3种醋酸菌对山草莓果醋品质的影响

张鹤之，金 清，金铁岩*

（延边大学农学院，吉林延吉 133002）

摘 要：为确定不同种类的醋酸菌对山草莓果醋品质的影响，以山草莓为原材料，接种酵母菌进行酒精发酵，再用不同品种的醋酸菌进行醋酸发酵后，酿造制成山草莓果醋。对山草莓果醋的酒精度、可溶性固形物、总酸和DPPH消除率进行测定，并做出感官评价。结果表明：不同品种的醋酸菌对山草莓果醋的理化指标有一定影响，本实验中使用沪酿1.01号醋酸菌酿造的山草莓果醋的酒精度为0.80%、可溶性固形物质量分数为2.5%、总酸质量分数为4.78%、DPPH消除率为36.68%，达到了维生素C DPPH清除率的39.1%，明显高于其他实验组。

关键词：山草莓；果醋；醋酸菌；理化指标

山草莓（Rubus coreanus）又名树莓，学名“覆盆子”，属蔷薇科悬钩子属，多年生小灌木类［1］。山草莓为聚合浆果，柔软多汁，除赋有鲜艳诱人的色泽以及独特浓郁的香味外，果实中还含有花青素、微量元素和黄酮等抑制心血管病的有益物质，所以人们称它为“黄金水果”［2-4］。美国明尼苏达大学的营养科学学院研究证实，山草莓中含有丰富的鞣花酸，而且山草莓中的活性成分可被人体充分吸收［5-6］。山草莓中的鞣花酸被证明是一种抗癌的有效物质，因此山草莓被称为癌症的克星，有“天然红宝石”的美誉［7］。

山草莓果实不适合储藏运输，采摘后如果不尽快对其加工或销售，会导致大量鲜果积压、腐烂［8］。山草莓在成熟时采收，因时间短、机械难度大，所以以鲜食为主，但其货架期短、零售价高的特点对山草莓的消费产生了非常大的影响［9-10］。

将山草莓制成果醋，可以增加山草莓的附加值，带动地方经济发展［11］。目前对山草莓果醋的开发还比较少，在本实验中，将山草莓经过酒精发酵后，接种不同种类的醋酸菌进行醋酸发酵，通过测定果醋的理化特性、感官和抗氧化性来确定合适的醋酸菌，希望能为有效利用山草莓资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

山草莓，产自吉林省延吉市郊区小河龙；白砂糖（食品级），购于吉林省延吉市西市场；酵母Fermivin（食品级），韩国首尔Bio-Ingredients Specialist公司；沪酿1.01号醋酸菌，购于上海酿造一厂；LB2001醋酸菌，购于宝鸡鼎力生物技术公司；LB2002醋酸菌，购于陕西鼎丰科技公司。

LB2001、LB2002醋酸菌:适合于液态、固态醋酸发酵，细胞形态为杆状、单个或呈链，革兰氏阳性菌。在液体培养基中表面形成灰白色菌膜，发酵液不浑浊。该菌为好气性细菌，最适培养温度为28～31℃，最适产酸温度为28～33℃，能耐38～40℃高温。最适pH值3.5～6.0，最高产酸量达7.6%～8.0%。

沪酿1.01号醋酸菌:适用于固态、液态制醋工艺。

1.2 实验仪器

MF-N5A型数控电热恒温培养箱，金坛市恒丰仪器厂；DK-8D型电热恒温水槽，上海精宏实验设备有限公司；0.5%3支组酒精计，沈阳市玻璃计器厂；WY-055型手持糖度仪，长春市第四光学仪器厂；N-1001型旋转蒸发仪，上海爱朗仪器有限公司。

1.3 工艺流程

山草莓果醋开发的工艺流程见图1。

图1 山草莓果醋开发的工艺流程
Fig.1 Technological process of Rubus coreanus fruit vinegar

1.4 技术要点

1.4.1 原料挑选与破碎

挑选颜色深红，柔软多汁，具有浓郁香味的成熟山草莓，挑除杂质及腐烂的果实果。品质优良的山草莓富含糖和有机酸等物质，对后期果醋的发酵有良好作用。将挑选出的山草莓果去蒂后用人工破碎法进行破碎。

