關(guān)隨霞，張敏，王蕙雯，白露露，王穎，吳嬌，戚清林

(1.河南科技大學(xué) 食品加工與安全國(guó)家級(jí)示范教學(xué)中心，河南 洛陽 471023; 2.塔里木大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300)

柿子味甘、性寒,含有豐富的還原糖、多酚、維生素C、膳食纖維、氨基酸及礦物質(zhì)[1]。除食用外，還具有藥用價(jià)值，《本草綱目》中記載“柿乃脾、肺、血分之果也。其味甘而氣平，性澀而能收，故有健脾澀腸，治嗽止血之功”[2]。

柿子醋營(yíng)養(yǎng)豐富，具有抗菌、消炎、降血糖、降血壓的功效，是心腦血管患者選擇調(diào)味品的首選。豫西地區(qū)花果山一帶漫山遍野都是柿樹，每年秋季金黃色的柿子掛滿樹枝，煞是喜人。由于柿子不易保存，當(dāng)?shù)鼐用癯０咽磷蛹庸こ墒溜?、柿子醋等易?chǔ)存食品。然而近些年隨著生活節(jié)奏的加快，糧食釀造技術(shù)的大力發(fā)展，自然發(fā)酵制作柿子醋需時(shí)又較長(zhǎng)，現(xiàn)在幾乎沒人再對(duì)柿子進(jìn)一步加工，造成資源極大浪費(fèi)。因此，要充分利用優(yōu)勢(shì)資源，增加當(dāng)?shù)鼐用袷杖?，必須改進(jìn)和優(yōu)化柿子醋的制作工藝及參數(shù)，使柿子醋批量生產(chǎn)。本研究旨在為豫西地區(qū)批量生產(chǎn)柿子醋提供一些技術(shù)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

柿子：豫西地區(qū)花果山一帶；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；“玉園”牌活性醋酸菌：濟(jì)寧玉園生物科技有限公司；白糖；果膠酶；氫氧化鈉；鄰苯二甲酸氫鈉。

1.2 儀器與設(shè)備

手持糖度計(jì)、高壓滅菌鍋、酒精計(jì)、振蕩培養(yǎng)箱、臺(tái)式大容量低速離心機(jī)、超凈工作臺(tái)、原子吸收光譜儀、分光光度計(jì)等。

1.3 分析測(cè)定方法

出汁率(%)=(柿漿重量-柿渣重量)/柿漿重量×100%。

柿子醋得率(%)=柿子醋體積(mL)×總酸(g/dL)/原柿漿重量(g)。

糖度的測(cè)定：手持糖度計(jì)；酒精度的測(cè)定：酒精計(jì)法[3]；總酸的測(cè)定(以醋酸計(jì))：酸堿滴定法。

菌落總數(shù)的測(cè)定：按照GB 4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》；大腸桿菌的測(cè)定：按照GB 4789.3-2016中的平板計(jì)數(shù)法；致病菌的測(cè)定：按照GB 4789.10-2016、GB 4789.4-2016、GB 4789.15-2016。

鉛的測(cè)定：按照GB 5009.12-2017中的石墨爐原子吸收光譜法；砷的測(cè)定：按照GB 5009.11-2014中的銀鹽法。

1.4 工藝流程

1.5 制作方法

1.5.1 原料選取及清洗

選取豫西地區(qū)花果山一帶成熟的柿子，剔除腐爛和蟲害部分，去萼片，用自來水清洗干凈。

1.5.2 脫澀、打漿、酶解

在42 ℃的溫水中浸泡24 h，瀝干水分放入水果破碎機(jī)中破碎，破碎度3～7 mm，然后加純凈水打成柿漿。將柿漿裝罐，裝罐量為30%[4]。加入果膠酶在45～50 ℃條件下酶解2 h[5]。

