韩国玮 胡晓霞 杨戈斌
摘要:文章以黃芪、枸杞为原料,经果醋发酵流程酿造枸杞醋和黄芪醋,选择白砂糖添加量、菌种接种量和发酵时间3个因素,通过正交试验设置3个因素的3个水平,分别为白砂糖添加量0.3%、0.6%、0.9%(质量分数),菌种接种量0.5%、0.8%、1.0%(质量分数)和发酵时间8,9,10 h,并对所得酿造醋的感官指标、微生物指标和营养成分(矿质元素含量和氨基酸含量)进行对比分析。结果显示,在不同的酿造工艺下,两种果醋的菌落总数均符合国家标准;在感官评价中,枸杞果醋在第5种配比方式下、黄芪果醋在第2种配比方式下的感官评分达到满分(20分);在营养成分比较中,枸杞果醋在第5种配比方式下,赖氨酸和谷氨酸的含量最高,分别达到(59.48±0.84) μg/mL和(188.23±2.65) μg/mL,显著高于其他配比方式;黄芪果醋在第2种配比方式下,赖氨酸和丙氨酸的含量最高,分别达到(96.21±1.28) μg/mL和(109.85±0.51) μg/mL;在矿质元素方面,枸杞果醋在第5种配比方式下,钙、钠、钾和铁的含量均显著高于其他配比或酿造方式;黄芪果醋在9种配比处理下,第2种配比方式中钙和钠的含量显著高于其他配比或酿造方式。结果表明,在枸杞果醋的酿造中,可以选择0.9%白砂糖添加量、1.0%菌种接种量和10 h发酵的方式;黄芪果醋选择0.6%白砂糖添加量、0.8%菌种接种量和9 h发酵的方式,其营养价值和感官评价最优。
关键词:枸杞醋;黄芪醋;营养成分
中图分类号:TS264.22 文献标志码:A 文章编号:1000-9973(2023)04-0183-04
Abstract: In this paper, Astragalus membranaceus and Lycium barbarum are used as the raw materials to brew Lycium barbarum vinegar and Astragalus membranaceus vinegar through fruit vinegar fermentation process. Three factors including white granulated sugar addition amount, inoculation amount of bacteria and fermentation time are selected, and three levels of three factors are set through orthogonal test, namely, white granulated sugar addition amount 0.3%, 0.6%, 0.9% (mass fraction), inoculation amount of bacteria 0.5%, 0.8%, 1.0% (mass fraction) and fermentation time 8, 9, 10 h, and the sensory indexes, microbial indexes and nutrients (mineral element content and amino acid content) of the brewed vinegar are compared and analyzed. The results show that the total bacterial counts of the two kinds of fruit vinegar both meet the national standards under different brewing processes. In the sensory evaluation, the sensory scores of Lycium barbarum fruit vinegar under the fifth proportion and Astragalus membranaceus fruit vinegar under the second proportion reach the full score (20 points). In the comparison of nutrients, Lycium barbarum fruit vinegar under the fifth proportion, the content of lysine and glutamic acid is the highest, reaching (59.48±0.84) μg/mL and (188.23±2.65) μg/mL respectively, significantly higher than that under other proportions. Astragalus membranaceus fruit vinegar under the second proportion, the content of lysine and alanine is the highest, reaching (96.21±1.28) μg/mL and (109.85±0.51) μg/mL respectively. In terms of mineral elements, the content of calcium, sodium, potassium and iron in Lycium barbarum fruit vinegar under the fifth proportion is significantly higher than that under other proportions or brewing methods.Under the nine proportions of Astragalus membranaceus fruit vinegar, the content of calcium and sodium under the second proprtion is significantly higher than that under other proportions or brewing methods. The results show that 0.9% white granulated sugar, 1.0% inoculation amount of bacteria and 10 h fermentation time could be used in the brewing of Lycium barbarum fruit vinegar; 0.6% white granulatsed sugar,0.8% inoculation amount of bacteria and 9 h fermentation time could be used in the brewing of Astragalus membranaceus fruit vinegar, and its nutritional value and sensory evaluation are the best.
