葡萄屬漿果類，皮薄且多汁，具有多種保健功能。葡萄中酚類等活性成分含量較多，經(jīng)研究表明，由非金屬元素砷引起的小鼠生殖毒性能從葡萄果皮提取物中的酚類物質(zhì)得到緩解；此外多酚類物質(zhì)還有清除自由基、預(yù)防慢性疾病等功效。桑葚屬聚合果類，呈深紫色，含有蘆丁、花色苷、白黎蘆醇等活性成分以及水溶性維生素，是可作為中藥食用的果品之一。桑葚不僅起到抗氧化、降低膽固醇、延緩衰老等功能，還具有滋養(yǎng)及黑發(fā)明目等功效。研究表明，桑葚提取物對非酒精性脂肪性肝病有良好的防治作用，對青年人群的注意力、直覺、運(yùn)動能力有增強(qiáng)作用。

果醋是一種新型飲品和調(diào)味品，氨基酸和有機(jī)酸含量豐富，有抗氧化、抗菌、消除機(jī)體疲勞及促進(jìn)血液循環(huán)等生物功能。其中葡萄果醋是常見的功能性飲品，含有大量有機(jī)酸且能增強(qiáng)人體的免疫功能，深受消費(fèi)者喜愛。然而目前市場上果醋的原料太過單一，所以許多學(xué)者開始研究復(fù)合型果醋，例如，陳智理等研究以香蕉、西番蓮及龍眼為原料的復(fù)合果醋，研究其固定化生產(chǎn)材料和生產(chǎn)工藝，最后確定玉米芯為固定化生產(chǎn)材料，并經(jīng)優(yōu)化得出復(fù)合果醋醋體的總酸度達(dá)到最大值5.05%。如今對于復(fù)合果醋的研究更注重于工藝的優(yōu)化、成分的優(yōu)化選擇以及風(fēng)味的改良等方面。對于不同食品的風(fēng)味成分檢測，包括電子鼻、氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）、氣相色譜-吸聞（GC-O）等技術(shù)。其中電子鼻技術(shù)操作簡便、靈敏度高且檢測速度快，并對所檢測樣品的不同加工階段有效區(qū)分，據(jù)曹有芳等的研究表明，采用單因素實(shí)驗(yàn)和電子鼻技術(shù)結(jié)合主成分分析，獲得電子舌的最佳檢測參數(shù)為樣品稀釋30倍，應(yīng)用優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行電子鼻分析可有效區(qū)分陜長富、甘長富、魯長富三種蘋果酒，區(qū)分效果較好；蓬桂華等比較了電子鼻和電子舌對市售不同品牌桑果汁氣味、滋味分析的差異，其主成分分析累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)99.905%，各樣品判別指數(shù)在0.977～1.000之間，結(jié)果表明電子鼻能夠?qū)Σ煌瑯悠愤M(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分。

本研究摒棄傳統(tǒng)單一型原料果醋，以葡萄和桑葚為原料，以果醋產(chǎn)酸量為檢測指標(biāo)，考察初始乙醇濃度、pH、醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度指標(biāo)對葡萄和桑葚復(fù)合型果醋品質(zhì)的影響，旨在開發(fā)一款營養(yǎng)物質(zhì)搭配平衡且全面的復(fù)合型果醋最佳工藝，豐富果醋原料種類，為復(fù)合型果醋發(fā)酵提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葡萄（巨峰）、桑葚（桑甜1號）錦州市水果超市；釀酒酵母菌安琪酵母股份有限公司；醋酸菌錦州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)室保存；白糖錦州市大商集團(tuán)；果膠酶（50000U/g）、葡萄糖（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、碳酸鈣（CaCO3）天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；固體培養(yǎng)基（g/L）：酵母膏1%，葡萄糖1%，CaCO32%，無水乙醇3%，瓊脂2%，121℃滅菌21min（CaCO3經(jīng)165℃，30min干熱滅菌）；液體培養(yǎng)基（g/L）：葡萄糖1%，酵母膏1%，120℃滅菌21min，用前加3%無水乙醇（pH自然）。

HZQ-X500型恒溫立式振蕩培養(yǎng)箱上海一恒有限公司；HH-S28型雙列八孔水浴鍋常州梅香儀器有限公司；PEN3型電子鼻北京盈盛恒泰科技有限公司；HN-25S型恒溫培養(yǎng)箱山東博科生物產(chǎn)業(yè)有限公司；SW-CJ-2D型超凈工作臺廣州凱雷智能科技有限公司；PHS-3C型酸度計(jì)上海雷磁儀器有限公司；KEM/DA-100型酒精計(jì)日本京都有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

葡萄桑葚復(fù)合果醋工藝流程：原料清洗→攪拌、榨汁→酶解（果膠酶）→過濾→調(diào)配（加白糖、檸檬酸）→酒精發(fā)酵→加入活化后的醋酸菌→醋酸發(fā)酵→過濾→殺菌（巴氏殺菌，68～70℃加熱30min）→裝罐→成品果醋

