发酵方式对柿果醋感官与营养品质的影响

罗秀丽，杨　颖，陆胜民，*，章晨磊

（1.南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095；2.浙江省农业科学院食品科学研究所，浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室，浙江 杭州 310021；3.兰溪市东方调味品厂，浙江 兰溪 321100）

发酵方式对柿果醋感官与营养品质的影响

罗秀丽1，2，杨颖2，陆胜民1，2，*，章晨磊3

（1.南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095；2.浙江省农业科学院食品科学研究所，浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室，浙江 杭州 310021；3.兰溪市东方调味品厂，浙江 兰溪 321100）

以兰溪大红柿为原料，采用液态静置和固态静置两种发酵方式酿制果醋，探讨其对柿果醋感官品质、营养成分、挥发性成分及体外抗氧化功效的影响。结果表明：固态发酵柿果醋醋香浓郁，酸味柔和、醇厚，感官品质更好；总酸含量高达6.551 g/100 mL，黄酮、多酚、蛋白质含量均显著高于液态发酵柿果醋，甚至显著高于原浆（P＜0.05）；固态发酵柿果醋氨基酸总量为0.778%，必需氨基酸占44.47%，除精氨酸外，其他氨基酸含量均显著高于液态发酵产品；其挥发性成分也较多，酯类化合物含量升高，尤其是乙酸乙酯（升高10%左右），新增一些香气特征较明显的γ-壬内酯、苯甲酸苯乙酯、β-大马酮、丁香酚等，这些成分共同赋予其独特的香气和风味；固态发酵柿果醋体外抗氧化能力显著高于液态发酵产品，与原浆相比略有下降，但差异不显著（P＞0.05）。从感官与营养角度出发，固态静置方式更适于传统食醋酿制企业生产水果醋。

柿果醋；发酵方式；感官品质；营养品质；抗氧化

柿子（persimmon）属柿树科，柿属植物，在我国已有3 000多年的栽培史。柿果口感香甜，营养丰富，所含维生素和糖分比普通水果高1～2 倍，此外还含有多种与抗氧化性能相关的成分如黄酮、多酚等［1-2］，但柿果成熟期集中，且不耐贮存，随着全国柿子产量的上升，鲜销压力日益增大。果醋是以水果或其加工下脚料为主要原料，经酒精发酵、醋酸发酵酿制而成的酸性调味品［3-4］。因果醋的酿制条件较温和，果实中的多种营养成分及生物活性物质能够较多的保留下来［5］，微生物发酵又赋予其新的营养成分［6］，其营养与健康功效得到专业人士的认可。果醋酿制已成为食醋与果品加工领域的热点，我国传统酿醋企业多采用粮食为原料，工艺以固态发酵法为主［7］，也有部分企业采用液态静置发酵。为保留我国食醋酿制的传统工艺，使柿醋的生产工艺能够被这些企业直接应用，节约酿制用粮食原料，本研究以柿子为原料，采用两种发酵方式酿制果醋，对两种果醋的感官品质、主要营养成分、挥发性成分及抗氧化能力进行分析，明确发酵方式对柿果醋品质的影响，为我国传统粮食醋酿制企业向果醋生产的转变提供技术参考。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

新鲜大红柿购于杭州市水果批发市场，无霉变腐烂、成熟度适中，产地为浙江兰溪。

葡萄酒用高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司；沪酿1.01醋酸菌 浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室保藏；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2，2’-连氮基双（3-乙基苯并噻唑啉）-6-磺酸（2，2’-azinobis-（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid），ABTS） 美国Sigma公司；氨基酸混合标准溶液AAS18 德国Fluka公司；C6～C26正构烷烃美国AccuStandard公司。

1.2仪器与设备

G C-2 0 0 0/M a r s-6 1 0 0气相色谱-质谱（g a s chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用仪聚光科技股份有限公司；50/30 μm二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷（DVB/CAR/PDMS）萃取头 美国Supelco公司；SYCAN 433D氨基酸全自动分析仪 德国Syknm公司；UV-1800紫外-可见分光光度计 日本岛津公司；848型自动电位滴定仪 瑞士Metrohm公司。

