（食品科学专业论文）菠萝醋的研制.pdf

!iii1 1 1 f i f l l ll lfll lfl l l 1 l f i t t i l l y 17 9 8 7 0 5 海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人承担。 学位论文版权使用授权说明 f _ 、 细日 | 本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权海南大 学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属海 南大学。 保密论文在解密后遵守此规定 本人已经认真阅读。c a l l s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论 文提交“c a l l s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中规定享受相关 权益。圄童逾塞握窑卮澄卮i 旦坐生i 旦= 生i 墅三生苤查。 篙嚣垆 日期：加扣年妒) 日 导师签名彦“矿 魄“夕日 日 从胡 熙 名 繇篓 师簸 导日 一 一 步 j日 仍、 孤掣 孙年堑p 者撕惴伽 l 摘要 以菠萝为原料，通过酒精发酵、醋酸发酵，制得菠萝醋。对酒精发酵条件、 醋酸发酵条件、菠萝醋澄清和杀菌方式，以及香气成分等进行了一系列研究，结 果如下： ( 1 ) 菠萝酒精发酵最适酵母菌的筛选试验 以发酵液的酒度和香气为主要指标，从安琪酵母、e c l l l 8 、d 2 4 5 、a l b l l 、 a 4 c 1 3 、d l b 2 等六种酵母菌菌种中筛选出适合菠萝酒精发酵的酵母菌，试验表明： 安琪酵母是菠萝酒精发酵的最适菌种。发酵结束后酒精度达到5 9 ( v v ) ，且 香气较好。 ( 2 ) 菠萝酒精发酵条件试验 通过单因素试验确定了菠萝酒精发酵的最优工艺条件为：初糖度1 6 0 b r i x 、 接种量2 、温度2 8 、p h 3 1 8 。 ( 3 ) 菠萝醋酸发酵最适醋酸菌的筛选试验 以发酵液的总酸含量为主要指标，从中科a s l 4 1 、沪酿1 0 1 、g i m l 1 5 8 等 三种醋酸菌菌种中筛选出适合菠萝醋酸发酵的醋酸菌，试验表明：中科a s l 4 1 醋酸菌是菠萝醋酸发酵的最适菌种。发酵后总酸含量最高，为3 5 6g 1 0 0 m l ；产 酸速率最大，为0 2 4 7g l h ；转酸率最高，为5 5 8 6 。 ( 4 ) 菠萝醋酸发酵条件试验 通过单因素试验及正交试验确定了菠萝醋酸发酵的最优工艺条件为：初始酒 度为7 ( v v ) 、温度为3 3 、接种量为1 0 、摇床转速为1 6 0 r p m 、装液量为 5 0 m l ( 2 5 0 m l 三角瓶) 。 ( 5 ) 菠萝醋的澄清剂选择试验 以澄清度为主要指标，从明胶、琼脂、硅藻土、壳聚糖、p v p p 五种澄清剂 中选出最佳澄清剂，试验表明：琼脂为菠萝醋最好的澄清剂。当琼脂加量为 0 2 0 9 l 时，透光率达到9 8 2 ，且对醋的总酸、总酯、v c 含量等重要指标无显 著影响。 ( 6 ) 菠萝醋杀菌方式选择试验 以杀菌后菠萝醋的总酸含量、v c 含量以及微生物指标为主要指标，从6 5 3 0 m i n 、8 5 1 5 m i n 及9 5 3 0 s 三种巴氏杀菌方式中选择最佳杀菌方式，试验 表明：菠萝醋的最佳杀菌工艺选择9 5 3 0 s 。 ( 7 ) 菠萝醋香气成分g c m s 分析 根据g c m s 联用所得的质谱信息经计算机数据库检索，确定了2 1 种化合 物，包括酯类化合物7 种、酸类化合物3 种、醇类化合物4 种、醛类化合物2 种、酚类化合物1 种、其余杂环类化合物4 种。 关键词：菠萝醋；酒精发酵；醋酸发酵；香气成分 a b s t r a c t c h o o s i n gp i n e a p p l e 勰r a wm a t e r i a l ，p i n e a p p l ev i n e g a rw a sp r e p a r e d ，b y a l c o h o l i cf e r m e n t a t i o na n da c e t i ca c i df e r m e n t a t i o n a l c o h o lf e r m e n t a t i o nc o n d i t i o n s ， a c e t i ca c i df e r m e n t a t i o nc o n d i t i o n s ，c l a r i f i c a