柚子柠檬葛根复合果醋的研制及其工艺优化

摘要：文章研究了柚子柠檬葛根复合果醋的研制及其工艺优化。首先，通过对柚子、柠檬和葛根进行混菌发酵，得到了具有特殊风味的复合果醋。在研制过程中，采用不同的发酵菌种和发酵温度，发现不同菌种对柚子柠檬葛根复合果醋的苦味物质含量有较大的影响，为了优化工艺，通过单因素实验和响应面分析对酵母菌接种量、植物乳杆菌接种量和初始糖度进行了优化。结果表明，当酵母菌接种量为0.4%、植物乳杆菌接种量为0.3%、初始糖度为17 °Bx、发酵时间为3 d时，酒精度为6.8%，最终经过醋酸发酵得到总酸（以醋酸计）含量为9.89 g/L的柚子柠檬葛根复合果醋。再添加白砂糖8.69%、原醋11.65%、葛根汁15.11%、柠檬汁5.79%，得到柚子柠檬葛根复合果醋饮料，感官评分预测值为86.91分，可以得到具有最佳口感、色泽和风味的柚子柠檬葛根复合果醋饮料。最后对柚子柠檬葛根复合果醋进行了基础的理化指标检验，柚子柠檬葛根复合果醋的可溶性固形物含量为7.7 g/100 mL，总酸（以醋酸计）含量为9.89 g/L。成功研制出一种具有特殊风味的柚子柠檬葛根复合果醋饮料，并对其工艺进行了优化，为后续复合果醋风味饮品的研发提供了参考。

关键词：复合果醋；柚子；葛根；工艺优化

中图分类号：TS264.22""""" 文献标志码：A"""" 文章编号：1000-9973（2024）11-0093-09

Development and Process Optimization of Pomelo， Lemon and Pueraria lobata Compound Fruit Vinegar

ZHOU Sen-lin1， ZHOU Wen-yue1， YANG Ming-long1， ZHANG Ya-jie2， SHI Zheng3*

（1.College of Food and Biological Engineering， Chengdu University， Chengdu 610106， China;

2.College of Foreign Languages and Cultures， Chengdu University of Technology，

Chengdu 610059， China; 3.College of Clinical Medicine/Affiliated Hospital，

Chengdu University， Chengdu 610081， China）

Abstract： In this paper， the development and process optimization of pomelo， lemon and Pueraria lobata compound fruit vinegar are studied. Firstly， compound fruit vinegar with a unique flavor is obtained by mixed fermentation of pomelo， lemon and Pueraria lobata. In the development process， different fermentation strains and temperatures are used， and it is found that different strains have a significant effect on the content of bitter substances of pomelo， lemon and Pueraria lobata compound fruit vinegar.In order to optimize the process， single factor experiment and response surface analysis are used to optimize the inoculation amount of yeast， the inoculation amount of Lactobacillus plantarum and initial sugar content. The results show that when the inoculation amount of yeast is 0.4%， the inoculation amount of Lactobacillus plantarum is 0.3%， the initial sugar content is 17 °Bx and the fermentation time is 3 d， the alcohol content is 6.8%. Finally， after acetic acid fermentation， a" kind of pomelo， lemon and Pueraria lobata compound fruit vinegar with total acid （calculated as acetic acid） content of 9.89 g/L is obtained，" and then add 8.69% white granulated sugar， 11.65% original vinegar， 15.11% Pueraria lobata juice and" 5.79% lemon juice， pomelo， lemon and Pueraria lobata compound fruit vinegar beverage is obtained. It is determined that the predicted value of sensory score is 86.91 points， and the pomelo， lemon and Pueraria lobata compound fruit vinegar beverage with the best taste， color and flavor can be obtained. Finally， the basic physicochemical indexes of pomelo， lemon and Pueraria lobata compound fruit vinegar are detected. The soluble solid content of the pomelo， lemon and Pueraria lobata compound fruit vinegar is 7.7 g/100 mL， and the total acid （calculated as acetic acid） content is 9.89 g/L.A kind of pomelo， lemon and Pueraria lobata compound fruit vinegar beverage with a special flavor is successfully developed， and its process is optimized， which has provided references for the development of compound fruit vinegar flavor drinks in the future.

