1、食品工业 2023 年第44卷第 4 期 104 工艺技术莲雾果醋发酵菌种的筛选及条件优化方晓纯1,2,林波1,兰亚龙3,郑凤锦1,2*,陈赶林1,2*1.广西农业科学院农产品加工研究所(南宁 530007);2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室(南宁 530007);3.陕西易腾达酿造科技有限公司(宝鸡 721013)摘要以海南黑珍珠莲雾发酵的莲雾果酒为原料,选用5种商用醋酸菌种分别发酵制备莲雾果醋,筛选出适合莲雾果醋发酵的醋酸菌种。试验研究菌种添加量、初始酒精度、发酵温度和加糖量4个单因素对莲雾醋发酵的影响,并通过正交试验对莲雾醋的发酵条件进行优化,得到最优工艺参数:菌种添加量0.8%、
2、初始酒精度3%vol、发酵温度28、加糖量6%,在最优条件下发酵9 d,得到总酸含量为34.1 g/L,色泽浅黄,醋味浓郁略带清香果味,风味独特的莲雾醋,为莲雾产业深加工及多元化利用提供技术依据。关键词莲雾;果醋;醋酸菌;发酵Screening of Fermentation Strains and Optimization of Fermentation Conditions on Wax Apple(Syzygium samarangense)VinegarFANG Xiaochun1,2,LIN Bo1,2,LAN Yalong3,ZHENG Fengjin1,2*,CHEN Ganli
3、n1,2*1.Agro-food Science and Technology Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences(Nanning 530007);2.Guangxi Key Laboratory of Fruits and Vegetables Storage-Processing Technology(Nanning 530007);3.Shanxi Yitengda Brewing Technology Co.,Ltd.(Baoji 721013)Abstract Five commercial acet
4、ic acid strains were used to produce wax apple(Syzygium samarangense)vinegar from wax apple wine fermented by black pearl wax apple in Hainan Province.The effects of four single factors on the fermentation of wax apple vinegar,including the amount of strain,initial alcohol content,fermentation tempe
5、rature and sugar content,were studied,and the fermentation condition of wax apple vinegar was optimized by orthogonal test.The optimum technological parameters were obtained as follows:0.8%of strain addition,3%vol of initial alcohol,28 of fermentation temperature,and 6%of sugar addition.After 9 d of
6、 fermentation under the optimal conditions,the wax apple vinegar with 34.1 g/L total acid content,light yellow color,strong vinegar flavor,slightly fragrant fruit flavor,and unique flavor was obtained,which would provide technical basis for the deep processing and diversified utilization of the lotu
