杜蘇萌 趙金安 趙潤柱

（太原工業(yè)學(xué)院 環(huán)境與安全工程系，山西 太原030008）

山西的紅棗資源很豐富，像太谷紅棗、臨猗梨棗等，棗果深受當(dāng)?shù)厝藗兊南矏?，但目前在該地區(qū)，紅棗加工業(yè)仍比較落后，棗的消費(fèi)基本還是直接食用，粗加工較多，產(chǎn)品形式表現(xiàn)為直接包裝原棗，或加工成蜜棗、棗醬等，深加工產(chǎn)品很少[1－2].紅棗是傳統(tǒng)的滋補(bǔ)佳品，果肉含有豐富的營養(yǎng)成分，棗果及其加工品在國內(nèi)有很好的市場前景，紅棗汁經(jīng)過液態(tài)發(fā)酵后可以制作風(fēng)味獨(dú)特的果醋，卻不丟失棗中豐富的營養(yǎng)元素，這將是棗果深加工的的一個(gè)發(fā)展趨勢，并且充實(shí)山西多以淀粉為原料，一般是以小米、玉米、高粱為主料，伴以麩皮、谷糠輔料，經(jīng)過糖化、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵過程，多采用傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵法陳釀而成的老陳醋市場[3－4].果醋是多以水果加工的下腳料為主要原料，經(jīng)液態(tài)酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵釀制而成頗具風(fēng)味的調(diào)味品，果醋在歐美國家比較常見，在我國起步晚、發(fā)展也比較遲緩[5－6].本研究以落地棗為原料，經(jīng)切除腐爛棗后榨成棗汁，利用從腐爛蘋果中篩選的酵母菌和醋酸菌液態(tài)發(fā)酵各一周制成風(fēng)味獨(dú)特的紅棗醋，并在整個(gè)發(fā)酵過程中設(shè)定不同發(fā)酵條件，研究棗汁中還原糖、總糖、酒精度、總酸的變化[7].

1 材料

1.1 試劑

果膠酶（鶴壁市百惠生物科技有限公司購買）

葡萄糖溶液（質(zhì)量百分比1%）

菲林甲液（0.025g次甲基藍(lán)，7.5g硫酸銅，蒸餾水500ml）

菲林乙液（75g氫氧化鈉，50g酒石酸鉀鈉，4g亞鐵氰化鉀，蒸餾水500ml）

重鉻酸鉀溶液（0.017mol／L）（4.903g重鉻酸鉀，蒸餾水1 000mL）

硫代硫酸鈉（0.1mol／L）（25g硫代硫酸鈉，蒸餾水1 000mL）

瓊脂（食品級）、酒石酸鉀鈉、次甲基藍(lán)、濃硫酸、碘化鉀、淀粉（1%）、鹽酸（6N）

1.2 菌株

從腐爛的蘋果中篩選出3株酵母菌，3株醋酸菌.

1.3 培養(yǎng)基

酵母菌固態(tài)培養(yǎng)基:11波林麥芽汁100ml，瓊脂2g.

醋酸菌固態(tài)培養(yǎng)基:酵母膏1克，葡萄糖1克，碳酸鈣1克，瓊脂2.5克，水100mL.

醋酸菌液體培養(yǎng)基:酵母粉10g，葡萄糖10g，pH為5.5，水1 000mL滅菌后加入酒精（食用級）40mL置于0.1MPa滅菌20min.

2 方法

2.1 菌種的篩選

將蘋果的腐爛部分切一小塊，用無菌水進(jìn)行溶解，配制10－3，10－4，10－5的3個(gè)稀釋梯度，均勻倒于上述酵母菌固態(tài)培養(yǎng)基和醋酸菌固態(tài)培養(yǎng)基，放于30℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)，待長出單菌落后，觀察菌落形態(tài)并在顯微鏡下觀察酵母菌和醋酸菌的單細(xì)胞形態(tài)，然后將酵母菌和醋酸菌單菌落分別劃線分離于新配置的上述固態(tài)培養(yǎng)基，置于30℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)3～5d后，取出置于4℃冰箱保存待用.

2.2 棗汁中還原糖含量的測定

1）標(biāo)定菲林試劑溶液:取兩個(gè)150ml錐形瓶，分別加入5.0ml菲林乙液，5.0ml甲液，并加水10ml，從滴定管先預(yù)加約9ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為1%的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，電爐加熱至沸，然后以1滴／s的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，直至溶液中藍(lán)色剛好褪去并出現(xiàn)淡黃色為終點(diǎn)，記錄消耗的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液總體積，平行操作2份，取平均值.

2）樣品溶液預(yù)測:同上述一樣，取兩個(gè)150ml錐形瓶，分別加入5.0ml菲林乙液，5.0ml甲液，并加水10ml，置于電爐加熱至沸騰，在沸騰狀態(tài)下以先快后慢的速度，從滴定管中滴加樣品溶液，待溶液顏色變淺時(shí)，以1滴／s的速度滴定，直至溶液藍(lán)色褪去出現(xiàn)亮黃色停止滴定.記錄消耗樣液的總體積.

3）樣品溶液測定:同上述一樣，取兩個(gè)150ml錐形瓶，分別加入5.0ml菲林乙液，5.0ml甲液，并加水10ml，從滴定管中快速滴加比預(yù)測體積少1ml的樣品溶液，然后在沸騰狀態(tài)下以1滴／s的速度滴定至終點(diǎn).記錄消耗樣液的總體積，平行操作2份，取平均樣品消耗體積.按以下公式算出還原糖的含量

X（以葡萄糖計(jì)，%）＝（C×V1×V／（M×V2×1 000）

式中:X—樣品中還原糖的質(zhì)量百分比；M—樣品質(zhì)量，g；C—葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mg／ml；V—樣品定容體積，ml，V1—滴定10ml菲林溶液時(shí)消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；V2—測定時(shí)平均消耗樣品溶液的體積，ml.