1.3方法

1.3.1菌种的活化

干酵母活化：将5 g/100 mL糖水灭菌后冷却至30～40 ℃，加入1 g/100 mL干酵母38 ℃活化30 min。

醋酸菌活化：称取1.0 g葡萄糖、1.0 g酵母膏，加水100 mL，装入500 mL三角瓶中，121 ℃灭菌30 min，冷却后加入5%的无水乙醇，无菌条件下接入2～3 环斜面保藏的沪酿1.01醋酸菌，6 层纱布封口，30 ℃、180 r/min摇床培养48 h。

1.3.2工艺流程

1.3.2.1液态静置发酵工艺流程

1.3.2.2固态静置发酵工艺流程

1.3.3操作要点

酶解、液化、糖化：在柿子果浆中加入质量分数0.3%果胶酶，50 ℃处理3 h，然后加入0.2%淀粉酶，85 ℃作用20 min，冷却至60 ℃左右时，添加0.4%糖化酶，维持3 h。

酒精发酵：将调整后的果浆装入5 L容器内，90 ℃水浴10 min，冷却后，接入0.1%活化后的酵母，28 ℃培养7 d。发酵结束后，调整酒精体积分数至8%左右。

醋酸发酵：取酒醪300 mL装入1 L烧杯中，添加总量为10 g/100 mL、质量比为2∶1的无菌麸皮和稻壳（121 ℃高压灭菌20 min），用于固态静置发酵；另取酒醪以煮沸过的滤布过滤，取滤液300 mL装于烧杯（发酵液高4.3 cm，表面积86.55 cm2），接入3%种子液，6 层纱布封口，32 ℃培养12 d，进行液态静置发酵。

陈酿、淋醋、过滤与杀菌：固态发酵结束后，加入质量分数2%的食盐封醅，经1～2 d密封陈酿后采用3 次循环套淋法浸出醋液；液态发酵果醋直接过滤，二者装入玻璃瓶内，经85 ℃、20 min杀菌，即为成品。

1.3.4两种发酵方式对柿果醋品质的影响

从发酵第2天开始，每隔1 d测定两种果醋的总酸含量；发酵结束后，分别对两种果醋进行感官评定，并对其营养成分、挥发性成分及体外抗氧化活性进行测定。

1.3.5感官评定方法

挑选10 位经过一定训练的果醋领域工作者，参照GB/T 18187—2000《酿造食醋》［8］分别对两种发酵方式所得柿果醋的色泽、香气、滋味、体态进行描述。

1.3.6活性成分提取

参照文献［9］的方法，取20 g样品，加40 mL 80%的乙醇溶液，800 r/min振荡10 min，超声提取25 min，然后4 000 r/min离心15 min，收集上清液，残留物重复上述操作，混合两次收集的上清液，旋转蒸发，除去溶剂，加蒸馏水定容至15 mL，用于测定黄酮、多酚含量及抗氧化活性。

1.3.7理化指标测定

酒精体积分数：酒精计法，参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》［10］；总酸含量：电位滴定法，参照GB/T 5009.41—2003《食醋卫生标准的分析方法》［11］，总酸含量以醋酸计；还原糖含量：二硝基水杨酸法［12］；黄酮含量：亚硝酸钠-硝酸铝法［13］；多酚含量：Folin-Ciocalteu法［14］；蛋白质含量：考马斯亮蓝G-250法［15］；氨基酸含量：离子交换色谱法，参照GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的测定》［16］；VC含量：分光光度计法［17］。

DPPH自由基清除率：参照谢思芸等［18］的方法，略有改动，准确移取2 mL DPPH溶液（2.0×10-4mol/L），加入2 mL稀释25 倍的样液，混匀，避光放置30 min后，于517 nm波长处测吸光度；ABTS+·清除率：参照Re等［19］的方法，略有改动。准确吸取4 mL ABTS试剂，加入1 mL稀释25 倍的样液，混匀，避光反应10 min后在734 nm波长处测定吸光度。

