郭夢(mèng)瑤,韓 燁*,李素燕
(天津大學(xué) 化工學(xué)院,天津 300350)
果醋是以水果或果品加工的下腳料為主要原料,經(jīng)酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵釀制而成的一種集營(yíng)養(yǎng)食療為一體的新一代酸性調(diào)味品或飲料[1]。果醋的營(yíng)養(yǎng)豐富,富含多種有機(jī)酸,人體所需的多種氨基酸、維生素及生物活性物質(zhì),起到促進(jìn)血液循環(huán)、降血壓、調(diào)節(jié)體液酸堿平衡、抑制血糖升高、抗菌消炎和催眠鎮(zhèn)靜的作用[2-4]。
醋酸菌是能夠?qū)⒕凭趸癁榇姿岬囊活愇⑸锏目偡Q。醋酸菌對(duì)人及動(dòng)物均無致病性,且大部分醋酸菌性狀優(yōu)良,營(yíng)養(yǎng)要求較簡(jiǎn)單,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),可造成果實(shí)的細(xì)菌性腐敗,造成酒的酸化,產(chǎn)生氣味較溫和的有機(jī)酸,引起酒的變色與風(fēng)味改變[5-6]。優(yōu)良的醋酸菌菌種是影響果醋品質(zhì)的重要因素。國(guó)內(nèi)外果醋釀造專用醋酸菌大都為食醋菌種AS1.41(Acetobacter rancensvar.tubidans)和滬釀1.01(A.pasteurianussubsp.pasteurianus)等[7]。選育方法常用的有自然選育法或誘變育種法,但總體來看選育后的菌株產(chǎn)酸能力、耐酒精能力有限,而且發(fā)酵果醋形成的風(fēng)味也不佳[8],轉(zhuǎn)酸率高的菌株可以充分利用原料資源,節(jié)約成本,因此急需選育綜合性能優(yōu)良,特別是轉(zhuǎn)酸率高的菌種。
冬棗也叫水果棗、冰糖棗,是目前棗中最高檔的鮮食品種。其營(yíng)養(yǎng)豐富,含19種人體必需氨基酸,維生素A、維生素E,鉀、鐵、銅、硒等多種微量元素;同時(shí),棗多酚、黃酮含量高,具有較強(qiáng)的抗氧化活性、調(diào)節(jié)血脂和防治腦血管疾病的功效,是天然的滋補(bǔ)佳品[9-11]。我國(guó)有悠久的果醋制作歷史,冬棗醋作為一種冬棗深加工產(chǎn)品,既具有冬棗特有的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,又兼有果醋的營(yíng)養(yǎng)成分和保健功能,是一種新型的天然營(yíng)養(yǎng)保健醋,具有廣闊前景[12]。柿子醋醅中含有多種優(yōu)良醋酸菌菌種,產(chǎn)酸迅速,其生產(chǎn)的柿子果醋富含多種香氣、口感濃醇、回味深長(zhǎng),深受消費(fèi)者喜愛[13]。本研究從傳統(tǒng)自然發(fā)酵柿子醋醅中分離鑒定一株產(chǎn)酸性能優(yōu)異的菌株,并利用其進(jìn)行冬棗醋的發(fā)酵,通過單因素和正交試驗(yàn)對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化,制得一款酸甜爽口的冬棗醋,為發(fā)掘利用醋酸菌資源,解決冬棗貯藏難的問題,開發(fā)營(yíng)養(yǎng)、美味和具有保健功能的新型冬棗醋提供了依據(jù)。
1.1.1 材料和菌種
柿子醋醅:山西運(yùn)城鹽湖區(qū)市場(chǎng);奧爾蘭醋桿菌(Acetobacter orleanense):國(guó)家菌種保藏中心CICC7001;大腸桿菌(Escherichia coli)DH5α:本實(shí)驗(yàn)室保藏;活性干酵母粉:中法王朝葡萄酒廠。
1.1.2 化學(xué)試劑
FlukaTM果膠酶(20 U/mg):德國(guó)霍尼韋爾公司;pUCm-T載體、脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)片斷凝膠回收試劑盒、TaqDNA聚合酶(5 U/μL)、脫氧核糖核苷三磷酸(deoxy-ribonucleoside triphosphate,dNTP)、DNA片段回收純化試劑盒:上海生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司;標(biāo)準(zhǔn)分子質(zhì)量核酸DNA Marker:北京全式金生物技術(shù)有限公司。
1.1.3 培養(yǎng)基
醋酸菌分離培養(yǎng)基:葡萄糖1%,酵母膏1%,體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇3%,0.5%瓊脂,2%CaCO3,pH 4.5。121 ℃高壓蒸汽滅菌20 min。