1.5.3 調(diào)糖度、滅菌

用白砂糖調(diào)柿漿糖度，然后在85 ℃滅菌15 min。

1.5.4 酒精發(fā)酵

將活性干酵母置于1%～2%的少量滅菌糖水中[6]，在30 ℃條件下活化30 min，直至液面劇烈翻泡，再將酵母接入調(diào)整好糖度的柿漿中，攪拌均勻，加蓋密封，在28 ℃條件下發(fā)酵7 d左右。待酒精度達(dá)到8%vol[7]，酒精發(fā)酵結(jié)束。

1.5.5 醋酸發(fā)酵

取適量酒精發(fā)酵后的柿漿于滅菌的小燒杯中，加入醋酸菌在32 ℃條件下復(fù)活24 h，經(jīng)擴(kuò)培再接入酒精發(fā)酵后的柿漿，放在30 ℃的振蕩培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵[8]。每天振蕩3次，速度170 r/min[9]，每次30 min。直到連續(xù)2 d酸度不再上升時(shí)醋酸發(fā)酵結(jié)束。

1.5.6 離心

用大容量低速離心機(jī)進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速4500 r/min，時(shí)間10 min，得到澄清的柿子醋。

1.5.7 灌裝、滅菌

灌裝，于121 ℃滅菌15 min，檢測(cè)，成品。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 果膠酶添加量對(duì)柿漿岀汁率的影響

柿漿中含果膠、糖類物質(zhì)較多，呈黏稠狀，影響柿漿的出汁率和濁度。果膠酶可促進(jìn)果膠水解，降低果漿的黏稠度，提高柿漿的出汁率和澄清度[10-11]。在柿漿中分別添加0.00%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%的果膠酶，酶解后離心。柿漿岀汁率情況見圖1。

圖1 果膠酶添加量對(duì)柿漿岀汁率的影響Fig.1 Effect of pectinase additive amount on juice yield of persimmon pulp

由圖1可知，在0.00%～0.04%之間岀汁率隨果膠酶添加量增加而明顯升高；當(dāng)大于0.04%時(shí)，果膠酶添加量增加而岀汁率無明顯變化。因此，果膠酶添加量以0.04%為最佳。

2.1.2 加水量對(duì)柿子醋產(chǎn)率的影響

柿漿流動(dòng)性差，會(huì)造成加入的酵母菌、醋酸菌不能與柿漿充分接觸，影響菌種活力。試驗(yàn)中通過加入純凈水將柿漿稀釋，加水量分別為0%、10%、20%、30%、40%、50%，按照上述工藝流程，在相同條件下向6個(gè)樣品中加入等量的酵母菌和醋酸菌進(jìn)行發(fā)酵，每天定時(shí)測(cè)糖度、酒精度和醋酸度，當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)趨于穩(wěn)定，連續(xù)2 d無明顯變化時(shí)發(fā)酵結(jié)束。柿子醋產(chǎn)率情況見圖2。

圖2 加水量對(duì)柿子醋產(chǎn)率的影響Fig.2 Effect of water additive amount on the yield of persimmon vinegar

由圖2可知，加水量在0%～40%之間，柿子醋產(chǎn)率隨加水量增加明顯提高；當(dāng)加水量大于40%，產(chǎn)醋率隨加水量增加而下降。因?yàn)楫?dāng)加水量超過40%時(shí)繼續(xù)加水，柿漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)越來越低，能被利用的底物含量也逐漸減少，致使酵母菌、醋酸菌營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足，活力下降，產(chǎn)醋率降低。因此40%為最佳加水量。

2.1.3 初始糖度對(duì)酒精發(fā)酵的影響

酒精發(fā)酵主要是利用酵母菌將糖轉(zhuǎn)化成酒精，初始糖度直接影響產(chǎn)生的酒精量。在一定范圍內(nèi)糖度越高轉(zhuǎn)化成的酒精度也越高[12]，產(chǎn)醋率相應(yīng)也高。原料柿子含糖量在10%左右，可通過添加白砂糖來增加糖度。試驗(yàn)中用白砂糖將柿漿糖度調(diào)整為10%、12%、14%、16%、18%、20%，加入0.14%酵母菌。產(chǎn)生酒精情況見圖3。

圖3 初始糖度對(duì)酒精發(fā)酵的影響 Fig.3 Effect of initial sugar content on alcohol fermentation