1.3.8挥发性成分测定

样品处理：称取5.0 mL果醋样品，置于含有2.0 g氯化钠的15 mL顶空瓶中。50 ℃条件下平衡30 min，使用DVB/CAR/PDMS萃取头50 ℃条件下吸附40 min，插入GC进样口，250 ℃解析5 min，进行GC-MS分析。

色谱条件：J&W D B-5石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；进样口温度250 ℃；程序升温，起始温度40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升温至90 ℃，保持1 min，再以3 ℃/min升温至250 ℃，保持5 min；载气为氦气（99.99%），流量为0.8 mL/min；不分流进样。

质谱条件：电子轰击离子源；电子能量为70 eV；离子阱温度为180 ℃；歧化管温度为50 ℃；传输线温度为250 ℃；质量扫描范围为m/z 30～600。

定性定量分析：采集得到的质谱图，利用美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）库检索分析，同时辅以保留指数和参考文献来协助质谱检索定性，用于测定保留指数的系列标准样品为C6～C26的正构烷烃；定量结果则是依据总离子流图中色谱峰的峰面积归一化法。

1.4数据处理

2　结果与分析

2.1发酵方式对感官品质的影响

图1　发酵方式对柿果醋表观特征的影响Fig.1　Effect of fermentation methods on appearance properties of persimmon vinegar

由图1与表1可知，发酵方式对柿果醋的色泽、香气和滋味具有显著影响。固态发酵柿果醋色泽较液态发酵深，且醋香浓郁，酸味柔和、醇厚。这是因为果醋的香味一部分来自果浆中的芳香物质，但更多的产生于果醋的酿制阶段，固态静置基质较疏松，更有利于微生物的生长代谢和风味物质的形成，所得果醋感官品质更好。

表1　液态发酵和固态发酵的柿果醋感官评价结果Table1　Results of sensory evaluation

2.2发酵方式对柿果醋酸度变化的影响

从图2可以看出，两种发酵方式酿制的柿果醋均在第8天总酸含量达到最高，但固态发酵的酸度升高较迅速且所得产品总酸含量较高，发酵8 d，总酸含量已达6.551 g/100 mL，而液态发酵果醋仅为3.162 g/100 mL。这是因为固态发酵过程中添加的麸皮、稻壳，既可以起到疏松醋醅、增加醋酸菌与氧气接触的作用，同时还能为醋酸菌的生长繁殖提供营养物质，有利于醋酸菌更好地利用乙醇。因此，从乙醇转化率及醋酸的动态生成量考虑，固态静置发酵较优。

图2　发酵方式对柿果醋酸度变化的影响Fig.2　Effect of fermentation methods on the change of acidity in persimmon vinegar

2.3发酵方式对营养成分的影响

表2　原浆、果醋中主要营养物质含量Table2　Main nutrient contents in persimmon pulp and vinegar

由表2可知，原浆经液态发酵后，多酚、黄酮含量略有升高，但差异不显著，蛋白质含量则显著降低，而经固态醋酸发酵后多酚、黄酮、蛋白质含量显著升高。一方面是因为固态发酵添加的辅料麸皮、稻壳中含有丰富的矿物质、多糖、蛋白质、多酚、黄酮等物质，这些物质在醋酸发酵及陈酿阶段慢慢溶出［20］；另一方面，固态发酵基质较丰富，微生物的代谢及分泌的酶类可能会产生一些酚类、蛋白质等，从而改变各物质的含量。从果浆到果醋，VC含量均显著降低，这是由于VC本身不稳定，发酵过程中部分被氧化。综合考虑，固态发酵酿制的柿果醋具有更好的营养与健康功效。