t i o na n ds t e r i l i z a t i o nm e t h o d so f p i n e a p p l ev i n e g a r , a n da r o m a t i ci n g r e d i e n t s ，a n ds oo nw e r es t u d i e d ，a n dt h er e s u l t s a r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) t h es c r e e n i n g t e s to fo p t i m u my e a s tf o rp i n e a p p l ea l c o h o lf e r m e n t a t i o n s e l e c t i n gt h ed e g r e eo fa l c o h o la n da r o m a 嬲t h em a i ni n d i c a t o r s ，t h eo p t i m a l s t r a i n sf o rp i n e a p p l ea l c o h o lf e r m e n t a t i o nw e r es c r e e n e df r o ma n g e ly e a s t , e c1118 ， d 2 4 5 ，a 1 8 1l ，a 4 c 1 3a n dd 1 8 2 n er e s u l t ss h o w e dt h a t ：a n g e ly e a s tw a st h em o s t s u i t a b l es t r a i n s a f t e rf e r m e n t a t i o n , t h ed e g r e eo fa l c o h o lr e a c h e d5 9 ( v v ) ，w i t h g o o da r o m a ( 2 ) t h et e s to fp i n e a p p l ea l c o h o lf e r m e n t a t i o n s i n g l e f a c t o r t e s tf i ) 【e dt h e o p t i m u m c o n d i t i o n sf o r p i n e a p p l e a l c o h o l f e r m e n t a t i o n , w h i c hw e r e ：i n i t i a ls u g a rc o n t e n t16 o b r i 墨i n o c u l u m s2 ，t e m p e r a t u r e 2 8 ，p h 3 1 8 ( 3 ) t h es c r e e n i n g t e s to ft h e o p t i m a l b a c t e r i af o r p i n e a p p l e a c e t i ca c i d f e r m e n t a t i o n c h o o s i n gt h et o t a la c i dc o n t e n ta st h em a i ni n d i c a t o r , t h ea c e t i ca c i db a c t e r i a s t r a i n sw e r es c r e e n e df r o ms e c t i o na s l 4 1 ，s h a n g h a iw i n e1 0 1 ，g i m l 1 5 8f o r p i n e a p p l ea c e t i ca c i df e r m e n t a t i o n , t h er e s u l t s s h o w e dt h a t ：a c e t i ca c i db a c t e r i a - s e c t i o na s1 41w a st h eo p t i m u m n em 弛u mt o t a la c i dc o n t e n ta f t e r f e r m e n t a t i o nr e a c h e d3 5 6 10 0 m l ；t h eh i g h e s ta c i dp r o d u c t i o nw a s0 2 4 7g l h ； t h eh i g h e s ta c i dt r a n s f e rr a t ew a s5 5 8 6 ( 4 ) t h et e s to fp i n e