菠萝石榴混合果醋的研制

段依梦 张卫华 邹小欠

得其最佳工艺参数为菠萝汁和石榴汁的体积比为2∶1;酒精发酵的温度为27 ℃，酵母接種量为4%，发酵时间为5 d;醋酸发酵温度为31 ℃，醋酸菌接种量为7%，发酵时间为3 d;果醋澄清试验中硅胶添加量为300 mg/L，作用果醋持续40 min，透光率接近90.1%。此条件下得到每100  mL总含酸量为5.0 g，色泽为浅红色，同时具有石榴和菠萝风味，酸味可口的菠萝石榴混合果醋。

关键词 菠萝;石榴;果醋

中图分类号 TS255.47文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）19-0178-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.19.052

Abstract Pineapple and pomegranate mixed fruit vinegar was prepared by single factor experiment and orthogonal experiment.The best process parameters were as follows：pineapple juice and pomegranate juice volume ratio was 2∶1;the temperature of alcohol fermentation was 27 ℃，the inoculation amount of yeast was 4%，the fermentation time was 5 days;the fermentation temperature of acetic acid was 31 °C，the inoculum of acetic acid bacteria was 7%，the fermentation time was 3 days;the addition of silica gel in the clarification experiment of fruit vinegar was 300 mg/L，the effect of fruit vinegar lasted for 40 min，the light transmittance was close to 90.1%.Sour and delicious pineapple pomegranate mixed fruit vinegar was obtained，in which the total acid content per 100  mL was 5.0 g，the color was light red，with pomegranate and pineapple flavor.

Key words Pineapple;Pomegranate;Fruit vinegar

菠萝是热带、亚热带特产水果，主要种植在海南、台湾等地区，口味独特，味甘甜且多汁，因其具有丰富的药用和食用价值，故深受人们的喜爱。菠萝发酵的果醋醋酸含量较高[1]，成品清亮透明，含有氨基酸、维生素等丰富的营养物质以及酯类、烃类、醛类等生物活性物质[2]，具有提神、缓解疲劳等功效。石榴以维生素C含量高而著称，其性质温和，氨基酸种类丰富，含有大量的有机酸[3]，营养价值较高。从药用价值上来讲，其具有收敛、涩肠、止痢、美容养颜等作用[4]。有研究指出，石榴有抗氧化和抗衰老的功效，可以提高人体抵御疾病的能力[5-6] 。其果肉含有多酚成分，包括五倍子酸（有机酸）、安石榴林、安石榴苷等[7]，这些成分均表现出明显的耐氧化活性，提升机体抵御过剩自由基的能力[8]，进而最大程度地降低心脏病风险[9]。石榴果醋同菠萝果醋一样，具有丰富的药用和食用价值，且具有石榴的风味和食用醋的口感，是一种新型的复合型饮料[10]。

以菠萝和石榴为原料，可以开发出富含有机酸和氨基酸等多种营养物质、具有特殊保健功能的菠萝石榴混合果醋[11-15]，集美味、营养、保健、食疗于一体，具有广阔的消费市场和开发前景[16]。笔者选用菠萝和石榴为主要原料，对其进行酒精发酵、醋酸发酵和调配，拟研制出色泽自然、风味纯正、营养丰富的混合型果醋。

1 材料与方法

1.1 材料

菠萝（海南海口市菠萝）;石榴（怀远亚太石榴）;干酵母（安琪酵母）;醋酸菌（山东玉园牌活性醋酸菌）;果胶酶、硅胶、葡萄糖（均为食品级）。

1.2 设备 榨汁机，手持糖度计，酒精度计;YW24L1不锈钢高压锅（上海苏泊尔沃克尔专卖店）;L550  离心机（江苏圣力离心机制造有限公司）;HH-WO（1 L） 水浴锅（郑州予创仪器设备有限公司）;EX10201ZH电子天平（西杰天平（北京）仪器有限公司）;202-4B电热恒温鼓风干燥箱（鹤壁冶金机械设备有限公司）;SPX-150 生化恒温培养箱（嘉兴中新医疗仪器有限公司）;721型分光光度计（杭州科晓化工仪器设备有限公司）。

1.3 工艺流程 菠萝石榴果醋加工工艺流程见图1。

1.4 方法

1.4.1 原料制备。

将菠萝去皮、清洗、切块、榨汁备用;将石榴去皮、去籽之后榨汁，分别向果汁液里加入质量分数为0.2%的果胶酶，温度控制在50 ℃条件下[17]，并在65 ℃条件下灭酶20 min，然后过滤得到果汁装瓶备用。

