荔枝醋发酵菌种的筛选及工艺优化

刘国明，方晓纯，李杰民，卫 萍，零东宁，郑凤锦，孙 健*

（广西农业科学院 农产品加工研究所，广西 南宁 530007）

荔枝（LitchichinensisSonn.）是无患子科荔枝属（Litchi）植物，果实色泽鲜红，肉质洁白而晶莹，汁多味甜，性平偏温，具有生津止渴、补气养血、理气止痛、抗氧化、延缓衰老、调节血脂等作用，素有“果中之王”的美称[1-2]。“禾荔”是广西迟熟荔枝品种中的一个著名品种，由于其果大、肉厚、风味佳等优良性状而深受消费者的喜爱和广大种植户的青睐，长期以来一直是广西荔枝产区的主栽品种，在出口水果中占有十分重要的地位[3]。但随着近年来我省种植面积的不断增加及出口量下降的影响[4]，大量的“禾荔”荔枝滞销，造成巨大的经济损失和环境压力，而对其进行深加工是解决途径之一。近年来将荔枝加工成醋的研究不少，但主要集中在对发酵工艺[5-11]、香气成分检测[12-13]、澄清工艺[14-15]等方面，在筛选适合的发酵菌种方面报道较少。因此，本试验针对“禾荔”荔枝品种，以感官评分为主要衡量指标，筛选出适合此品种荔枝酿醋的菌种，为广西“禾荔”荔枝的深加工利用提供理论及基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

荔枝酒：实验室自制；LB-醋酸菌：陕西宝鸡鼎力生物科技有限公司；沪酿1.01号活性醋酸菌：上海佳民酿造食品有限公司；帝伯仕果醋菌：山东烟台帝伯仕自酿机有限公司；沂源醋酸菌：沂源康源生物科技有限公司；无麸皮醋酸菌：项城市家乐调味食品有限公司。

1.2 仪器与设备

BIC-300人工气候箱：上海博讯事业有限公司；PGL精密天平：深圳市怡华新电子有限公司；JA2003型电子天平：上海良平仪器仪表有限公司；pHS-3C酸度计：上海雷磁仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

将荔枝酒根据试验要求调配好后，加入醋酸菌菌种进行醋酸发酵。醋酸发酵过程结束后，进行过滤、包装、灭菌得到荔枝醋成品。具体流程如下：

荔枝酒调配→醋酸发酵→过滤→包装灭菌→成品

1.3.2 荔枝醋发酵菌种筛选及工艺优化

（1）荔枝醋发酵菌种筛选

共5种菌种可供筛选，分别为帝伯仕果醋菌、沪酿1.01、沂源醋酸菌、无麸皮醋酸菌、LB醋酸菌。荔枝醋在恒温恒湿条件下发酵，每天从发酵体系中取样进行感官评定。根据感官评定结果，筛选出适合“禾荔”荔枝品种果醋发酵的菌种。

（2）荔枝醋发酵工艺优化单因素试验

①在发酵温度30℃，菌种添加量0.01%，初始酒精度5%vol的条件下，分别选择LB-醋酸菌、沪酿1.01、帝伯仕果醋菌、沂源醋酸菌、无麸皮醋酸菌进行菌种单因素试验，考察不同菌种对荔枝醋发酵的影响；②在发酵温度30℃，菌种为沪酿1.01，初始酒精度为5%vol的条件下，分别选择菌种添加量为0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%进行菌种添加量单因素试验，考察不同添加量对荔枝醋发酵的影响；③在菌种为沪酿1.01，初始酒精度为5%vol，菌种添加量0.01%的条件下，分别选择发酵温度为26℃、28℃、30℃、32℃、34℃进行发酵温度单因素试验，考察不同发酵温度对荔枝醋发酵的影响；④在发酵温度30℃，菌种为沪酿1.01，菌种添加量0.01%的条件下，分别选择初始酒精度为5%vol、6%vol、7%vol、8%vol、9%vol进行初始酒精度单因素试验，考察不同初始酒精度对荔枝醋发酵的影响。

（3）荔枝醋发酵正交试验

在单因素试验的基础上，选择菌种、菌种添加量、发酵温度、初始酒精度为4个因素，每个因素选择3个水平，以感官评分为考察指标，进行L9（34）正交试验，考察各因素对荔枝醋发酵的影响，正交试验因素与水平见表1。

表1 荔枝醋发酵条件优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for litchi vinegar fermentation condition optimization

1.3.3 测定方法

感官评定由10人组成评定小组，从色泽、香气、滋味、形态4方面对样品进行打分，每项25分，满分100分，感官评分标准见表2。

表2 荔枝醋感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standard of litchi vinegar

果醋的理化检测按GB/T 5009.41—2003《食醋卫生标准的分析方法》中的方法测定；微生物检测按GB/T 4789.22—2003《食品卫生微生物学检验调味品检验》中的方法测定。

