3種醋酸菌對山草莓果醋品質的影響

張鶴之，金 清，金鐵巖

（延邊大學農學院，吉林延吉 133002）

3種醋酸菌對山草莓果醋品質的影響

張鶴之，金 清，金鐵巖*

（延邊大學農學院，吉林延吉 133002）

為確定不同種類的醋酸菌對山草莓果醋品質的影響，以山草莓為原材料，接種酵母菌進行酒精發酵，再用不同品種的醋酸菌進行醋酸發酵后，釀造制成山草莓果醋。對山草莓果醋的酒精度、可溶性固形物、總酸和DPPH消除率進行測定，并做出感官評價。結果表明：不同品種的醋酸菌對山草莓果醋的理化指標有一定影響，本實驗中使用滬釀1.01號醋酸菌釀造的山草莓果醋的酒精度為0.80%、可溶性固形物質量分數為2.5%、總酸質量分數為4.78%、DPPH消除率為36.68%，達到了維生素C DPPH清除率的39.1%，明顯高于其他實驗組。

山草莓；果醋；醋酸菌；理化指標

山草莓（Rubus coreanus）又名樹莓，學名“覆盆子”，屬薔薇科懸鉤子屬，多年生小灌木類［1］。山草莓為聚合漿果，柔軟多汁，除賦有鮮艷誘人的色澤以及獨特濃郁的香味外，果實中還含有花青素、微量元素和黃酮等抑制心血管病的有益物質，所以人們稱它為“黃金水果”［2-4］。美國明尼蘇達大學的營養科學學院研究證實，山草莓中含有豐富的鞣花酸，而且山草莓中的活性成分可被人體充分吸收［5-6］。山草莓中的鞣花酸被證明是一種抗癌的有效物質，因此山草莓被稱為癌癥的克星，有“天然紅寶石”的美譽［7］。

山草莓果實不適合儲藏運輸，采摘后如果不盡快對其加工或銷售，會導致大量鮮果積壓、腐爛［8］。山草莓在成熟時采收，因時間短、機械難度大，所以以鮮食為主，但其貨架期短、零售價高的特點對山草莓的消費產生了非常大的影響［9-10］。

將山草莓制成果醋，可以增加山草莓的附加值，帶動地方經濟發展［11］。目前對山草莓果醋的開發還比較少，在本實驗中，將山草莓經過酒精發酵后，接種不同種類的醋酸菌進行醋酸發酵，通過測定果醋的理化特性、感官和抗氧化性來確定合適的醋酸菌，希望能為有效利用山草莓資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

山草莓，產自吉林省延吉市郊區小河龍；白砂糖（食品級），購于吉林省延吉市西市場；酵母Fermivin（食品級），韓國首爾Bio-Ingredients Specialist公司；滬釀1.01號醋酸菌，購于上海釀造一廠；LB2001醋酸菌，購于寶雞鼎力生物技術公司；LB2002醋酸菌，購于陜西鼎豐科技公司。

LB2001、LB2002醋酸菌:適合于液態、固態醋酸發酵，細胞形態為桿狀、單個或呈鏈，革蘭氏陽性菌。在液體培養基中表面形成灰白色菌膜，發酵液不渾濁。該菌為好氣性細菌，最適培養溫度為28～31℃，最適產酸溫度為28～33℃，能耐38～40℃高溫。最適pH值3.5～6.0，最高產酸量達7.6%～8.0%。

滬釀1.01號醋酸菌:適用于固態、液態制醋工藝。

1.2 實驗儀器

MF-N5A型數控電熱恒溫培養箱，金壇市恒豐儀器廠；DK-8D型電熱恒溫水槽，上海精宏實驗設備有限公司；0.5%3支組酒精計，沈陽市玻璃計器廠；WY-055型手持糖度儀，長春市第四光學儀器廠；N-1001型旋轉蒸發儀，上海愛朗儀器有限公司。

1.3 工藝流程

山草莓果醋開發的工藝流程見圖1。

圖1 山草莓果醋開發的工藝流程Fig.1 Technological process of Rubus coreanus fruit vinegar

1.4 技術要點

1.4.1 原料挑選與破碎

挑選顏色深紅，柔軟多汁，具有濃郁香味的成熟山草莓，挑除雜質及腐爛的果實果。品質優良的山草莓富含糖和有機酸等物質，對后期果醋的發酵有良好作用。將挑選出的山草莓果去蒂后用人工破碎法進行破碎。

