荔枝醋發酵菌種的篩選及工藝優化

劉國明，方曉純，李杰民，衛 萍，零東寧，鄭鳳錦，孫 健*

（廣西農業科學院 農產品加工研究所，廣西 南寧 530007）

荔枝（LitchichinensisSonn.）是無患子科荔枝屬（Litchi）植物，果實色澤鮮紅，肉質潔白而晶瑩，汁多味甜，性平偏溫，具有生津止渴、補氣養血、理氣止痛、抗氧化、延緩衰老、調節血脂等作用，素有“果中之王”的美稱[1-2]?！昂汤蟆笔菑V西遲熟荔枝品種中的一個著名品種，由于其果大、肉厚、風味佳等優良性狀而深受消費者的喜愛和廣大種植戶的青睞，長期以來一直是廣西荔枝產區的主栽品種，在出口水果中占有十分重要的地位[3]。但隨著近年來我省種植面積的不斷增加及出口量下降的影響[4]，大量的“禾荔”荔枝滯銷，造成巨大的經濟損失和環境壓力，而對其進行深加工是解決途徑之一。近年來將荔枝加工成醋的研究不少，但主要集中在對發酵工藝[5-11]、香氣成分檢測[12-13]、澄清工藝[14-15]等方面，在篩選適合的發酵菌種方面報道較少。因此，本試驗針對“禾荔”荔枝品種，以感官評分為主要衡量指標，篩選出適合此品種荔枝釀醋的菌種，為廣西“禾荔”荔枝的深加工利用提供理論及基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

荔枝酒：實驗室自制；LB-醋酸菌：陜西寶雞鼎力生物科技有限公司；滬釀1.01號活性醋酸菌：上海佳民釀造食品有限公司；帝伯仕果醋菌：山東煙臺帝伯仕自釀機有限公司；沂源醋酸菌：沂源康源生物科技有限公司；無麩皮醋酸菌：項城市家樂調味食品有限公司。

1.2 儀器與設備

BIC-300人工氣候箱：上海博訊事業有限公司；PGL精密天平：深圳市怡華新電子有限公司；JA2003型電子天平：上海良平儀器儀表有限公司；pHS-3C酸度計：上海雷磁儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

將荔枝酒根據試驗要求調配好后，加入醋酸菌菌種進行醋酸發酵。醋酸發酵過程結束后，進行過濾、包裝、滅菌得到荔枝醋成品。具體流程如下：

荔枝酒調配→醋酸發酵→過濾→包裝滅菌→成品

1.3.2 荔枝醋發酵菌種篩選及工藝優化

（1）荔枝醋發酵菌種篩選

共5種菌種可供篩選，分別為帝伯仕果醋菌、滬釀1.01、沂源醋酸菌、無麩皮醋酸菌、LB醋酸菌。荔枝醋在恒溫恒濕條件下發酵，每天從發酵體系中取樣進行感官評定。根據感官評定結果，篩選出適合“禾荔”荔枝品種果醋發酵的菌種。

（2）荔枝醋發酵工藝優化單因素試驗

①在發酵溫度30℃，菌種添加量0.01%，初始酒精度5%vol的條件下，分別選擇LB-醋酸菌、滬釀1.01、帝伯仕果醋菌、沂源醋酸菌、無麩皮醋酸菌進行菌種單因素試驗，考察不同菌種對荔枝醋發酵的影響；②在發酵溫度30℃，菌種為滬釀1.01，初始酒精度為5%vol的條件下，分別選擇菌種添加量為0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%進行菌種添加量單因素試驗，考察不同添加量對荔枝醋發酵的影響；③在菌種為滬釀1.01，初始酒精度為5%vol，菌種添加量0.01%的條件下，分別選擇發酵溫度為26℃、28℃、30℃、32℃、34℃進行發酵溫度單因素試驗，考察不同發酵溫度對荔枝醋發酵的影響；④在發酵溫度30℃，菌種為滬釀1.01，菌種添加量0.01%的條件下，分別選擇初始酒精度為5%vol、6%vol、7%vol、8%vol、9%vol進行初始酒精度單因素試驗，考察不同初始酒精度對荔枝醋發酵的影響。

（3）荔枝醋發酵正交試驗

在單因素試驗的基礎上，選擇菌種、菌種添加量、發酵溫度、初始酒精度為4個因素，每個因素選擇3個水平，以感官評分為考察指標，進行L9（34）正交試驗，考察各因素對荔枝醋發酵的影響，正交試驗因素與水平見表1。

表1 荔枝醋發酵條件優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for litchi vinegar fermentation condition optimization

1.3.3 測定方法

感官評定由10人組成評定小組，從色澤、香氣、滋味、形態4方面對樣品進行打分，每項25分，滿分100分，感官評分標準見表2。

表2 荔枝醋感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of litchi vinegar

果醋的理化檢測按GB/T 5009.41—2003《食醋衛生標準的分析方法》中的方法測定；微生物檢測按GB/T 4789.22—2003《食品衛生微生物學檢驗調味品檢驗》中的方法測定。