2.4发酵方式对氨基酸含量的影响

由表3可知，在原浆中共检出15 种氨基酸，而在两种果醋中均检出14 种，其中液态发酵样品中未检出酪氨酸，固态发酵样品中未检出精氨酸。固态发酵样品中氨基酸总量最高（0.778%），原浆次之（0.685%），液态样品最低（0.275%），且液态发酵样品中每种氨基酸含量均低于原浆，而固态发酵柿果醋除天冬氨酸、苏氨酸、脯氨酸、精氨酸外，其他几种氨基酸含量均有不同程度升高，其中以谷氨酸、丙氨酸、组氨酸升高最为显著。原浆、液态发酵柿果醋、固态发酵柿果醋3 种样品中均含有7 种人体生长所必需的氨基酸，含量依次为0.28%、0.12%、0.35%，分别占总量的40.88%、41.09%、44.47%，原浆中必需氨基酸以天冬氨酸含量最高，而果醋中组氨酸含量最高，组氨酸对儿童的成长尤其重要。由此可见，原浆经固态发酵后，果醋中的氨基酸总量升高、必需氨基酸所占比例增加，配比更合理，不仅能对酸味起到缓冲作用，提高果醋醇厚、柔和的口感，还能更好地满足人体生长的需求，具有较高的营养价值。

表3　原浆、果醋中氨基酸含量Table3　Amino acid contents in persimmon pulp and vinegar%

2.5发酵方式对挥发性成分的影响

由表4可知，在液态发酵柿果醋中，确认匹配的挥发性成分有25 种，占挥发性成分总量的98.54%，包括酯类10 种，占总成分的31.93%；酸类8 种，占38.74%；醇类3 种，占22.48%；酮类2 种，占1.94%；其他2 种，占3.45%；其代表性成分为乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙酸、苯乙醇，共占挥发性成分总量的75.79%，这些成分决定着液态发酵柿果醋的主要风味特征。固态发酵柿果醋确认匹配的挥发性成分有31 种，占挥发性成分总量的98.18%，包括酯类12 种，占总成分的43.76%；酸类6 种，占26.48%；醇类4 种，占13.51%；酮类4 种，占3%；酚类2 种，占3.18%；其他4 种，共占8.25%；其挥发性成分较多，且酯类所占比例相对较高，尤其是乙酸乙酯含量明显增加（存在于多种天然水果的芳香成分中，具有愉快的、轻微果香［21］）。固态发酵柿果醋不含正癸酸和油酸（具有不愉悦的气味），但含有一些香气特征较明显的酮类、酚类和烃类，如丁二酸单甲酯、5-氯戊酸乙酯、γ-壬内酯、苯甲酸苯乙酯、β-大马酮、丁香酚、2，4-二叔丁基酚、十五烯等，其中γ-壬内酯具有椰子果香和茴香香韵［22］；苯甲酸苯乙酯具有玫瑰和蜂蜜的香气；β-大马酮具有天然玫瑰花香，常用于仿制玫瑰、草莓等香精；丁香酚具有强烈且持久的香石竹气味，又有丁香油香气，可用于食用香精的调配［23］，这些成分经过相互协同，共同构成固态发酵柿果醋独特的香味。

表4　两种柿果醋中挥发性成分的GC-MS联用分析结果Table4　GC-MS analysis results of volatile components in two persimmon vinegars fermented by different methods

2.6对体外抗氧化活性的影响

果醋中含有大量的抗氧化物质，此类活性物质能够清除人体自由基，阻断自由基对生物大分子的损伤和氧化，在一定程度上达到预防糖尿病、心血管疾病和高血脂症的发生［24-25］，DPPH自由基和ABTS+·法被广泛用于评价果汁、酒及醋的抗氧化能力［26-28］。从图3可以看出，发酵方式对果醋的体外抗氧化能力影响显著。固态发酵柿果醋对DPPH自由基和ABTS+·的清除率显著高于液态发酵（P＜0.05），且与原浆相比差异不显著（P＞0.05）。一方面是由于固态发酵填充物中含有具有抗氧化功效的成分，如麸皮中含有的多酚、黄酮、VE、植酸等物质在醋酸发酵阶段溶出［29］；另一方面，固态发酵基质较丰富，部分物质在发酵过程中转化成了具有较强抗氧化活性的成分，其抗氧化能力下降较小，与果浆无明显差异，但显著高于液态发酵果醋。此外，与市场上常见的苹果醋、米醋相比，固态发酵柿果醋的体外抗氧化活性最高，液态发酵柿果醋、苹果醋次之，米醋最低，且相互之间差异显著。