1.4.2 果胶酶的添加和糖度调整

向已经破碎均匀的样品中加入0.03%的果胶酶，加入前果胶酶要用其10倍质量的山草莓果汁活化。经人工破碎后，山草莓果浆的初始可溶性固形物质量分数为8%，因用于酒精发酵的酵母菌分解大量糖类产生酒精，用于醋酸发酵的醋酸菌进一步将酒精发酵为有机酸，为保证酿造出的果醋的质量，向果浆中加入白砂糖，将可溶性固形物质量分数调整到16%。

1.4.3 硫代硫酸钠的添加

因为破碎后的山草莓果汁中还存在一些不利于酵母发酵的细菌和微生物，所以向样品中添加硫代硫酸钠，搅拌均匀。硫代硫酸钠主要起到杀菌作用，还可抑制野生酵母发酵。与此同时硫代硫酸钠分解后产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 酵母的添加和酒精发酵

将称量好的酵母用30℃左右的蒸馏水活化30 min，然后加入样品中，搅拌均匀，密封。将样品发酵3～5 d，待酒精度为6%时停止酒精发酵。

1.4.5 醋酸菌的添加与醋酸发酵

将发酵好的山草莓发酵液分成4等份，再将3种不同醋酸菌按使用说明称取一定量，取酒精度为4%～5%的酒醪。水浴加热至80℃，30 min冷却至30℃，然后分别加入3种醋酸菌，在30℃下通风培养，待种液酸度达到1.5%～2.0%即可接种，接种时搅拌均匀。第4份样品为自然发酵空白对照组。将样品放入32℃恒温培养箱中进行醋酸发酵，时间为1周左右。由于醋酸菌是需氧型细菌，发酵过程中要进行适当的搅拌。

1.4.6 过滤与陈酿

发酵结束后，先放入冰箱冷藏10 h再用真空抽滤机抽滤，装瓶贴好标签放入冰箱冷藏。

1.5 理化指标的测定

1）山草莓一般成分的测定。山草莓一般成分是采用文献［12］方法测定的。水分的测定，常压干燥法；灰分的测定，干灰化法；粗蛋白质的测定，凯氏定氮法；粗脂肪的测定，索氏提取法；在总质量中减去水分、粗蛋白质、灰分、粗脂肪质量分数，得到碳水化合物的质量分数。

2）酒精度测定。酒精度采用蒸馏法［13］测得，即取经粗滤、精滤后的山草莓果醋100 mL，蒸馏，当蒸馏出的液体达到30 mL时停止，用蒸馏水将馏出液定容至100 mL，用酒精计对酒精度进行测定。

3）可溶性固形物测定。可溶性固形物是利用手持糖度仪直接测定。

4）总酸测定。根据酸碱中和原理，用碱溶液滴定样品中的酸，以酚酞为指示剂确定滴定终点，按碱液消耗量计算山草莓果醋中的总酸质量［14］。

5）DPPH自由基清除率的测定。将4 mL无水乙醇与2 mL山草莓果醋混合，分光光度计调零以除去样品本身颜色对吸光度的影响，计吸光度为C。取无水乙醇2 mL添加DPPH（0.2 mmol/L）溶液4 mL，室温下避光反应30 min，测定其在517 nm处的吸光度A。取2 mL山草莓果醋与4 mL DPPH，室温下避光反应30 min，测定其在517 nm处的吸光度B，以无水乙醇作为空白对照。

DPPH消除率按照式（1）计算。

1.6 感官评价与统计分析

感官评价是对山草莓果醋的色、香、味以及综合指标进行评价。评价方法采取7分制，即最好为7分，很好为6分，较好为5分，一般为4分，不好为3分，很不好为2分，最差为1分［15］。整理所得数据，利用SPSS 17.0 package program［16］进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 山草莓成分分析

山草莓的成分分析结果如表1。

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

?

