌20min;酵母液态培养基 麦芽汁(5～6°Be)，pH6.4，121℃灭菌20min。

发酵罐 陕西师范大学食品工程系食品发酵实验室自制;WJF2000型可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司;RE－52型旋转蒸发仪、TDL－60B离心机 上海安亭实验仪器有限公司;YX280型手提式不锈钢蒸汽消毒器 上海三申医疗器械有限公司;GSP－9080MBE型隔水式培养箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;AL204型电子天平 梅特勒－托利多仪器(上海)有限公司;SW－CJ－1F净化工作台 苏净集团苏州安泰空气技术有限公司;HHW－21CU600型水浴锅 上海福马实验设备有限公司;JB－3型磁力搅拌器 上海雷磁新径仪器有限公司;BA300生物显微镜 Motic中国有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 酵母菌的活化与扩大培养

1.2.1.1 一级扩大培养 取15mm×150mm试管3支，每只试管中加入10mL液态培养基，于121℃高压灭菌20min，冷却后用接种环，从酵母菌斜面培养基上取2环酵母菌接入试管中，置于恒温培养箱中，在28℃条件下培养24h，用血细胞计数板计数得酵母菌的浓度为108/mL。

1.2.1.2 二级扩大培养 取250mL三角瓶3支，每个三角瓶中加入200mL新制麦芽汁液体培养基中，于121℃高压灭菌20min，冷却后按3%接种量接入一级试管培养的酵母菌，置于恒温培养箱中，在28℃条件下培养24h，用血细胞计数板计数得酵母菌的浓度为108个/mL。

1.2.2 测定方法 单宁含量的测定［4－5］采用FC(Folin－Ciocalteus)法。

1.3 工艺流程及操作要点

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 脱涩 采用乙醇脱涩法，将柿果分层装入容器中，每层喷75%酒精，酒精用量按柿果重0.1%，常温下密封，5～10d即可。

1.3.2.2 添加SO2按80mg/L的SO2添加NaHSO3。

1.3.2.3 酒精发酵 按3%的添加量接入活化酵母，搅匀，于28℃的恒温下培养16d左右，待发酵结束后，分离沉淀物，并换罐。

1.3.2.4 醋酸发酵 利用自然发酵，即在成熟的酒糟中其自身及野生醋酸菌进行醋酸发酵，于37℃的发酵温度下通过醋酸菌的作用把酒精氧化成醋酸。至酒精含量低于0.4%，醋酸含量不再上升时，结束发酵。

1.3.2.5 陈酿、过滤 即将柿醋密封储存于特定环境中，使其产品性质稳定，口味柔和。发酵成熟后，将柿醋通过250目筛网，将果肉等碎屑过滤除去，提高柿醋的稳定性和透明度，提高感官质量。

1.3.2.6 装瓶、杀菌 将过滤后的柿醋装入清洁的瓶中，在70～75℃下灭菌15min，冷却至室温，即成成品醋。

2 结果与讨论

2.1 不同原料处理方法对发酵醋中单宁含量的影响

将采用75%乙醇脱涩的柿果进行发酵，未脱涩作为对照。每3d测发酵过程中单宁含量的变化情况(图1)。

图1 原料处理方法对单宁含量的影响Fig.1 Influence of material pretreatment on tannins content

结果表明，随着发酵时间的延长，单宁含量先降低后趋于稳定。不同处理方法的柿，单宁含量的降低程度有区别。未经脱涩处理的发酵液中(对照)，单宁含量由起初的12000mg/mL迅速下降到2000mg/mL以下，而脱涩处理的发酵液中单宁含量则下降较为缓慢。可能是因为发酵液中测定的可溶性单宁在脱涩处理过程中，经缩合、凝聚变成为不溶性单宁，溶解度下降［6］，使得发酵液中可溶性单宁的含量降低，脱涩处理的发酵液中的单宁含量要明显少于未经脱涩处理的发酵液。因此脱涩处理对于控制柿醋发酵过程中的单宁含量是必要的处理方式。

2.2 发酵温度对单宁变化的影响

经脱涩处理后，分别放置在20、28℃的条件下进行发酵，每3d测定发酵液中单宁含量，结果见图2。

图2 发酵温度对单宁含量的影响Fig.2 Influence of fermentation temperature on tannins content

由图2可以看出，在不同的发酵温度下，发酵液中单宁变化趋势大体一致，区别在于单宁含量减少的快慢。在28℃的发酵条件下，前6d单宁含量快速降低是由于酵母菌大量繁殖，开始分解糖类，产生CO2、酒精和有机酸等，此时发酵液中糖含量开始降低，单宁的含量随之降低，6d以后，单宁含量变化不明显。而对于20℃的处理来看，前3d单宁的含量也快速降低，第3d后，单宁含量变化不明显。可能因为发酵温度对酵母菌的繁殖有很大的影响。酵母菌只有在最适的发酵温度下才能快速繁殖，进而加快发酵速率，单宁的含量随之降低，而在较低的发酵温度下，不利于酵母菌生长，因此也对单宁含量的变化有一定的影响。由此可见，在柿醋发酵过程中，发酵温度对于单宁变化的影响，主要体现在其对酵母菌的影响，进而影响单宁含量。