Key words： compound fruit vinegar; pomelo; Pueraria lobata; process optimization

收稿日期：2024-05-06

基金项目：四川省科技厅农业科技成果转化资金项目（22NZZH0031）；四川省中医药管理局科研专项（2021MS189）；成都市金牛区医学会科研课题（JNKY2021-06）

作者简介：周森林（1996—），男，硕士，研究方向：药食同源。

*通信作者：时政（1983—），男，教授，博士，研究方向：天然产物活性研发。

梁平柚主产于重庆市梁平区，种植历史悠久，是独具特色的中国平顶型柚类代表品种[1]。现代研究表明柚子富含膳食纤维、果胶、植物多糖及黄酮类等营养成分，在预防心血管疾病、润肠便和降血糖等方面保健功效极佳[2-3]。柚子具有很强的抗氧化活性，尤其是其细胞抗氧化活性对胰脂肪酶有很强的抑制作用，梁平柚等柚子的半抑制浓度低于许多常见水果，同时柚子作为黄酮类化合物的良好日常来源，具有抗肥胖的潜力[3]。根据有关文献报道，柚子广泛应用于食品工业中，如柚子果酒发酵、柚子酸奶发酵、柚子复合果酱研制等[4-5]。但目前以柚子为主要原料的果醋产品较少，利用残次的柚子发酵成果醋产品既增加了柚子的深加工方式，又减少了产品的浪费。

葛根性凉味甘辛，有解表退热、生津、透疹、解酒等多种功能[6]。现代研究表明葛根主要含有黄酮类、萜类、甾体类、香豆素等化学成分，其中葛根素等黄酮类成分含量较高且活性明确，如葛根素具有降血脂、抗心律失常作用[7]；3′-甲氧基葛根素、大豆苷元、葛根素、3′-羟基葛根素等是葛根降血糖的潜在活性成分[8]。柠檬具有重要的营养、医药和保健价值，柠檬富含维生素、类黄酮、单萜类等多种活性成分和VC、钙、磷、VB2等多种微量元素，具有杀菌、美容养颜、清除自由基、预防坏血病和心血管动脉硬化等功效[9-10]。

果醋是一种以水果、浆果、坚果或蔬菜等为原料，通过微生物发酵制成的醋酸发酵产物，是一种具有独特口感和健康益处的调味品[11]。果醋的主要成分有醋酸、乙酸乙酯、乙酸丙酯等，这些成分能够赋予果醋独特的酸味和香气。此外，果醋还含有大量的维生素、矿物质和抗氧化物质，这些成分对人体健康有益。有研究结果表明，食用果醋会导致体重减轻、BMI变化、血压下降，葡萄糖、胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇值发生显著变化[12]。果醋作为一种具有丰富营养成分和健康益处的食品，它的研究和应用在学术领域具有重要的意义。

我国早已有对果醋产品的研究，但和发达国家相比，目前果醋产品在国内市场的占有率极低[11]。亟需在产品研发、工艺改进方面持续发力，扩充果醋的种类，进而把握住果醋市场的巨大潜力[13]。柠檬和柚子两种水果配合使用产生的协同作用可以有效提升其清除羟基自由基的能力[14]，葛根的加入可以提升果醋整体的营养价值。

本研究以梁平柚、安岳柠檬、葛根为主要原料[15]，选用合适的乳酸菌配合酵母菌和醋酸菌进行混合发酵，并通过单因素实验和响应面实验获得酒精发酵阶段的最优工艺参数。利用获得的最优工艺参数进行果醋发酵，以得到的柚子柠檬葛根复合果醋为主要原料，通过感官评价得到柚子柠檬葛根复合果醋饮料的最佳配方[16]。向果醋中加入葛根研制出一种新型的柚子柠檬葛根复合果醋饮品，为复合果醋的开发提供了新的思路，也为柚子产品的精细加工增加了新的方向。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料与菌种

梁平柚：波漩柚树种植专业合作社；安岳柠檬：山东壹亩地瓜农业科技有限公司；葛根（分装日期：2022年11月8日）：安徽古谯沐春康食品有限公司；白砂糖：市售；植物乳杆菌（批号：20220903）、短双歧杆菌（批号：20220727）、柠檬明串珠菌：山东中科嘉亿生物工程有限公司；安琪果酒专用酵母：安琪酵母股份有限公司；果醋菌：烟台帝伯仕自酿机有限公司。