从表1中可以看出，山草莓的水分质量分数为85.70%，灰分质量分数为0.53%，粗蛋白质量分数为1.37%，粗脂肪质量分数为1.43%，碳水化合物的质量分数为10.89%。与山草莓同属的草莓中蛋白质、脂肪和灰分等质量分数分别为1.0%，0.6%，0.6%［17］，由此可见草莓中蛋白质和脂肪的质量分数比山草莓低。

2.2 山草莓发酵液的酒精度和可溶性固形物含量

分析

表2是对山草莓样品酒精发酵后的理化指标的测定结果。由表2可见，样品酒精发酵后酒精度为6.53%，可溶性固形物质量分数为5.27%，与发酵前相比，可溶性固形物质量分数由糖度调整后的16%降为5.27%。在酒精发酵过程中，酵母菌将样品中的糖类分解成乙醇和二氧化碳，故酒精度上升，可溶性固形物质量分数下降。

表2 山草莓发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 不同醋酸菌对山草莓果醋酒精度的影响

图2是4个果醋样品发酵7d期间的酒精度变化情况。由图2可以看出，在发酵前两天4个样品的酒精度下降比较缓慢，从第3天开始酒精度快速下降，到第6天时达到最低，第7天时几乎不发生改变。其中3个样品分别添加了沪酿1.01、LB2001和LB2002，第4个样品为空白对照组。4个样品变化趋势基本一致，最终酒精度分别为0.80%，0.98%，0.92%，1.60%。添加沪酿1.01样品的酒精度略低于添加LB2001和LB2002样品的酒精度，明显低于空白对照组的酒精度。

图2 4个样品发酵期间酒精度的变化
Fig.2 Changes of alcohol content of four vinegar samples during fermentation

研究表明，在醋酸发酵初期，醋酸菌利用酒精产生有机酸的量很少，酒精度下降比较缓慢；当醋酸菌经过大量繁殖后，能够快速利用酒精，故酒精质量分数迅速下降；在发酵后期时，酒精质量分数非常少，有机酸质量分数变化不明显，即醋酸发酵结束。实验结果与吕英杰等［18］的红树莓果醋生产工艺的研究结果相似。从酒精度的变化来看，醋酸菌沪酿1.01更适合制作山草莓果醋。

2.4 不同醋酸菌对山草莓果醋可溶性固形物质量

分数的影响

图3为不同醋酸菌对山草莓果醋可溶性固形物质量分数的影响情况。由图3可看出，在发酵前2天可溶性固形物质量分数明显下降，之后变化幅度非常小。其中3个样品分别添加了沪酿1.01、LB2001和LB2002，第4个样品为空白对照，4个样品变化趋势基本一致。最终的可溶性固形物质量分数为2.5%，3.2%，2.9%和3.8%，添加沪酿1.01样品的可溶性固形物质量分数最低为2.5%，空白对照组的可溶性固形物质量分数最高为3.8%。

图3 4个样品发酵期间可溶性固形物的变化
Fig.3 Changes of soluble solid contents of four vinegar samples during fermentation

由于醋酸菌属于好氧菌，所以需要在制作过程中进行适当搅拌，通入氧气；当氧气和糖源充足时，醋酸菌可将糖氧化成有机酸［19］。开始进行醋酸发酵时由于刚接种醋酸菌，醋酸菌需要利用糖进行生长繁殖，糖消耗量较大，随着样品中糖浓度的降低，醋酸菌生长缓慢，可溶性固形物质量分数不再发生变化。从可溶性固形物质量分数变化来看，醋酸菌沪酿1.01更适合制作山草莓果醋。

2.5 不同醋酸菌对山草莓果醋总酸质量分数的影响

图4是4个果醋样品发酵7 d期间的总酸质量分数变化情况。由图4可以看出，在醋酸发酵的前2天，4个样品的总酸质量分数几乎没发生变化，从第3天开始，4个样品中的总酸质量分数迅速上升，第6天时达到最高，之后几乎不发生变化。4个样品中的3个样品分别接种了沪酿1.01醋酸菌、LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌，第4个样品为空白对照组。由图4看出，4个样品的总酸质量分数变化呈相同趋势，最终总酸质量分数分别为4.78%，4.44%，4.58%，3.86%，接种沪酿1.01醋酸菌的样品总酸质量分数最高，空白对照组的总酸质量分数最低，而接种LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌的样品中总酸质量分数相近。