Hoyer-Frateur培養(yǎng)基:乙醇3%,(NH4)2SO40.1%,KH2PO40.01%,MgSO4·7H2O 0.025%,F(xiàn)eCl30.000 5%。115 ℃高壓蒸汽滅菌20 min。
葡萄糖酸試驗(yàn)培養(yǎng)基:酵母膏3%,葡萄糖10%,K2HPO40.1%,MgSO40.035%,NaNO30.1%,KCl 0.025%,蛋白胨0.05%,瓊脂2%,CaCO32%。115 ℃高壓蒸汽滅菌20 min。
ABI 2720聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)儀:美國(guó)Thermo 公司;GIS-2009紫外凝膠成像儀:上海Tanon公司;HZQ-X100恒溫振蕩培養(yǎng)箱:北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司;DHP-420電熱恒溫培養(yǎng)箱:天津中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司;A-103多功能榨汁攪拌機(jī):浙江順敬工貿(mào)有限公司。
1.3.1 柿子醋醅中高產(chǎn)酸醋酸菌的篩選
采用稀釋涂布平板法[14]對(duì)柿子醋醅中的醋酸菌進(jìn)行分離,稀釋至10-1、10-2和10-3濃度,將稀釋液涂布在醋酸菌分離培養(yǎng)基中,30 ℃、倒置培養(yǎng)3 d,鈣溶解圈直徑大的菌落相應(yīng)產(chǎn)酸性能優(yōu)良,從培養(yǎng)基中挑選菌落形態(tài)一致,透明圈直徑H與菌落直徑C的比值較大,具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的單個(gè)菌落,在平板上多次劃線分離、培養(yǎng),對(duì)菌株進(jìn)行純化。將純化后的各菌株分別取一環(huán)接種于斜面分離培養(yǎng)基上,編號(hào),并30 ℃條件下靜置培養(yǎng)3 d。按照文獻(xiàn)[15]中的FeCl3溶液法進(jìn)行產(chǎn)酸定性實(shí)驗(yàn),篩選出產(chǎn)醋酸的單菌落菌株。
1.3.2 醋酸菌形態(tài)特征觀察
取一環(huán)篩選的菌株分別接種于分離培養(yǎng)基平皿上,30 ℃倒置培養(yǎng)3 d,觀察菌落特征,并將各菌株進(jìn)行革蘭氏染色觀察其細(xì)胞形態(tài),其運(yùn)動(dòng)性利用直針穿刺法進(jìn)行觀察。
1.3.3 醋酸菌的生理生化特征的測(cè)定
接觸酶、氧化酶、吲哚、V-P、明膠液化、乙醇過氧化、甘油生酮、產(chǎn)5-酮葡萄糖酸鹽參考文獻(xiàn)[16,17]進(jìn)行;以銨鹽為唯一氮源生長(zhǎng)試驗(yàn):在Hoyer-Frateur培養(yǎng)基上接種斜面菌株并觀察生長(zhǎng)情況;產(chǎn)葡萄糖酸試驗(yàn):取一環(huán)菌接種到葡萄糖酸試驗(yàn)培養(yǎng)基,觀察是否有透明圈。按照參考文獻(xiàn)[15]中的中和滴定法進(jìn)行菌株產(chǎn)醋酸能力的測(cè)定,取產(chǎn)酸能力最高的菌株進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。對(duì)照菌株為醋化醋桿菌奧爾蘭亞種(A.orleanense)。
1.3.4 醋酸菌的分子生物學(xué)鑒定
(1)16S rDNA基因片斷的擴(kuò)增
取分離得到醋酸菌菌株一接種環(huán)懸浮于50 μL ddH2O中混勻15 s,5 000 r/min離心1 min,取上清做模板。
上游引物:5'-GCT GGC GGC ATG CTT AAC ACA T-3';
下游引物:5'-AACCACATGCTCCACCGCTTG-3'[18]。
PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系(50μL):上下游引物各1μL(10pmol/μL),模板DNA(100 ng/μL)5 μL,10×PCR Buffer 5 μL,dNTP Mix 2 μL,超純水35 μL,Taq酶1 μL。
PCR擴(kuò)增反應(yīng)程序?yàn)椋?4 ℃預(yù)變性4 min;94 ℃變性30 s,58 ℃退火1 min,72 ℃延伸2 min,循環(huán)30次;72 ℃延伸10 min;4 ℃保存。
(2)醋酸菌16S rDNA基因序列分析
按片斷凝膠回收試劑盒和DNA片段回收純化試劑盒說明書進(jìn)行PCR產(chǎn)物的回收及純化。按pUCm-T載體說明書進(jìn)行PCR產(chǎn)物與pUCm-T Vector連接,16 ℃條件下下反應(yīng)過夜。將連接產(chǎn)物送上海生工生物工程公司測(cè)序。