a p p l ea c e t i ca c i df e r m e n t a t i o n b yt h es i n g l e f a c t o rt e s ta n do r t h o g o n a lt e s t , t h eo p t i m u mc o n d i t i o n sf o r p i n e a p p l e a c e t i ca c i df e r m e n t a t i o nw e r e ：i n i t i a la l c o h o lc o n t e n t7 ( v v ) ， t e m p e r a t u r e3 3 ，i n o c u l u m s 10 ，r o t a t i o ns p e e d16 0 r p m ，m e d i u mv o l u m e5 0 m l ( 2 5 0 m lf l a s k ) ( 5 ) t h et e s to fp i n e a p p l ev i n e g a rc l a r i f y i n ga g e n t sc h o i c e c h o o s i n gt h ec l a r i f yd e g r e e 嬲t h em a i ni n d i c a t o r , t h eb e s tc l a r i f i e rw a ss e l e c t e d f r o mg e l a t i n , a g a r ，d i a t o m i t e ，c h i t o s a n , p v p p , t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ：a g a rw a st h e b e s tp i n e a p p l ev i n e g a rc l a r i f y i n ga g e n t w h e nt h ea g a rc o n t e n ta d d e dt o0 2 0 9 | l ，t h e l i g h tt r a n s m i s s i o nr a t er e a c h e d9 8 2 ，a n dh a dn os i g n i f i c a n te f f e c tt ot h et o t a la c i d , t o t a le s t e r s ，v cc o n t e n ta n do t h e ri m p o r t a n ti n d i c a t o r si nt h ev i n e g a r ( 6 ) t h e t e s to f p i n e a p p l ev i n e g a r ss t e r i l i z a t i o nm e t h o d c h o o s i n gt h et h e t o t a la c i dc o n t e n t ，v cc o n t e n t , a n dm i c r o b i a li n d i c a t o r si n p i n e a p p l ev i n e g a r a f t e rs t e r i l i z i n ga st h em a i ni n d i c a t o r s ，t h eb e s ts t e r i l i z a t i o nm e t h o d sw e r es e l e c t e d f r o m6 5 3 0 m i n , 8 5 15 m i na n d9 5 3 0 st h r e ep a s t e u r i z a t i o nw a y s ，t h er e s u l t s s h o w e dt h a t9 5 3 0 sw a st h eb e s ts t e r i l i z a t i o np r o c e s sf o rp i n e a p p l ev i n e g a r ( 7 ) g c m sa n a l y s i so fa r o m ac o m p o n e n t so fp i n e a p p l ev i n e g a r m a s si n f o r m a t i o nw h i c ho b t a i n e da c c o r d i n gt oc , - c - m sm a s ss p e c t r o m e t r y s e a r c h e df r o mc o m p u t