葡萄桑葚复合果醋工艺优化和不同发酵时期的风味成分检测科技（一）桑葚具有多种保健功能

2025-05-12 22:49:59 - 知识

葡萄属浆果类，葡萄皮薄且多汁，桑葚具有多种保健功能。复合风味葡萄中酚类等活性成分含量较多，果醋工艺经研究表明，优化由非金属元素砷引起的酵时检测小鼠生殖毒性能从葡萄果皮提取物中的酚类物质得到缓解；此外多酚类物质还有清除自由基、预防慢性疾病等功效。成分桑葚属聚合果类，科技呈深紫色，葡萄含有芦丁、桑葚花色苷、复合风味白黎芦醇等活性成分以及水溶性维生素，果醋工艺是优化可作为中药食用的果品之一。桑葚不仅起到抗氧化、酵时检测降低胆固醇、成分延缓衰老等功能，还具有滋养及黑发明目等功效。研究表明，桑葚提取物对非酒精性脂肪性肝病有良好的防治作用，对青年人群的注意力、直觉、运动能力有增强作用。

果醋是一种新型饮品和调味品，氨基酸和有机酸含量丰富，有抗氧化、抗菌、消除机体疲劳及促进血液循环等生物功能。其中葡萄果醋是常见的功能性饮品，含有大量有机酸且能增强人体的免疫功能，深受消费者喜爱。然而目前市场上果醋的原料太过单一，所以许多学者开始研究复合型果醋，例如，陈智理等研究以香蕉、西番莲及龙眼为原料的复合果醋，研究其固定化生产材料和生产工艺，最后确定玉米芯为固定化生产材料，并经优化得出复合果醋醋体的总酸度达到最大值5.05%。如今对于复合果醋的研究更注重于工艺的优化、成分的优化选择以及风味的改良等方面。对于不同食品的风味成分检测，包括电子鼻、气相色谱-质谱（GC-MS）、气相色谱-吸闻（GC-O）等技术。其中电子鼻技术操作简便、灵敏度高且检测速度快，并对所检测样品的不同加工阶段有效区分，据曹有芳等的研究表明，采用单因素实验和电子鼻技术结合主成分分析，获得电子舌的最佳检测参数为样品稀释30倍，应用优化的参数进行电子鼻分析可有效区分陕长富、甘长富、鲁长富三种苹果酒，区分效果较好；蓬桂华等比较了电子鼻和电子舌对市售不同品牌桑果汁气味、滋味分析的差异，其主成分分析累计方差贡献率达99.905%，各样品判别指数在0.977～1.000之间，结果表明电子鼻能够对不同样品进行准确区分。

本研究摒弃传统单一型原料果醋，以葡萄和桑葚为原料，以果醋产酸量为检测指标，考察初始乙醇浓度、pH、醋酸菌接种量、发酵温度指标对葡萄和桑葚复合型果醋品质的影响，旨在开发一款营养物质搭配平衡且全面的复合型果醋最佳工艺，丰富果醋原料种类，为复合型果醋发酵提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

葡萄（巨峰）、桑葚（桑甜1号）锦州市水果超市；酿酒酵母菌安琪酵母股份有限公司；醋酸菌锦州医科大学实验室保存；白糖锦州市大商集团；果胶酶（50000U/g）、葡萄糖（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、碳酸钙（CaCO3）天津市致远化学试剂有限公司；固体培养基（g/L）：酵母膏1%，葡萄糖1%，CaCO32%，无水乙醇3%，琼脂2%，121℃灭菌21min（CaCO3经165℃，30min干热灭菌）；液体培养基（g/L）：葡萄糖1%，酵母膏1%，120℃灭菌21min，用前加3%无水乙醇（pH自然）。

HZQ-X500型恒温立式振荡培养箱上海一恒有限公司；HH-S28型双列八孔水浴锅常州梅香仪器有限公司；PEN3型电子鼻北京盈盛恒泰科技有限公司；HN-25S型恒温培养箱山东博科生物产业有限公司；SW-CJ-2D型超净工作台广州凯雷智能科技有限公司；PHS-3C型酸度计上海雷磁仪器有限公司；KEM/DA-100型酒精计日本京都有限公司。