1.1.2 试剂

柠檬苦素、柚皮苷、芦丁：成都曼思特生物科技有限公司；九水合硝酸铝、醋酸钾（乙酸钾）、无水乙醇、氢氧化钠、对二甲氨基苯甲醛、硫酸：成都市科隆化学品有限公司；二甘醇（二乙二醇）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；邻苯二甲酸氢钾：以达科技（泉州）有限公司；糖化酶、α-淀粉酶：深圳市乐福科技有限公司;果胶酶（批号：4220660510）：山东隆科特酶制剂有限公司；壳聚糖：山东陆海蓝圣生物科技股份有限公司；柠檬酸钠：日照金禾博源生化有限公司；一水柠檬酸：山东英轩实业股份有限公司。

1.2 仪器与设备

UV2700i紫外可见分光光度计 岛津仪器（苏州）有限公司；HC-3018R高速冷冻离心机 安徽中科中佳科学仪器有限公司；Aipli台式酸度计 衢州艾普计量仪器有限公司；JD2000-2电子天平 沈阳龙腾电子有限公司；FA2004电子分析天平 常州市幸运电子设备有限公司；RE2000B旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；SHB-Ⅳ双A型循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸有限公司；DK-98-Ⅱ电热恒温水浴锅 天津市泰斯特仪器有限公司；KQ-5000E数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；BSD-YF2200立式智能精密摇床 上海博迅医疗生物仪器股份有限公司；酒精计 河间市振岩仪器仪表厂；科技笔式酸度计、糖度计（0%～32%） 上海力辰邦西仪器科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 葛根汁的制备[17]

葛根干片→打浆→浸提→糊化→液化→糖化→过滤→装瓶备用。

打浆：按葛根∶水为1∶2的料水比打浆；浸提：浸提的最适工艺条件为料水比1∶5、浸提时间3 h、pH 8.5；糊化：将浸提好的葛根汁置于90 ℃水浴锅中30 min，使葛根汁中的淀粉糊化完全；液化：加入液化酶（α-淀粉酶）0.04%，保持温度在90 ℃，不断搅拌液化2 h，使淀粉完全液化；糖化：降温至60 ℃，加入糖化酶0.3%，保持温度在60 ℃，搅拌糖化2 h，使淀粉充分糖化；过滤：将80目滤布对折，包裹葛根酶解后的糖化糊，滤出汁液，去除葛根渣。滤出的汁液用布氏漏斗过9 mm定性滤纸抽滤2次得到澄清的葛根汁；装瓶：将葛根汁装入500 mL培养瓶中，用保鲜膜密封保存。

1.3.2.2 果汁的制备

预处理：将柠檬去皮、去籽，柚子去皮、去瓤、去籽；榨汁：柠檬与水的比例为1∶1进行榨汁，柚子预处理后直接榨汁；酶解：调整pH至4.0，加0.2%果胶酶，于50 ℃下保持4 h；灭酶：在85 ℃保温10 min；过滤：用4层纱布过滤，备用。

1.3.2.3 混合液的制备

复配：按照柚子汁∶柠檬汁∶葛根汁为3∶2∶1进行复配；杀菌：将复配后的果汁在70～75 ℃保温30 min；果汁调整：杀菌冷却后的果汁，利用柠檬酸钠和柠檬酸调整pH至4，添加白砂糖调整可溶性固形物值至16 °Bx。

1.3.2.4 酒精发酵

酵母活化：将安琪果酒酵母按料液比为1∶10加入到4%蔗糖溶液中，在30 ℃摇床中活化30 min，直至出现微小气泡;乳酸菌粉活化：取0.5 g乳酸菌粉置于100 mL 2%葡萄糖溶液中活化，在恒温水浴33 ℃下活化30 min；果汁和葛根汁的混合液接种0.3%乳酸菌和0.4%酵母菌，于30 ℃条件下进行发酵，每24 h取样一次，测定酒精度，直至酒精度不再升高即为酒精发酵终点，大约发酵72 h。