測(cè)序結(jié)果去除引物序列后在美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心(national center for biotechnology information,NCBI)的GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行Blast比對(duì),選取同源性高的模式菌株的16S rDNA序列,采用MEGA 5 軟件中的鄰接(neighbor joining,NJ)法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
1.3.5 冬棗醋發(fā)酵工藝流程及操作要點(diǎn)
冬棗選果、清洗→去核打漿→酶解→離心分離→澄清冬棗汁→成分調(diào)整→殺菌→冷卻→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→過濾→殺菌→冬棗醋
操作要點(diǎn):
選果、清洗、去核打漿:選擇新鮮、成熟的果實(shí),剔除爛果,用清水清洗2~3次。去除棗核,將冬棗用榨汁機(jī)破碎打漿。立即將果汁用真空抽濾機(jī)過濾,并在95 ℃下滅酶30 s。
果膠酶酶解:果膠酶用量0.08%,酶解溫度50 ℃,檸檬酸調(diào)pH 3.5,酶解時(shí)間3 h。
離心分離:在5 000 r/min的條件下離心10 min,除去沉淀得到澄清冬棗汁。
成分調(diào)整:添加蔗糖調(diào)節(jié)初始糖度為16%,檸檬酸調(diào)pH 4.5。
殺菌、冷卻:105 ℃條件下殺菌20 s,冷卻至50~55 ℃。
酵母菌活化:試管裝入0.5 g蔗糖于10 mL蒸餾水中,高壓滅菌后冷卻至37 ℃左右,加入0.5 g活性干酵母粉,37 ℃水浴活化30 min。將3接種環(huán)酵母菌活化液接入滅菌的5 mL冬棗汁中,30 ℃靜置培養(yǎng)24 h。將培養(yǎng)的酵母菌液按3%的接種量接入滅菌的100 mL冬棗汁,30 ℃靜置培養(yǎng)24 h,備用。
醋酸菌活化:將2接種環(huán)選定的產(chǎn)醋酸菌株接入滅菌的5 mL冬棗汁中于30 ℃、120 r/min搖床中培養(yǎng)24 h。將培養(yǎng)的菌株按3%的接種量接入滅菌的100 mL冬棗汁,于30 ℃、120 r/min搖床中培養(yǎng)24 h,備用。
酒精發(fā)酵:初始糖度16%,酵母菌接種量5%,發(fā)酵溫度30 ℃,密閉靜置發(fā)酵至酒精度上升緩慢時(shí)停止。
醋酸發(fā)酵:調(diào)整初始酒精度為8%vol,醋酸菌接種量10%,裝液量為50 mL/150 mL,發(fā)酵溫度30 ℃,在50 r/min轉(zhuǎn)速下振蕩發(fā)酵14 d,以發(fā)酵液酸度上升緩慢時(shí)發(fā)酵停止。
過濾、殺菌:用硅藻土抽濾,95 ℃殺菌10 min,冷卻后得到冬棗醋。
1.3.6 酒精發(fā)酵條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)
將冬棗汁的初始糖度分別調(diào)至8%、10%、12%、14%、16%、18%,分別接入0.5%、1.0%、3.0%、5.0%、7.0%、9.0%二級(jí)擴(kuò)培酵母液,將酒精發(fā)酵溫度分別調(diào)至10 ℃、24 ℃、26 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃,發(fā)酵時(shí)間為4 d,以考察不同酵母菌接種量、發(fā)酵溫度及初始糖度對(duì)冬棗汁酒精度的影響。
1.3.7 醋酸發(fā)酵條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)
將冬棗汁的初始酒精度分別調(diào)至6%vol、8%vol、10%vol、12%vol、14%vol、16%vol,分別接入6%、8%、10%、12%、14%、16%二級(jí)擴(kuò)培醋酸菌液,將發(fā)酵溫度分別調(diào)至26 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃、34 ℃、36 ℃條件下發(fā)酵14 d,以考察不同醋酸菌接種量、初始酒精度及發(fā)酵溫度對(duì)冬棗醋酸度的影響。