7、s fog industry.Keywords wax apple(Syzygium samarangense);fruit vinegar;acetic acid bacteria;fermentation*通信作者;基金项目:南宁市西乡塘区重点研发计划(2020032101),广西农科院基本科研业务专项(桂农科2021YT117,桂农科2020ZX04),广西农业科技创新联盟(桂农科盟202315)莲雾(Syzygium Samarangense),又名水蒲桃、洋蒲桃、爪哇蒲桃等,在我国台湾、海南、广东、广西、福建、云南等多省(区)有栽培1,是海南重要的热带水果,有黑金刚、黑珍珠、红宝石等
8、主要品种。莲雾果实呈圆锥形,像铃铛,果皮有乳白、青绿、粉红以至深红色,具有清香气味,肉质细腻,清甜爽口。近年来诸多学者对莲雾进行多方面的研究,更加验证莲雾具有较高的营养价值和药用保健等功能2。王晓红3测定莲雾果肉的营养成分,结果发现莲雾富含蛋白质,糖类,维生素B1、B2、B6、C,钾、钠、钙、磷、铁、镁等矿物质,给予人们清凉解渴的同时能补充营养,再加上其热量低,深受消费者喜爱。邓博一等4发现莲雾果实富含17种氨基酸,包括人体必需的7种氨基酸;其果皮中有大量花色苷和花青素,具有抗炎镇痛、抗癌、抗氧化等功效;莲雾花中含有多酚成分,具有较强的体外抗氧化活性5。莲雾水分高,果肉组织娇嫩,呼吸旺盛不耐贮
9、藏,其种植面积逐年增大,逐步打开国内水果市场6,为避免鲜果滞销后浪费,掌握莲雾的深加工迫在眉睫。果醋是利用水果、蔬菜或者发酵后的果酒7为原料,利用微生物或醋酸菌的代谢作用发酵而成的一种具有促进消化、增强免疫、抑菌等功能的健康发酵食品8。李志春等9通过高脂小鼠试验表明,甘蔗醋中含有黄酮和多酚类活性物质成分,具有降血脂、提高抗氧化应激、减轻体重和脏器肿大等生物功能。另外,因微生物在发酵成醋的过程中对矿物质的需求和利用较少,所以水果中大部分矿物质会直接保留在果醋中10。近年来我国提倡不同果醋的研究开发,明显丰富果醋的种类,技术研究趋于成熟稳定,市场上苹果醋11、葡萄醋12、山楂醋13等成功的果醋产品
10、为新型果醋的开发打下坚实基础14。莲雾具有丰富的糖质资源和水分,是酿醋用的上 105 工艺技术 食品工业 2023 年第44卷第 4 期等原料,莲雾醋的生产能解决鲜果滞销和残次果的有效利用,但针对于莲雾醋发酵菌种筛选及工艺优化的相关研究报道鲜为少见。试验主要选用5种商业醋酸菌种发酵莲雾醋,以醋酸质量浓度及感官评分为考察指标,筛选出适合莲雾醋发酵的醋酸菌种,在此最优菌种基础上进行单因素试验和正交试验,优化莲雾醋的工艺条件,以期得到色泽明亮、醋味清香的莲雾果醋,为莲雾产业深加工及多元化利用提供技术依据。1材料与方法1.1材料与试剂莲雾果酒(广西农业科学院农产品加工研究所研发制备);LB活性醋酸菌(
11、简称LB,陕西鼎力生物科技有限公司);沪酿1.01号活性醋酸菌(简称沪酿1.01,上海佳民酿造食品有限公司);帝伯仕果醋菌(简称帝伯仕,山东烟台帝伯仕自酿机有限公司);迪发牌醋酸菌(简称迪发牌,上海迪发酿造生物制品有限公司);拉曼德果醋菌(简称拉曼德,山东日照隆堡商贸有限公司);白砂糖(南宁糖业股份有限公司)。试验所用试剂均为国产分析纯。1.2仪器与设备恒温生物培养箱(Salvis LAB CN118,瑞士Salvis公司);糖度计PAL-1,日本ATAGO(爱拓)公司;电子天平(JA2003型,上海良平仪器仪表有限公司);pH计(上海雷磁仪器厂);高压灭菌锅(FY-65L,上海申安有限公司)
12、。1.3试验方法1.3.1莲雾醋酿造工艺流程酵母菌活化莲雾清洗破碎、打浆酶解调整糖度酒精发酵(果酒)调整配比醋酸发酵换罐陈酿过滤灭菌莲雾醋 醋酸菌活化1.3.2莲雾果酒的制备将新鲜、干净的莲雾果实通过打浆机打成浆状,添加果胶酶酶解,加入适量白砂糖调节糖度,灭菌后冷却至室温,加入活化过的果酒酵母进行酒精发酵,过滤后得到莲雾果酒,具体制备方法见前期研究7。1.3.3莲雾醋发酵菌种的筛选选择已活化LB、沪酿1.01号、帝伯仕、迪发牌和拉曼德的醋酸菌种,依次发酵同一批次的莲雾果酒(底酸含量1.6 g/L,pH 4.01,可溶性固形物5.5%),在初始酒精度6%vol、菌种添加量0.5%、发酵温度30