2 結果與分析

2.1 荔枝醋發酵條件優化單因素試驗

2.1.1 不同菌種對感官評分的影響

圖1 不同菌種對感官評分的影響Fig.1 Effect of different strains on sensory evaluation score

由圖1可知，在發酵1 d后5種菌種的感官得分差別不大；當發酵超過3 d之后，沂源醋酸菌發酵體系中，由于酸含量顯著提高使得其感官評分顯著增大；當發酵9 d后，沂源醋酸菌發酵體系中醋液的感官評分達到最大值，分析其原因為此時醋液的各項感官指標達到最協調狀態；當發酵11 d后，無麩皮醋酸菌發酵體系中醋液的感官評分達到最大值；當發酵13 d后，帝伯仕果醋菌、滬釀1.01、LB醋酸菌發酵所得醋液感官評分達到最大值。結果表明，沂源醋酸菌、帝伯仕果醋菌、滬釀1.01效果較好。以下試驗均采用滬釀1.01作為醋酸菌。

2.1.2 菌種添加量對感官評分的影響

圖2 發酵劑添加量對感官評分的影響Fig.2 Effect of inoculums on sensory evaluation score

由圖2可知，發酵初期菌種添加量越高，發酵啟動越快，產酸也越快，使得感官評分不斷增大；當發酵9 d時，菌種添加量為0.09%的發酵體系中醋液的感官評分已經達到最大值，之后緩慢下降并最終趨于恒定；當發酵11 d時，菌種添加量為0.07%和0.03%的發酵體系中醋液感官評分達到最大值，之后持續緩慢下降；而菌種添加量為0.05%和0.01%的發酵體系在發酵13 d后醋液感官評分才達到峰值。結果表明，菌種添加量為0.09%、0.07%、0.05%時效果較好。

2.1.3 發酵溫度對感官評分的影響

圖3 發酵溫度對感官評分的影響Fig.3 Effect of fermentation temperature on sensory evaluation score

由圖3可知，發酵初期溫度越高，發酵啟動較快使得發酵體系中酸含量迅速提高，感官得分相應也較高；當發酵到9 d時，發酵溫度34℃的體系中醋液的感官評分達到最大值，之后迅速下降，分析原因為較高的發酵溫度使得此菌種產酸過快，當發酵結束后體系中的酸被氧化，致使酸度不斷下降，最終影響感官評分；當發酵到13 d后，所有發酵溫度的發酵體系中醋液感官評分都基本達到峰值。結果表明，發酵溫度為32℃、30℃、28℃時效果較好。

2.1.4 初始酒精度對感官評分的影響定之勢。而初始酒精度較高會抑制菌種的發酵，使得感官評分較低。結果表明，初始酒精度為5%vol、6%vol、7%vol時發酵較快、感官評分較高。

2.2 正交試驗

在單因素試驗的基礎上進行正交試驗。試驗結果與分析見表3，方差分析見表4。

表3 荔枝醋發酵條件優化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiment for litchi vinegar fermentation condition optimization

由表3可知，4個因素極差關系為RA＞RB＞RC＞RD。即菌種是影響荔枝醋感官評分的主要因素，菌種添加量次之，初始酒精度影響最小。A1B1C1D1為最佳組合，即菌種為滬釀1.01，菌種添加量為0.05%，發酵溫度為28℃，初始酒精度為5%vol，在此條件下，產品感官評分為96.3分。

圖4 初始酒精度對感官評分的影響Fig.4 Effect of initial alcohol content on sensory evaluation score

從圖4可知，5種不同的初始酒精度發酵體系中，隨著發酵時間的增加其感官評分都呈現逐步上升并最終趨于恒

表4 正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment results

由表4可知，發酵菌種及菌種添加量對荔枝醋感官評分的影響達到顯著程度；發酵溫度和初始酒精度對荔枝醋感官評分沒有顯著影響。

2.3 荔枝果醋質量標準

2.3.1 感官指標

外觀與色澤：金黃色透明狀液體，無懸浮沉淀物；香味：具有濃郁的荔枝特征香氣、醋酸香氣，協調無異味。

2.3.2 理化指標

荔枝果醋總酸含量（以乙酸計）≥4.0 g/100 mL，總糖含量（以葡萄糖計）為5.3 g/100 mL。

2.3.3 微生物指標

細菌總數≤100 CFU/100 mL，大腸菌群≤3 MPN/mL，致病菌：未檢出。

3 結論

以禾荔品種荔枝釀造的荔枝酒為原料，對荔枝醋發酵菌種的篩選及工藝優化進行了研究。研究結果表明，荔枝醋發酵最優工藝為菌種采用滬釀1.01，菌種添加量0.05%，初始酒精度為5%vol，28℃條件下進行發酵。在此條件下，荔枝醋的感官評分為96.3分。

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