1.2.1 原料處理

挑選成熟且無損傷的葡萄和桑葚，進(jìn)行清洗，按照1:1的原料比稱量后放入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌、榨汁，向葡萄桑葚果汁液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%的果膠酶，攪拌均勻并放入30℃加熱2h，以分解原料中的果膠物質(zhì)。酶解后的葡萄桑葚果汁液使用脫脂棉紗布擠壓過濾并裝瓶備用，然后根據(jù)1.7g/L的糖能產(chǎn)生1%酒精加入適量白糖，調(diào)節(jié)適宜發(fā)酵糖度，再加入檸檬酸將果汁pH調(diào)配至5.0。調(diào)配完成后，裝入已滅菌發(fā)酵罐中。

1.2.2 酒精發(fā)酵

稱取5g的釀酒酵母置裝有100mL葡萄糖溶液的燒杯中，放入37℃的恒溫水浴鍋中加熱10min活化，不斷攪拌至溶液產(chǎn)生小氣泡為止。按7%的接種量將活化后的釀酒酵母接種于1L發(fā)酵容器中并用4層脫脂紗布進(jìn)行密封，放置于實(shí)驗(yàn)室陰暗處，在28～30℃條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。發(fā)酵5～6d后取出，調(diào)整初始乙醇濃度。

1.2.3 醋酸菌活化

按照上文所述配制，滅菌后冷卻至室溫，并向固體、液體培養(yǎng)基中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的無水乙醇。取出斜面保藏的自篩醋酸菌，取一環(huán)用劃線分離法接種于冷卻后的固體培養(yǎng)基中30℃培養(yǎng)2d，再接種至裝有液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，將接種后的液體培養(yǎng)基放置于立式搖床中在30℃，150r/min條件下振蕩培養(yǎng)24h，至濃度為2.4×109CFU/mL備用。

1.2.4 醋酸發(fā)酵

葡萄糖直接轉(zhuǎn)化為醋酸的含量低，因此需醋酸菌氧化經(jīng)酒精發(fā)酵后產(chǎn)生的乙醇而生成足量醋酸。接種一定量的活化醋酸菌至發(fā)酵液中，并在一定溫度，150r/min條件下振蕩發(fā)酵7d。發(fā)酵期間每24h測量一次產(chǎn)酸量。

1.2.5 單因素實(shí)驗(yàn)

根據(jù)上述發(fā)酵工藝，將初始乙醇濃度設(shè)置為5%、6%、7%、8%、9%，其余條件固定為：醋酸菌接種量8%，發(fā)酵溫度32℃，pH5.0，測定果醋發(fā)酵后的產(chǎn)酸量；發(fā)酵pH調(diào)節(jié)為4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，其余條件固定為：初始乙醇濃度7%，接種量8%，溫度32℃，測定發(fā)果醋產(chǎn)酸量；將醋酸菌接種量設(shè)置為4%、6%、8%、10%、12%，其余條件固定為：乙醇濃度為7%，溫度32℃，pH5.0，測定果醋產(chǎn)酸量；將溫度分別設(shè)置為28、30、32、34、36℃，其余條件固定為：初始乙醇濃度7%，接種量8%，pH5.0，進(jìn)行果醋產(chǎn)酸量測定。

1.2.6 響應(yīng)面試驗(yàn)

本文采用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析和預(yù)測葡萄桑葚復(fù)合果醋最佳工藝條件。經(jīng)1.2.5所述單因素實(shí)驗(yàn)并結(jié)合多重比較，初步選取響應(yīng)面試驗(yàn)的主要因素條件：初始乙醇濃度（6%、7%、8%）、pH（4.5、5.0、5.5）、醋酸菌接種量（8%、10%、12%）、發(fā)酵溫度（30、32、34℃），產(chǎn)酸量為響應(yīng)值。使用DesignExpert10軟件對已知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

1.3 電子鼻檢測

本文采用PEN3型電子鼻對葡萄桑葚復(fù)合果醋不同發(fā)酵時(shí)期進(jìn)行風(fēng)味成分檢測。PEN3型電子鼻設(shè)備，主要利用其具有的10個氣體傳感器來進(jìn)行樣品的風(fēng)味成分測定，傳感器名稱和性能見表2。將不同發(fā)酵時(shí)期果醋準(zhǔn)確量取相同質(zhì)量20mL裝入50mL燒杯中，用封口膜密封，室內(nèi)環(huán)境為23～28℃，3組樣品各3個平行。測定參數(shù)設(shè)為5s樣品預(yù)備時(shí)間，1s樣品分隔時(shí)間，10s調(diào)零時(shí)間，100s沖洗時(shí)間，60s測定時(shí)間。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用WPSOfficeExcel軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)分析和圖表制作。使用PEN3型電子鼻配套的WinMuster軟件對49～58s的果醋揮發(fā)性成分測定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

相關(guān)鏈接：碳酸鈣，果膠酶，瓊脂，氫氧化鈉

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