13、条件下进行醋酸发酵11 d,隔天取样测定其pH和总酸含量,发酵结束后过滤,并进行感官评定。以醋酸质量浓度(以乙酸计,g/L)及感官评分为考察指标,确定适合莲雾醋发酵的最佳菌种。1.3.4菌种添加量对莲雾醋发酵的影响莲雾果酒初始酒精度6%vol,加糖量4%,选取优化醋酸菌种(迪发牌醋酸菌),菌种添加量分别为0.2%,0.4%,0.6%,0.8%和1.0%,发酵温度30,进行9 d的醋酸发酵,以总酸含量和残留酒精度为考察指标,分析不同菌种添加量对莲雾醋发酵的影响。1.3.5初始酒精度对莲雾醋发酵的影响加入无菌水稀释莲雾果酒,将酒精度调配至3%vol,4%vol,5%vol,6%vol和7%vol,
14、在加糖量4%、菌种添加量0.4%、发酵温度30 条件下进行9 d的醋酸发酵,以总酸含量和残留酒精度为考察指标,分析不同初始酒精度对莲雾醋发酵的影响。1.3.6发酵温度对莲雾醋发酵的影响莲雾果酒初始酒精度6%vol,加糖量4%,菌种添加量0.4%,分别在发酵温度25,28,31,34和37 条件下进行9 d的醋酸发酵,以总酸含量和酒精残留量为考察指标,分析不同发酵温度对莲雾醋发酵的影响。1.3.7加糖量对莲雾醋发酵的影响莲雾果酒初始酒精度6%vol,菌种添加量0.4%,发酵温度30,白砂糖添加量分别为2%,3%,4%,5%,6%和7%,进行11 d的醋酸发酵,以总酸含量和残留酒精度为考察指标,分
15、析不同加糖量对莲雾醋发酵的影响。1.3.8正交试验设计在单因素试验基础上,选择菌种添加量、初始酒精度、发酵温度和加糖量为自变量,以总酸含量为考察指标,进行L16(45)正交试验,考察各因素对莲雾醋发酵的影响,正交试验因素与水平见表1。表1正交试验因素水平表水平因素A菌种添加量/%B初始酒精度/%volC发酵温度/D加糖量/%空列10.4325320.6428430.8531541.063461.4测定方法总酸测定,采用酸碱滴定法,按GB/T 124562008食品中总酸的测定操作,总酸含量以醋酸表示;酒精度测定,按GB/T 150382006葡萄酒、果酒通用分析方法中的酒精计法测定;pH测定,
16、pH计法;微生物检测,按GB/T 4789.222003食品卫生微生物学检验调味品检验中的方法测定。感官评分由11人组成评定小组,从色泽、香气、滋味和形态4个方面对样品进行评分,感官评定标准15如表2所示。1.5数据分析方法数据处理及作图采用Excel 2019。食品工业 2023 年第44卷第 4 期 106 工艺技术2结果与分析2.1莲雾醋酿造菌种的筛选在果醋发酵过程中,菌种是影响果醋品质的重要因素之一,不同醋酸菌发酵果醋,其风味不相同,产酸能力也会有所差别。由图1和表3可知,5种醋酸菌发酵莲雾醋产酸差异较大,其中LB、帝伯仕和拉曼德3个醋酸菌发酵启动慢,酸度变化趋势不明显,且感官评分也较
17、低。迪发牌醋酸菌和沪酿1.01号醋酸菌随着时间的增加总酸含量不断上升,发酵至9 d,其总酸含量分别为8.9 g/L和7.0 g/L,感官评分分别为88分和80分。迪发牌醋酸菌的发酵液表面长有一层薄的白色醋膜,醋香味明显,爽口,醋液浅黄色透亮;LB、帝伯仕和拉曼德醋酸菌的发酵液无醋香味,酒精味明显,所以评分低,沪酿1.01醋酸菌的发酵液虽然产酸能力强,但醋香味不够浓,入口协调性不够,醋体颜色较浑浊。综合产酸量和感官评价,最终选定适合发酵莲雾醋的最佳菌种是迪发牌醋酸菌,这与朴银子等16在蓝莓果醋发酵工艺条件优化使用的菌种一致,表明该菌种适用于果醋酿造。图1不同菌种发酵莲雾醋对总酸含量的影响2.2影
18、响莲雾醋醋酸发酵的因素2.2.1菌种添加量对莲雾醋发酵的影响图2不同接种量发酵莲雾醋对总酸的影响图3不同菌种添加量的酒精残留量图由图2可知,随着时间的延长,接种量1.0%发酵液的发酵最为显著,发酵3 d后其总酸含量达4.44 g/L,但发酵5 d后,产酸量逐渐低于接种量0.8%发酵液的产酸量。接种量0.8%发酵液的总酸含量随着时间延长而迅速升高,明显高于其他添加量发酵液的总酸含量,发酵至9 d,接种量0.8%发酵液的总酸含量最高,达24.72 g/L,其次是接种量0.6%发酵液,总酸含量为22.98 g/L。接种量0.2%发酵液的发酵启动最慢,且总酸含量也最低。由图3可知,菌种添加量越少,发酵