1.4.2 果膠酶的添加和糖度調整

向已經破碎均勻的樣品中加入0.03%的果膠酶，加入前果膠酶要用其10倍質量的山草莓果汁活化。經人工破碎后，山草莓果漿的初始可溶性固形物質量分數為8%，因用于酒精發酵的酵母菌分解大量糖類產生酒精，用于醋酸發酵的醋酸菌進一步將酒精發酵為有機酸，為保證釀造出的果醋的質量，向果漿中加入白砂糖，將可溶性固形物質量分數調整到16%。

1.4.3 硫代硫酸鈉的添加

因為破碎后的山草莓果汁中還存在一些不利于酵母發酵的細菌和微生物，所以向樣品中添加硫代硫酸鈉，攪拌均勻。硫代硫酸鈉主要起到殺菌作用，還可抑制野生酵母發酵。與此同時硫代硫酸鈉分解后產生的二氧化硫可以起到抗氧化和澄清果汁增酸的作用。

1.4.4 酵母的添加和酒精發酵

將稱量好的酵母用30℃左右的蒸餾水活化30 min，然后加入樣品中，攪拌均勻，密封。將樣品發酵3～5 d，待酒精度為6%時停止酒精發酵。

1.4.5 醋酸菌的添加與醋酸發酵

將發酵好的山草莓發酵液分成4等份，再將3種不同醋酸菌按使用說明稱取一定量，取酒精度為4%～5%的酒醪。水浴加熱至80℃，30 min冷卻至30℃，然后分別加入3種醋酸菌，在30℃下通風培養，待種液酸度達到1.5%～2.0%即可接種，接種時攪拌均勻。第4份樣品為自然發酵空白對照組。將樣品放入32℃恒溫培養箱中進行醋酸發酵，時間為1周左右。由于醋酸菌是需氧型細菌，發酵過程中要進行適當的攪拌。

1.4.6 過濾與陳釀

發酵結束后，先放入冰箱冷藏10 h再用真空抽濾機抽濾，裝瓶貼好標簽放入冰箱冷藏。

1.5 理化指標的測定

1）山草莓一般成分的測定。山草莓一般成分是采用文獻［12］方法測定的。水分的測定，常壓干燥法；灰分的測定，干灰化法；粗蛋白質的測定，凱氏定氮法；粗脂肪的測定，索氏提取法；在總質量中減去水分、粗蛋白質、灰分、粗脂肪質量分數，得到碳水化合物的質量分數。

2）酒精度測定。酒精度采用蒸餾法［13］測得，即取經粗濾、精濾后的山草莓果醋100 mL，蒸餾，當蒸餾出的液體達到30 mL時停止，用蒸餾水將餾出液定容至100 mL，用酒精計對酒精度進行測定。

3）可溶性固形物測定?？扇苄怨绦挝锸抢檬殖痔嵌葍x直接測定。

4）總酸測定。根據酸堿中和原理，用堿溶液滴定樣品中的酸，以酚酞為指示劑確定滴定終點，按堿液消耗量計算山草莓果醋中的總酸質量［14］。

5）DPPH自由基清除率的測定。將4 mL無水乙醇與2 mL山草莓果醋混合，分光光度計調零以除去樣品本身顏色對吸光度的影響，計吸光度為C。取無水乙醇2 mL添加DPPH（0.2 mmol/L）溶液4 mL，室溫下避光反應30 min，測定其在517 nm處的吸光度A。取2 mL山草莓果醋與4 mL DPPH，室溫下避光反應30 min，測定其在517 nm處的吸光度B，以無水乙醇作為空白對照。

DPPH消除率按照式（1）計算。

1.6 感官評價與統計分析

感官評價是對山草莓果醋的色、香、味以及綜合指標進行評價。評價方法采取7分制，即最好為7分，很好為6分，較好為5分，一般為4分，不好為3分，很不好為2分，最差為1分［15］。整理所得數據，利用SPSS 17.0 package program［16］進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 山草莓成分分析

山草莓的成分分析結果如表1。

表1 山草莓成分分析結果Tab.1 Component analysis of Rubus coreanus%

從表1中可以看出，山草莓的水分質量分數為85.70%，灰分質量分數為0.53%，粗蛋白質量分數為1.37%，粗脂肪質量分數為1.43%，碳水化合物的質量分數為10.89%。與山草莓同屬的草莓中蛋白質、脂肪和灰分等質量分數分別為1.0%，0.6%，0.6%［17］，由此可見草莓中蛋白質和脂肪的質量分數比山草莓低。