2 结果与分析

2.1 荔枝醋发酵条件优化单因素试验

2.1.1 不同菌种对感官评分的影响

图1 不同菌种对感官评分的影响Fig.1 Effect of different strains on sensory evaluation score

由图1可知，在发酵1 d后5种菌种的感官得分差别不大；当发酵超过3 d之后，沂源醋酸菌发酵体系中，由于酸含量显著提高使得其感官评分显著增大；当发酵9 d后，沂源醋酸菌发酵体系中醋液的感官评分达到最大值，分析其原因为此时醋液的各项感官指标达到最协调状态；当发酵11 d后，无麸皮醋酸菌发酵体系中醋液的感官评分达到最大值；当发酵13 d后，帝伯仕果醋菌、沪酿1.01、LB醋酸菌发酵所得醋液感官评分达到最大值。结果表明，沂源醋酸菌、帝伯仕果醋菌、沪酿1.01效果较好。以下试验均采用沪酿1.01作为醋酸菌。

2.1.2 菌种添加量对感官评分的影响

图2 发酵剂添加量对感官评分的影响Fig.2 Effect of inoculums on sensory evaluation score

由图2可知，发酵初期菌种添加量越高，发酵启动越快，产酸也越快，使得感官评分不断增大；当发酵9 d时，菌种添加量为0.09%的发酵体系中醋液的感官评分已经达到最大值，之后缓慢下降并最终趋于恒定；当发酵11 d时，菌种添加量为0.07%和0.03%的发酵体系中醋液感官评分达到最大值，之后持续缓慢下降；而菌种添加量为0.05%和0.01%的发酵体系在发酵13 d后醋液感官评分才达到峰值。结果表明，菌种添加量为0.09%、0.07%、0.05%时效果较好。

2.1.3 发酵温度对感官评分的影响

图3 发酵温度对感官评分的影响Fig.3 Effect of fermentation temperature on sensory evaluation score

由图3可知，发酵初期温度越高，发酵启动较快使得发酵体系中酸含量迅速提高，感官得分相应也较高；当发酵到9 d时，发酵温度34℃的体系中醋液的感官评分达到最大值，之后迅速下降，分析原因为较高的发酵温度使得此菌种产酸过快，当发酵结束后体系中的酸被氧化，致使酸度不断下降，最终影响感官评分；当发酵到13 d后，所有发酵温度的发酵体系中醋液感官评分都基本达到峰值。结果表明，发酵温度为32℃、30℃、28℃时效果较好。

2.1.4 初始酒精度对感官评分的影响定之势。而初始酒精度较高会抑制菌种的发酵，使得感官评分较低。结果表明，初始酒精度为5%vol、6%vol、7%vol时发酵较快、感官评分较高。

2.2 正交试验

在单因素试验的基础上进行正交试验。试验结果与分析见表3，方差分析见表4。

表3 荔枝醋发酵条件优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiment for litchi vinegar fermentation condition optimization

由表3可知，4个因素极差关系为RA＞RB＞RC＞RD。即菌种是影响荔枝醋感官评分的主要因素，菌种添加量次之，初始酒精度影响最小。A1B1C1D1为最佳组合，即菌种为沪酿1.01，菌种添加量为0.05%，发酵温度为28℃，初始酒精度为5%vol，在此条件下，产品感官评分为96.3分。

图4 初始酒精度对感官评分的影响Fig.4 Effect of initial alcohol content on sensory evaluation score

从图4可知，5种不同的初始酒精度发酵体系中，随着发酵时间的增加其感官评分都呈现逐步上升并最终趋于恒

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment results

由表4可知，发酵菌种及菌种添加量对荔枝醋感官评分的影响达到显著程度；发酵温度和初始酒精度对荔枝醋感官评分没有显著影响。

2.3 荔枝果醋质量标准

2.3.1 感官指标

外观与色泽：金黄色透明状液体，无悬浮沉淀物；香味：具有浓郁的荔枝特征香气、醋酸香气，协调无异味。

2.3.2 理化指标

荔枝果醋总酸含量（以乙酸计）≥4.0 g/100 mL，总糖含量（以葡萄糖计）为5.3 g/100 mL。

2.3.3 微生物指标

细菌总数≤100 CFU/100 mL，大肠菌群≤3 MPN/mL，致病菌：未检出。

3 结论

以禾荔品种荔枝酿造的荔枝酒为原料，对荔枝醋发酵菌种的筛选及工艺优化进行了研究。研究结果表明，荔枝醋发酵最优工艺为菌种采用沪酿1.01，菌种添加量0.05%，初始酒精度为5%vol，28℃条件下进行发酵。在此条件下，荔枝醋的感官评分为96.3分。

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