朱暢，李偉

（1.吉林工程職業(yè)學(xué)院食品工程分院，吉林四平136000；2.吉林工程職業(yè)學(xué)院生物工程分院，吉林四平136000）

龍葵（Sloanum nigrum L.）是一年生草本植物，茄科（Solamaceae），茄屬（Solanum），又稱黑天天、苦葵等[1]。龍葵的果肉甜多汁，營養(yǎng)成分豐富，其中VC、VB的含量相當(dāng)高，每100 g含VC40.10mg，VB10.877mg，VB21.057mg，是補(bǔ)充VC、VB的良好資源。同時(shí)，還含有人體必需的7種氨基酸，其含量可以和糧食相媲美[2]。龍葵果還含有多種礦物質(zhì)元素，每100 g含鉀74.88 mg、鈣13.9 mg、鎂 56.7 mg、鐵 2.2 mg、鋅 0.4 mg、磷 133 mg、碘 5.45 mg。這些元素對(duì)人體的健康有著不可或缺的作用[3]。近代研究表明龍葵果含有生物堿、多糖、皂苷、礦物質(zhì)、維生素等成分，使得其具有抗腫瘤、抑菌和抗病毒、抗炎與抗休克等多方面功效，對(duì)人類提高機(jī)體免疫力有著重要作用[4]。龍葵果肉酸甜可口，可作為野生水果食用，還可加工成果醬、果酒、飲料、罐頭和果凍等。本試驗(yàn)以龍葵果為原料研制果醋飲料，通過對(duì)龍葵果的利用，不僅可為果醋類消費(fèi)市場(chǎng)提供新型的產(chǎn)品，另外對(duì)提高龍葵果的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：龍葵，秋季采自四平市區(qū)南湖公園草叢中，成熟飽滿，呈紫黑色，無破裂及蟲害。

試驗(yàn)菌種：酵母菌：釀酒高活性干酵母（廣東丹寶利酵母有限公司）；醋酸菌（滬釀1.41）購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。

試劑：果膠酶（2.3 U/mg）武漢市華順生物技術(shù)有限公司；亞硫酸氫鈉：天津市德恩化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備

組織搗碎勻漿機(jī)（DS-1型）：江蘇金壇醫(yī)療儀器廠；電子天平（FA1140型）：鄭州南北儀器設(shè)備有限公司；榨汁器（OK1092型）：佛山歐科電器有限公司；循環(huán)水式真空泵（SHZ-D（Ⅲ））：上海旦鼎國際貿(mào)易有限公司；手持糖度計(jì)（WYT-4型）：泉州中友光學(xué)儀器有限公司；電子恒溫水浴鍋（DZKW-4型）：金壇市金南儀器制造有限公司；壓力蒸汽滅菌器（BXM-30R型）：上海佑科儀器儀表有限公司；單人超凈工作臺(tái)（SW-CJ-1D型）：蘇州凈化設(shè)備有限公司；生化培養(yǎng)箱（SPX-250B-Z型）：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；數(shù)顯酸度計(jì)（PHS-25）：上海佑科儀器儀表有限公司；酒精計(jì)（501）：青縣燕河儀器儀表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 果醋飲料的生產(chǎn)工藝

1.3.1.1 工藝流程

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

1）龍葵果的預(yù)處理：挑選顆粒飽滿，成熟度良好，無蟲害、霉變的龍葵果，清水洗滌，瀝干，進(jìn)行打漿粗破碎，加入0.05%的護(hù)色劑NaHSO3使龍葵果留有紫黑的色澤[5]。

2）酶解：處理好的龍葵果漿加入活化后0.015%的果膠酶，置于50℃環(huán)境中酶解5 h[6]。

3）成分調(diào)整：為酒精發(fā)酵和后期醋酸發(fā)酵順利進(jìn)行，對(duì)龍葵漿汁的含糖量進(jìn)行調(diào)整。

4）酒精發(fā)酵：稱取0.2 g的干酵母，按與水1∶20的比例投放于37℃溫水，在35℃～38℃水中活化1 h后待用。將活化好的酵母菌種接入已滅菌的龍葵漿汁中發(fā)酵，并添加等量硫酸銨，補(bǔ)充微生物生長所需要的氮源，定期測(cè)定酒精度，當(dāng)殘?zhí)呛康陀?%時(shí)，酒精度數(shù)值不再上升，即為發(fā)酵終點(diǎn)。

5）醋酸發(fā)酵：將活化好的醋酸菌接入已經(jīng)發(fā)酵完成并進(jìn)行殺菌處理龍葵酒液中，然后把其放在搖床培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，溫度控制在30℃，每10 h測(cè)一次酸度，當(dāng)酸值趨于穩(wěn)定不在升高，剩余酒精含量少于0.1%時(shí)即為醋酸發(fā)酵的終點(diǎn)[7]。

