柿醋發酵過程中單寧含量的變化規律研究

郭 敏，張寶善，劉小鳴，陳 衛

(1.江南大學食品學院食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇無錫 214122;2.陜西師范大學食品工程與營養科學學院，陜西西安 710062)

柿醋，是以柿為原料，通過添加的或是自然存在的酵母菌和醋酸菌的生理代謝作用發酵制成的保健飲料。作為果醋的一種，柿醋營養成分豐富，內含多種有機酸、醇、糖、礦物質、維生素、氨基酸等成份，酸味柔和，口感醇厚，兼具水果和食醋的營養保健功能［1－2］。單寧是指分子量在 500～3000u 之間、能沉淀生物堿、明膠及其他蛋白質的酚類物質［3］。柿中含有大量的單寧類物質，這些單寧類物質，一方面因有很好的抗氧化作用，對預防衰老和心血管疾病有很好的效果。但另一方面，柿醋在加工過程中須經過酒精發酵、醋酸發酵等復雜的生化過程，大量的單寧類物質，易致柿醋色澤劣變，澀味重現、果肉凝聚，嚴重影響了柿果的深加工利用。本文以廣西恭城“月柿”為研究對象，根據柿醋生產基本工藝，在不同原料處理方法、發酵溫度、發酵方式、通氣狀況等發酵條件下，研究柿醋發酵過程中單寧含量的變化規律，探索柿醋單寧消長的機理，以期提高柿醋釀造質量和穩定性，進一步擴大柿果的利用率。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

柿子 廣西恭城月柿;蘆丁標準品、兒茶素標準品 天津市尖峰天然產物研究開發有限公司;單寧酸、鎢酸鈉、鉬酸鈉、硫酸鋰、亞硝酸鈉、硝酸鋁、香草醛、無水碳酸鈉、濃鹽酸、濃硫酸、溴水、無水甲醇、無水乙醇 分析純;干紅專用酵母菌(Saccharomyces ellipsoideus Y2323) 寧夏大學提供;酵母固態培養基 麥芽汁(5～6°Be)，2% 瓊脂，pH6.4，121℃ 滅菌20min;酵母液態培養基 麥芽汁(5～6°Be)，pH6.4，121℃滅菌20min。

發酵罐 陜西師范大學食品工程系食品發酵實驗室自制;WJF2000型可見分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;RE－52型旋轉蒸發儀、TDL－60B離心機 上海安亭實驗儀器有限公司;YX280型手提式不銹鋼蒸汽消毒器 上海三申醫療器械有限公司;GSP－9080MBE型隔水式培養箱 上海博迅實業有限公司醫療設備廠;AL204型電子天平 梅特勒－托利多儀器(上海)有限公司;SW－CJ－1F凈化工作臺 蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司;HHW－21CU600型水浴鍋 上海福馬實驗設備有限公司;JB－3型磁力攪拌器 上海雷磁新徑儀器有限公司;BA300生物顯微鏡 Motic中國有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 酵母菌的活化與擴大培養

1.2.1.1 一級擴大培養 取15mm×150mm試管3支，每只試管中加入10mL液態培養基，于121℃高壓滅菌20min，冷卻后用接種環，從酵母菌斜面培養基上取2環酵母菌接入試管中，置于恒溫培養箱中，在28℃條件下培養24h，用血細胞計數板計數得酵母菌的濃度為108/mL。

1.2.1.2 二級擴大培養 取250mL三角瓶3支，每個三角瓶中加入200mL新制麥芽汁液體培養基中，于121℃高壓滅菌20min，冷卻后按3%接種量接入一級試管培養的酵母菌，置于恒溫培養箱中，在28℃條件下培養24h，用血細胞計數板計數得酵母菌的濃度為108個/mL。

1.2.2 測定方法 單寧含量的測定［4－5］采用FC(Folin－Ciocalteus)法。

1.3 工藝流程及操作要點

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 脫澀 采用乙醇脫澀法，將柿果分層裝入容器中，每層噴75%酒精，酒精用量按柿果重0.1%，常溫下密封，5～10d即可。

1.3.2.2 添加SO2按80mg/L的SO2添加NaHSO3。

1.3.2.3 酒精發酵 按3%的添加量接入活化酵母，攪勻，于28℃的恒溫下培養16d左右，待發酵結束后，分離沉淀物，并換罐。

1.3.2.4 醋酸發酵 利用自然發酵，即在成熟的酒糟中其自身及野生醋酸菌進行醋酸發酵，于37℃的發酵溫度下通過醋酸菌的作用把酒精氧化成醋酸。至酒精含量低于0.4%，醋酸含量不再上升時，結束發酵。

1.3.2.5 陳釀、過濾 即將柿醋密封儲存于特定環境中，使其產品性質穩定，口味柔和。發酵成熟后，將柿醋通過250目篩網，將果肉等碎屑過濾除去，提高柿醋的穩定性和透明度，提高感官質量。

