响应面法优化马蹄发酵果醋工艺研究

□ 余顺荣

天地壹号饮料股份有限公司

马蹄作为我们现阶段价值极高的一种营养物质，其中含有多种微量元素。除此之外，还包含维生素、蛋白质等。马蹄在现阶段的应用中较为广泛，经常以保健品的形式出现。除了能够调整人体血液中的血脂浓度外，同时还有一定的抗菌抗氧化作用。我国马蹄产量即为丰富，占据世界马蹄总量的95%。在中国境内，马蹄产量最多的要属贺州，因为马蹄与其它果实产品相比不易储藏，并且市场上的供求量比较小，因此由马蹄制作而成的产品种类比较少。经济的发展促进了人们生活水平的提高，同时在市场当中，马蹄产品也受到了广大群众的喜爱和认可，但是就目前市场上马蹄产品的种类和品质来说不足以满足市场的需求。随着市场多样化的发展，果醋类饮品已经得到了广大人民的关注，目前我国对于马蹄果醋的研究比较少，本文进行的试验主要是对此进行了研究。

材料与方法研究

实验材料。进行本试验研究，要选择新鲜的马蹄作为主要的材料，要保证所选择的马蹄没有受到病虫的侵害，还要选择市面上出售的白砂糖作为材料。此外要保证试验的成功，还要有必要的试剂，主要包括氢氧化钠、淀粉酶、果胶酶、酵母、醋酸菌等。

马蹄发酵果醋实验器材。研究响应面法优化马蹄发酵果醋工艺必须要具备以下仪器和设备：榨汁机、摇床、天平、恒温水浴锅、糖度计、酒精计等。

制作工序.（1）马蹄水解液的制备工艺流程：首先要把选择好的马蹄原材料进行清洗，之后把马蹄软化在榨汁机上进行榨汁，调节所需要的PH值以及马蹄汁的浓度并控制好温度，加入淀粉酶进行液化处理，最后经过糖化灭菌形成马蹄水解液。（2）马蹄果醋发酵制作程序：将准备好的马蹄水解液进行灭菌处理，然后调整马蹄水解液中糖的浓度和PH值进行酒精发酵，在酒精发酵的过程中要密切关注PH值的变化，当达到一定值时进行醋酸发酵，最后加入陈醋，再进行灭菌处理得到成品。

马蹄发酵果醋实验内容。本试验的目的主要是研究在怎样的条件下才能使酒精发酵的效率最高，相关研究表明，影响酒精发酵效率的因素主要有，酵母接种量、PH值以及发酵的温度和时间，因此本文进行了正交试验，研究这些因素对马蹄酒精发酵所产生的影响。

除了要对酒精发酵的影响条件进行研究之外，本试验还研究了醋酸发酵的影响因素。所选择的原材料是马蹄果酒，相关研究表明醋酸发酵会受到酒精浓度、转速和温度等因素的影响，所以在试验的过程中，我们先调节好发酵的PH值、糖度以及酸度，然后对其他影响因素进行研究。

结果与分析

马蹄酒精发酵使用工艺的确认。除了进行单因素条件试验研究马蹄的果酒酒精发酵的优化条件之外，还要进行正交试验，对可能影响马蹄酒精发酵效果的接种量、PH值、发酵的时间、发酵温度等因素进行研究，当酒精度达到最优时证明此条件下为最优的发酵条件。根据正交试验的具体数据我们发现PH值的大小对马蹄酒精发酵的影响最大，其次，温度和时间的影响也比较大，另外影响马蹄酒精发酵效率的因素是接种量。根据实验结果当中的各个数据，我们还能够得知，把发酵时的PH值设置成4.5，接种量控制在2%，并且温度为32度，发酵时间在6天的时候能够达到最好的酒精发酵效率。所以我们选择在此条件下得到的马蹄果酒进行醋酸发酵研究。

马蹄醋酸发酵工艺的确认。首先研究初始酒精浓度对马蹄醋酸发酵的影响，在确定一定的接种量和转速条件下改变酒精浓度，得到相应实验数据。由实验数据我们可以发现醋酸发酵的效率与酒精浓度呈现正比例关系，但是当酒精浓度达到13%的时候，就会抑制醋酸的发酵，同时醋酸发酵的效率会与发酵时间呈现负比例关系，当其他值不变，酒精的初始浓度调整为10%的时候，发酵6天时，醋酸发酵的效率最高。

然后我们又用相同的方法研究了转速和发酵温度，对马蹄醋酸发酵的影响。由实验数据研究发现醋酸发酵的效率与转速呈现正比例关系，但是在发酵过程中我们也需要考虑实际情况，不能将转速调的过快。由实验数据我们可以得知，温度在32度以上时，是醋酸菌生长的最适宜温度。

响应面试验分析。响应面试验的相关数据表明，响应面试验所建立的模型具有一定的显著性，对研究结果不会造成很大的误差，能够对马蹄果醋发酵工艺进行研究和测定。

通过本实验研究，我们发现接种量、PH值、发酵时间、发酵温度、转速、都会对马蹄果酒酒精发酵以及醋酸发酵产生影响，但是在确定最优发酵环境时，我们也需要考虑实际操作情况，如此才能够达到最好的发酵效果。