2.2 山草莓發酵液的酒精度和可溶性固形物含量

分析

表2是對山草莓樣品酒精發酵后的理化指標的測定結果。由表2可見，樣品酒精發酵后酒精度為6.53%，可溶性固形物質量分數為5.27%，與發酵前相比，可溶性固形物質量分數由糖度調整后的16%降為5.27%。在酒精發酵過程中，酵母菌將樣品中的糖類分解成乙醇和二氧化碳，故酒精度上升，可溶性固形物質量分數下降。

表2 山草莓發酵液的酒精度和可溶性固形物含量Tab.2 Alcohol content and soluble solids content of Rubus coreanus fermentation broth %

2.3 不同醋酸菌對山草莓果醋酒精度的影響

圖2是4個果醋樣品發酵7d期間的酒精度變化情況。由圖2可以看出，在發酵前兩天4個樣品的酒精度下降比較緩慢，從第3天開始酒精度快速下降，到第6天時達到最低，第7天時幾乎不發生改變。其中3個樣品分別添加了滬釀1.01、LB2001和LB2002，第4個樣品為空白對照組。4個樣品變化趨勢基本一致，最終酒精度分別為0.80%，0.98%，0.92%，1.60%。添加滬釀1.01樣品的酒精度略低于添加LB2001和LB2002樣品的酒精度，明顯低于空白對照組的酒精度。

圖2 4個樣品發酵期間酒精度的變化Fig.2 Changes of alcohol content of four vinegar samples during fermentation

研究表明，在醋酸發酵初期，醋酸菌利用酒精產生有機酸的量很少，酒精度下降比較緩慢；當醋酸菌經過大量繁殖后，能夠快速利用酒精，故酒精質量分數迅速下降；在發酵后期時，酒精質量分數非常少，有機酸質量分數變化不明顯，即醋酸發酵結束。實驗結果與呂英杰等［18］的紅樹莓果醋生產工藝的研究結果相似。從酒精度的變化來看，醋酸菌滬釀1.01更適合制作山草莓果醋。

2.4 不同醋酸菌對山草莓果醋可溶性固形物質量

分數的影響

圖3為不同醋酸菌對山草莓果醋可溶性固形物質量分數的影響情況。由圖3可看出，在發酵前2天可溶性固形物質量分數明顯下降，之后變化幅度非常小。其中3個樣品分別添加了滬釀1.01、LB2001和LB2002，第4個樣品為空白對照，4個樣品變化趨勢基本一致。最終的可溶性固形物質量分數為2.5%，3.2%，2.9%和3.8%，添加滬釀1.01樣品的可溶性固形物質量分數最低為2.5%，空白對照組的可溶性固形物質量分數最高為3.8%。

圖3 4個樣品發酵期間可溶性固形物的變化Fig.3 Changes of soluble solid contents of four vinegar samples during fermentation

由于醋酸菌屬于好氧菌，所以需要在制作過程中進行適當攪拌，通入氧氣；當氧氣和糖源充足時，醋酸菌可將糖氧化成有機酸［19］。開始進行醋酸發酵時由于剛接種醋酸菌，醋酸菌需要利用糖進行生長繁殖，糖消耗量較大，隨著樣品中糖濃度的降低，醋酸菌生長緩慢，可溶性固形物質量分數不再發生變化。從可溶性固形物質量分數變化來看，醋酸菌滬釀1.01更適合制作山草莓果醋。

2.5 不同醋酸菌對山草莓果醋總酸質量分數的影響

圖4是4個果醋樣品發酵7 d期間的總酸質量分數變化情況。由圖4可以看出，在醋酸發酵的前2天，4個樣品的總酸質量分數幾乎沒發生變化，從第3天開始，4個樣品中的總酸質量分數迅速上升，第6天時達到最高，之后幾乎不發生變化。4個樣品中的3個樣品分別接種了滬釀1.01醋酸菌、LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌，第4個樣品為空白對照組。由圖4看出，4個樣品的總酸質量分數變化呈相同趨勢，最終總酸質量分數分別為4.78%，4.44%，4.58%，3.86%，接種滬釀1.01醋酸菌的樣品總酸質量分數最高，空白對照組的總酸質量分數最低，而接種LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌的樣品中總酸質量分數相近。

圖4 4個樣品發酵期間總酸的變化Fig.4 Changes of total acid contents of four vinegar samples during fermentation

由于剛接種醋酸菌時，對酒精的利用少，因此酒精轉化成有機酸的量就少。當醋酸菌繁殖到一定量時，醋酸菌轉化酒精的量顯著增加，產生大量有機酸，這時曲線的斜率明顯變大。在發酵的末期，樣品中的酒精質量分數很少，醋酸菌不易與酒精發生作用，導致總酸的質量分數也幾乎不發生變化，因此發酵末期曲線斜率趨近于零，且不再發生變化。從總酸質量分數的變化來看，醋酸菌滬釀1.01更適合制作山草莓果醋。