4）總糖水解:取100ml容量瓶，加入水解液量50ml，鹽酸5ml，置于67℃～69℃水浴鍋中水解10min左右取出錐形瓶，冷卻后加2滴甲基紅指示液，用氫氧化鈉（質(zhì)量百分比20%）溶液中和至中性，加水至刻度搖勻.最后測定水解還原糖總量，步驟同上.總糖按以下公式計(jì)算

M1:直接滴定法中10mL堿性酒石酸銅相當(dāng)于轉(zhuǎn)化糖量（mg）；V1:樣品處理液的總體積（mL）；V2:測總糖取用水解液體積（mL）；M:樣品質(zhì)量（g）；

2.3 蒸餾法測定酒精度

取50mL樣品于250mL玻璃蒸餾器中，加25mL水，100mL容量瓶收集餾出液50mL.200mL三角瓶中加入10mL溜出液，10mL重鉻酸鉀溶液，濃硫酸5mL，置于電爐使瓶中溶液輕微煮沸10min，冷卻后全部轉(zhuǎn)入500mL三角瓶中后，用硫代硫酸鈉溶液滴定，溶液顏色有橙色變?yōu)闇\黃色時(shí)加入5mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定直至溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)榫G色為終點(diǎn)，記錄消耗硫代硫酸鈉體積.乙醇含量按照以下公式計(jì)算:式中V1:加入重鉻酸鉀體積（ml）；M1:重鉻酸鉀摩爾濃度；V:消耗硫代硫酸鈉體積（ml）；M:硫代硫酸鈉摩爾濃度；0.069是消耗1mmol重鉻酸鉀氧化的乙醇克數(shù)；b:蒸餾后的體積數(shù).

2.4 總酸測定

取250ml三角瓶，加入5ml樣品液，蒸餾水50ml，同時(shí)加兩滴酚酞（1%）搖勻，20℃下用0.1%mol／L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，并保持30s不褪色為終點(diǎn)，記錄NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積（V1），做2個(gè)平行，取平均值.按照以下公式計(jì)算樣品總酸:

式中c—?dú)溲趸c濃度（mol／l），K—乙醇換算系數(shù)，V0—空白試驗(yàn)消耗氫氧化鈉體積（ml），V1—樣品消耗氫氧化鈉體積（ml），V2—樣品消耗體積.

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)果

圖1至圖6顯示全部結(jié)果.

圖1 醋酸菌攝像顯微鏡鏡檢圖片

圖2 酵母菌攝像顯微鏡鏡檢圖片

圖3 還原糖濃度在5d內(nèi)的變化曲線圖

圖4 總糖濃度在5d內(nèi)的變化圖

圖5 酒精發(fā)酵5d內(nèi)的變化曲線圖

圖6 醋酸發(fā)酵5d內(nèi)的變化曲線圖

3.2 討論

攝像顯微鏡下觀察醋酸菌和酵母菌的形態(tài)特點(diǎn)，符合《伯爵氏細(xì)菌鑒定手冊》上對醋酸菌的酵母菌的形態(tài)特征描述，說明從腐爛的蘋果中篩選的就是醋酸菌和酵母菌，要鑒定到種，還必須進(jìn)行基因測定，從圖3看出在發(fā)酵第2d還原糖含量最高，這可能是隨著總糖不斷轉(zhuǎn)化成還原糖使其含量急劇增加，之后還原糖含量不斷減少到第5d達(dá)到最低值，這是因?yàn)榻湍妇l(fā)酵不斷消耗還原糖，將其轉(zhuǎn)化成酒精的原因，到第5d發(fā)酵瓶中棗汁液面出現(xiàn)很多泡沫，瓶底出現(xiàn)酵母泥沉淀，此時(shí)是酵母生長衰退期也是還原糖即將全部轉(zhuǎn)化成酒精的一天.從圖4可以看出在第2d總糖含量達(dá)到最高，這可能是果膠酶對棗汁進(jìn)行水解，使得這一天總糖得率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于總糖消耗率的結(jié)果，之后總糖不斷減少，到第5d時(shí)總糖濃度最低，這可能是棗汁中大部分糖類都已轉(zhuǎn)化為還原糖的結(jié)果.圖5表明酒精度在第4d第5d的時(shí)候達(dá)到最大值，這與還原糖變化曲線相一致，還原糖大部分已經(jīng)轉(zhuǎn)化為酒精，所以在第4d第5d時(shí)含量最低.在酒精度達(dá)到最大值時(shí)接上醋酸菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵，醋酸發(fā)酵第5d醋酸含量最高，再往后變化不大，說明醋酸發(fā)酵周期為一周左右.以上數(shù)據(jù)為利用紅棗汁制作果醋提供一定的理論依據(jù)，若要進(jìn)一步研究果醋的風(fēng)味物質(zhì)還需要借助更先進(jìn)的氣相質(zhì)譜等儀器.

[1]胡麗紅，傅 力.紅棗醋及棗醋飲料生產(chǎn)工藝的研究[D].新疆:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009，1－65

[2]劉耀璽，李志西.仁用杏果肉釀醋技術(shù)及其醋酸飲料的研制[J].食品研究與開發(fā)，2012，33（7）:71－76

[3]王亞東，陳樹俊，姜 慧，等.果醋的最新研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2012（7）:67－71

[4]李 云，蘇樹友，汪武忠，楊桃果醋發(fā)酵工藝研究[J].中國調(diào)味品，2012，37（8）:56－59

[5]黃 靜，武 運(yùn)，雷用東.葡萄果醋液態(tài)法生產(chǎn)工藝的研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，17（21）:147－148

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