高安曲,李南薇,楊泳怡,高蘇娟*,劉功良,白衛(wèi)東
(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 輕工食品學(xué)院,廣東 廣州 510225;2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程創(chuàng)新研究院,廣東 廣州 510225)
金絲棗(Ziziphus jujube),屬于鼠李科棗屬植物,成熟后變紅色,有“天然維生素”的美譽,除生食外,還可煮食、熬湯或作為燉品之配料,還可制成脆棗、蜜棗、棗茶等。近年來,滄州市金絲棗產(chǎn)量達800萬kg。金絲棗營養(yǎng)豐富,維生素C含量約為蘋果的70倍[1],干果中含糖量高達70%~80%,富含蘆丁、膳食纖維、三萜酸、黃酮和酚酸等[2-4],有養(yǎng)胃健脾、抗衰老、抗腫瘤、軟化血管降低血壓,防治高血壓的功效[5]。檸檬(Citrus limon)為雙子葉植物綱蕓香科柑橘屬植物,我國的檸檬產(chǎn)量排名世界第一,占世界柑橘產(chǎn)業(yè)的9%。檸檬果實中富含芳香揮發(fā)成分和蘋果酸、琥珀酸、鈣、磷、檸檬苦素、維生素C和維生素P等物質(zhì)[6],具有生津解暑、開胃健脾、預(yù)防和治療高血壓和心肌梗塞等功效[7]。檸檬味酸、微苦,生吃鮮食較少,多加工成檸檬片、檸檬蜜餞、檸檬茶[8]、檸檬汁[9-10]等食用。
果醋是由水果汁(漿)經(jīng)酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵制得的酸性飲品,既保留了水果中的大部分維生素、植物多酚等生物活性成分,也獲得了微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸等成分,因而形成了其獨特的營養(yǎng)和風(fēng)味,備受消費者青睞[11]。國內(nèi)外利用果蔬等原料發(fā)酵果醋的相關(guān)研究越來越多,蘇偉等[12]以搖瓶發(fā)酵法制備的蘋果醋與酶解法制備的棗汁進行調(diào)配制成金絲棗蘋果醋復(fù)合飲料,確定了其最佳配方。郭夢瑤等[13]從柿子醋醋醅中分離木醋桿菌(Acetobacter xylinum)并應(yīng)用于冬棗醋的研制,確定了最佳醋酸發(fā)酵條件。郭靜婕[6]研究不同發(fā)酵條件對香蕉檸檬復(fù)合果醋產(chǎn)酸量的影響,確定了香蕉檸檬復(fù)合果醋最適發(fā)酵工藝條件。將金絲棗和檸檬制成復(fù)合果醋,不僅克服了單一原料發(fā)酵果醋的風(fēng)味、色澤的缺陷,起到風(fēng)味互補的作用,還發(fā)揮兩者維生素C含量均較高的營養(yǎng)特色。
本研究以金絲棗和檸檬為主要原料制備金絲棗檸檬復(fù)合果醋,采用單因素試驗及正交試驗分別探究了金絲棗、檸檬的酶解工藝條件,金絲棗和檸檬果汁的體積比以及酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的工藝條件,以期為紅棗和檸檬精深加工提供有益的參考,為紅棗檸檬復(fù)合果醋產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù)。
1.1.1 原料與菌株
金絲棗:市售;檸檬:廣東中興綠豐發(fā)展有限公司;葡萄酒果酒專用酵母SY[1]:安琪酵母股份有限公司;醋酸菌干粉[14]:煙臺帝伯仕酵母有限公司。
1.1.2 試劑
果膠酶(酶活為10 000 U):上海萬康生物科技有限公司;氫氧化鈉、抗壞血酸、磷酸鹽緩沖液、酒石酸鉀鈉、碳酸氫鈉、次甲基藍、五水硫酸銅(均為分析純):上海源葉生物科技有限公司。
DHP-9012型電熱恒溫培養(yǎng)箱、HG-9620A電熱鼓風(fēng)干燥箱、THZ-103B恒溫培養(yǎng)搖床、HWS12型電熱恒溫水浴鍋:上海一恒科學(xué)儀器有限公司;WK2102型電磁爐、MJ-BL25B2攪拌機:廣東美的生活電器制造有限公司;ST2200ZH-B型pH計:奧豪斯儀器(上海)有限公司;JJ3000型電子天平:廣州市正一科技有限公司;722可見分光光度計:上海佑科儀器儀表有限公司;LDZX-30FBS立式蒸汽滅菌鍋:上海申安醫(yī)療器械廠。
1.3.1 金絲棗檸檬復(fù)合果醋制備工藝流程及操作要點
操作要點:
金絲棗汁的制備:金絲棗干果經(jīng)去核后進行復(fù)水處理,按料液比1∶8(g∶mL)加水浸泡10 h[15],瀝干水分,以料液比1∶4(g∶mL)加水并加熱煮沸15 min至果肉軟爛,冷卻至室溫打漿1 min[16]。添加0.03%的果膠酶,45 ℃酶解時間2 h,酶解后,85 ℃水浴10 min滅酶[5],4層紗布過濾,獲得濾液,即得金絲棗汁。