1.3.2.5 醋酸发酵

酒精发酵结束后用果汁或者酒精调整发酵液的酒精度。按照0.04%的接种量接入醋酸菌置于30 ℃的摇床培养箱中，在120 r/min下进行醋酸发酵。每24 h定时测定醋酸含量，发酵7 d。

1.3.2.6 澄清、过滤、灭菌

加入壳聚糖，进行澄清。先静置以除去大部分菌株代谢物的沉淀后，添加0.5%壳聚糖，处理1 h后，发酵液以8 000 r/min离心10 min，取上清液，于95 ℃条件下灭菌5 min，得到成品[18]。

1.3.3 发酵乳酸菌筛选

本研究以梁平柚、安岳柠檬和葛根为原料，在果醋发酵初始阶段分别将柠檬明串珠菌TR116、植物乳杆菌75、双歧杆菌发酵剂与安琪果酒酵母接入发酵罐中，在酵母菌接种量4%、乳酸菌接种量3%、醋酸菌接种量0.04%、初始糖度15 °Bx、酒精发酵3 d、醋酸发酵7 d的条件下，研究这3种乳酸菌对柚子柠檬葛根复合果醋成品中柠檬苦素、柚皮苷含量的影响，最终确定最适宜的乳酸菌种。

1.3.4 酒精发酵工艺条件优化

1.3.4.1 柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方优化单因素实验

以酒精度和可溶性固形物为检测指标，筛选出合适的酵母菌接种量、植物乳杆菌接种量、发酵时间和初始糖度，每天检测酒精度，发酵6 d。酵母菌接种量分别为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%，植物乳杆菌接种量分别为0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%，发酵时间分别为1，2，3，4，5 d，初始糖度分别为11，13，15，17，19 °Bx。

1.3.4.2 柚子柠檬葛根复合果醋酒精发酵阶段响应面优化实验

根据单因素实验数据，选择酵母菌接种量、乳酸菌接种量、初始糖度3个因素为自变量，以酒精度为响应值，使用响应面软件Design-Expert 12设计三因素三水平Box-Behnken实验，进行响应面分析实验，响应面实验设计因素水平见表1。

1.3.5 柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方优化

1.3.5.1 柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方优化单因素实验

在酒精发酵的最佳工艺基础上，以白砂糖添加量（4%、6%、8%、10%、12%）、原醋添加量（4%、8%、12%、16%、20%）、柠檬汁添加量（2%、4%、6%、8%、10%）、葛根汁添加量（5%、10%、15%、20%、25%）4个因素为研究对象进行单因素实验，以感官评分为指标，研究单个因素对柚子柠檬葛根复合果醋感官指标的影响。

1.3.5.2 柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方响应面优化实验

根据单因素实验数据，选择原醋添加量、白砂糖添加量、葛根汁添加量、柠檬汁添加量4个因素为自变量，以感官评分为响应值，使用响应面软件Design-Expert 12设计四因素三水平Box-Behnken实验，进行响应面分析实验，响应面实验因素水平设计见表2。

1.3.6 测定方法

1.3.6.1 理化指标的测定

总黄酮的测定：根据SN/T 4592—2016《出口食品中总黄酮的测定》的方法测定；酒精度的测定：根据GB 5009.225—2016《食品安全国家标准 酒中乙醇浓度的测定》中的酒精计法测定；总酸的测定：根据GB 12456—2021《食品安全国家标准 食品中总酸的测定》中的方法测定；pH值的测定：直接使用pH计测定；柚皮苷和柠檬苦素的测定：采用分光光度计法进行测定；可溶性固形物的测定：采用手持式折光仪进行测定。

1.3.6.2 微生物指标

参照GB 4789.3—2016测定大肠杆菌数，参照GB 4789.2—2022测定菌落总数。

1.3.6.3 感官评价

参考我国农业行业标准NY/T 2987—2016《绿色食品 果醋饮料》，以产品的色泽、香气、口感、组织状态作为感官评价项目，满分100分，制定柚子柠檬葛根复合果醋的感官评分标准，见表3。

1.3.7 数据处理

所有数据重复3次，数据均以“平均值±标准差”表示，使用SPSS 22.0进行数据分析，使用GraphPad Prism 8进行绘图，响应面部分数据使用Design-Expert 8.0.6.1进行分析。

