油橄欖果汁釀造食醋的工藝研究

張藝，程述敏，常聰，趙盈盈，吳正云，張文學,*

(1.四川大學 輕紡與食品學院，成都 610065；2.四川大學錦江學院 白酒學院，四川 眉山 620860)

近幾年來，我國的油橄欖種植規模逐年擴大，與此同時，橄欖油生產過程中產生的副產物油橄欖果汁也將隨之增多。油橄欖果汁中不僅含有橄欖油中所含有的營養物質和微量元素，還含有大量的多酚類化合物[1]，如果不對其進行合適的利用而直接作為廢物丟棄，不但會造成資源浪費，而且會污染環境。

橄欖苦苷具有極強的抗氧化能力，研究表明其能減慢低密度脂蛋白的氧化程度，可以預防冠心病、動脈粥樣硬化，還具有舒緩平滑肌和降低血壓等功效[2]，但高含量的橄欖苦苷會使油橄欖果汁帶有令人不愉悅的苦澀味，降低了油橄欖果汁的感官體驗，這也是油橄欖果汁利用的難點之一。

若能將油橄欖果汁應用于食醋釀造中，開發出可行的食醋釀造工藝，在充分利用油橄欖果汁中的營養及功效物質的同時適當去除油橄欖果汁中原本過重的苦澀味，提升食醋的感官品質，對于豐富食醋品種和實現橄欖油生產副產物的資源化利用都將產生積極的作用。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

油橄欖果汁：四川華歐油橄欖開發有限公司提供，-20 ℃冷凍保存；市售白酒(52%)：江津紅高粱牌；AS1.41醋酸菌：清香園公司提供；紅曲菌ZQ：四川大學食品生態工程與生物技術研究室保存；市售大米：中糧牌五湖特貢香米。

1.2 培養基

醋酸菌液體培養基：2%葡萄糖，2%酵母膏，用NaOH調節pH至5.5，121 ℃滅菌20 min。

紅曲霉菌液體培養基：20%馬鈴薯，2%葡萄糖，自然pH，121 ℃滅菌20 min。

1.3 儀器與設備

HZQ-X100型恒溫震蕩培養箱、SW-CJ-1F型單人雙面凈化工作臺、YXQ-LS-75SII型立式壓力蒸汽滅菌鍋、FA2004B型電子天平、UV-1600型紫外分光光度計、HWS-28型恒溫水浴鍋等。

1.4 工藝流程

油橄欖果汁→滅菌→紅曲米↓脫苦→稀釋→食用酒精↓調節酒精濃度→醋酸菌↓醋酸發酵→過濾→殺菌→成品。

1.5 工藝優化試驗

1.5.1 紅曲米的添加比例

參考張安等[3]的方法制備紅曲米，分別按照0%、10%、20%、30%、40%的比例加入油橄欖果汁中，不間歇震蕩，60 ℃水浴保溫24 h。采用AlCl3顯色法和UV-Vis光譜差減法[4]測定總黃酮和橄欖苦苷含量，并感官評定紅曲轉化果汁的苦澀程度。

1.5.2 起始酒精濃度的比較

在10%紅曲米脫苦后的油橄欖果汁中加入不同體積的食用酒精，使酒精含量分別為4%、5%、6%、7%、8%，添加5%的醋酸菌后，在恒溫31 ℃、轉速170 r/min條件下發酵10 d，測定其總酸。

1.5.3 醋酸菌添加量的比較

醋酸菌的活化：從斜面將醋酸菌接入液體培養基，8層紗布封口，在31 ℃、轉速170 r/min條件下活化24 h，使醋酸菌濃度至少達到107個/mL。

在10%紅曲米脫苦后的油橄欖果汁中加入食用酒精，使其最終濃度達到7%，分別添加2%、4%、6%、8%、10%的醋酸菌后，在恒溫31 ℃、轉速170 r/min條件下發酵10 d，測定其總酸。

1.5.4 醋酸發酵時間的比較

在用10%紅曲米脫苦后的油橄欖果汁中加入食用酒精和醋酸菌，使其最終濃度分別達到7%酒精和5%醋酸菌，在恒溫31 ℃、轉速170 r/min條件下發酵7，9，11，13，15 d后測定其總酸。

1.5.5 油橄欖果汁濃度的比較

用飲用水將10%紅曲米脫苦后的油橄欖果汁稀釋成20%、40%、60%、80%、100%等不同比例，添加食用酒精和醋酸菌達到7%酒精和5%醋酸菌后，在恒溫31 ℃、轉速170 r/min條件下發酵10 d后測定其總酸。

1.5.6 正交試驗

根據單因素試驗結果，油橄欖果汁稀釋濃度、起始酒精含量、醋酸菌添加量和發酵時間各選3個水平，正交試驗因素水平見表1。

表1 正交試驗四因素三水平表Table 1 The factors and levels of orthogonal experiment

1.5.7 感官與理化指標檢測

1.5.7.1 感官評定

隨機選取20名評分員組成感官評定小組，對利用紅曲米脫苦后的油橄欖果汁釀造的食醋的口感、香氣、形態、色澤按照GB 18187-2000《釀造食醋》進行評價和描述。

1.5.7.2 理化指標

對成品的總酸、pH、還原糖、氨基酸態氮、黃酮、總酚、DPPH等進行檢測[5-10]。

2 結果與分析

2.1 紅曲米含量對油橄欖果汁脫苦的影響

表2 油橄欖果汁總黃酮和橄欖苦苷含量Table 2 The content of total flavone and oleuropein in olive juice