檸檬汁的制備:檸檬鮮果用清水洗凈,100 ℃熱燙30~60 s去除雜菌,洗凈去皮去核,破碎榨汁,添加0.025%的果膠酶,45 ℃酶解4 h,酶解后,85 ℃水浴10 min滅酶[5],4層紗布過濾,獲得濾液,即得檸檬汁。
混合、調(diào)配:將金絲棗汁與檸檬汁以體積比5∶5進行混合,使調(diào)配果汁酸甜適宜、口味協(xié)調(diào)。
酒精發(fā)酵:稱取安琪果酒酵母0.02 g,加入至100 mL混合果汁中,于40 ℃水浴活化30 min后接種至混合果汁中,在28 ℃靜置發(fā)酵6 d[17],發(fā)酵至酒精度不再上升,即得復(fù)合果酒發(fā)酵液(酒精度為6%vol)。
醋酸發(fā)酵:稱取0.04%的醋酸菌干粉,直接加入復(fù)合果酒發(fā)酵液中混勻后,置于搖床32 ℃,150 r/min發(fā)酵7 d,發(fā)酵液酸度不再上升即為終點,發(fā)酵結(jié)束后總酸含量為21.71g/L。
過濾、滅菌、澄清、罐裝:醋酸發(fā)酵液用紗布過濾,所得濾液于80 ℃水浴25 min滅菌[18],經(jīng)自然澄清、罐裝即可得金絲棗檸檬復(fù)合果醋成品。
1.3.2 酶解工藝優(yōu)化
(1)金絲棗酶解工藝優(yōu)化
單因素試驗:分別考察果膠酶添加量(0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%)、酶解時間(1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h)、酶解溫度(30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃)和酶解pH值(2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0)對金絲棗出汁率的影響。
正交試驗:在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以金絲棗出汁率為考察指標,以果膠酶添加量(A)、酶解時間(B)、酶解溫度(C)和酶解pH值(D)為影響因素,設(shè)計L9(34)正交試驗,確定金絲棗酶解條件的最佳工藝參數(shù)。
(2)檸檬汁酶解工藝優(yōu)化
單因素試驗:分別考察果膠酶添加量(0.010%、0.015%、0.020%、0.025%、0.030%、0.035%)、酶解時間(1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h)、酶解溫度(30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃)和酶解pH值(2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0)對檸檬出汁率的影響。
正交試驗:在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以果膠酶添加量(A)、酶解時間(B)、酶解溫度(C)和酶解pH值(D)作為影響因素,以檸檬汁出汁率為評價指標,設(shè)計L9(34)正交試驗,確定檸檬酶解條件的最佳工藝參數(shù)。
1.3.3 金絲棗汁與檸檬汁體積比的確定
將制得的金絲棗汁與檸檬汁按照體積比1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1進行混合,并根據(jù)感官評分標準進行感官評價,確定金絲棗汁與檸檬汁體積比對混合果汁感官評分的影響。
1.3.4 酒精發(fā)酵工藝條件優(yōu)化
單因素試驗:以殘?zhí)呛?、酒精度為考察指標,固定培養(yǎng)條件為28 ℃靜置培養(yǎng)6 d,分別考察初始糖度(14°Bx、16 °Bx、18 °Bx、20 °Bx、22 °Bx)、酵母菌接種量(0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%)和初始pH值(3.5、4.0、4.5、5.0、5.5)對金絲棗檸檬復(fù)合果醋酒精發(fā)酵效果的影響。
正交試驗:在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以酒精度為考察指標,以初始糖度(A)、酵母菌接種量(B)、初始pH值(C)作為影響因素,設(shè)計L9(33)正交試驗,探究金絲棗檸檬復(fù)合果醋酒精發(fā)酵最佳工藝條件。