1.2 实验方法

葡萄桑葚复合果醋工艺流程：原料清洗→搅拌、榨汁→酶解（果胶酶）→过滤→调配（加白糖、柠檬酸）→酒精发酵→加入活化后的醋酸菌→醋酸发酵→过滤→杀菌（巴氏杀菌，68～70℃加热30min）→装罐→成品果醋

1.2.1 原料处理

挑选成熟且无损伤的葡萄和桑葚，进行清洗，按照1:1的原料比称量后放入搅拌机中进行搅拌、榨汁，向葡萄桑葚果汁液中加入质量分数0.15%的果胶酶，搅拌均匀并放入30℃加热2h，以分解原料中的果胶物质。酶解后的葡萄桑葚果汁液使用脱脂棉纱布挤压过滤并装瓶备用，然后根据1.7g/L的糖能产生1%酒精加入适量白糖，调节适宜发酵糖度，再加入柠檬酸将果汁pH调配至5.0。调配完成后，装入已灭菌发酵罐中。

1.2.2 酒精发酵

称取5g的酿酒酵母置装有100mL葡萄糖溶液的烧杯中，放入37℃的恒温水浴锅中加热10min活化，不断搅拌至溶液产生小气泡为止。按7%的接种量将活化后的酿酒酵母接种于1L发酵容器中并用4层脱脂纱布进行密封，放置于实验室阴暗处，在28～30℃条件下进行酒精发酵。发酵5～6d后取出，调整初始乙醇浓度。

1.2.3 醋酸菌活化

按照上文所述配制，灭菌后冷却至室温，并向固体、液体培养基中分别加入质量分数为3%的无水乙醇。取出斜面保藏的自筛醋酸菌，取一环用划线分离法接种于冷却后的固体培养基中30℃培养2d，再接种至装有液体培养基的锥形瓶中，将接种后的液体培养基放置于立式摇床中在30℃，150r/min条件下振荡培养24h，至浓度为2.4×109CFU/mL备用。

1.2.4 醋酸发酵

葡萄糖直接转化为醋酸的含量低，因此需醋酸菌氧化经酒精发酵后产生的乙醇而生成足量醋酸。接种一定量的活化醋酸菌至发酵液中，并在一定温度，150r/min条件下振荡发酵7d。发酵期间每24h测量一次产酸量。

1.2.5 单因素实验

根据上述发酵工艺，将初始乙醇浓度设置为5%、6%、7%、8%、9%，其余条件固定为：醋酸菌接种量8%，发酵温度32℃，pH5.0，测定果醋发酵后的产酸量；发酵pH调节为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，其余条件固定为：初始乙醇浓度7%，接种量8%，温度32℃，测定发果醋产酸量；将醋酸菌接种量设置为4%、6%、8%、10%、12%，其余条件固定为：乙醇浓度为7%，温度32℃，pH5.0，测定果醋产酸量；将温度分别设置为28、30、32、34、36℃，其余条件固定为：初始乙醇浓度7%，接种量8%，pH5.0，进行果醋产酸量测定。

1.2.6 响应面试验

本文采用响应面试验设计分析和预测葡萄桑葚复合果醋最佳工艺条件。经1.2.5所述单因素实验并结合多重比较，初步选取响应面试验的主要因素条件：初始乙醇浓度（6%、7%、8%）、pH（4.5、5.0、5.5）、醋酸菌接种量（8%、10%、12%）、发酵温度（30、32、34℃），产酸量为响应值。使用DesignExpert10软件对已知实验数据进行分析，试验设计见表1。

1.3 电子鼻检测

本文采用PEN3型电子鼻对葡萄桑葚复合果醋不同发酵时期进行风味成分检测。PEN3型电子鼻设备，主要利用其具有的10个气体传感器来进行样品的风味成分测定，传感器名称和性能见表2。将不同发酵时期果醋准确量取相同质量20mL装入50mL烧杯中，用封口膜密封，室内环境为23～28℃，3组样品各3个平行。测定参数设为5s样品预备时间，1s样品分隔时间，10s调零时间，100s冲洗时间，60s测定时间。