2 结果与分析

2.1 发酵乳酸菌筛选结果与分析

由图1中a和图2中a可知柚皮苷和柠檬苦素的标准曲线，在酵母菌接种量为0.4%、乳酸菌接种量为0.3%、醋酸菌接种量为0.04%、初始糖度为15 °Bx、酒精发酵3 d、醋酸发酵7 d的情况下，由图1中b可知，未添加乳酸菌的发酵产物中柚皮苷含量最低，接种植物乳杆菌的发酵产物中柠檬苦素含量较低，显著低于添加柠檬明串珠菌和短双歧杆菌的发酵产物（P＜0.05）；由图2中b可知，未添加乳酸菌的发酵产物中柠檬苦素含量最高，接种植物乳杆菌的发酵产物中柠檬苦素含量最低，显著低于添加柠檬明串珠菌和短双歧杆菌的发酵产物（P＜0.05）。柚子中主要含有黄烷酮糖苷类化合物和柠檬苦素类化合物这两种苦味化合物，其中柠檬苦素为苦味的主要来源，过高的柠檬苦素含量对口感的影响很大[19]。柚皮苷作为梁平柚中的主要黄酮类化合物，与柚子的抗氧化性和对胰脂肪酶的抑制作用息息相关[3]。因此，选用植物乳杆菌作为后续实验接种的乳酸菌菌种。

2.2 酒精发酵工艺优化

2.2.1 酒精发酵工艺优化单因素实验结果

由图3中a可知酵母菌接种量对酒精度的影响，在乳酸菌接种量为0.3%、初始糖度为15 °Bx、酒精发酵时间为3 d的条件下，随着酵母菌添加量的增加，发酵产物中酒精度呈先上升后下降的趋势，酵母菌添加量为0.3%时酒精度达到最高值。因此，确定适宜的酵母菌接种量为0.3%。

由图3中b可知发酵时间对酒精度的影响，在酵母菌接种量为0.4%、乳酸菌接种量为0.3%、初始糖度为15 °Bx的条件下，在发酵时间为1～3 d时，发酵产物中酒精度呈升高的趋势，发酵时间为3 d时，酒精度达到最高值，发酵时间继续增加，酒精度下降。因此，确定适宜的发酵时间为3 d。

由图3中c可知乳酸菌接种量对酒精度的影响，在酵母菌接种量为0.4%、发酵时间为3 d、初始糖度为15 °Bx的条件下，随着乳酸菌接种量的增加，发酵产物中酒精度呈先上升后下降的趋势，乳酸菌接种量为0.3%时，酒精度达到最高值。因此，确定适宜的乳酸菌接种量为0.3%。

由图3中d可知初始糖度对酒精度的影响，在酵母菌接种量为0.4%、乳酸菌接种量为0.3%、发酵时间为3 d的条件下，随着初始糖度的增加，发酵产物中酒精度呈上升趋势。有研究表明，当醋酸发酵液的初始酒精度在6%～8%范围内时，既能提供醋酸菌生长所需的营养物质，也能保证醋酸菌正常的生长代谢[20]。故根据实验结果选择初始糖度17 °Bx作为后续实验的中间值。

2.2.2 酒精发酵工艺响应面优化实验结果与分析

根据过单因素实验结果，构建Box-Behnken中心组合设计实验模型，通过拟合二次方程确定最佳配方，以酒精度为响应值（Y），以初始糖度（A）、酵母菌接种量（B）、植物乳杆菌接种量（C）为自变量，进行响应面实验优化，响应面实验设计方案及结果见表4[21]。

利用Design-Expert 8.0.6软件对表7中的实验结果进行回归拟合，得到柚子复合果醋的酒精度（Y）对应初始糖度（A）、酵母菌接种量（B）和植物乳杆菌接种量（C）的二次多项回归方程为Y=6.17+0.65A+0.100B+0.025C+0.025AB-0.18AC-0.27BC。