1.3.5 醋酸發(fā)酵工藝優(yōu)化
單因素試驗:以感官評價為考察指標,依次考察初始pH值(2.5、3.0、3.5、4.0及4.5)、醋酸菌接種量(0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%)和初始酒精度(5.0%vol、6.0%vol、7.0%vol、8.0%vol、9.0%vol)對金絲棗檸檬復(fù)合果醋醋酸發(fā)酵效果的影響。
正交試驗:在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,以感官評價為考察指標,初始酒精度(A)、醋酸菌接種量(B)和初始pH值(C)為影響因素,設(shè)計L9(33)正交試驗,考察3因素對金絲棗檸檬復(fù)合果醋醋酸發(fā)酵效果的影響。
1.3.6 測定方法
(1)理化指標的測定
酒精度的測定:參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的酒精計法[19];總糖的測定:采用直接滴定法[20];總酸的測定:參照GB/T 12456—2021《食品安全國家標準食品中總酸的測定》的酸堿滴定法[21];pH值的測定:采用pH計。
酶解后原料出汁率依據(jù)下式[22]進行計算:
式中:m1為酶解后所得果汁質(zhì)量,g;m2為果膠酶添加量,g;m3為酶解前果漿質(zhì)量,g。
(2)感官評價
金絲棗檸檬復(fù)合果汁的感官評價:參考李璐等[18]制定的評分標準結(jié)合金絲棗汁和檸檬汁的特點,制定金絲棗與檸檬復(fù)合果汁的感官評價標準見表1,請10名專業(yè)品評人員從色澤和外觀、香氣、滋味方面對金絲棗檸檬復(fù)合果汁進行感官評價。
表1 金絲棗檸檬復(fù)合果汁感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of golden-silk jujube and lemon compound juice
金絲棗檸檬復(fù)合果醋的感官評價:10名專業(yè)品評人員依據(jù)色澤、滋味和氣味、組織狀態(tài)、含雜質(zhì)情況對金絲棗檸檬復(fù)合果醋進行感官評價[23-24],滿分為100分,感官評分標準見表2。
表2 金絲棗檸檬復(fù)合果醋感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of golden-silk jujube and lemon compound vinegar
1.3.7 數(shù)據(jù)處理
所有數(shù)據(jù)重復(fù)3次,數(shù)據(jù)均以“平均值±標準差”表示,使用SPSS 22.0進行數(shù)據(jù)分析,用Origin 9.0進行繪圖。
2.1.1 金絲棗酶解工藝條件優(yōu)化單因素試驗結(jié)果
果膠酶分解果膠、瓦解植物細胞壁,有利于可溶性固形物的溶出[25],酶解處理可顯著提高金絲棗汁出汁率,減少金絲棗汁中抗壞血酸和總酚損失[26],本試驗探究了果膠酶添加量、酶解時間、酶解溫度和酶解pH值對金絲棗出汁率的影響,結(jié)果見圖1。
由圖1A可知,果膠酶添加量在0.01%~0.03%范圍內(nèi)增加,金絲棗出汁率逐漸升高;當果膠酶添加量為0.03%時,金絲棗出汁率最高,為93.87%;當果膠酶添加量>0.03%之后,金絲棗出汁率降低。因此,最適果膠酶添加量為0.03%。由圖1B可知,當酶解時間在1~3 h范圍內(nèi)增加,金絲棗出汁率逐漸增加;當酶解時間為3 h時,金絲棗出汁率達到最大值,為93.34%;當酶解時間>3 h之后,金絲棗出汁率逐漸降低。因此,最適酶解時間為3 h。由圖1C可知,酶解溫度在30~45 ℃范圍內(nèi)增加,金絲棗出汁率明顯提高;當酶解溫度為45 ℃時,金絲棗出汁率最高,為93.85%;酶解溫度>45 ℃之后,金絲棗出汁率則呈下降趨勢,這是由于溫度高于45 ℃,果膠酶活性降低,不利于底物轉(zhuǎn)化[27]。因此,最適酶解溫度為45 ℃。由圖1D可知,當酶解pH值在2.5~4.0范圍內(nèi)增加,金絲棗出汁率明顯提高;當酶解pH值為4.0時,金絲棗出汁率達到最大值,為93.32%;當酶解pH值>4.0之后,金絲棗出汁率逐漸下降,原因可能是pH過低或過高會破壞果膠酶的結(jié)構(gòu)和功能。因此,最適酶解pH值為4.0。