1.3.8 冬棗醋醋酸發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)醋酸發(fā)酵溫度(A)、初始酒精度(B)、醋酸菌接種量(C),進(jìn)行3因素3水平的正交試驗(yàn),以總酸含量為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用L9(34)正交設(shè)計(jì),確定醋酸發(fā)酵的最佳工藝條件。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。
表1 醋酸發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal tests for acetic acid fermentation conditions optimization
1.3.9 冬棗醋品質(zhì)分析
(1)感官評(píng)價(jià):根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 30884—2014《蘋果醋飲料》[19],對(duì)冬棗醋色澤(20分)、香氣(20分)、滋味(40分)、外觀(20分)方面進(jìn)行感官評(píng)分,滿分100分,由10人品評(píng)取平均分,冬棗醋感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[20]見表2。
表2 冬棗醋感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of winter jujube vinegar
(2)理化指標(biāo)的測(cè)定:根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)冬棗醋中總酸含量(以醋酸計(jì))進(jìn)行測(cè)定;采用重鉻酸鉀比色法測(cè)定酒精度;采用糖度計(jì)測(cè)定糖度;采用酸度計(jì)測(cè)定pH值。
(3)微生物指標(biāo)的測(cè)定:根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 7101—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)飲料》,對(duì)冬棗醋的菌落總數(shù)、大腸菌群及致病菌(指腸道致病菌)進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)定。
從醋酸菌分離純化固體培養(yǎng)基中挑選透明圈大,細(xì)胞形態(tài)類同,且占生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的單菌落80個(gè),保留革蘭氏陰性產(chǎn)酸菌株12 株,按照A1~A12進(jìn)行編號(hào)。各菌株的菌落形態(tài)為白色半透明狀,圓形,隆起,表面光滑,直徑2~3 mm,均有運(yùn)動(dòng)性,在穿刺培養(yǎng)基中穿刺線向四周呈云霧狀擴(kuò)散。菌株A1革蘭氏染色呈陰性,細(xì)胞呈桿狀,大?。?.5~0.8)μm×(1.0~4.2)μm,成對(duì)或成鏈。
將篩選出的菌株A1~A12進(jìn)行生理生化試驗(yàn)鑒定,結(jié)果見表3。由表3可知,對(duì)照第九版《伯杰細(xì)菌鑒定手冊(cè)》及《常見細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)》,菌株A1、A2、A6、A8、A9不產(chǎn)2,5-二酮基葡萄糖酸、產(chǎn)5-酮基葡萄糖酸且不銨鹽為唯一氮源,初步判定為木醋桿菌(Acetobacter xylinum),菌株A3、A5、A10無甘油生酮表現(xiàn)且不產(chǎn)5-酮基葡萄糖酸,初步判定為巴氏醋桿菌(Acetobacter pasteurianus),菌株A4、A11以銨鹽為唯一氮源,初步判定為醋化醋桿菌(Acetobacter aceti),菌株A7、A12產(chǎn)2,5-二酮基葡萄糖酸且無乙醇過氧化表現(xiàn),初步判定為氧化葡糖桿菌(Gluconobacter oxydans)。
表3 分離醋酸菌的生理生化試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of physiological and biochemical tests of isolated acetic acid bacteria
從不同種屬的菌株中選擇菌株A1、A3、A4、A7進(jìn)行產(chǎn)酸量試驗(yàn),結(jié)果見表4。由表4可知,菌株A3產(chǎn)酸能力低于對(duì)照菌株,A7與對(duì)照菌株產(chǎn)酸能力相當(dāng),均為9 d產(chǎn)酸量5.62 g/mL,菌株A1、A4的產(chǎn)酸能力高于對(duì)照菌株,A1產(chǎn)酸能力最高,為9 d產(chǎn)酸量5.89 g/mL。因此,選擇菌株A1進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定。