e rd a t a b a s e 21c o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e d ，i n c l u d i n g7e s t e r s ， 3 a c i d s ，4a l c o h o l s ，2a l d e h y d e s ，1p h e n o l sa n d4r e m a i n i n gh e t e r o c y c l i cc o m p o u n d k e yw o r d s ：p i n e a p p l ev i n e g a r ；a l c o h o lf e r m e n t a t i o n ；a c e t i ca c i df e r m e n t a t i o n ；a r o m a c o m p o n e n t s i i i 目录 摘要一i a b s t r a c t i i 1 文献综述1 1 1 菠萝1 1 2 2 1 1 2 2 2 1 2 2 3 1 2 2 4 果醋概述 果醋的营养保健功能 国内外果醋研究进展 我国果醋生产与开发存在的问题 1 3 研究目的和意义 1 4 主要研究内容 2 材料与方法1 0 2 1 材料1 0 2 2 方法1 1 2 2 1 菠萝醋酿造工艺流程 2 2 2 酵母菌筛选试验研究 2 2 2 1 酵母菌扩大培养 2 2 2 2 酵母菌的筛选 2 2 3 酒精发酵试验研究 2 2 3 1 酵母菌的活化 1l 1l 11 1l 1 2 1 2 i v 1 1 2 能 功 一奄! h 健 保 一及 一 值状价现 养工 介营加简的的萝萝萝菠菠菠 1 2 1 ji，_ ，) ，j 3 一史 历 及 泵盐日源醋起果 1 2 2 2 醋l l 2 0 0 o 备 料 设 原 与要剂器主试仪 l 2 3 2 2 2 2 2 3 2 初始糖度对酒精发酵的影响1 2 2 2 3 3 接种量对酒精发酵的影响1 2 2 2 3 4 温度对酒精发酵的影响1 2 2 2 3 5p h 值对酒精发酵的影响1 2 2 2 4 醋酸菌的筛选试验研究。1 2 2 2 4 1 醋酸菌的活化及扩大培养12 2 2 5 醋酸发酵试验研究13 2 2 5 1 初始酒度对醋酸发酵的影响1 3 2 2 5 2 温度对醋酸发酵的影响1 3 2 2 5 3 接种量对醋酸发酵的影响1 3 2 2 5 4 摇床转速对醋酸发酵的影响1 4 2 2 5 5 装液量对醋酸发酵的影响。1 4 2 2 5 6 醋酸发酵正交试验设计1 4 2 2 6 菠萝醋澄清试验研究1 4 2 2 6 1 澄清剂贮备液的制备1 4 2 2 6 2 明胶对菠萝醋澄清度的影响15 2 2 6 3 琼脂对菠萝醋澄清度的影响15 2 2 6 4 硅藻土对菠萝醋澄清度的影响。1 5 2 2 6 5 壳聚糖对菠萝醋澄清度的影响15 2 2 6 6p v p p 对菠萝醋澄清度的影响l5 2 2 7 菠萝醋杀菌工艺试验研究。l6 2 2 8 菠萝醋香气成分分析。16 2 2 9 测定指标与方法。1 6 3 结果与分析1 7 3 1 酵母菌筛选试验1 7 3 2 酒精发酵试验。2 1 3 2 1 初始糖度对酒精发酵的影响2 1 3 2 2 接种量对酒精发酵的影响2 2 3 2 3 温度对酒精发酵的影响2 3 3 2 4p h 值对酒精发酵的影响2 4 3 3 醋酸菌筛选试验2 5 3 4 醋酸发酵试验。2 6 v 3 4 1 初始酒度对醋酸发酵的影响2 6 3 4 2 温度对醋酸发酵的影响2 7 3 4 3 接种量对醋酸发酵的影响一2 8 3 4 4 摇床转速对醋酸发酵的影响。2 9 3 4 5 装液量对醋酸发酵的影响一3 0 3 4 6 醋酸发酵正交试验。31 3 5 菠萝醋澄清试验3 2 3 5 1 不同澄清剂对菠萝醋澄清度的影响。3 2 3 5 1 1 明胶对菠萝醋澄清度的影响3 2 3 5 1 2 琼脂对菠萝醋澄清度的影响3 3 3 5 1 3 硅藻土对菠萝醋澄清度的影响3 4 3 5 1 4 壳聚糖对菠萝醋澄清度的影响3 4 3 5 1 5p v p p 对菠萝醋澄清度的影响3 5 3 5 2 琼脂澄清剂对菠萝醋感官特征的影响3 6 3 6 菠萝醋杀菌工艺试验：3 6 3 7 菠萝醋香气成分分析3 7 4 讨论3 9 4 1 菌种对发酵的影响3 9 4 2 菠萝醋发酵工艺研究4 0 4 2 1 酒精发酵工艺研究。4 0 4 2 2 醋酸发酵工艺研究4 l 4 3 菠萝醋香气成分初探4 2 5 结论及展望4 3 参考文献。