由表5可知，得到的回归模型显著性检验F值为29.118 811 88，Plt;0.000 1，表明回归模型达到极显著水平；失拟项的F值为4.637 955 182，P=0.079 6gt;0.05，失拟项不显著，表示该模型成立，能够利用该模型预测分析柚子柠檬葛根复合果醋酒精发酵阶段的酒精度。经过响应面回归分析，得到酒精发酵阶段的最佳工艺：初始糖度为17.64 °Bx，酵母菌接种量为0.44%，植物乳杆菌添加量为0.28%，在此条件下得到柚子柠檬葛根复合果醋发酵液中酒精度为6.79%。为检验响应面分析结果的准确性，考虑到实际操作问题，将发酵工艺调整为初始糖度17 °Bx、酵母菌接种量0.4%、植物乳杆菌接种量0.3%、发酵温度30 ℃。在此条件下进行3次平行验证实验，得到酒精度为（6.72±0.41）%。与理论值相差不大，说明响应面所确定条件可作为优化后的发酵工艺条件。

2.3 柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方优化

2.3.1 柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方优化单因素实验

由图4中a可知葛根汁添加量对感官评分的影响，在葛根汁添加量为5%～15%时，感官评分呈上升趋势，表明葛根汁的添加增加了柚子柠檬葛根复合果醋的适口感，当葛根汁添加量大于15%时，柚子柠檬葛根复合果醋饮料中的葛根口感开始加重，掩盖了果醋本身的酸味，感官评分开始下降。因此，在本实验中优选葛根汁添加量为15%进行响应面实验[22]。

由图4中b可知白砂糖添加量对感官评分的影响，在葛根汁添加量为15%、原醋添加量为12%、柠檬汁添加量为6%的条件下，随着白砂糖添加量的增加，柚子柠檬葛根复合果醋饮料的感官评分呈先上升后下降的趋势，白砂糖添加量为8%时达到最高，表明白砂糖添加量在8%以下可以增加柚子柠檬葛根复合果醋的甜味，白砂糖添加量大于8%时，甜度过高，影响了柚子柠檬葛根复合果醋的整体口感。因此，在本实验中优选白砂糖添加量为8%进行响应面实验。

由图4中c可知原醋添加量对感官评分的影响，在葛根汁添加量为15%、白砂糖添加量为8%、柠檬汁添加量为6%的条件下，原醋添加量在4%～12%时，柚子柠檬葛根复合果醋饮料的感官评分呈上升趋势，当原醋添加量大于12%时，柚子柠檬葛根复合果醋饮料的感官评分明显下降，表明原醋添加量在12%以下可以保证柚子柠檬葛根复合果醋的原本口感，原醋添加量大于12%时，酸度过高，影响了柚子柠檬葛根复合果醋的整体口感。因此，在本实验中优选原醋添加量为12%进行响应面实验。

由图4中d可知柠檬汁添加量对感官评分的影响，在葛根汁添加量为15%、白砂糖添加量为8%、原醋添加量为12%的条件下，柠檬汁添加量在2%～6%时，柚子柠檬葛根复合果醋饮料的感官评分呈上升趋势，当柠檬汁添加量大于6%时，柚子柠檬葛根复合果醋饮料的感官评分明显下降，表明柠檬汁添加量在6%以下可以增加柚子柠檬葛根复合果醋的柠檬风味，柠檬汁添加量大于6%时，风味占比过重，影响了柚子柠檬葛根复合果醋的整体口感。因此，在本实验中优选柠檬汁添加量为6%进行响应面实验。

2.3.2 柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方响应面优化实验

2.3.2.1 响应面模型方差分析

利用Design-Expert 8.0.6.1软件对实验数据进行拟合分析，得到感官评分与原醋添加量、白砂糖添加量、葛根汁添加量、柠檬汁添加量之间二次回归模型：Y′=86.40-1.20A′+2.62B′-0.26C′-0.19D′+0.70A′B′-0.55A′C′-0.050A′D′+1.55B′C′-2.00B′D′+0.38C′D′-5.48A′2-4.05B′2-6.32C′2-4.19D′2。

由表7可知，复合果醋的感官评分回归模型显著性检验F值为9.386 156 681，Plt;0.000 1，表明回归模型达到极显著水平；失拟项的F值为2.403 478 593，P=0.206 5gt;0.05，失拟项不显著，表示该模型成立，能够利用该模型预测柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方条件对感官评分的影响[23]。其中，一次项B′和二次项A′2、B′2、C′2、D′2极显著。比较F值可知，影响柚子柠檬葛根复合果醋饮料感官评分的因素主次顺序为B′gt;A′gt;C′gt;D′。通过响应面优化分析得到柚子柠檬葛根复合果醋饮料的最佳配方参数为白砂糖添加量8.69%、原醋添加量11.65%、葛根汁添加量15.11%、柠檬汁添加量5.79%，制作的柚子柠檬葛根复合果醋饮料的感官评分预测值为86.91分[24]。