Key words: Lycium barbarum vinegar; Astragalus membranaceus vinegar; nutrients
醋是我国老百姓日常生活中一种常见且重要的调味料[1-3]。除了能够带给烹饪菜肴丰富的滋味外,由于其传统是以高粱作为发酵原料,通过微生物发酵作用,发酵原料中的营养成分,如蛋白质、糖类等可以分解转变成人体更易吸收的氨基酸、微生物或矿物质等。研究发现,这些物质对人体非常有益,可起到软化血管、杀菌、抗氧化、降血脂等功效[4-7]。
枸杞作为一味中国传统中药材,因其含有丰富的活性成分,如枸杞多糖、枸杞糖肽等,可以有效提高免疫力,有多种药理作用[8-9]。同时枸杞的口感较好,可以作为茶饮或者烹饪食材,滋味丰富且具有一定营养价值,是一种深受老百姓喜爱的药食同源植物;黄芪中含有较多的黄酮类、皂苷类和多糖物质,自古就被认定为一味名贵的中药材,同样具有提高人体自身免疫力、促进新陈代谢和抗氧化的作用[10-14]。
本文以枸杞、黄芪为主要研究对象,以果醋酿造工艺流程酿制枸杞醋和黄芪醋,选择白砂糖添加量、菌种接种量和发酵时间3个因素,通过正交试验设置3个因素的3个水平,分别为白砂糖添加量0.3%、0.6%、0.9%(质量分数),菌种接种量0.5%、0.8%、1.0%(质量分数)和发酵时间8,9,10 h,对最佳发酵流程下的感官指标、微生物指标(菌落总数)和营养成分(矿质元素和氨基酸含量)進行分析,以期丰富果醋产品品类,为开发枸杞和黄芪的加工产品提供理论支持。
1 材料和方法
1.1 材料
黄芪、枸杞、白砂糖:市售;TB10.2 醋酸菌:杭州可文生物科技有限公司。
1.2 试剂
氨基酸、柠檬酸:安庆知之光学科技有限公司。
1.3 主要仪器和设备
ATD-500型分析天平、DG-1000型液相色谱仪、BIE-40A型发酵罐 宁夏宏宇试验仪器有限公司。
1.4 方法
1.4.1 两种果醋的制作过程
将枸杞和黄芪果肉洗净、榨汁,过滤至可溶性固形物含量为12 °Bx,加入白砂糖。接入酵母进行发酵,至糖度不再下降后,再接入醋酸菌,于33 ℃继续发酵后,灭菌、陈酿获得果醋。
其中白砂糖添加量(果汁质量比)、醋酸菌接种量(果汁质量比)及发酵时间按表1要求进行。
1.4.2 两种果醋的感官评价
邀请8名专业人员对所得果醋进行感官评价,感官评分标准见表2。
1.4.3 两种果醋的微生物检验
按照GB 4789.2-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》的方法进行测定。
1.4.4 两种果醋的营养成分分析
1.4.4.1 氨基酸含量
参考赵博等[15]的方法测定两种果醋中脯氨酸、酪氨酸、赖氨酸、谷氨酸和丙氨酸5种氨基酸的含量。
1.4.4.2 矿质元素含量
参考王鹏等[16]的方法测定两种果醋中的钙、钠、钾和铁4种矿质元素的含量。
1.4.5 数据分析
本文所有数据图表均经Excel 2010进行统计绘制,数据分析经SPSS 13.0进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 两种果醋在不同配比下的感官评价