4 4 致谢5 2 v i 1 文献综述 1 1 菠萝 1 1 1 菠萝简介 菠萝( a n a n a sc o n o u $ l m e r r ) 属单子叶植物风梨科( b r o m e l i a c e a e ) 风梨属 ( a n a n a s ) 的一种重要的多年生草本果树。叶片剑状，长约4 0 至9 0 厘米，约3 0 至4 0 片，呈螺旋状排列。球果状的穗状花序项生，幼叶从中抽出，椭圆形。花 紫红色【l 】。其果实呈圆筒形，由许多子房和花轴聚合而成，是一种复合果。菠萝 果皮上有众多的花器( 俗称果眼或菠萝钉) ，坚硬棘手，在食用之前必须削皮后将 其挖去 2 1 。 菠萝原产于南美洲南纬1 5 至3 0 度和西经4 0 至6 0 度地区( 巴西、巴拉圭和 阿根廷等地) 。为热带国家重要的经济作物【3 】。有8 0 多个国家和地区把它作为经 济作物栽培，1 6 世纪传入中国，目前我国栽培的菠萝品种既有从国3 1 - 7 1 进的， 也有当地选育的。主要菠萝品种为无刺卡因，巴厘，神湾和剥粒菠萝等。 菠萝一年有三次结果期，无刺卡因属早熟品种，巴厘为中晚熟品种，晚熟品 种有神湾等，品质以6 至8 月成熟为最佳。鲜食以果形端正，果色新鲜，果身坚 实，熟度八成为好。菠萝的采收应在果实充分长大，果实进入生理成熟阶段时进 行。由于果实进入生理成熟阶段后，果实的重量、糖酸含量及类胡萝卜素含量等 都迅速增加，所以采青果对果实的品质十分不利，而待果实全部转黄后再采则对 运销十分不利【4 】。所以采收应在菠萝果实充分长成，果实基部有1 2 排小果开始 转黄时为宜。菠萝贮藏的适宜条件为：温度7 1 3 ，湿度8 5 9 0 。 1 1 2 菠萝的营养价值及保健功能 菠萝含有丰富的营养物质。果肉中含糖1 2 1 5 ( 蔗糖占1 3 ，其余主要为葡 萄糖和果糖) 、蛋白质0 6 1 、粗纤维1 7 5 、有机酸0 6 3 。每l o o g 菠萝果肉中 含维生素c2 4 m g ，硫胺素o 0 8 m g ，胡萝卜素o 0 8 m g ，核黄素o 0 2 m g ，尼克酸 o 0 2 m g ，钙1 8 m g ，磷2 0 m g ，铁0 5 m g ，此外还含有维生素a 、维生素b 、脂肪 等人体所必需的营养物质【5 j 。 维生素c 是存在于菠萝中的一种重要成分，其含量是苹果的5 倍。维生素c 是所有具有抗坏血酸生物活性的化合物的统称。维生素c 是维持人体健康不可 缺少的物质，是活细胞氧化还原反应的催化剂，它能参与体内多种代谢过程，具 有促进体内多种激素合成的生理功能。维生素c 在食品加工中有着广泛的用途， 它可以防止水果和蔬菜产品的褐变和脱色；在肉中维生素c 可作为色泽的稳定 剂；在脂肪、鱼及乳制品中可用作抗氧化剂，防止亚硝胺的形成。 菠萝有较高的药用价值，中药认为，菠萝味甘、性温，入肺和大肠二经，具 有解暑止渴、健脾和胃、消食止泻、降压利尿等功效；又是治疗气管炎、慢性胃 炎的理想果品。同时，菠萝汁中所含的菠萝酶是贵重的医药原料。据现代科学研 究证实f 锚】，这种菠萝酶在医疗上的用途甚广，它有助于人体吸收消化蛋白质， 能溶解血栓，还能防止血栓的形成，从而大大减少心脏病人的死亡率。 1 1 3 菠萝的加工现状 菠萝与香蕉、椰子、芒果并列为四大热带名果。在热带水果中，菠萝加工产 品是世界上销售量最大的产品。菠萝传统加工产品主要有罐头和果汁两类。菠萝 罐头曾被誉为“罐头之王”，菠萝果汁也因其具有独特的保健功能而深受消费者的 喜爱。 我国是世界水果大国，但限于仓储能力，储藏量只有总产量的2 0 ，果汁、 果酒等加工制品只占水果总产量的1 0 左右，而生产水果发达的国家，通过扩大 存储能力和发展水果加工业等多种方式，总处理量可达总产量的4 5 7 0 。因 此对于我国水果产业，开发加工水果产品是消化水果的最好出路，潜力巨大【9 j 。 目前我国水果产品总量己居世界第一，但传统的水果加工方法如罐藏、腌制 等己难以满足人们的要求。目前国内外水果加工新趋势如下：( 1 ) 水果汁加工； 近年来我国的水果汁加工业有了较大发展，大量引进国外先进的水果汁加工生产 线，采用先进的加工技术，如高温短时杀菌技术、无菌包装技术、膜分离技术等 1 10 1 。目前水果汁加工产品的新品种有：浓缩果汁、n f c 水果汁、复合水果汁等。 ( 2 ) 水果功能成分的提取；水果中含有许多天然植物化学物质，这些物质具有 很多重要的生理活性。从水果中分离、提取、浓缩这些功能成分，将这些功能成 分添加到各种食品中或制成胶囊，已经成为当前水果加工的一个新趋势。如从红 葡萄中提取的白黎芦醇，能抑制胆固醇在血管壁的沉积，防止动脉中血小板的凝 聚，有利于防止血栓的形成，还具有抗癌作用；从坚果中提取出的类黄酮，能抑 制血小板的凝聚、抑菌、抗肿瘤；柑橘中含有胡萝卜素等，能抑制血栓形成，抑 菌、抑制肿瘤细胞生长。