1.4.2 混合比试验。

设计感官评分试验，选择适宜的菠萝汁和石榴汁混合体积比，设置5组（3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3），2种果汁混合后体积为100 mL，控制酒精发酵的温度25 ℃，接种酵母5%，发酵4 d;醋酸发酵温度为30 ℃，接种8%的醋酸菌，发酵4 d。得成品，根据感官评分，确定果汁混合配比。感官评分标准见表1。

1.4.3 酒精发酵试验。

由手持糖度计测得原料糖度为13.5%，设计酒精发酵单因素试验和正交试验，以酒精度作为测定指标，酒精度使用酒精度测量计测定[17]，当酒精度≥8%、总糖质量分数在0.8%以内时，即可转入醋酸发酵[18]。

酵母接种量单因素试验：取100 mL的混合果汁，分别加入1%、2%、3%、4%、5%酵母菌，在27 ℃恒温箱中培养5 d。发酵温度单因素试验：取100  mL混合果汁，接种4%酵母菌，分别在21、23、25、27、29 ℃的恒温箱中发酵5 d。酒精发酵时间单因素试验：接种量为4%，温度控制在27 ℃，分别在第2、3、4、5、6天测定酒精度。

在上述单因素试验基础上设计酒精发酵正交试验（表2）。

1.4.4 醋酸发酵试验。

设计醋酸发酵单因素试验和正交试验，以酸度作为测定指标，使用酸碱滴定法测定酸度，确定醋酸发酵的最优条件。

醋酸菌接种量单因素试验：取100  mL的混合果酒，分别接种 5%、7%、9%、11%、13%的醋酸菌，在31 ℃的恒温箱发酵3 d。发酵温度单因素试验：取100  mL的混合果酒，接种7%的醋酸菌，在27、29、31、33、35 ℃恒温箱内发酵3 d。发酵时间单因素试验：取100  mL的混合果酒，接种7%的醋酸菌，在31 ℃条件下发酵，在第1、3、5、7、9天测定酸度。

在上述单因素试验基础上设计醋酸发酵正交试验。

1.4.5 果醋澄清试验。

果醋在加工贮藏过程中由于蛋白质、果胶、纤维素等多种大分子物质以及一些金属离子的存在，会在氧气与光线的作用下产生化合和凝聚等变化，导致果醋加工过程出现沉淀浑浊[19]，因此，果醋发酵过后一般需要进行澄清试验。果醋澄清试验设计如下：

取5组发酵得到的果醋，分别添加硅胶100、200、300、400、500 mg/L，并在5 000 r/min条件下离心处理;同样，设置添加等量硅胶，作用时间为10、20、30、40、50 min，采用分光光度法，在680 nm波长下测定溶液的透光率，每组测量3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 最佳原料配比结果

由表4可知，菠萝汁∶石榴汁混合比为2∶1时，获得的果醋较为澄清，透光一般，颜色呈浅红色，酸味可口，具有2种果实的风味，感官评分最高（86.5分）。

2.2 酒精发酵试验结果

2.2.1 接种量对酒精发酵的影响。由图2可知，在低浓度接种量时，酒精度随接种量的升高而升高;当接种量为 4%时，酒精度最高;但随着接种量继续升高，酒精度有下降趋势，分析原因可能是接种量过大，酵母本身生命活动所消耗的糖随之增加，从而导致酒精度降低，不利于酒精的产生。从节约成本和所需合适的酒精度的角度考虑，接种酵母量以4%较为合适。

2.2.2 发酵温度对酒精发酵的影响。

由图3可知，酒精度随发酵温度的升高而升高，当温度超过27 ℃时，酒精度急剧下降，分析原因可能是温度过高，超出酵母发酵最适温度，导致酒精发酵无法完成。发酵温度为27 ℃时，最接近醋酸发酵所需酒精度，因此发酵温度以27 ℃较好。

2.2.3 发酵时间对酒精发酵的影响。

由图4可知，发酵前期，测得的酒精度比较低，随着发酵的进行，酒精度逐渐增高，发酵至第5天，酒精度最高，超过5 d后，酒精度开始下降，分析原因可能是时间过长容易产生菌体污染或酒精被利用生成别的物质。为获得所需要的酒精度，可选择发酵时间为3～5 d。

2.2.4 酒精发酵的正交试验结果。

由表5可知，各因素对试验指标的影响程度为RC>RB>RA，即发酵时间>发酵温度>接種量。同时由k结果可以分析出：酒精发酵的最佳组合为A2B2C3，酒精度为8.3%（≥8.0%），进一步验证分析发现，酒精发酵实际最佳组合也为A2B2C3，可以确定酒精发酵的最佳组合为A2B2C3，即最佳工艺条件为27 ℃，发酵5 d，酵母接种量为4%。