由圖3可知，在10%～14%之間，隨著初始糖度增加生成的酒精度逐漸升高；當(dāng)初始糖度超過14%時(shí)，隨著糖度增加，酵母菌的繁殖和代謝速度變慢，致使生成的酒精度逐漸下降。因此初始糖度14%最佳。

2.2 正交試驗(yàn)

酵母菌及醋酸菌添加量對(duì)發(fā)酵天數(shù)和柿子醋品質(zhì)都有影響。酵母菌添加過少或過多都會(huì)影響發(fā)酵速度[13]，添加量過多還影響柿子醋的色澤、口感及組織狀態(tài)；醋酸菌添加量過多會(huì)消耗柿漿中大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使生成醋酸的底物減少，產(chǎn)醋率降低。由單因素試驗(yàn)可知，酵母菌的最佳添加量為0.14%，醋酸菌的最佳添加量為0.06%。

在柿漿發(fā)酵過程中，初始糖度、酵母菌數(shù)量、醋酸菌數(shù)量存在著一定關(guān)聯(lián)。在一定范圍內(nèi)初始糖度越高，酵母菌、醋酸菌數(shù)量越多，發(fā)酵時(shí)間越短產(chǎn)生的酒精度越高，產(chǎn)醋率也越高；但若初始糖度過高，超過酵母菌的耐受范圍，將導(dǎo)致酵母菌失活，影響發(fā)酵，反而使酒精度降低；酒精發(fā)酵產(chǎn)生的酒精度也會(huì)影響到后期的醋酸發(fā)酵[14]，酒精度過高會(huì)抑制醋酸菌的生長(zhǎng)[15]。因此，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)來優(yōu)化初始糖度、酵母菌和醋酸菌的最佳添加量，見表2和表3。

表2 L9 (34)正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)Table 2 The factors and levels of L9 (34) orthogonal test

表3 L9 (34)正交試驗(yàn)表 Table 3 L9 (34) orthogonal test table

由表3可知，柿子醋發(fā)酵的最優(yōu)條件為：A3B1C3，即初始糖度15%，酵母菌0.12%，醋酸菌0.08%；此條件下發(fā)酵天數(shù)最短，產(chǎn)酸度最高。通過極差分析可知各因素影響順序?yàn)锳>B>C，即初始糖度對(duì)柿子醋發(fā)酵影響最大，酵母菌次之，醋酸菌影響較小。因此，在柿子醋制作過程中要嚴(yán)格控制白砂糖的添加量。

按照前面的制作工藝流程，以果膠酶添加量 0.04%、加水量40%、初始糖度15%、酵母菌0.12%、醋酸菌0.08%為工藝參數(shù)加工柿子醋。產(chǎn)品酸度為5.49 g/dL，呈均勻透明的淡黃色，柿香味濃郁，酸味醇厚、柔和，回味綿長(zhǎng)，無沉淀，無其他異味。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量

2.3.1 感官狀況

產(chǎn)品呈均勻的淡黃色，澄清，透明，無沉淀，酸味柔和，綿長(zhǎng)醇厚，且有濃郁的柿香味，無其他不良異味。

2.3.2 理化及微生物指標(biāo)

總酸(以乙酸計(jì))為5.49 g/dL；菌落總數(shù)≤ 10 CFU/mL；大腸桿菌及致病菌未檢出。符合GB 2719-2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食醋》。

2.3.3 污染物

鉛<0.01 mg/L；砷未測(cè)出。符合GB 2762-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

本研究以豫西地區(qū)花果山一帶純天然柿子為原料，通過單因素試驗(yàn)確定了添加果膠酶0.04%，可有效提高柿漿的出汁率和澄清度；加水40%最適宜柿漿發(fā)酵，可使產(chǎn)醋率達(dá)到最高。正交試驗(yàn)確定了初始糖度15%，酵母菌0.12%，醋酸菌0.08%，產(chǎn)品制作周期短，酸度高，風(fēng)味佳。理化及微生物指標(biāo)、污染物均符合國(guó)家安全食醋標(biāo)準(zhǔn)。