圖1 果膠酶添加量(A)、和酶解時間(B)、酶解溫度(C)、酶解pH(D)對金絲棗出汁率的影響Fig.1 Effect of pectinase addition(A),enzymolysis time(B),temperature(C)and pH(D)on golden-silk jujube juice yield
2.1.2 金絲棗酶解工藝條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析
在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以金絲棗出汁率為考察指標,選取果膠酶添加量(A)、酶解時間(B)、酶解溫度(C)、酶解pH值(D),設(shè)計L9(34)正交試驗優(yōu)化金絲棗酶解工藝條件,正交試驗結(jié)果與分析見表3。
表3 金絲棗酶解條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal tests for enzymatic hydrolysis conditions optimization of golden-silk jujube juice
由表3可知,根據(jù)R值得出影響金絲棗酶解出汁率的4個因素的主次順序為:C>D>B>A,即酶解溫度>酶解pH>酶解時間>果膠酶添加量。根據(jù)k值,得出最優(yōu)金絲棗酶解條件組合為A2B2C2D3,即果膠酶添加量0.03%、酶解pH值3.5、45 ℃條件下水解3 h,在該工藝條件下進行3次平行驗證試驗,金絲棗出汁率達到93.9%,較未經(jīng)酶解的對照組金絲棗出汁率(78.88%)提高了15.02%。結(jié)果表明,對金絲棗酶解條件進行優(yōu)化可以提高金絲棗出汁率。
2.2.1 檸檬酶解工藝條件優(yōu)化單因素試驗結(jié)果
檸檬中果膠含量高達25%左右[28],導(dǎo)致檸檬汁黏度較高,直接榨汁出汁率較低,因此本試驗采用果膠酶水解檸檬的果膠物質(zhì),并探究果膠酶添加量、酶解時間、酶解溫度以及酶解pH值對檸檬出汁率的影響,結(jié)果見圖2。
由圖2A可知,當果膠酶添加量為0.010%~0.025%,檸檬出汁率上升顯著;果膠酶添加量為0.025%時,檸檬出汁率最高,為89.12%;果膠酶添加量>0.025%之后,酶解出汁率上升趨勢不明顯。因此,最適果膠酶添加量為0.025%。由圖2B可知,當酶解時間為1~3 h時,檸檬出汁率逐漸增加;當酶解時間為3 h時,檸檬出汁率最高,為89.11%;當酶解時間>3 h之后,檸檬出汁率下降。因此,最適酶解時間為3 h。由圖2C可知,當酶解溫度為30~40 ℃時,檸檬出汁率逐漸增加;當酶解溫度為40 ℃時,檸檬出汁率達最高值,為88.94%;當酶解溫度>40 ℃之后,檸檬出汁率下降。因此,最適酶解溫度為40 ℃。由圖2D知,當酶解pH值為2.5~4.0時,檸檬出汁率逐漸增加;當酶解pH值為4.0時,檸檬出汁率最高,為89.23%;當酶解pH值>4.0之后,檸檬出汁率下降。因此,最適酶解pH值為4.0。
圖2 果膠酶添加量(A)、酶解時間(B)、酶解溫度(C)、酶解pH(D)對檸檬出汁率的影響Fig.2 Effect of pectinase addition (A),enzymolysis time (B),temperature (C) and pH (D) on lemon juice yield
2.2.2 檸檬酶解工藝條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析
在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以檸檬出汁率為考察指標,選取果膠酶添加量(A)、酶解時間(B)、酶解溫度(C)、酶解pH值(D),設(shè)計L9(34)正交試驗優(yōu)化檸檬酶解工藝條件,正交試驗結(jié)果與分析見表4。
表4 檸檬酶解條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 4 Results and analysis of orthogonal tests for enzymatic hydrolysis conditions optimization of lemon
由表4可知,根據(jù)R值,影響檸檬酶解出汁率的4個因素的主次關(guān)系為A>C>B>D,即果膠酶添加量>酶解溫度>酶解時間>酶解pH值。根據(jù)k值,得出最優(yōu)檸檬酶解條件的組合為A3B2C3D3,即果膠酶添加量0.020%,酶解時間3 h,酶解溫度45 ℃,酶解pH值4.5。以此優(yōu)化工藝條件下,進行3次平行驗證試驗,檸檬出汁率達90.04%,較未酶解的對照組檸檬出汁率提高了9.91%。