( 3 ) 果肉饮料；较好地保留了水果中的膳食纤维，原料 的利用率也较耐1 1 】。( 4 ) 生产果酒；果酒是果品加工的一个重要方向，其特殊的 风味和营养被越来越多的消费者接受和喜爱，近年来，我国的果酒业有了很大的 发展。菠萝糖酸含量适中、香气浓郁、具有很高的营养价值，是酿酒的良好原料。 因此，大力发展菠萝酒产业，不仅可以减少生产酒类的粮食消耗，满足消费者的 需求，还可以促进资源的开发利用，增加果农收入。近年来出现了不少关于菠萝 酒的研究，菠萝低醇饮料、菠萝干白等许多菠萝产品被开发并推向市场【协1 6 】。 2 1 2 醋 醋是人们日常生活中不可缺少的重要调味品，在东西方饮食中有着非常重要 的作用【1 7 1 。俗话说：“国以民为本，民以食为天，食以味为先，味以酸为首，酸、 甜、苦、辣、咸。”因其在烹调中位居“五味之首”，古人给它冠以拟人的称号“食 总管”。 1 2 1 起源及历史 中国是世界上谷物酿醋最早的国家。醋的萌芽始于夏商，当时就有“若作酒 醴，尔惟曲蘖；若作和羹，尔惟盐梅”之说，古籍白虎通符瑞上也记载：“古 太平( 今临汾) 冥芙生于阶，其味酸，王者取之以调味，醯醢代之”【1 8 】。战国时， 醋的食用已相当普遍，醋成为帝王贵族生活中不可缺少的调味品。明清时代是醋 的生产和发展的鼎盛时期，著名的山西老陈醋就是在那时形成的。解放后，经过 不断的努力和研究，醋的工艺技术得到更新和提高，到现在，我国已有山西老陈 醋、镇江香醋、福建红曲老醋、青岛食醋和保宁醋等国内外知名的品牌【1 9 】。 欧美最先获得醋酸的方法有天然发酵醋的蒸馏和木材的分解蒸馏。1 8 2 3 年 德国学者舒莱巴赫提出快速制醋工艺，后由德匡i f r i n g s 公司做了较大改进，一个 半世纪以来这种工艺一直是工业化生产食醋的主要方法。深层醋酸发酵工艺始于 2 0 世纪5 0 年代初。德国于1 9 4 9 年和1 9 5 1 年报导了工业化深层醋酸发酵工艺。 1 9 5 4 年德国f r i n g s 公司开发了称为“a c e t a t o r 的深层醋酸发酵罐并于1 9 5 5 年获得 专利【2 0 】。这种发酵罐类似于我国的自吸式发酵罐，至2 0 世纪8 0 年代，国外很 多企业采用这种自吸式深层发酵法生产食醋。 2 0 世纪6 0 年代以来，微生物细胞和酶的固定化技术开始在醋酸发酵领域中 探索试用【2 0 1 。该技术具有生产速率快、操作稳定、自动化程度高等优点，但在 基质浓度、产酸浓度以及醋酸转化率方面还存在着不同程度的问题，目前仍处于 工业化研究阶段。 1 2 2 果醋 1 2 2 1 果醋概述 果醋英语称之为v i n e g a r ，其语源于法语的m i g r e ，且p v m ( 葡萄酒) 及a i g r e ( 酸) 的复合词【2 1 1 。由此可以看出古代时西洋果醋是由葡萄酒自然酸败而产生。 果醋是以水果为原料，经酵母菌酒精发酵和醋酸菌醋酸发酵而成的发酵产 物，它新鲜爽口、口感淳厚、风味浓郁、具有独特的营养保健功效。 3 1 7 世纪后欧美的食醋则以果醋为主，如美国的苹果醋，法国的红、白葡萄醋 等【2 2 】。6 0 年代以来日本也开始研制果醋，开发了一系列的保健果醋产品，包括 苹果醋、柑桔醋、生梅醋等。这些果醋既可以作调味料，又可以兑水作饮料【2 3 】。 而我国的食醋主要是以谷物为原料酿造而成，近年来才出现了以水果为原料的酿 造果醋。国内科技工作者开展了番木瓜果醋【2 4 1 、野生酸枣果醋【2 5 1 、苹果醋【2 6 1 、 猕猴桃果醋 2 7 1 、西瓜醋【2 引、山楂果醋【2 9 1 、水蜜桃果醋【3 0 】等系列果醋及果醋饮料 的研究。随着生活水平的日益提高，保健果醋的开发己成为全球研究的热点【3 1 1 。 1 2 2 2 果醋的营养保健功能 水果中含有丰富的糖资源，是酿醋的上等原料。其各类果醋成品果香浓郁， 醋香纯正，酸甜可口，品质越高，医用价值也越高，是其它饮料无法比拟无可替 代的，是集营养食疗保健为一体的新型饮品。果醋中富含有机酸、醇类、酯类等 以及维生素、氨基酸和矿物质，这使得果醋具有丰富的营养价值，且有多种保健 功能，如可预防高血压、高血脂，开胃消食，促进血液循环，增强钙质吸收，延 缓衰老等功效【3 引。 1 2 2 2 1 果醋具有调节体内酸碱平衡，推迟或消除疲劳的作用 果醋中的主要酸性成分为醋酸，其次是葡萄糖酸、乳酸、唬拍酸、酒石酸、 苹果酸、柠檬酸、富马酸、蚁酸、酮戊二酸、焦谷氨酸等。这些丰富的有机酸， 能很好地维持体内的酸碱平衡。同时，果醋中含有钾、锌等多种矿物元素，在体 内代谢后生成碱性物质，能有效防止血液向酸性方面转化，也可以达到调节酸碱 平衡的目的【l7 1 。