图3　不同样品对DPPH自由基、ABTS+·的清除能力Fig.3　DPPH and ABTS+・ radical scavenging capacity of different vinegar samples

3　结 论

发酵方式对柿果醋感官品质和营养成分有显著影响。固态发酵柿果醋色泽光亮，酸味醇厚，具有柿果特有的清香和浓郁的醋香；固态发酵酸度升高较迅速且所得产品总酸、黄酮、多酚、蛋白质、氨基酸总含量均显著高于液态静置发酵果醋，甚至显著高于原浆；固态发酵柿果醋挥发性成分较多，且酯类化合物含量较高，尤其是乙酸乙酯含量明显增加，新增一些香气特征较明显的酮类、酚类和烃类，对其香味的构成具有正面影响；固态发酵柿果醋体外抗氧化能力更强，对DPPH自由基和ABTS+·的清除率均显著高于液态发酵柿果醋、苹果醋和米醋，与原浆相比略有下降，但无明显差异。固态发酵法酿制的柿果醋具有更好的感官与营养品质，更适于传统食醋酿制企业生产果醋。

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Effect of Fermentation Methods on Sensory and Nutritional Quality of Persimmon Vinegar

LUO Xiuli1，2， YANG Ying2， LU Shengmin1，2，*， ZHANG Chenlei3
（1. College of Food Science and Technology， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China；2. Key Laboratory of Fruits and Vegetables Postharvest and Processing Technology Research of Zhejiang Province， Institute of Food Science，Zhejiang Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310021， China； 3. Lanxi Eastern Spice Factory， Lanxi 321100， China）

Two fermentation methods， i.e.， static liquid-state fermentation and static solid-state fermentation， were applied to make persimmon vinegar from ‘Lanxi Red’ persimmon for the purpose of investigating the effects of fermentation methods on sensory quality， nutrient components， volatile compounds and antioxidant capability in vitro of persimmon vinegar. Results indicated that persimmon vinegar had rich fragrance， and soft and mellow sourness， and the sensory quality of vinegar made by static solid-state fermentation was better. Furthermore， the total acidity was up to 6.551 g/100 mL， and fl avones， polyphenol and protein contents were signifi cantly higher than those in static liquid state fermented vinegar and even persimmon pulp （P ＜ 0.05）. The total amino acid content in solid-state fermented persimmon vinegar was 0.778%，with essential amino acids accounting for 44.47% of the total amino acids， the contents of all amino acids except arginine were signifi cantly higher than those in liquid-state fermentation. The same tendency was found for volatile components. The content of ester compounds in solid state fermented samples was higher， especially for ethyl acetate （which showed an increase of about 10%）. The new occurrence of γ-nonanolactone， phenethyl benzoate， β-damascenone and eugenol，which contributed to special aroma characteristics， was only found in solid-state fermented persimmon vinegar， and these compounds were together responsible for its unique aroma and flavor. A higher antioxidant capability in vitro was also found in persimmon vinegar prepared by solid state fermentation， and it was slightly but not significantly lower when compared with that in the pulp （P ＞ 0.05）. From the perspective of both sensory and nutritional quality， the solid static state fermentation method is more suitable for traditional vinegar manufacturers to produce fruit vinegar.

persimmon vinegar； fermentation methods； sensory quality； nutritional quality； antioxidant activity

10.7506/spkx1002-6630-201619026

TS255.47

A

1002-6630（2016）19-0154-06

罗秀丽， 杨颖， 陆胜民， 等. 发酵方式对柿果醋感官与营养品质的影响［J］. 食品科学， 2016， 37（19）： 154-159. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201619026. http：//www.spkx.net.cn

LUO Xiuli， YANG Ying， LU Shengmin， et al. Effect of fermentation methods on sensory and nutritional quality of persimmon vinegar［J］. Food Science， 2016， 37（19）： 154-159. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201619026. http：//www.spkx.net.cn

2015-11-01

国家富民强县专项行动计划项目

罗秀丽（1990—），女，硕士研究生，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail：15857123964@163.com

陆胜民（1969—），男，研究员，博士，研究方向为食品科学。E-mail：lushengmin@hotmail.com