19、过程不充分,醋酸菌代谢产酸越慢,伴随酒精残留量也越高。菌种添加量若越大,醋酸菌菌体细胞会迅速增殖,导致醋酸菌细胞提前老化和衰退。菌种添加量的多少直接影响醋酸发酵的产酸速率17。因此发酵莲雾醋选择菌种添加量0.4%1.0%为宜。2.2.2初始酒精度对莲雾醋发酵的影响醋酸菌对酒精具有一定的耐受性,低酒精度下有利于产酸,但初始酒精度较高情况下(10%vol以上)会抑制醋酸菌活性和延滞产酸稳定期,产酸量降低18,而酒精度过低又易受杂菌污染,因此研究选择3%vol7%vol为初始酒精度发酵莲雾醋。由图4可知,不同初始酒精度发酵莲雾醋,产酸量有明显区别,菌种色泽香气滋味形态感官评分/分LB浅棕色无醋香味酸
20、味淡透亮63迪发牌浅黄色有明显的醋香和果香爽口,酸度适中透亮88帝伯仕深棕色无醋香味酸味淡轻微浑浊64沪酿1.01浅黄色醋香和果香不足口感不协调轻微浑浊80拉曼德浅棕色无醋香味酸味淡透亮61表3不同菌种发酵后莲雾醋的感官评分评价色泽香气滋味形态优(2125分)亮黄色,有明显光泽有明显的醋香和果香,无异味饱满,爽口,酸度适中澄清透亮,无悬浮物良(1620分)浅黄色,有光泽醋香和果香良好,无异味爽口,酸度适中透亮,有少量悬浮物中(1015分)浅黄色,无光泽醋香和果香不足,少量异味有刺激的酸味不够透亮,有少量悬浮物差(09分)乳白色醋香和果香不足,有异味有刺激的酸味,口感不协调浑浊,有较多悬浮物和沉
21、淀表2感官评定表 107 工艺技术 食品工业 2023 年第44卷第 4 期2 d后醋酸菌进入生长期,发酵启动最快的是初始酒精度3%vol的发酵液,发酵至9 d,其总酸含量最高,为27.0 g/L,其次是4%vol的发酵液,而初始酒精度6%vol和7%vol的发酵液产酸较慢,表现为曲线平缓,在发酵前期,醋酸菌生长繁殖会因酒精度过高而受到抑制,使产酸量降低,还会使发酵周期延长19。由图5可知,初始酒精度越高,醋酸发酵后残留的酒精度越大,其中初始酒精度3%vol的酒精残留量最小,为0.5%vol,初始酒精度7%vol的酒精残留量最大,为3.9%vol,酒精残留量高影响果醋的口感20。因此初始酒精度
22、选择3%vol5%vol的浓度较适宜。图4不同初始酒精度发酵莲雾醋对总酸的影响图5不同初始酒精度的酒精残留量图2.2.3温度对莲雾醋发酵的影响由图6可知,不同温度发酵莲雾醋总酸含量变化明显,发酵前2 d各发酵液产酸较缓慢,从第3天开始菌种迅速进入对数期,随着发酵时间的增加,各发酵液产酸量不断增加,其中28 和25 的发酵液总酸含量上升最明显。发酵9 d时,不同温度发酵的总酸含量高低依次为28 25 31 34 37。37 发酵液的总酸含量最低,仅有11.0 g/L,表明此发酵温度不适宜醋酸菌产酸,与何宇宁等21菠萝蜜果醋发酵工艺研究中,发酵温度在2531 产酸量随着温度升高而升高,超过31 时
23、,产酸量逐渐下降的现象一致。发酵温度过高,不适宜醋酸菌代谢转化酒精,可能是因为高温抑制乙醇脱氢酶与乙醛脱氢酶活性,降低乙醇氧化成醋酸的速率22,而导致酒精残留量高。由图7可知,3437 残留的酒精含量较大,其次是31。因此选择发酵温度2531 为宜。2.2.4加糖量对莲雾醋发酵的影响醋酸菌需要利用发酵液中的碳源、氮源和其他营养物质代谢产酸,虽然乙醇是醋酸菌利用最主要的碳源,但是醋酸菌会利用乙醇进行生长繁殖,产物浓度降低23,需要在发酵前添加适量的白砂糖作为碳源补给菌种增殖所需的营养,从而减少对酒精的消耗,促进酒精转化率的提高24。图6不同温度对发酵莲雾醋总酸的影响图7不同发酵温度的酒精残留量图
24、图8不同加糖量发酵莲雾果醋对总酸的影响图9不同加糖量的酒精残留量图由图8可知,发酵前4 d,不同加糖量发酵莲雾醋的总酸变化均不明显,总酸增加缓慢,发酵5 d后加糖量3%和4%的发酵液总酸逐渐增加,发酵7 d后,加糖食品工业 2023 年第44卷第 4 期 108 工艺技术量4%发酵液的总酸含量迅速增加,发酵至11 d,其总酸含量达29.1 g/L,其次是加糖量3%发酵液,为24.9 g/L;总酸含量最低的是加糖量2%发酵液,表明加糖量过低,发酵液里供菌种生长繁殖的营养太少,不利于代谢产酸。发酵时间延长,可能与白砂糖属于低聚糖,需要进一步降解才能使用有关25。由图9可知,加糖量2%4%时,残留酒