2.6 不同醋酸菌對山草莓果醋DPPH消除率的

影響

利用DPPH法對4種山草莓果醋樣品的抗氧化性進行了測定，結果如表3。由表3可見，4個果醋樣品的DPPH消除率分別為36.68%，32.25%，33.43%，25.31%。接種滬釀1.01醋酸菌樣品的DPPH消除率最高為36.68%，自然發酵組樣品的DPPH消除率最低為25.31%，接種LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌樣品的抗氧化能力相近，且4種樣品的DPPH消除率達到了維生素C的30%。因此，從對DPPH的消除率來看，醋酸菌滬釀1.01更適合制作山草莓果醋。

表3 4個果醋樣品的DPPH消除率Tab.3 DPPH elimination rate of four vinegar samples%

2.7 山草莓果醋的感官特性

表4為山草莓果醋的感官評價結果，從表4可看出，在對顏色的嗜好度方面，接種滬釀1.01醋酸菌樣品評分最高為5.6，與其他3個樣品差異顯著（P＜0.05），接種LB2002醋酸菌和LB2002醋酸菌樣品間無顯著差異（P＞0.05）。在對香味和味道的嗜好度方面接種滬釀1.01醋酸菌的樣品感官評分最高為5.7和5.6，均與接種LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌的樣品及空白對照組之間存在顯著性差異（P＜0.05）。綜合評價的結果顯示，接種醋酸菌滬釀1.01的樣品感官評分最高為5.6，與其他3個樣品差異顯著（P＜0.05）。

表4 4個果醋樣品的感官評分Tab.4 Sensory evaluation of four vinegar samples

綜合感官評價結果，接種滬釀1.01醋酸菌樣品嗜好度較佳，故滬釀1.01醋酸菌更適合制作山草莓果醋。

3 結 論

通過對4種果醋樣品（分別接種滬釀1.01醋酸菌、LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌以及一組空白對照組）的酒精度、總酸、可溶性固形物的測定并結合DPPH消除率及感官評價的結果可以得出，接種滬釀1.01醋酸菌的樣品其總酸、酒精度和可溶性固形物都優于其他3組樣品，其最終酒精度為0.80%，可溶性固形物質量分數為2.5%，總酸質量分數為4.78%。接種滬釀1.01醋酸菌的樣品DPPH消除率及感官評價結果均優于其他3個樣品，因此制作山草莓果醋時，接種滬釀1.01醋酸菌更合適。

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Influence of Three Kinds of Acetic Acid Bacteria on Quality of Rubus Coreanus Fruit Vinegar

ZHANG Hezhi，JIN Qing，JIN Tieyan*
（College of Agriculture，Yanbian University，Yanji 133002，China）

In order to determine the influence of different kinds of acetic acid bacteria on the quality of Rubus coreanus fruit vinegar，Rubus coreanus fruit vinegar was brewed using Rubus coreanus as raw material，yeast for alcoholic fermentation，and different varieties of acetic acid bacteria for acetic acid fermentation.The alcoholic strength，soluble solids，total acid，and DPPH elimination rate were determined，and sensory evaluation was also applied.The results showed that different varieties of acetic acid bacteria had effects on the physicochemical indexes of Rubus coreanus fruit vinegar.In this study，the Rubus coreanus fruit vinegar brewed by Hu No.1.01 acetic acid bacteria had 0.80%alcohol content，2.5%soluble solids content，4.78%total acid content，and 39.1%DPPH elimination rate，which was similar to Vc（36.68%）.The results were better than other two kinds of Rubus coreanus fruit vinegar.

Rubus coreanus；fruit vinegar；acetic acid bacteria；physicochemical indexes

葉紅波）

TS255.47

A

10.3969/j.issn.2095-6002.2015.04.010

2095-6002（2015）04-0052-05

張鶴之，金清，金鐵巖.3種醋酸菌對山草莓果醋品質的影響［J］.食品科學技術學報，2015，32（4）:52-56.

ZHANG Hezhi，JIN Qing，JIN Tieyan.Influence of three kinds of acetic acid bacteria on quality of Rubus coreanus fruit vinegar［J］.Journal of Food Science and Technology，2015，32（4）:52-56.

2014-09-10

張鶴之，女，碩士研究生，研究方向為功能性食品；

*金鐵巖，男，副教授，博士，主要從事功能性食品方面的研究。

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