金絲棗汁和檸檬汁體積比對感官評分的影響見圖3。
圖3 金絲棗汁和檸檬汁體積比對復(fù)合果汁感官評分的影響Fig.3 Effect of volume ratio of golden-silk jujube juice and lemon juice on sensory scores of compound juice
由圖3可知,當金絲棗汁和檸檬汁體積比在1∶9~7∶3之間,隨著混合汁中金絲棗汁的占比增大,感官評分隨之升高;當金絲棗汁和檸檬汁體積比為7∶3時,感官評分最高,為90分;但金絲棗汁和檸檬汁體積比超過7∶3時,感官評分則呈下降趨勢。故確定金絲棗汁和檸檬汁混合的最佳體積比為7:3。
2.4.1 酒精發(fā)酵工藝條件優(yōu)化單因素試驗結(jié)果
酒精發(fā)酵是果醋發(fā)酵的關(guān)鍵環(huán)節(jié),本試驗探究了初始糖度、酵母菌接種量和初始pH值對金絲棗檸檬復(fù)合果汁酒精發(fā)酵效果的影響,結(jié)果見圖4。
圖4 初始糖度(A)、酵母菌接種量(B)、初始pH(C)對金絲棗檸檬復(fù)合果汁酒精發(fā)酵的影響Fig.4 Effect of initial sugar content (A),yeast inoculum (B),initial pH(C) on alcoholic fermentation of golden-silk jujube and lemon compound juice
由圖4A可知,隨著初始糖度在14~22°Bx范圍內(nèi)增加,殘?zhí)呛匡@著增加。隨著初始糖度在14~18°Bx范圍內(nèi)增加,發(fā)酵液中酒精度顯著增加;當初始糖度為18°Bx時酒精度達到最高,為8.3%vol;當始糖度>18°Bx,酒精度下降。初始糖度越高,高滲透作用對酵母生長抑制越明顯[29],表現(xiàn)為殘?zhí)呛吭黾樱凭认陆?,且發(fā)酵液渾濁,酒精氣味刺鼻。綜上所述,最適初始糖度為18°Bx。由圖4B可知,酵母菌接種量在0.01%~0.05%范圍內(nèi)增加,殘?zhí)呛恳恢背氏陆第厔荨kS著酵母菌接種量在0.01%~0.03%范圍內(nèi)增加,酒精度逐漸增加;酵母菌接種量為0.03%時,酒精度達最高值,為8.8%vol;酵母菌接種量>0.03%,發(fā)酵液酒精度降低,這可能是由于酵母接種量過高,發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)大量被消耗而影響了酒精發(fā)酵[30],綜上所述,最適酵母接種量為0.03%。由圖4C可知,隨著初始pH值在3.5~5.5范圍內(nèi)增加,殘?zhí)呛恐饾u增加,初始pH值>4.5,殘?zhí)呛可仙黠@。隨著初始pH值在3.5~4.5范圍內(nèi)增加,酒精度逐漸增加;初始pH值>4.5之后,發(fā)酵液中酒精度則明顯降低;初始pH值為5.5時,無法測出酒精度,表明該pH條件不適于酵母發(fā)酵。通過顯著性分析結(jié)果顯示,初始pH值為4.0和4.5時,發(fā)酵液酒精度無顯著性差異(P<0.05),為進一步細化酒精發(fā)酵的最適初始pH值,選擇初始pH值為4.00、4.25、4.50進行正交試驗。
2.4.2 酒精發(fā)酵工藝條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析
在單因素試驗基礎(chǔ)上,以酒精度為評價指標,考察初始糖度(A)、酵母菌接種量(B)、初始pH值(C)對酒精發(fā)酵效果的影響,設(shè)計3因素3水平的正交試驗,正交試驗結(jié)果與分析見表6。
表6 酒精發(fā)酵工藝條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 6 Results and analysis of orthogonal tests results for alcoholic fermentation technology optimization
由表6可知,以酒精度為評價指標,根據(jù)R值,影響發(fā)酵液酒精發(fā)酵階段酒精度的3個因素的主次關(guān)系為:初始糖度(A)>初始pH值(C)>酵母菌接種量(B)。根據(jù)k值,得到酒精發(fā)酵階段最佳工藝條件的組合為A3B3C3,即初始糖度20°Bx,酵母菌接種量0.04%,初始pH值4.0。在此優(yōu)化條件下進行驗證試驗,釀造得到的金絲棗檸檬復(fù)合果酒殘?zhí)呛繛?.86 g/L,酒精度為9.00%vol。