25、精度呈下降趋势,加糖量4%7%时,残留酒精度呈上升趋势。过高的糖度会产生较大的渗透压,抑制醋酸菌的正常生长代谢产酸,对发酵起抑制作用,导致酒精转化率低,残留酒精多23。因此选择加糖量3%6%为宜。2.3优化醋酸发酵的正交试验在对醋酸发酵条件影响因素分析的基础上,以迪发牌醋酸菌发酵莲雾果醋工艺中的不同菌种添加量、初始酒精度、发酵温度和加糖量这4个关键因数利用正交设计软件助手软件进行L16(45)正交试验。正交试验结果见表4。表4优化醋酸发酵工艺条件的正交试验结果试验号ABCDE(空列)酸度/(gL-1)11111116.5421222218.8431333317.114144444.305212
26、3431.2162214325.267234124.948243216.0193134233.13103243113.02113312423.53123421319.62134142314.78144231420.66154324133.86164413213.86K114.19723.91519.79715.44017.357K216.85519.44525.88315.79017.693K322.32519.86019.22718.80019.193K420.79010.9479.26024.13819.925R8.12812.96816.6238.6982.568如表4所示,由于空白样的
27、极差值最小,所以试验结果较可靠。由极差分析得出,影响莲雾醋醋酸发酵的因素大小顺序依次为发酵温度(RC)初始酒精度(RB)加糖量(RD)菌种添加量(RA),发酵温度是影响莲雾醋总酸含量的主要因素。由表5方差分析结果可知,发酵温度对莲雾醋产酸影响最大,达到显著的程度,而初始酒精度、加糖量对莲雾醋产酸影响次之,菌种添加量莲雾醋产酸影响程度不显著。发酵工艺最优组合为C2D4B1A3,即发酵温度28,加糖量6%,初始酒精度3%vol,菌种添加量0.8%。在此条件下发酵9 d,总酸含量最高,达34.1 g/L。表5莲雾醋方差分析结果因素偏差平方和自由度F比F临界值显著性A菌种添加量164.34139.21
28、19.280不显著B初始酒精度356.392319.9759.280显著C发酵温度568.339331.8549.280显著D加糖量194.288310.8899.280显著空白列17.84231.0009.280不显著误差17.8432.4产品质量指标分析2.4.1感官指标外观与色泽:浅黄色液体,无悬浮沉淀物。香味:具有莲雾特有的清香,醋酸香气浓郁,口感协调无异味。该果醋感官指标符合GB/T 181872000酿造食醋中要求。2.4.2理化指标测得莲雾醋总酸含量34.1 g/L,符合GB/T 308842014苹果醋饮料中总酸要求。2.4.3微生物指标菌落总数100 CFU/mL,大肠菌群3
29、 CFU/mL,致病菌未检出。微生物指标均符合GB 27192018食品安全国家标准 食醋中的要求。3结论以海南黑珍珠莲雾发酵的莲雾果酒为原料,对莲雾果醋发酵的醋酸菌种进行筛选及发酵进行工艺优化研究。结果表明:发酵莲雾醋最适醋酸菌种为迪发牌醋酸菌、菌种添加量0.8%、初始酒精度3%vol、发酵温度28、加糖量6%,在此最优条件下静态发酵9 d,总酸含量34.1 g/L,得到的莲雾醋感官、理化和微生物指标均符合国家标准,醋体浅黄透亮,醋味浓郁略带清香果味,酸甜爽口,风味独特。参考文献:1 杨荣萍,陈贤,张宏,等.莲雾研究进展J.中国果菜,2009(1):41-43.2 孙勇,高乐,张先,等.莲雾
30、营养成分及利用价值研究进展J.安徽农业科学,2021,49(11):23-25,31.3 王晓红.莲雾的营养成分分析J.中国食物与营养,2006(4):16-17.4 邓博一,申铉日,邓用川.海南百香果、莲雾、青枣营养成分的比较分析J.食品工业科技,2013,34(12):335-338,343.5 林波,郑凤锦,任红,等.莲雾花多酚的超声波辅助提取工艺优化抗氧化活性分析J.西南农业学报,2019,32(6):1353-1359.6 龙兴,张继,周双云,等.广西莲雾种植发展现状与前景探讨J.中国果业信息,2016,33(7):17-20.7 任红,郑凤锦,方晓纯,等.低醇莲雾果酒发酵工艺的研究