1.3.2.6 裝瓶、殺菌 將過濾后的柿醋裝入清潔的瓶中，在70～75℃下滅菌15min，冷卻至室溫，即成成品醋。

2 結果與討論

2.1 不同原料處理方法對發酵醋中單寧含量的影響

將采用75%乙醇脫澀的柿果進行發酵，未脫澀作為對照。每3d測發酵過程中單寧含量的變化情況(圖1)。

圖1 原料處理方法對單寧含量的影響Fig.1 Influence of material pretreatment on tannins content

結果表明，隨著發酵時間的延長，單寧含量先降低后趨于穩定。不同處理方法的柿，單寧含量的降低程度有區別。未經脫澀處理的發酵液中(對照)，單寧含量由起初的12000mg/mL迅速下降到2000mg/mL以下，而脫澀處理的發酵液中單寧含量則下降較為緩慢?？赡苁且驗榘l酵液中測定的可溶性單寧在脫澀處理過程中，經縮合、凝聚變成為不溶性單寧，溶解度下降［6］，使得發酵液中可溶性單寧的含量降低，脫澀處理的發酵液中的單寧含量要明顯少于未經脫澀處理的發酵液。因此脫澀處理對于控制柿醋發酵過程中的單寧含量是必要的處理方式。

2.2 發酵溫度對單寧變化的影響

經脫澀處理后，分別放置在20、28℃的條件下進行發酵，每3d測定發酵液中單寧含量，結果見圖2。

圖2 發酵溫度對單寧含量的影響Fig.2 Influence of fermentation temperature on tannins content

由圖2可以看出，在不同的發酵溫度下，發酵液中單寧變化趨勢大體一致，區別在于單寧含量減少的快慢。在28℃的發酵條件下，前6d單寧含量快速降低是由于酵母菌大量繁殖，開始分解糖類，產生CO2、酒精和有機酸等，此時發酵液中糖含量開始降低，單寧的含量隨之降低，6d以后，單寧含量變化不明顯。而對于20℃的處理來看，前3d單寧的含量也快速降低，第3d后，單寧含量變化不明顯?？赡芤驗榘l酵溫度對酵母菌的繁殖有很大的影響。酵母菌只有在最適的發酵溫度下才能快速繁殖，進而加快發酵速率，單寧的含量隨之降低，而在較低的發酵溫度下，不利于酵母菌生長，因此也對單寧含量的變化有一定的影響。由此可見，在柿醋發酵過程中，發酵溫度對于單寧變化的影響，主要體現在其對酵母菌的影響，進而影響單寧含量。

2.3 帶渣發酵對醋酸發酵過程中單寧變化的影響

將酒精發酵結束后的發酵液去渣后，在37℃下進行自然發酵，以帶渣發酵作為對照。每3d測發酵過程中單寧含量的變化情況(圖3)。

在酒精發酵結束之后，將發酵液分成兩部分，一部分帶渣在37℃的開放條件下進行自然醋酸發酵，另一部分經過壓酒分離后，在同等條件下進行自然醋酸發酵。即帶渣發酵和不帶渣發酵。從圖3中可以看出，在醋酸發酵過程中(18d后)隨著發酵時間的延長，單寧含量總體呈上升趨勢，帶渣發酵條件下的單寧含量變化趨勢較為平緩。不帶渣發酵條件下的單寧含量有小幅上升，進入醋酸發酵過程后，受外界環境的影響，酚類前體物質不斷氧化、絡合形成單寧，使得單寧含量增加［7］。而兩種不同的發酵方式，單寧含量變化幅度有一定區別，可能是因為分離取酒將一部分阻礙酚類前體物質絡合形成單寧的物質除去，因此不帶渣發酵酚類前體物質不斷氧化、絡合形成單寧，增加單寧含量。

圖3 發酵方式對單寧含量的影響Fig.3 Influence of fermentation patterns on tannins content

2.4 通氣狀況對醋酸發酵過程中單寧變化的影響

在柿醋酸發酵過程中，采用通氣攪拌發酵(37℃、攪拌速度 80r/min，通氣量 1∶0.17)，以靜置發酵作為對照。每3d測發酵過程中單寧含量的變化情況。

由圖4可以看出，在醋酸發酵過程中(18d以后)，隨著發酵時間的延長，單寧含量總體呈上升趨勢。在攪拌發酵條件下，單寧含量上升的較為緩慢。分析原因可能是在攪拌發酵過程中大量的空氣進入發酵體系，使得單寧被空氣中的氧所氧化，特別是在水溶液狀態下和有多酚氧化酶存在的條件下［8］。因此較靜置發酵過程，其單寧含量上升較慢。由此可見，通氣狀況對醋酸發酵過程中單寧的變化有較為明顯的影響。因為醋酸菌屬專性好氧菌，醋酸發酵過程是一個好氧過程，用通氣攪拌來增加發酵體系通氣量，為醋酸菌提供良好的供氧環境，快速生長繁殖，加速醋酸反應速率［9］進而影響單寧含量的變化。

3 結論

圖4 通氣狀況對單寧含量的影響Fig.4 Influence of aeration status on tannins content

柿醋因其富含有機酸及醇、糖、礦物質、維生素、氨基酸等營養成份，近年來越來越受到人們的關注，但在柿醋的研究過程中仍存在諸如返澀、非生物返濁等一些難題尚未得到根本解決，使得柿醋的風味不太理想。本實驗采用不同的發酵條件，探索造成返澀、非生物返濁問題的主要原因—單寧的變化規律。研究表明單寧含量在柿醋發酵過程中呈先下降后小幅上升的趨勢，且發酵溫度對單寧含量的變化影響較大。這一研究結果，以期對柿醋風味不太理想的問題能從其產生的原因之—酚類物質的變化規律入手得到一些改善，進一步擴大柿果的利用率。

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［7］Garcia Parrilla M C，Heredia F J，Troncoso A M.Sherry wine vinegars:phenolic composition changes during aging［J］.Journal of the Food Science and Technology，1999，32(6):433－440.

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