籽瓜果醋加工工艺研究

唐玉萍 李曌 刘阳 江英 陈国刚

（石河子大学食品学院，新疆石河子 832000）

籽瓜果醋加工工艺研究

唐玉萍 李曌 刘阳 江英 陈国刚*

（石河子大学食品学院，新疆石河子 832000）

本试验以籽瓜为原料，对籽瓜果醋的加工工艺进行研究。籽瓜破碎打浆后，经酒精发酵、醋酸发酵等过程生产果醋。在酒精发酵阶段最佳发酵条件为酵母活化液添加量10%、发酵温度28℃、发酵糖度为16%，发酵7d，酒精度约6.95%。醋酸发酵阶段最佳发酵条件为醋酸菌活化液10%、发酵酒精度6.5%、发酵90h、发酵温度30℃，产酸量5.88%。果醋调配最佳配方为果醋2mL，果糖1mL，苹果汁4mL，水60mL，蔗糖7g。

籽瓜；果醋；酒精发酵；醋酸发酵

籽瓜，又名打瓜，形状与西瓜类似，比西瓜略小，多籽，味淡。籽瓜是新疆的特色水果之一，新疆籽瓜风味好，所含多种氨基酸、维生素和微量元素含量比一般籽瓜高，在国内外久负盛名。由于籽瓜主要用于取籽，而瓜瓤和瓜皮丢弃不用。被丢弃的瓜瓤和瓜皮约占籽瓜总重量的65%～70%，这样不但降低了籽瓜的利用效率，而且造成了严重的环境污染[1]。而籽瓜的瓜瓤和瓜皮是生产果醋的主要原料，利用其发酵生产籽瓜果醋，不但可以解决浪费和污染问题，而且还可以增加籽瓜的利用途径、提高经济效益，一举多得，很有发展前途。

1 材料与仪器

1.1 材料与试剂

籽瓜，新疆产，市场购，肉厚、汁多、无霉烂。

白砂糖，一级品，市销。

果酒专用高活性干酵母，湖北安琪酵母股份有限公司；

醋酸菌，石河子大学食品学院培养；

果胶酶，Fructozym，P6-L，德乐食品饮品配料上海有限公司；

氢氧化钠，天津市大茂化学试剂；

酒石酸钾钠，天津市海光化学试剂厂；

五水硫酸铜，天津市富宇精细化工有限公司；

次甲基蓝，北京化学试剂公司；

亚铁氰化钾，北京拜尔迪生物科技有限公司；

乙酸锌，北京拜尔迪生物科技有限公司；

乙醇，北京拜尔迪生物科技有限公司。

以上均为分析纯。

1.2 仪器与设备

万分之一电子天平，AR-2140，梅特勒-托利多仪器有限公司制造；

海尔电冰箱，BCD-239SKDC，海尔集团；

打浆机，wi60860，北京东西仪科技有限公司；

台式高速冷冻离心机，Neofuge15R，力康发展有限公司；

电热恒温水槽，DK-8B HPX-9272，上海精宏实验设备有限公司；

数显不锈钢电热培养箱，MBE，上海博迅实业有限公司；

全自动新型生化培养箱，ZXSD-1160，上海智诚分析仪器制造有限公司；

台式恒温摇床，INNOVA4000，上海精宏实验设备有限公司；

电子万用炉，DL-1，北京市永光明医疗仪器厂；

电子分析天平，WSC-S，上海精密科学仪器有限公司；

全玻璃整流器，DV-ⅢUltra，上海精密科学仪器有限公司；

pH计，pH S-3C，上海精密科学仪器有限公司；

酒精计，DYY-2B，金坛市恒丰仪器厂。

2 实验方法

2.1 工艺流程

籽瓜果醋的加工工艺流程如图1所示。

2.2 操作要点

2.2.1 选料、清洗

选取新疆本地产完整无霉烂的籽瓜，用清水洗净。

2.2.2 破碎、榨汁、调糖

去皮去籽后打浆。用柠檬酸调节pH4.2左右，同时添加0.03%VC，防止果汁被氧化，发生褐变，影响品质。测定籽瓜汁含糖量，加入蔗糖，调至所需糖度[2]。

图1 籽瓜果醋的加工工艺流程Fig.1Process flow chart of seed-melon vinegar

2.2.3 灭菌

为了防止其他杂菌对酒精发酵产生影响，导致发酵质量不高，在发酵前必须充分灭菌[3]，这里采用100℃高温灭菌10min。

2.2.4 酒精发酵

按籽瓜汁重量的10%取酵母菌，溶于蒸馏水，摇匀，于35℃恒温箱中活化1h。将处理好的籽瓜汁与活化好的酵母按比例混匀。混匀的发酵籽瓜液再按实验需要分别置于不同温度的生化培养箱中进行培养。每天观察发酵液，定时测定残糖量，当残糖量低于0.8%时，发酵完成，测量酒精产量[4]。