2.3 带渣发酵对醋酸发酵过程中单宁变化的影响

将酒精发酵结束后的发酵液去渣后，在37℃下进行自然发酵，以带渣发酵作为对照。每3d测发酵过程中单宁含量的变化情况(图3)。

在酒精发酵结束之后，将发酵液分成两部分，一部分带渣在37℃的开放条件下进行自然醋酸发酵，另一部分经过压酒分离后，在同等条件下进行自然醋酸发酵。即带渣发酵和不带渣发酵。从图3中可以看出，在醋酸发酵过程中(18d后)随着发酵时间的延长，单宁含量总体呈上升趋势，带渣发酵条件下的单宁含量变化趋势较为平缓。不带渣发酵条件下的单宁含量有小幅上升，进入醋酸发酵过程后，受外界环境的影响，酚类前体物质不断氧化、络合形成单宁，使得单宁含量增加［7］。而两种不同的发酵方式，单宁含量变化幅度有一定区别，可能是因为分离取酒将一部分阻碍酚类前体物质络合形成单宁的物质除去，因此不带渣发酵酚类前体物质不断氧化、络合形成单宁，增加单宁含量。

图3 发酵方式对单宁含量的影响Fig.3 Influence of fermentation patterns on tannins content

2.4 通气状况对醋酸发酵过程中单宁变化的影响

在柿醋酸发酵过程中，采用通气搅拌发酵(37℃、搅拌速度 80r/min，通气量 1∶0.17)，以静置发酵作为对照。每3d测发酵过程中单宁含量的变化情况。

由图4可以看出，在醋酸发酵过程中(18d以后)，随着发酵时间的延长，单宁含量总体呈上升趋势。在搅拌发酵条件下，单宁含量上升的较为缓慢。分析原因可能是在搅拌发酵过程中大量的空气进入发酵体系，使得单宁被空气中的氧所氧化，特别是在水溶液状态下和有多酚氧化酶存在的条件下［8］。因此较静置发酵过程，其单宁含量上升较慢。由此可见，通气状况对醋酸发酵过程中单宁的变化有较为明显的影响。因为醋酸菌属专性好氧菌，醋酸发酵过程是一个好氧过程，用通气搅拌来增加发酵体系通气量，为醋酸菌提供良好的供氧环境，快速生长繁殖，加速醋酸反应速率［9］进而影响单宁含量的变化。

3 结论

图4 通气状况对单宁含量的影响Fig.4 Influence of aeration status on tannins content

柿醋因其富含有机酸及醇、糖、矿物质、维生素、氨基酸等营养成份，近年来越来越受到人们的关注，但在柿醋的研究过程中仍存在诸如返涩、非生物返浊等一些难题尚未得到根本解决，使得柿醋的风味不太理想。本实验采用不同的发酵条件，探索造成返涩、非生物返浊问题的主要原因—单宁的变化规律。研究表明单宁含量在柿醋发酵过程中呈先下降后小幅上升的趋势，且发酵温度对单宁含量的变化影响较大。这一研究结果，以期对柿醋风味不太理想的问题能从其产生的原因之—酚类物质的变化规律入手得到一些改善，进一步扩大柿果的利用率。

［1］李世秀.新型保健饮料——果醋的酿造技术［J］.中国调味品，2001(1):3－6.

［2］张士泉，张路.保健柿子醋生产技术［J］.农副产品加工，2004(6):44.

［3］孙达旺.植物单宁化学［M］.北京:中国林业出版社，1992:1－6.

［4］Jayaraman S，Vasundhara T S，Parihar D B.Colorimetric microestimation ofantioxidants in edible oils and plastic containers［J］.Journal of Mikrochimica Acta，1976，66(3－4):365－369.

［5］Bajaj K L，Kaur G.Colorimetric determination of capsaicin in capsicum fruits with the Folin－ Ciocalteu reagent［J］.Journal of Mikrochimica Acta，1979，71(1－2):81－86.

［6］张宝善，伍晓红，陈锦屏.柿单宁研究进展［J］.陕西师范大学学报:自然科学版，2008，36(1):99－105.

［7］Garcia Parrilla M C，Heredia F J，Troncoso A M.Sherry wine vinegars:phenolic composition changes during aging［J］.Journal of the Food Science and Technology，1999，32(6):433－440.

［8］石碧，狄莹 .植物多酚［M］.北京:科学出版社，2000:171－187.

［9］刘月梅.柿子原浆果醋加工工艺研究［D］.杨凌:西北农林科技大学，2008.