2.3.2.2 响应面分析

响应面曲面的陡峭程度能反映各因素交互作用对柚子柠檬葛根复合果醋饮料感官评分的影响，曲面陡峭程度越大，说明两因素交互作用越显著[25]；等高线的形状可反映交互作用的强弱，等高线呈椭圆形表示两个因素之间有显著交互作用，等高线呈圆形表示两个因素之间没有显著交互作用[26]。由图5可知，柚子柠檬葛根复合果醋饮料的感官评分随各因素的增大呈先升高后降低的趋势，同时各响应曲面陡峭程度适中，等高线呈圆形，说明各因素之间的交互作用很小，这与方差分析结果一致。

2.3.2.3 柚子柠檬葛根复合果醋饮料研制工艺响应面验证实验

利用Design-Expert 8.0.6软件对模型进行求解，得出柚子柠檬葛根复合果醋饮料研制的最佳工艺条件为白砂糖添加量8.69%、原醋添加量11.65%、葛根汁添加量15.11%、柠檬汁添加量5.79%，在此条件下得到的柚子柠檬葛根复合果醋饮料的感官评分理论值为86.91分。为方便实际操作，将柚子柠檬葛根复合果醋饮料的配方参数修正为白砂糖添加量9%、原醋添加量12%、葛根汁添加量15%、柠檬汁添加量6%，以此配方进行3组平行实验，得到的柚子柠檬葛根复合果醋饮料感官评分为（90.01±0.52）分，与理论值差异不显著（P＞0.05），表明响应面的实验值和回归方程预测值基本吻合，响应面模型所优化的柚子柠檬葛根复合果醋饮料配方稳定可靠[27]。

2.4 柚子柠檬葛根复合果醋的品质指标检测

2.4.1 理化指标

复合果醋的可溶性固形物含量为7.7 g/100 mL，总酸（以醋酸计）含量为9.89 g/L，符合NY/T 2987—2016《绿色食品 果醋饮料》中规定的果醋总酸（以乙酸计）含量需要大于3 g/L。

2.4.2 微生物指标

经检测，此复合果醋饮料的细菌总数＜100 CFU/mL，大肠菌数＜3 MPN/100 mL，致病菌未检出，符合国家农业部标准NY/T 2987—2016《绿色食品 果醋饮料》的要求。

3 结论

在柚子柠檬葛根复合果醋的酒精发酵阶段，以柚皮苷含量和柠檬苦素含量为指标，通过单因素实验筛选出植物乳杆菌作为酒精发酵阶段的最合适乳酸菌菌种。在接种植物乳杆菌和酵母菌的基础上通过单因素实验和响应面实验，以柚子柠檬葛根复合果醋中的酒精度得到酒精发酵阶段最佳的酿造工艺参数，即酵母菌接种量0.4%、植物乳杆菌接种量0.3%、初始糖度17 °Bx、发酵时间3 d，在此条件下得到酒精度为6.8%的产品，最终经过醋酸发酵得到总酸（以醋酸计）含量为9.89 g/L的柚子柠檬葛根复合果醋。以最优酿造工艺发酵的柚子柠檬葛根复合果醋为基准，进行柚子柠檬葛根复合果醋饮料各条件的筛选，在白砂糖添加量8.69%、原醋添加量11.65%、葛根汁添加量15.11%、柠檬汁添加量5.79%的条件下得到柚子柠檬葛根复合果醋饮料感官评分预测值为86.91分的最终产品。

通过对柚子柠檬葛根复合果醋的研制及其工艺优化的研究，为柚子和果醋的进一步开发和利用提供了有益的参考。在未来的实验中，研究使用不同醋酸菌进行醋酸发酵，以期找到最适合的发酵菌种，并加强对柚子柠檬葛根复合果醋营养成分的研究[28]，为其保健功能的发挥提供科学依据。

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