2.2.5 灭菌

因为酒精发酵，使得籽瓜液中含有大量的酵母菌，为了不影响醋酸发酵，需在醋酸发酵前充分灭菌，这里采取100℃高温杀菌10min，得到灭菌后的籽瓜酒液，备用。

2.2.6 醋酸发酵

调配籽瓜酒液的酒精浓度用于醋酸发酵使用。将醋酸菌按实验所需的比例加入到籽瓜酒液中，混匀后，固定于32℃恒温振荡培养箱中，调至32℃，摇床发酵220r/min。每天观察发酵情况，定时测量酸度，当酸度不变时，发酵完成，灭菌，得到籽瓜果醋，储备待用[5]。

2.2.7 过滤、调配、杀菌

发酵好的籽瓜果醋，添加0.1%硅藻土，抽滤2～3遍，即可得到澄清透亮的籽瓜果醋，按需要进行调配，然后95℃下杀菌5min[6]，即为成品。

2.3 测定方法

2.3.1 还原糖的测定

还原糖的测定采用斐林试剂法，将转化糖标准液注入滴定管（按还原糖测定）中斐林溶液标定的方法进行标定[7]。

2.3.2酒精的测定

将样品注入量筒中，静置几分钟，放入洁净干燥的酒精计，同时插入温度计，平衡后，读取酒精计与液体弯月面相切处的刻度，同时记录温度，将其换算成室温时的酒精浓度（%）[8]。

2.3.3 酸度的测定

酸度的测定，采用NaOH滴定法[9]。

3 结果与分析

3.1 酒精发酵单因素试验

3.1.1 酵母添加量对酒精发酵的影响

调整籽瓜液的糖度为14%，酵母活化液添加量分别为4%、6%、8%、10%、12%，放入30℃的恒温培养箱中。待发酵完成，测量其酒精产量，结果见图2。

图2 酵母添加量对酒精发酵的影响Fig.2The effect of yeast addition amount on alcohol fermentation

由图2可以看出，在酵母活化液添加量较低时，酒精产量随酵母活化液添加量的增加而增加，当酵母活化液添加量达到8%左右时，酒精产量到达高峰；此后随着酵母活化液的继续添加，酒精产量逐渐下降。因此，酵母添加量在8%左右较为适宜。

3.1.2 发酵温度对酒精发酵的影响

图3 发酵温度对酒精发酵的影响Fig.3The effect of temperature on alcohol fermentation

调整籽瓜液的糖度为14%，酵母活化液添加量为8%，分别放入23℃、26℃、29℃、32℃、35℃五个恒温培养箱。待发酵完成，测量其酒精产量，结果见图3。

由图3可以看出，随着发酵温度的增加，酒精产量也缓慢增加，当温度达到30℃左右时，酒精度达到高峰，随温度的继续上升，酒精产量呈缓慢下降趋势。因此，酒精发酵的最佳温度是30℃。

3.1.3 初始糖度对酒精发酵的影响

调整籽瓜液的初始糖度为10%、12%、14%、16%、18%，酵母活化液添加量为8%，在30℃恒温培养箱中进行发酵实验。待发酵完成，测量其酒精产量，结果见图4。

图4 初始糖度对酒精发酵的影响Fig.4The effect of initial sugar on alcohol fermentation

随着糖度的增加，酒精产量逐渐增加，生产成本也会加大。综合考虑酒精产量和经济效益两个因素，确定出最佳发酵糖度范围为12%～16%。

3.2 酒精发酵正交实验结果分析

选取酵母菌活化液添加量（A）、发酵温度（B）、酒精发酵初始糖度（C）作为3个因素，综合单因素试验结果，选取三个水平，试验设计见表1；进行正交试验，结果见表2。通过正交分析，确定最佳发酵条件。

表1 酒精发酵正交试验的因素水平表Table 1Factor and levels of orthogonal for alcohol fermentation

由表2可知，各因素对籽瓜汁酒精发酵的影响大小的次序为C>A>B，即初始糖度>酵母菌活化液添加量>发酵温度，其中初始糖度是影响酒精产量的主要因素，生产中应重点控制。酒精发酵最优工艺条件为A3B1C3，即酵母菌活化液添加量10%，发酵温度28℃，初始糖度16%，在此条件下可获得最大的酒精产量为6.95%。

表2 正交实验结果与分析Table 2Results of orthogonal test for alcohol fermentation

3.3 醋酸发酵单因素实验

3.3.1 发酵时间对醋酸发酵的影响

将酒精度为6.0%的籽瓜酒液接入10%的醋酸菌活化液，30℃下摇瓶通气发酵。每天取样，分析酸度。醋酸发酵过程中酸度的变化如图5所示。

图5 发酵时间对醋酸发酵的影响Fig.5The effect of time on acetic acid fermentation

前24h内酸度变化较缓慢，此阶段为醋酸菌的繁殖和适应期。由图可以看出，随着发酵时间的延长，酸度不断升高。24～70h期间，发酵液中酸度上升迅速，为醋酸发酵的主要阶段。此后酸度变化趋于平缓，为发酵后期；可见最佳发酵时间为70～120h。