6）調(diào)配：將發(fā)酵完成的龍葵原果醋，與龍葵果汁按照一定比例混合后，加入龍葵汁、水、白砂糖等輔料調(diào)配成龍葵發(fā)酵果醋飲料。

7）殺菌：將果醋飲料在殺菌鍋中65℃條件下殺菌后進(jìn)行灌裝。

1.3.2 酒精發(fā)酵條件的確定

本試驗(yàn)在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以初始pH、發(fā)酵溫度、接種量為3因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平進(jìn)行L9（33）正交試驗(yàn)。以酒精度為評(píng)價(jià)指標(biāo)確定最佳發(fā)酵條件。酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 龍葵酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)L9（33）因素水平表Table 1The factors and levels of the L9（33）orthogonal test of Solanum nigrum alcohol fermentation

1.3.3 醋酸發(fā)酵條件的確定

本試驗(yàn)在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以初始酒精度、接種量、發(fā)酵溫度為3因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平進(jìn)行L9（33）正交試驗(yàn)。以酸度為評(píng)價(jià)指標(biāo)確定最佳發(fā)酵條件。醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 龍葵醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)因素和水平Table 2 Acetic fermentation of the factors and levels of the orthogonal test of Solanum nigrum

1.3.4 龍葵果醋飲料調(diào)配正交試驗(yàn)

為了保證果醋飲料達(dá)到最佳品質(zhì)效果，分別以龍葵果原汁添加量、龍葵原果醋添加量和白砂糖添加量3個(gè)變量進(jìn)行優(yōu)化組合，進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定果醋飲料的最佳配方。飲料調(diào)配正交試驗(yàn)因素水平見表3。

1.3.5 果醋飲料產(chǎn)品的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)配，最終以綜合感官品質(zhì)評(píng)分為檢驗(yàn)指標(biāo)參考值。評(píng)分從色澤（30分）、氣味（30分）、滋味（40分）3個(gè)方面考慮，共計(jì)100分，10人進(jìn)行品評(píng)及打分，最終取10人平均分為最終總分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表3 龍葵果醋飲料調(diào)配正交試驗(yàn)Table 3 Solanum nigrum fruit vinegar beverage of the factors and levels of the orthogonal test

表4 龍葵果醋飲料的質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 4 Standard of appraising of Solanum nigrum fruit vinegar beverage

1.3.6 理化指標(biāo)測(cè)定方法

總糖含量的測(cè)定：菲林試劑法；總酸含量的測(cè)定：酸堿滴定法；酒精度的測(cè)定：酒精比重計(jì)法；可溶性固形物的測(cè)定：手持折光儀測(cè)定法；菌落總數(shù)的測(cè)定：菌落計(jì)數(shù)法[8]；大腸菌群的檢測(cè)：大腸菌群MPN計(jì)數(shù)法[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 酒精發(fā)酵最佳條件的確定

以初始pH、發(fā)酵溫度、接種量為3因素，酒精度為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，龍葵酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 龍葵酒精發(fā)酵L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5Result of alcohol fermentation L9（34）orthogonal test of Solanum nigrum

續(xù)表5龍葵酒精發(fā)酵L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果Continue table 5Result of alcohol fermentation L9（34）orthogonal test of Solanum nigrum

由表5可知，龍葵果醋飲料酒精發(fā)酵的最優(yōu)組合為A2B2C3，pH 3.4，發(fā)酵溫27℃，酵母菌接種量2.0%，此時(shí)，酒精度為7.5%（體積分?jǐn)?shù)）。由極差分析R值可知，酵母菌的接種量是影響酒精發(fā)酵的主要因素，其次是pH，影響最小的因素是發(fā)酵溫度。通過對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果的分析可知，保證酵母菌的適合用量，是酒精發(fā)酵順利進(jìn)行的關(guān)鍵前提，發(fā)酵的速度和酒液的質(zhì)量受接種量的影響。酵母菌接入量過高，造成酵母利用不徹底，殘留物影響了果酒的口感和品質(zhì)；反之酵母菌接入量過低，糖分則不能充分被轉(zhuǎn)化成乙醇，達(dá)不到后期醋酸發(fā)酵的品質(zhì)要求，繼而影響果醋的成品質(zhì)量。

2.2 醋酸發(fā)酵最佳條件的確定

以初始酒精度、接種量、發(fā)酵溫度為3因素，酸度為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，龍葵醋酸發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果詳見表6。

表6 龍葵醋酸發(fā)酵L9（33）正交試驗(yàn)結(jié)果Table 6Result of acetic acid fermentation L9（33）orthogonal test of Solanum nigrum