表4 分離醋酸菌的產(chǎn)酸量比較Table 4 Comparison of acid yield of isolated acetic acid bacteria
2.2.1 16S rDNA基因片斷提取和PCR擴(kuò)增
選取醋酸產(chǎn)量高的菌株A1進(jìn)一步用分子生物學(xué)方法進(jìn)行鑒定。菌株A1 16S rDNA 擴(kuò)增產(chǎn)物連接T載體后PCR,經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)結(jié)果見圖1。
圖1 重組質(zhì)粒的PCR鑒定結(jié)果Fig.1 Identification results of recombinant plasmid by PCR
由圖1可知,觀察到出現(xiàn)0.8 kbp左右的一條純的DNA條帶,表明已獲得了純的菌株A1的16S rDNA基因片斷。
2.2.3 序列分析結(jié)果
將所測(cè)核苷酸序列用NCBI的基本局部比對(duì)搜索工具(basic local alignment search tool,BLAST)軟件進(jìn)行序列同源性分析。采用MegaX軟件的NJ法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,結(jié)果如圖2所示。
圖2 基于16S rDNA序列菌株A1的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.2 Phylogenetic tree of strain A1 based on 16S rDNA sequences
由圖2可知,在核酸水平上,菌株A1的16S rDNA部分序列與A.xylinum(登記號(hào)為X75619.1)的16S rDNA在同一分支且有98%的一致性。綜合細(xì)胞形態(tài)、菌落形態(tài)及生理生化特征、16S rDNA序列同源性比較,鑒定菌株A1為木醋桿菌(Acetobacter xylinum)。
2.3.1 冬棗醋酒精發(fā)酵條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)
酒精作為醋酸發(fā)酵的重要原料,直接影響冬棗醋的酸度,進(jìn)而影響其品質(zhì),使用酵母菌可以將糖代謝為酒精,以酒精度為評(píng)價(jià)指標(biāo),考察酒精發(fā)酵中酵母菌接種量、溫度和初始糖度對(duì)冬棗醋品質(zhì)的影響,結(jié)果見圖3。
由圖3a可知,酵母接種量在1%~5%范圍內(nèi),酒精度隨接種量增加而增加;酵母接種量為5%時(shí),酒精度最大,為8.2%vol;酵母接種量>5%之后,酒精度基本穩(wěn)定不變。因此,最佳接種量為5%。
圖3 酵母菌接種量(a)、發(fā)酵溫度(b)和初始糖度(c)對(duì)冬棗醋酒精發(fā)酵的影響Fig.3 Effect of yeast inoculum (a),fermentation temperature (b) and initial sugar content (c) on alcoholic fermentation of winter jujube vinegar
細(xì)胞內(nèi)溫度升高,酶反應(yīng)加速,促進(jìn)代謝和生長(zhǎng),但生物活性物質(zhì)可能發(fā)生變性使細(xì)胞功能下降。由圖3b可知,發(fā)酵溫度在24~30 ℃時(shí),隨發(fā)酵溫度的升高,酒精度也隨之上升;發(fā)酵溫度為30 ℃時(shí),酒精度最大,為8.5%vol;發(fā)酵溫度>30℃時(shí),隨溫度的升高,酒精度反而下降。因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)溫度升高,酶反應(yīng)加速,促進(jìn)代謝和生長(zhǎng),但生物活性物質(zhì)可能發(fā)生變性使細(xì)胞功能下降。因此,選擇最佳發(fā)酵溫度為30℃。
糖是酒精發(fā)酵的重要基質(zhì)原料,直接影響到酒精轉(zhuǎn)化情況,糖度高時(shí)產(chǎn)生的酒精度也相對(duì)較高,但過高反而抑制微生物的發(fā)酵。由圖3c可知。隨初始糖度在8%~16%范圍內(nèi)的增大,酒精度隨之增加;初始糖度為16%時(shí),酒精度為8%vol;初始糖度>16%之后,酒精度基本穩(wěn)定。因此,初步確定最適初始糖度為16%。