3.3.2 酒精初始浓度对醋酸发酵的影响

酒精浓度对醋酸菌种的影响在于其浓度过高时，对醋酸菌种的生长有抑制甚至损伤作用[11]。取成熟酒精发酵液，调整酒精含量分别为5%、5.5%、6%、6.5%、7%共5个值，分别接入10%的醋酸菌菌液，于摇床中30℃恒温醋酸发酵，测定不同酒精初始浓度下的醋酸酸度，结果见图6。

图6 初始酒精度对醋酸发酵影响Fig.6The effect of initial alcohol content on acetic acid fermentation

由图6可知，籽瓜果醋的酸度随着初始酒精度的增加而缓慢增加，当初始酒精度在6.5%左右时，产酸量达到高峰，当酒精含量超过6.5%时，随着初始酒精量的增加，产酸量呈缓慢下降趋势。酒精含量在5.5%～6.5%之间，醋酸菌种发酵旺盛，醋酸产量高，因此，醋酸发酵的最佳酒精含量范围5.5%～6.5%。

3.3.3 醋酸菌活化液添加量对醋酸发酵的影响

调配籽瓜酒初始酒精度为6%，醋酸菌活化液添加量分别为4%、6%、8%、10%、12%，放入30℃恒温振荡培养箱中进行发酵。待发酵完成测得各组醋酸酸度见图7。

图7 醋酸菌添加量对醋酸发酵的影响Fig.7The effect of acetic acid bacteria addition amount on acetic acid fermentation

由图7可知，随着醋酸菌活化液的添加，果醋的酸度也随之缓慢上升；当醋酸菌活化液添加量达到10%左右时，酸度最高，之后随着醋酸菌活化液添加量的增加，酸度缓慢下降。因此，醋酸发酵最佳醋酸菌活化液添加量范围为10%。

3.4 醋酸发酵正交试验结果与分析

选取初始酒精浓度（A）、发酵时间（B）、醋酸菌活化液添加量（C）作为正交试验的3个因素，综合单因素试验结果，选取3个水平，实验设计各因素水平见表3，进行正交试验，实验结果见表4，通过分析，确定最佳发酵条件。

表3 醋酸发酵正交试验的因素水平Table 3Factor and levels of orthogonal for acetic acid fermentation

表4 正交实验结果Table 4Results of orthogonal test for acetic acid fermentation

由表4可知，正交试验中各因素对醋酸产量的影响大小依次为A>B>C，即初始酒精度>发酵时间>醋酸菌活化液添加量，其中初始酒精度影响最大，实际生产中应重点控制。醋酸发酵最佳工艺条件为A3B2C2，即发酵初始酒精度6.5%，发酵时间90h，醋酸菌活化液添加量10%。经验证，在此条件下醋酸产量为5.88%，均优于其他。

3.5 籽瓜果醋的调配

根据资料的查阅，确定9组果醋配方，以感官评分为标准进行评定，感官评定标准如表5所示。10个人进行感官评定，取其平均值。

表5 果醋饮料感官评定标准Table 5Grade standard of sensory quality of fruit vinegar beverage

在2mL籽瓜原醋的基础上调配，分别加入苹果汁（由于市场上没有籽瓜浓缩汁，采用苹果浓缩汁代替）、水、果糖、蔗糖，进行感官评定打分[7]，评分结果见表6。

表6 果醋饮料配方感官试验评分表Table 6Sensory evaluation scores fruit vinegar beverage

由表6可知，籽瓜果醋的最佳配方为果醋2mL，苹果汁4mL，水60mL，果糖1mL，蔗糖7g，此时，籽瓜果醋的感官评分最高，为7.86分。

4 结论

籽瓜经打浆灭菌调配初始糖度为16%，酵母菌活化液添加量10%，发酵温度28℃，发酵7d，测得酒精含量6.95%。调配初始酒精度6.5%，发酵时间90h，醋酸菌活化液添加量10%，测得醋酸含量5.88%。通过验证符合实验结果。

籽瓜果醋的最佳调配方案方案，即果醋2mL，果糖1mL，苹果汁4mL，水60mL，蔗糖7g。

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Process Technology of Seed-melon Vinegar

TANGYu-ping LI Zhao LIUYang JIANGYing CHENGuo-gang*
(School ofFood,Shihezi University,Shihezi 832000,China)

Seed-melon was used as material and its fermentation process of vinegar was studied in the experiment.The seed-melons were extracted to produce fruit vinegar,which were prepared by alcoholic fermentation and acetic acid fermentation.The optimum conditions of alcohol fermentation process were:the yeast activated liquid 10%,fermentation temperature at 28℃,the suger degree of fermentation 16%,and the fermentation time for 7 days as well as the alcohol content about 6.95%.The optimal fermentation conditions of acetic fermentation process were:the acetic bacteria activated liquid 8%,alcohol content 6.5%,fermentation temperature 30℃,fermented for 90 hours to be completed,and the acid production is about 5.88%.The best formula was:fruit vinegar 2mL,fructose 1mL,apple juice 4mL,water 60mL,and sucrose 7g.

Seed-melon;fruit vinegar;alcohol fermentation;acetic fermentation

TS26

A

1008-1038(2015)06-0015-06

2014-07-02

唐玉萍（1986—），女，高级检验工，硕士，研究方向为果蔬贮藏与加工