以表2的评分标准进行评价,评价总分为20分。由图1可知,两种果醋在每种配比下的感官评价总分差异不大,总体都保持在15分以上。其中,枸杞醋的第5种配比和黄芪醋的第2种配比均达到满分20分,体现为香味醇厚,酸味适中,醋液整体清亮,无杂质。枸杞醋在第3种配比方式和第6种配比方式下评分最低,仅为16分。这两种配比的问题分别为:第3种方式下酸味过重,这可能是由于枸杞本身含糖量较低,添加糖分也较少时经菌种发酵产生了较多的醋酸;第6种方式下的醋液不够清亮,有明显的杂质。黄芪醋的9种配比方式下,第6种配比方式的评分仅为15分,出现了酸味过重且液体杂质较多的情况,整体品尝体验较其他配比方式差。
2.2 两种果醋在不同配比下的微生物数量
由表3可知,枸杞醋、黄芪醋在9种不同配比情况下,细菌总数均小于500 CFU/mL,符合国家食品安全标准[17]。
2.3 两种果醋在不同配比下的营养成分分析
2.3.1 氨基酸含量对比分析
两种果醋在9种配比方式下的氨基酸含量见表4。
由表4可知,枸杞醋和黄芪醋在所检测的氨基酸品类上含量较高。其中枸杞果醋在第5种配比方式下的脯氨酸和谷氨酸的含量最高,分别达到(59.48±0.84) μg/mL和(188.23±2.65) μg/mL,显著高于其他配比方式;在第4种配比方式下,枸杞果醋的酪氨酸含量较高;在第6种配比方式下,赖氨酸的含量较高;在第3种配比方式下,丙氨酸的含量较高。
黄芪果醋在不同配比方式下,氨基酸含量也有相似的情况。其中,在第2种配比方式下,赖氨酸和丙氨酸的含量最高,分别达到(96.21±1.28) μg/mL和(109.85±0.51) μg/mL,在第4种配比下,脯氨酸的含量最高;在第6种配比下,酪氨酸含量最高;在第1种配比下,谷氨酸的含量最高。
两种果醋的氨基酸含量有所差异,这可能与两种食材本身的营养物质组成有关[18-19];处理之间的差异应该与白砂糖添加量、菌种接种量和酿造时间等酿造工艺有关[20-23]。
2.3.2 矿质元素含量对比分析
由表5可知,两种果醋在9种不同配比下,钙、钠、钾、铁4种矿质元素含量均有一定程度的不同。在枸杞果醋的9种配比下,第5种配比方式下钙、钠、钾和铁的含量均显著高于其他配比方式;在黄芪果醋的9种配比下,第2种配比方式下钙和钠的含量也显著高于其他配比方式。同时,这两种果醋所测的4种矿质元素含量有一些差异,这可能是由于枸杞和黄芪本身所含的矿质元素不同,经过发酵过程后,矿质元素也会有所差异[24-26]。
3 结论
本文以黄芪和枸杞为发酵原料,通过调整酿造过程中的白砂糖添加量、菌种接种量和酿造时间,固定其他因素和酿造方法,酿造成果醋,并研究两种果醋的感官指标、菌落总数和营养指标(氨基酸含量、矿质元素含量)。可以看到,在不同的酿造工艺下,两种果醋的菌落总数均符合国家标准;在感官评价中,枸杞果醋在第5种配比方式下、黄芪果醋在第2种配比方式下的感官评分达到满分(20分)的水平;在营养成分比较中,枸杞果醋在第5种配比下,赖氨酸和谷氨酸的含量最高,分别达到(59.48±0.84) μg/mL和(188.23±2.65) μg/mL,显著高于其他配比方式;黄芪果醋在第2种配比下赖氨酸和丙氨酸的含量最高,分别达到(96.21±1.28) μg/mL和(109.85±0.51) μg/mL;在矿质元素方面,枸杞果醋在第5种配比方式下,钙、钠、钾和铁的含量均显著高于其他配比方式;在黄芪果醋的9种配比下,第2种配比方式下钙和钠的含量显著高于其他配比方式。因此可以推断,在枸杞果醋的酿造中,可以选择0.9%白砂糖添加量、1.0%菌种接种量和10 h发酵的方式;黄芪果醋选择0.6%白砂糖添加量、0.8%菌种接种量和9 h发酵的方式,其营养价值和感官评价最优。
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