图4 4个样品发酵期间总酸的变化
Fig.4 Changes of total acid contents of four vinegar samples during fermentation

由于刚接种醋酸菌时，对酒精的利用少，因此酒精转化成有机酸的量就少。当醋酸菌繁殖到一定量时，醋酸菌转化酒精的量显著增加，产生大量有机酸，这时曲线的斜率明显变大。在发酵的末期，样品中的酒精质量分数很少，醋酸菌不易与酒精发生作用，导致总酸的质量分数也几乎不发生变化，因此发酵末期曲线斜率趋近于零，且不再发生变化。从总酸质量分数的变化来看，醋酸菌沪酿1.01更适合制作山草莓果醋。

2.6 不同醋酸菌对山草莓果醋DPPH消除率的

影响

利用DPPH法对4种山草莓果醋样品的抗氧化性进行了测定，结果如表3。由表3可见，4个果醋样品的DPPH消除率分别为36.68%，32.25%，33.43%，25.31%。接种沪酿1.01醋酸菌样品的DPPH消除率最高为36.68%，自然发酵组样品的DPPH消除率最低为25.31%，接种LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌样品的抗氧化能力相近，且4种样品的DPPH消除率达到了维生素C的30%。因此，从对DPPH的消除率来看，醋酸菌沪酿1.01更适合制作山草莓果醋。

表3 4个果醋样品的DPPH消除率
Tab.3 DPPH elimination rate of four vinegar samples%

肩标字母有相同的数据表示无显著性差异（P＞0.05），字母完全不同表示差异显著（P＜0.05）

?

2.7 山草莓果醋的感官特性

表4为山草莓果醋的感官评价结果，从表4可看出，在对颜色的嗜好度方面，接种沪酿1.01醋酸菌样品评分最高为5.6，与其他3个样品差异显著（P＜0.05），接种LB2002醋酸菌和LB2002醋酸菌样品间无显著差异（P＞0.05）。在对香味和味道的嗜好度方面接种沪酿1.01醋酸菌的样品感官评分最高为5.7和5.6，均与接种LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌的样品及空白对照组之间存在显著性差异（P＜0.05）。综合评价的结果显示，接种醋酸菌沪酿1.01的样品感官评分最高为5.6，与其他3个样品差异显著（P＜0.05）。

表4 4个果醋样品的感官评分
Tab.4 Sensory evaluation of four vinegar samples

肩标字母有相同的数据表示无显著性差异（P＞0.05），字母完全不同表示差异显著（P＜0.05）

?

综合感官评价结果，接种沪酿1.01醋酸菌样品嗜好度较佳，故沪酿1.01醋酸菌更适合制作山草莓果醋。

3 结 论

通过对4种果醋样品（分别接种沪酿1.01醋酸菌、LB2001醋酸菌和LB2002醋酸菌以及一组空白对照组）的酒精度、总酸、可溶性固形物的测定并结合DPPH消除率及感官评价的结果可以得出，接种沪酿1.01醋酸菌的样品其总酸、酒精度和可溶性固形物都优于其他3组样品，其最终酒精度为0.80%，可溶性固形物质量分数为2.5%，总酸质量分数为4.78%。接种沪酿1.01醋酸菌的样品DPPH消除率及感官评价结果均优于其他3个样品，因此制作山草莓果醋时，接种沪酿1.01醋酸菌更合适。

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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）

Abstract: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.

Key words:Rubus coreanus；fruit vinegar；acetic acid bacteria；physicochemical indexes

（责任编辑:叶红波）

中图分类号：TS255.47

文献标志码：A

doi:10.3969/j.issn.2095-6002.2015.04.010

文章编号：2095-6002（2015）04-0052-05

引用格式：张鹤之，金清，金铁岩.3种醋酸菌对山草莓果醋品质的影响［J］.食品科学技术学报，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.

收稿日期:2014-09-10

作者简介:张鹤之，女，硕士研究生，研究方向为功能性食品；

*金铁岩，男，副教授，博士，主要从事功能性食品方面的研究。

通信作者。