2.5.1 醋酸發(fā)酵工藝條件優(yōu)化單因素試驗結(jié)果
醋酸菌以酒精為主要底物發(fā)酵產(chǎn)醋酸[31],發(fā)酵產(chǎn)物的總酸含量與發(fā)酵時間息息相關(guān),而發(fā)酵時間又直接受菌株接種量的影響[32]。因此,本試驗考察了初始酒精度、醋酸菌接種量、初始pH值對金絲棗檸檬果酒醋酸發(fā)酵效果的影響,其結(jié)果見圖5。
圖5 初始酒精度(A)、醋酸菌接種量(B)、初始pH值(C)對紅棗檸檬復(fù)合果酒醋酸發(fā)酵的影響Fig.5 Effect of initial alcohol content (A),acetic acid bacteria inoculum(B),and initial pH (C) on acetic fermentation of golden-silk jujube and lemon compound alcoholic beverage
由圖5A可知,當初始酒精度在5.0%vol~6.0%vol范圍內(nèi)增加時,感官評分逐漸增加;當初始酒精度為6.0%vol時,感官評分最高,為76.5分;當初始酒精度>6.0%vol之后,感官評分略有下降。當初始酒精度在5.0%vol~9.0%vol范圍內(nèi),總酸含量均呈增加趨勢,由21.35 g/L提高至28.71 g/L,綜合考慮,最適初始酒精度為6.0%vol。
由圖5B可知,醋酸菌接種量在0.02%~0.04%范圍內(nèi)增加,金絲棗檸檬復(fù)合果醋感官評分有所增加;當醋酸菌接種量為0.04%,感官評分最高,為76.6分,當醋酸菌接種量>0.04%之后,感官評分整體呈下降趨勢。在醋酸菌接種量在0.02%~0.06%范圍內(nèi)增加,金絲棗檸檬復(fù)合果醋總酸含量逐漸增加;當醋酸菌接種量為0.06%,總酸含量最高,為30.68 g/L,當醋酸菌接種量>0.06%,總酸含量下降。綜合考慮,最適醋酸菌接種量為0.04%。
由圖5C可知,初始pH值在2.5~4.5范圍內(nèi)增加,總酸含量顯著下降。當發(fā)酵液初始pH值在2.5~4.0范圍內(nèi)增加,感官評分逐漸增加;初始pH值為4.0時,感官評分達到最大,為70.8分;初始pH值>4.0之后,感官評分逐漸下降。因此,最適pH值為4.0。
2.5.2 醋酸發(fā)酵工藝條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析
在單因素試驗基礎(chǔ)上,以感官評分為評價指標,考察初始酒精度(A)、醋酸菌接種量(B)、初始pH(C)對醋酸發(fā)酵效果的影響,設(shè)計3因素3水平的正交試驗,正交試驗結(jié)果與分析見表7。
表7 醋酸發(fā)酵工藝條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for acetic acid fermentation process conditions optimization
由表7可知,根據(jù)極差值R,影響感官評分的3個因素的主次關(guān)系為初始pH值(C)>醋酸菌接種量(B)>初始酒精度(A)。根據(jù)k值,得到最優(yōu)醋酸發(fā)酵階段工藝條件組合是A2B3C3,即初始酒精度6.0%vol,醋酸菌接種量0.06%,初始pH值4.5。在此優(yōu)化條件下進行3次平行驗證試驗,釀造金絲棗檸檬復(fù)合果醋感官評分達81.2分,總酸含量為18.01 g/L,符合NY/T 2987—2016《綠色食品 果醋飲料》要求[33]。
本試驗以金絲棗與檸檬為原料發(fā)酵制備金絲棗檸檬復(fù)合果醋,分別確定了金絲棗與檸檬的最佳酶解條件,將酶解后的金絲棗汁和檸檬汁以7∶3(V/V)混合后,調(diào)整初始pH值4.0,初始糖度20°Bx,添加SO2含量75 mg/L,以0.04%接種量接種安琪酵母SY,28 ℃發(fā)酵6 d,然后進行醋酸發(fā)酵,即初始pH值4.5,初始酒精度6%vol,醋酸菌接種量0.06%,32 ℃發(fā)酵7 d,制得金絲棗檸檬復(fù)合果醋。金絲棗檸檬復(fù)合果醋感官評分為81.2分,醋體呈黃橙色,口感酸甜適宜,狀態(tài)均一、穩(wěn)定,無懸浮物,風(fēng)味協(xié)調(diào)。其總酸(以乙酸計)含量為18.01 g/L,符合NY/T 2987—2016《綠色食品 果醋飲料》要求。