注：苦澀程度最高為“+++++”。

由表2可知，向油橄欖果汁中加入一定量紅曲保溫一段時間后，處理液的總黃酮含量遠遠高于未加紅曲時的總黃酮含量，而橄欖苦苷的含量則呈現下降趨勢，處理液的橄欖苦苷含量低于未加紅曲時的橄欖苦苷含量。隨著紅曲添加量的增加，處理液中總黃酮含量隨之增加，橄欖苦苷的減少幅度也增大。通過對比處理前后油橄欖果汁氣味的變化，以及品嘗處理前后油橄欖果汁，發現處理后能聞到的油橄欖氣味明顯降低，油橄欖果汁的苦味減弱，但依然存在苦味。根據黃酮的結構式及橄欖苦苷的結構式可推測出，在油橄欖果汁中添加紅曲，保溫處理后，紅曲可以將油橄欖果汁中的橄欖苦苷轉化為黃酮類物質。考慮成本和口感等因素，后續研究中選擇10%的紅曲米為最適添加量。

2.2 發酵起始酒精濃度對產酸的影響

圖1 總酸隨起始酒精濃度的變化Fig.1 The changes of total acid with alcohol content

由圖1可知，發酵的起始酒精濃度對食醋的總酸影響較大，當酒精濃度小于6%時，酒精濃度越大，食醋總酸越高；當酒精濃度大于6%時，過高的酒精濃度對醋酸菌產生了抑制，導致酒精濃度越高，成品總酸反而越低。實驗結果顯示：6%的酒精濃度條件下產酸濃度達到最高的5.0 g/dL。

2.3 醋酸菌接種量對產酸的影響

圖2 總酸隨醋酸菌接種量的變化Fig.2 The changes of total acid with inoculation amount of acetic acid bacteria

由圖2可知，醋酸菌的接種量對食醋的總酸也有影響。醋酸菌濃度較低時發酵速率過慢，但濃度過高時醋酸菌又會消耗大量的營養物質從而使總酸降低。實驗結果顯示：10%的醋酸菌濃度條件下產酸濃度最高。

2.4 油橄欖果汁濃度對產酸的影響

圖3 總酸隨油橄欖果汁濃度的變化Fig.3 The changes of total acid with olive juice content

由圖3可知，油橄欖果汁濃度對食醋的總酸也有影響，油橄欖果汁中含有大量多酚類化合物和少量還原糖，油橄欖果汁濃度過高，其中的多酚類成分可能會抑制醋酸菌的繁殖代謝能力，濃度適中時不僅不抑制醋酸發酵，而且其中的還原糖還會促進醋酸發酵，且成品中也將有更多的油橄欖功能成分。實驗結果顯示：80%的油橄欖果汁濃度條件下產酸濃度最高。

2.5 醋酸發酵時間對產酸的影響

圖4 總酸隨發酵時間的變化Fig.4 The changes of total acid with fermentation time

由圖4可知，前期醋酸菌大量繁殖使食醋的總酸隨著時間延長呈快速增長趨勢，但10 d以后增長緩慢，醋酸菌數量趨于穩定，繼續延長時間對總酸的增長效果不再顯著。

2.6 正交試驗結果

正交試驗結果及極差分析見表3。

表3 L9(43)正交表及試驗結果分析Table 3 The result analysis of orthogonal test L9(43)

由表3可知，各因素對食醋總酸的影響大小順序依次為A>D>B>C，即酒精濃度>果汁濃度>菌液濃度>發酵時間。最佳方案為A2B1C2D2， 即在80%脫苦后的油橄欖果汁中加入6%的食用酒精，接種4%的醋酸菌后在31 ℃、搖床轉速170 r/min條件下發酵11 d。

取最優組合(A2B1C2D2)進行驗證試驗，測得最優組合的總酸為5.12 g/dL，證明通過正交試驗得出的優化工藝方案可行。

2.7 感官與理化指標

2.7.1 感官評價

紅棕色透明澄清液體，無懸浮物、分層氣泡等；淡淡的油橄欖果香伴隨著醋香，無不良氣味；酸味柔和，回味綿長，帶有油橄欖特有的微苦味道。

2.7.2 理化評價

油橄欖食醋的各理化指標檢測結果見表4。與液態發酵白醋比較，油橄欖食醋不僅總酸、氨基酸態氮、可溶性固形物等含量達到國標GB 18187-2000《釀造食醋》中以酒精為原料液態發酵的食醋的要求，而且含有較高濃度的橄欖苦苷、總酚、黃酮等抗氧化成分和較高的DPPH自由基清除率。

表4 油橄欖果汁食醋理化分析結果Table 4 The analysis results of physical and chemical indexes of olive juice vinegar

3 結論

通過試驗證明了紅曲能降低油橄欖中的橄欖苦苷，且降解能力與紅曲添加量成正相關。利用紅曲脫苦后的油橄欖果汁釀造食醋的最佳工藝配方為：果汁濃度為80%，酒精濃度為6%，醋酸菌接種量為4%，發酵時間為11 d。此工藝生產的食醋不僅色澤風味好，而且比相同工藝生產的白醋具有更多的多酚、黃酮類抗氧化功能成分，且為橄欖油副產物油橄欖果汁提供了新的利用方案，對保護環境和提高經濟效益具有積極意義。