当人体经过长时间劳动或剧烈运动后，体内会产生大量的乳酸， 饮用果醋便能促进焦性葡萄糖、活性醋酸、柠檬酸尽快导入人体内的三梭酸循环， 使代谢功能得到恢复，从而缓解肌体疲劳。 1 2 2 2 2 果醋具有促进智力开发的作用 果醋呈酸性，经人体吸收代谢后便成碱性食品。醋中的挥发物质及氨基酸等 具有刺激人脑神经中枢，开发智力的功效【3 3 1 。医学研究发现，人脑的酸碱性与 智商有关，大脑呈碱性的孩子智商较呈酸性的孩子智商高，而体液的酸碱性可以 通过饮食来调节。 1 2 2 2 3 果醋具有提高机体免疫力，延缓衰老的作用 经常食用果醋可提高肝脏的解毒机能，调节血液循环系统，提高人体的免疫 力。果醋中含有丰富的v c ，它会在体内形成一种活性极强的内源性清除过氧化 自由基的“抗坏血酸基”抗氧化剂，防止细胞衰老。果醋的微酸性对皮肤有柔和的 刺激作用，可以平衡皮肤的p h ，亦可控制油脂分泌【3 4 1 。同时，果醋可以使碳水 化合物与蛋白质等新陈代谢顺利进行，使体内过多的脂肪燃烧，防止堆积，抑制 4 人体衰老过程中过氧化脂质的形成，延缓衰老。 1 2 2 2 4 果醋具有促进钙质吸收的作用 果醋中丰富的维生素、氨基酸能有效促进醋酸与钙质合成醋酸钙，增强钙质 的吸收【3 5 】。 1 2 2 2 5 果醋具有促进消化、吸收及解酒的功能 水果通过微生物发酵所产生的葡萄糖酸是健康因子，对肠道内双歧杆菌的生 存增殖效果显著，有促进消化的作用【3 6 1 。同时，醋能使食物中所含的钙、铁、 磷等无机盐溶解，提高食物的营养价值，有利于消化吸收【3 7 1 。果醋还有一定的 解酒功能，人体饮酒后有2 0 左右的酒精被胃吸收，其余则在肠内慢慢吸收，送 至肝脏，肝脏则将酒精分解成乙醛，然后又氧化分解产生醋酸和水。饮酒前后饮 用适量果醋，可使酒精在体内分解代谢速度加快，从而发挥其良好的解酒功能。 1 2 2 2 6 果醋具有预防疾病的作用 果醋中含有尼克酸和维生素，可降低血浆和组织中的胆固醇含量。研究证实： 心血管病患者每天服用2 0 r a l 果醋，6 个月后胆固醇平均降低9 5 ，血液粘度有 一定的下降【3 引。果品中有粮食发酵中缺乏的钾、锌离子，可调节人体内的钾钠 平衡，对心血管有一定的保护作用t 3 9 1 。此外，果醋中还含有三菇和黄酮成分1 4 0 l ， 这些成分可促进血管扩张、增加冠状动脉血流量、降低血压，对高血压、高血脂、 脑血栓、动脉硬化等多种疾病都有防治作用【4 l 】。醋有利尿的作用，故不仅能防 止便秘，而且能防止肾结石、胆结石、膀胱结石和尿路结石等疾病。 1 2 2 3 国内外果醋研究进展 1 2 2 3 1 菌种的选择 由于果醋是一种发酵产品，因此在果醋的酿造过程当中，菌种的选择就显得 尤为重要。不同的发酵菌种对发酵产品的品质有很大的影响。目前国内生产果醋 所采用的菌种主要为a s l 4 1 和沪酿1 0 1 两株，分别鉴定为恶臭醋酸杆菌和巴氏 醋酸杆菌的变种1 4 2 ，均为从我国粮食醋中分离得到的优质菌种。国外主要是利 用许氏醋杆菌( 么s c h u t z e nb a c h i i ) ，这是国外有名的酿醋菌种；还有一个菌种是 奥尔兰醋杆菌“o r l e a n e n s e ) ，是法国奥尔兰地区用的葡萄醋生产菌种，这个菌种 能产生大量的酯，产醋酸能力较弱，但耐酸性强【4 3 1 。c i a n i 等采用不同种类的酵 母菌进行发酵葡萄酒和醋的研究，结果表明假丝酵母的发酵效果比啤酒酵母好， 且发酵产品的品质较好m 】。杨富民在果醋生产中，采用多菌共酵的方法进行发 酵，结果表明：多菌共酵较单一菌种发酵能显著的提高原料利用率及成品品质； 果粮混酿可有效地改善醋风味、质量欠佳的缺陷，可酿造出品质、得率兼优的食 用果醋【4 5 1 。 1 2 2 3 2 果醋加工研究现状 果醋的酿造工艺主要有固态发酵法、液体发酵法和固液混合发酵法1 4 6 1 。所 谓固态发酵法制醋是醋酸发酵时物料呈固态的一种酿醋工艺。在发酵原料中拌入 大量的辅料如麸皮、稻壳、谷糠等，以大曲、麸曲为发酵剂，经糖化、发酵而成 的食醋。我国食醋大多是采用固态发酵法酿制的粮食醋，固态发酵法制醋工艺包 括：煮料发酵法制醋、蒸料发酵法制醋、生料发酵法制醋、一般发酵法制醋和酶 法液化通风回流制醋。我国著名的山西老陈醋、镇江香醋都是采用此法酿制。固 态发酵酿造的食醋香气浓郁，口味醇厚，色泽深，体态较浓，产品气味好，但设 备简陋，卫生条件差，发酵过程难控制，易被杂菌污染，耗用辅料多，发酵周期 长，原料利用率低，产量低，劳动强度大。 我国果醋的开发研究从2 0 世纪8 0 年代开始，落后于欧美及日本，至今我国 还没有一个名牌果醋产品，而欧美及日本对果醋的开发利用发展迅速，美国推出 了苹果醋，法国推出了葡萄醋，英国则推出了啤酒醋。 