由表6可知，龍葵醋酸發(fā)酵的最佳工藝組合為A2B2C3，即發(fā)酵的最佳配方為初始酒精度為4.5%，醋酸菌接菌量為15%，發(fā)酵溫度為33℃，此時(shí)酸度為5.87%。由極差分析可知，醋酸菌的接種量是影響醋酸發(fā)酵的主要因素，其次為初始酒精度，影響相對(duì)較小的是發(fā)酵溫度。通過對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果的分析可知，保證醋酸菌的適合用量，是醋酸發(fā)酵順利進(jìn)行的關(guān)鍵。發(fā)酵的速度和發(fā)酵產(chǎn)物的質(zhì)量受接種量的多少的影響。醋酸菌接入量過高，醋酸菌利用不徹底，未達(dá)到繁殖的旺盛時(shí)期，殘留物也影響了產(chǎn)品口感和品質(zhì)；反之醋酸菌接入量過低，酒精不能充分被轉(zhuǎn)化成醋酸，達(dá)不到預(yù)期的要求，繼而影響果醋的成品質(zhì)量。

2.3 龍葵果醋飲料調(diào)配正交試驗(yàn)

以龍葵汁添加量、龍葵發(fā)酵原果醋添加量和白砂糖添加量3個(gè)因素進(jìn)行果醋飲料的調(diào)配優(yōu)化，用L9（33）正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)，評(píng)分結(jié)果如下表7，正交試驗(yàn)結(jié)果如表8。

表7 龍葵果醋飲料評(píng)分結(jié)果Table 7 Score results of Solanum nigrum fruit vinegar beverage

表8 龍葵果醋飲料調(diào)配正交試驗(yàn)結(jié)果Table 8 Result of Solanum nigrum fruit vinegar beverage orthogonal test

由表8可知，試驗(yàn)的最佳組合為第五組A2B2C3即最佳配方為原汁添加量為17%，果醋添加量為8%，白砂糖添加量為9%，此時(shí)龍葵果醋飲料的評(píng)分最高為90.2分。3個(gè)因素影響最大的為果汁添加量，其次白砂糖添加量，影響最小的為原果醋添加量。

2.4 龍葵果醋飲料質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

2.4.1 感官結(jié)果

色澤：色澤金黃；香氣：有清爽的龍葵果香和協(xié)調(diào)的醋香；口感：酸甜爽口，柔和，無不良?xì)馕?；外觀：清澈透明，無雜質(zhì)及懸浮物、無沉淀。

2.4.2 理化結(jié)果

總酸：0.58%；總糖15.93%；可溶性固形物含量29.2%。

2.4.3 微生物檢測(cè)結(jié)果

菌落總數(shù)≤50 cfu/mL；大腸菌群≤3 MPN/100 mL；致病菌未檢出。

3 結(jié)論

1）本文采用野生龍葵果為原料，經(jīng)過酒精發(fā)酵階段和醋酸發(fā)酵階段最終釀制出龍葵果醋。原醋酸味醇厚濃郁，色澤金黃，有龍葵獨(dú)特的果香和濃郁的醋香。酒精發(fā)酵的最佳條件為：初始pH3.4，發(fā)酵溫度27℃，酵母菌接種量2.0%，此時(shí)，酒精度為7.5%（體積分?jǐn)?shù)），醋酸發(fā)酵的最佳工藝組合為初始酒精度為4.5%，醋酸菌接菌量為15%，發(fā)酵溫度為33℃，此時(shí)酸度為5.87%。

2）通過正交試驗(yàn)得出龍葵果醋飲料的最佳調(diào)配配方為龍葵原果汁添加量為17%，龍葵含酸量為8%，含糖量為9%，成品果醋飲料色澤金黃，澄清透亮，酸甜可口，果香誘人，醋酸醇厚濃郁，口感最好。

[1] 江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大辭典[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2002:630-631

[2] 王曉英,王磊,段連海,等.野生龍葵果在食品行業(yè)中的應(yīng)用與進(jìn)展[J].飲料工業(yè),2014,17(1):40-43

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[4] 李淼,范玉玲.龍葵有效成分提取工藝及藥理作用的研究概況[J].黑龍江醫(yī)藥,2006,19(1):24-26

[5] 謝國芳,周俊良,許倩,等.火龍果果汁飲料護(hù)色工藝[J].2012,38(12):111-114

[6] 初樂,趙巖,葛邦國,等.果膠酶研究及應(yīng)用[J].果蔬加工,2012(2):54-56

[7] 林森,蔣予箭,國建娜,等.醋酸發(fā)酵工藝條件優(yōu)化的研究[J].中國釀造,2008(1):39-40,68

[8]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T4789 2-2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010:1-5

[9]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T4789.3-2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010:1-4