31、J.食品研究与开发,2019,39(1):50-54.109 工艺技术 食品工业 2023 年第44卷第 4 期HACCP体系在盐焗乳鸽生产中的应用朱燕兰1,王辉1,2,3*,曾晓房1,2,3,陈伟波31.仲恺农业工程学院轻工食品学院(广州 510550);2.广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室,农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室(广州 510550);3.广东省肉鸽工程技术研究中心,梅州市金绿现代农业发展有限公司(梅州 514000)摘要为保障盐焗乳鸽产品质量安全,运用HACCP(hazard analysis critical control point)原理对盐焗乳鸽
32、生产工序进行危害分析,确定关键控制点,并提出控制危害的有效措施。确定4个关键控制点:原料肉及辅料验收、腌制、金属探测、灭菌,在此基础上制定HACCP计划表。关键词HACCP体系;盐焗乳鸽;关键控制点Application of HACCP System in the Production of Salt-Baked Suckling PigeonsZHU Yanlan1,WANG Hui1,2,3*,ZENG Xiaofang1,2,3,CHEN Weibo31.College of Light Industry and Food Technology,Zhongkai University
33、of Agriculture and Engineering(Guangzhou 510550);2.Guangdong Provincial Key Laboratory of Lingnan Specialty Food Science and Technology,Key Laboratory of Green Processing and Intelligent Manufacturing of Lingnan Specialty Food,Ministry of Agriculture(Guangzhou 510550);3.Guangdong Meat Pigeon Enginee
34、ring Technology Research Center,Meizhou Golden Green Modern Agricultural Development Co.,Ltd.(Meizhou 514000)Abstract In order to ensure the quality and safety of the salt baked pigeon products,the hazard analysis of the production process of the salt baked pigeon was carried out using the principle
35、 of HACCP(hazard analysis critical control point),the key control points were determined,and the effective measures to control the hazard were proposed.Four key control points were determined:raw meat and auxiliary materials acceptance,curing,metal detection and sterilization.On this basis,the HACCP
36、 schedule was developed.Keywords HACCP system;salt-baked pigeons;critical control points肉鸽,又名乳鸽,肉质鲜美,属于高端飞禽肉品,在家禽行业中有着十分重要的地位。我国肉鸽产业销售量和饲养量都位居世界之首。近几年,随着市场对乳鸽需求量的不断增加,除了中国,法国、美8 何宇宁.菠萝蜜果醋发酵醋酸菌选育与发酵工艺研究D.湛江:广东海洋大学,2020.9 李志春,陈赶林,郑凤锦,等.甘蔗醋对高脂小鼠血脂代谢及组织氧化还原的影响J.食品科学,2020,41(9):86-90.10 王君,王敏,曹舒婷,等.发酵型果醋
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