我国最早的果醋专利是1 9 8 9 年山西太原的颜丹等人利用生料醋浸泡梨、姜 后添加糖、蜜所得的一种保健醋，因其具有浓郁的梨香也可归于果醋类【47 】；国 内最早的果醋实验报告是1 9 8 6 年中国调味品第1 1 期中刊登的“果醋及果醋 饮料的研究”【4 8 】；最早的果醋论文是1 9 9 1 年江苏调味品第2 期刊登的一篇有 关液态发酵信阳梨醋的报道1 4 9 1 ，截至2 0 0 5 年各类专业刊物中有关果醋的研究报 告和工艺试验技术文献共有近百篇。早在1 9 9 8 年，国内市场上就出现了醋酸饮 料，醋酸饮料被誉为继碳酸饮料、饮用水、果汁和茶饮料之后的“第四代”饮料。 随着人们生活水平的提高和营养保健意识增强，食醋产业的专业技术人员也在调 整产业结构，拓宽专业思路，不同品种、不同档次的各色果醋应运而生，满足了 不同口味、不同层次广大消费者的需求。 液体发酵制醋是指醋酸发酵时物料呈液态的一种酿醋工艺。液体发酵法分 为静置表面发酵、深层发酵、酶法液体回流及固定化连续分批发酵等。国外果醋 生产多采用液体深层分批、连续发酵、循环液体发酵及菌体固定化发酵，以缩短 发酵时间，提高酒精转酸率。二战后，液体深层发酵法多采用自吸式发酵罐，欧 美国家多采用此法酿醋【5 们。英国、美国、加拿大、日本等果醋生产大多采用连 续充气深层发酵法，用f r i n g 或塔式深层酸化器，通过添加营养促进剂提高产酸 速率【5 1 1 。o r y 等 5 2 , 5 3 采用逐步流加半连续发酵器研究了葡萄醋的最佳酿造工艺， 酒精转酸率可达8 5 。h o n g 等1 5 4 j 研究出脱涩柿酿造醋的最佳温度为3 5 ，添加 4 ( v v ) 的乙醇可提高产品酸度。h i g a s h i d e 等【5 5 j 利用改良的分批深层培养法 研究生产高浓醋，分两个阶段发酵，第一阶段2 8 2 9 发酵至酸度1 2 ( w v ) ， 第二阶段1 5 ( 2 发酵至酸度2 0 ( w ) 以上。c h u k w u 等【5 6 】应用电渗浓缩技术研制 6 高浓醋，醋酸含量可达3 0 3 3 ( w v ) 。二十世纪七十年代以来，人们开始研究 固定化细胞技术，固定化发酵技术是指使用固定化生长菌体进行的发酵，实质上 是菌体繁殖与产物生成分离的二步发酵技术。固定化发酵技术的特点是重复利用 微生物进行多级反应，使用反应柱或反应床可实现连续发酵，避免反馈调节或产 物消耗，提高发酵速度，提高发酵生产率，降低设备费用，便于机械化生产。国 外研究的固定化载体有中空纤维、绵状纤维、多孔陶瓷、卡拉胶、棉布、海藻酸 钙、壳聚糖等【5 丌。郭养浩等【5 8 】利用海藻酸钠包埋a s 1 4 l 的发酵特性研究认为， 游离细胞、固定细胞对产酸都有贡献，减少颗粒直径可提高产酸速率。o s u g a t 5 9 】 研究了利用卡拉胶包埋醋酸杆菌生产醋酸，o k u h a r a ! 删研究了利用纤维吸附醋酸 杆菌生产食醋，g a r g 掣6 1 】利用海藻钙固定醋酸菌于刨花上酿制出芒果醋，t a m a i 等对中空纤维膜反应器的工艺参数进行了研究，通过控制细胞浓度【6 2 】、温度1 6 3 1 ， 中间进料率畔】等参数，可获得高达3 6 9 l h 的醋酸产率，醋酸浓度可达1 5 ( w v ) 以上。我国科研工作者严复【6 5 1 、周鑫平【矧、陈义伦【6 7 1 ，吴定【6 引、张卫兵【6 9 l 等近 些年采用固定化醋酸菌酿造出了高质量的果醋，不过这种方法仅在少数水果果醋 上采用，工艺并不统一，仍有待于进一步研究。 1 2 2 4 我国果醋生产与开发存在的问题 近年来，果醋的营养价值已经逐渐被人们发现和认识，在欧美、日本等发达 国家，果醋产品已相当风靡，果醋市场已具相当规模，发展也很快，果醋作为一 种保健、营养型调味品，得到了广大消费者的认可和青睐。与之相比，我国的果 醋生产却比较落后，完善的果醋市场尚未形成，品种也较单一，在生产和开发过 程中还有许多问题有待解决。 1 2 2 4 1 果醋生产规模不大，产品宣传力度不够 目前果醋在国内市场上还未形成一个消费潮流。主要原因是，许多果醋只是 对一些生产副产品和加工废料加以再利用而生产的，产品种类较少、产量较低， 未能形成一定规模。另外，很多果醋加工技术仍处于实验室研究阶段或中试状态， 尚未进行大规模生产。其次，我国对于果醋产品的宣传力度还远远不够，在这一 点上日本的经验值得我们借鉴。从1 9 8 0 年开始，日本出版了许多关于醋与健康 的书籍，其体质改善指导协会会长、医学博士西田达弘所著有关黑醋健康的一系 列书籍，出售3 0 6 0 万册，使消费者了解了果醋的营养成分、保健功能及独特的 风味和口感等，这对果醋的销售起到了巨大的宣传作用。 1 2 2 4 2 生产工艺不够完善 果醋生产技术，有液态发酵和固态发酵两