2.3.2 冬棗醋醋酸發(fā)酵條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)
以酸度為評(píng)價(jià)指標(biāo),考察醋酸發(fā)酵中醋酸菌接種量、酒精度及發(fā)酵溫度對(duì)冬棗醋品質(zhì)的影響,結(jié)果見圖4。
圖4 醋酸菌接種量(a)、初始酒精度(b)及發(fā)酵溫度(c)對(duì)冬棗醋醋酸發(fā)酵的影響Fig.4 Effect of acetic acid bacteria inoculum (a),initial alcohol content (b) and fermentation temperature (c) on acetic fermentation of winter jujube vinegar
由圖4a可知,酸度隨醋酸菌接種量在4%~10%范圍內(nèi)增加而升高,接種量在10%以上酸度變化不大,這是由于發(fā)酵液內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能高效利用。因此,選擇10%為醋酸菌最佳接種量。由圖4b可知,酸度隨初始酒精度在4%vol~8%vol范圍內(nèi)提高而升高,酒精度在8%vol以上酸度變化不明顯,選擇最適初始酒精度為8%vol。由圖4c可知,發(fā)酵溫度在26~30 ℃范圍內(nèi)增加,酸度隨發(fā)酵溫度升高而增加;發(fā)酵溫度在30 ℃時(shí),酸度最大,為3.42 g/100 mL;發(fā)酵溫度>30 ℃之后,酸度隨發(fā)酵溫度升高而降低。因此,選擇30 ℃為最佳發(fā)酵溫度。
2.3.3 冬棗醋醋酸發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)
為了確定冬棗醋醋酸發(fā)酵的最優(yōu)條件,對(duì)醋酸菌接種量(A)、發(fā)酵溫度(B)、初始酒精度(C)進(jìn)行3因素3水平的L9(34)正交試驗(yàn),發(fā)酵時(shí)間為14 d,以酸度為考察指標(biāo),正交試驗(yàn)優(yōu)化醋酸發(fā)酵條件結(jié)果與分析見表5。
表5 醋酸發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 5 Results and analysis of orthogonal tests for acetic acid fermentation conditions optimization
續(xù)表
由表5可知,3個(gè)影響因素的主次關(guān)系是:A(發(fā)酵溫度)>B(初始酒精度)>C(接種量)。最佳發(fā)酵條件組合為A3B2C1,即冬棗醋醋酸發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度為32 ℃,初始酒精度為9%vol,接種量為8%,發(fā)酵時(shí)間為14 d。在此最佳醋酸發(fā)酵條件下進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn),冬棗醋總酸含量(以乙酸計(jì))為4.76 g/100 mL。
在最佳發(fā)酵條件下制備冬棗醋,成品冬棗醋的感官指標(biāo)、理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見表6。由表6可知,冬棗醋飲各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均滿足相關(guān)國(guó)標(biāo)要求。
表6 冬棗醋品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 6 Determination results of quality indexes of winter jujube vinegar
本研究從民間傳統(tǒng)柿子醋醅中篩選出菌株A1,經(jīng)菌落細(xì)胞形態(tài)觀察、生理生化試驗(yàn)及分子生物學(xué)鑒定其為木醋桿菌(Acetobacter xylinum)。將該木醋桿菌菌株用于冬棗醋發(fā)酵飲料的研制,采用單因素及正交試驗(yàn)優(yōu)化冬棗醋最佳醋酸發(fā)酵條件為木醋桿菌接種量8%,發(fā)酵溫度32 ℃,初始酒精度為9%vol。在此優(yōu)化醋酸發(fā)酵條件下釀造得到的冬棗醋感官評(píng)分91分,總酸含量(以醋酸計(jì))4.76 g/100 mL,固形物含量1.5%,淡琥珀色,口味酸甜爽口,具有冬棗特有的果香,理化及微生物指標(biāo)均符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。