2.3 醋酸发酵试验结果

2.3.1 接种量对醋酸发酵的影响。

由图5可知，在低浓度醋酸菌接种量时，酸度随接种量的增加而增加，当醋酸菌接种量为7%～11%时，酸度较高且有微小的升高趋势，但接种量持续增加，酸度开始下降，其主要原因是醋酸菌体浓度过高需要消耗更多的物质，溶氧量降低，菌体产酸的能力降低，因此选用7%～11%的醋酸菌接种量较好。

2.3.2 发酵温度对醋酸发酵的影响

由图6可知，温度在27～31 ℃时，酸度随温度升高而增加，温度达31 ℃时，酸度最高。但31 ℃后，酸度随着温度升高而降低，分析其原因可能是温度过高抑制了醋酸菌活性，或是产物在温度高的情况下易挥发，不利于醋酸的产生，因此为了获得适宜酸度，醋酸发酵温度控制在29～33 ℃较好。

2.3.3 发酵时间对醋酸发酵的影响。由图7可知，醋酸发酵前期，由于底物充足，醋酸菌活性较高，产酸量也因此较高，当发酵至3 d后，酸度开始下降，分析原因可能是底物不充足，醋酸发酵已经完成，同时，随着发酵天数的增加，产生的酸性物质再次被菌体利用或者挥发。因此醋酸发酵适宜发酵时间为2～3 d。

2.3.4 醋酸发酵的正交试验结果。

由表6可知，各因素对试验指标的影响程度为RB>RA>RC，即发酵温度>接种量>发酵时间。同时由k值结果可以分析出醋酸发酵的最佳组合为A1B2C2，酸度为5.51 g/dL，进一步验证分析发现，醋酸发酵实际最佳组合也为A1B2C2，因此可以确定醋酸发酵的最佳组合为A1B2C2，即31 ℃条件下，发酵3 d，醋酸菌接种量为7%。

2.4 果醋澄清试验结果

2.4.1 硅胶添加量对透光率的影响。

从图8可知，果醋的透光率随硅胶添加量的增加而升高，当硅胶量为300 mg/L时，透光率达90.1%，硅胶添加量继续增长时，果醋的透光率逐渐趋于平稳。从节约成本的角度出发，可将硅胶的用量定为300 mg/L。

2.4.2 硅胶作用时间对透光率的影响。

由图9可知，30 ℃条件下，硅胶添加量为300 mg/L时，前期透光率随着时间的延长增长速度较快，当硅胶作用时间延长至40 min时，透光率较高，澄清效果很好，透光率达90.2%。但是随着时间的增长，透光率最终趋于平缓。为了节约工艺时间，确定硅胶作用时间为40 min，由此得到的试验结果最理想。

3 讨论与结论

发酵型果醋在我国主要以2种形式产品存在：一种是由单一原料发酵而成的果醋产品，如石榴醋、苹果醋等;另一种是由2种或2种以上果汁混合发酵而成的混合果醋产品[20]，该试验的最终产品为后者。现阶段，我国在果醋加工方面的研究已经有很多，如陈曦等[21]采用蓝莓作为原料，在单因素试验的基础上应用响应面优化试验组合，最终优化得出蓝莓果醋的发酵工艺条件为发酵温度30 ℃，初始pH 4.0，初始酒精度7.0%，转速202 r/min，发酵5 d，由此获得的蓝莓果醋产品口感纯正，有浓郁的醋香味。王宇鸿等[22]以番木瓜与菠萝作为混合果醋的原料，经过正交试验确定番木瓜-菠萝果醋的最佳加工工艺条件为混合果汁配比3∶2（番木瓜∶菠萝），配合添加200 mg/L的果胶酶，酒精发酵温度25 ℃下，初始糖度16°Bx，酵母菌接种量13%，控制其酒精度在10%左右，醋酸发酵温度30 ℃，醋酸菌接种量12%。

该研究通过单因素和正交试验得出，菠萝石榴果醋的最佳制作配方，即菠萝汁与石榴汁混合比2∶1; 27 ℃下，发酵5 d，酵母接种量4%为酒精发酵阶段的最佳工艺条件;接种7%醋酸菌，31 ℃下，发酵3 d为醋酸发酵的最佳工艺条件;最后，果醋澄清阶段，果胶用量为300 mg/L，作用时间持续40 min为最佳条件。

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