全 文 ：固定化醋酸菌一步发酵法生产金柑果醋的研究
王　岩
（江苏食品药品职业技术学院江苏省食品加工技术研发中心，江苏 淮安　２２３００３）
摘要：以新鲜的金柑为主要原料，开展了固定化醋酸菌一步发酵法生产金柑果醋的研究。实验结果表
明：利用固定化醋酸菌一步发酵法生产金柑果醋的适宜工艺条件为醋酸发酵起始酒精度７．０％，发酵起
始ｐＨ值５．５，固定化醋酸菌接种量９％，醋酸发酵温度３２℃，发酵时间７２ｈ。采用该工艺得到澄清透
明、呈淡黄色、具有金柑风味、酸味柔和且营养丰富的金柑果醋。
关键词：固定化；醋酸菌；一步发酵；金柑；果醋
中图分类号：ＴＳ２６４．２２　　　文献标志码：Ａ　　　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－９９７３．２０１６．０９．０２０
文章编号：１０００－９９７３（２０１６）０９－００９８－０３
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　Ｋｕｍｑｕａｔ　Ｖｉｎｅｇａｒ　ｂｙ　Ｏｎｅ－ｓｔｅｐ
Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ａｃｅｔｉｃ　Ａｃｉｄ　Ｂａｃｔｅｒｉａ
ＷＡＮＧ　Ｙａｎ
（Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｆｏｏｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｊｉａｎｇｓｕ
Ｆｏｏｄ　ａｎｄ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｃｏｌｅｇｅ，Ｈｕａｉ＇ａｎ　２２３００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｅ　ｆｒｅｓｈ　ｋｕｍｑｕａｔ　ａｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｋｕｍｑｕａｔ　ｆｒｕｉｔ　ｖｉｎｅｇａｒ　ａｎｄ　ａｎ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｋｕｍｑｕａｔ　ｆｒｕｉｔ　ｖｉｎｅｇａｒ　ｂｙ　ｏｎｅ－ｓｔｅｐ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ａｃｅｔｉｃ　ａｃｉｄ　ｂａｃｔｅｒｉａ　ｉｓ　ｉｎｉｔｉａｌ　ａｌｃｏｈｏｌ
ｏｆ　７％，ｉｎｉｔｉａｌ　ｐＨ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　５．５，ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ　ａｃｅｔｉｃ　ａｃｉｄ　ｂａｃｔｅｒｉａ　ｉｎｏｃｕｌｕｍ　ｓｉｚｅ　ｏｆ　９％，ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　３２℃ａｎｄ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　７２ｈｉｎ　ｖｉｎｅｇａｒ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｐｈａｓｅ．Ｔｈｅ　ｋｕｍｑｕａｔ　ｆｒｕｉｔ
ｖｉｎｅｇａｒ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ｃｌｅａｒ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ，ｐａｌｅ　ｙｅｌｏｗ，ｈａｓ　ｋｕｍｑｕａｔ　ｆｌａｖｏｒ　ａｎｄ　ｓｏｆｔ
ｓｏｕｒ　ｔａｓｔｅ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ａｃｅｔｉｃ　ａｃｉｄ　ｂａｃｔｅｒｉａ；ｏｎｅ－ｓｔｅｐ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｋｕｍｑｕａｔ；ｆｒｕｉｔ　ｖｉｎｅｇａｒ
　　以水果为原料发酵而成的果醋，因其富含有机酸、
氨基酸、维生素、矿物质、微量元素等营养成分，有助于
促进人体新陈代谢，改善和治疗高血压、冠心病、心血
管疾病、肝肾病及糖尿病等，同时也具有杀菌开胃、预
防流行感冒、加速体力恢复、润肤美容、消暑、解酒等功
效。金柑原产我国，是唯一可连皮食用的柑橘类，资源
十分丰富。研究表明：金柑果实中含有丰富的多种水
解蛋白质、氨基酸、有机酸、维生素、类胡萝卜素、矿物
质元素、黄酮类化合物、柠檬苦素类化合物等营养物
质，具有广阔的开发前景［１］。本研究采用金柑浸泡原
酒调节酒精度后进行醋酸发酵生产金柑果醋，接种的
醋酸菌菌种是固定化醋酸菌种，这样既能最大限度保
留金柑的营养成分，又充分利用了固定化菌种发酵提
高生产效率的优势，既可增加经济效益，又为后续工业
化推广提供实验基础。
收稿日期：２０１６－０４－２０
作者简介：王岩（１９７８－），男，辽宁沈阳人，讲师，硕士，研究方向：食品科学与工程。
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技术研发　　第４１卷 第９期
２０１６年９月
　　　　　　　　　　　　　　　中 国 调 味 品
Ｃｈｉｎａ　Ｃｏｎｄｉｍｅｎｔ
１　材料与方法
１．１　主要原料与试剂
市售金柑、海藻酸钠、果胶酶、氯化钙、食用酒精、
沪酿１．０１醋酸菌、氢氧化钠、柠檬酸等。
１．２　主要仪器设备
高压灭菌锅、生化培养箱、恒温摇床、酸度计、高压
均质机、胶体磨、酒精计、酸度计、旋转压榨机等。
１．３　主要检测项目
酒精度：酒精计测定。
总酸度：酸碱中和滴定法测定。
１．４　醋酸菌固定化操作
参考文献［２，３］中的方法并稍作改进，取相同体积
的醋酸菌菌悬液和海藻酸钠溶液（６％）充分混合后注
入氯化钙溶液（０．０５ｍｏｌ／Ｌ）中造粒，固定化颗粒于氯
化钙溶液中保存过夜后备用，温度控制在４℃以下。
１．５　工艺流程［４，５］
金柑→挑选→清洗→破碎→酶解→榨汁→过滤除
果渣、取汁→灭菌→冷却→金柑果渣浸泡原酒调整酒
精度→接种固定化醋酸菌→液体摇瓶醋酸发酵→过
滤→澄清→杀菌→成品。
２　结果与分析
２．１　发酵起始酒精度对醋酸发酵的影响
调节醋酸发酵的起始酒精度依次为 ５．０％，
６．０％，７．０％，８．０％，９．０％，固定化醋酸菌接种量为
９％，发酵起始ｐＨ 值为５．５，控制醋酸发酵温度为
３２℃进行醋酸发酵，发酵７２ｈ，结果见图１。
酸
度
（ g
/d
L）
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
酒精度（%）
图１　起始酒精度对醋酸发酵的影响
由图１可知，醋酸发酵过程中，醋酸产量随酒精度
增加而增加，当起始酒精度增加到７．０％时，醋酸产量
达最高值，之后随着酒精度的增加，醋酸产量减少，这
是由于酒精度过高时会抑制醋酸菌的生长和代谢，导
致醋酸产量下降，同时也会使发酵周期延长。根据所
示结果，选择７％的酒精度比较合适。
２．２　不同固定化醋酸菌接种量对醋酸发酵的影响
调节固定化醋酸菌接种量依次为６．０％，７．０％，
８．０％，９．０％，１０．０％，醋酸发酵起始酒精度为７．０％，
发酵起始ｐＨ值为５．５，控制醋酸发酵温度为３２℃进
行醋酸发酵，发酵７２ｈ，结果见图２。
酸
度
（ g
/d
L）
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.00
接种量（%）
图２　固定化醋酸菌接种量对醋酸发酵的影响
由图２可知，醋酸产量随着接种量的增加而不断
增加，当接种量增加到９％时，醋酸产量达最高值，之
后随接种量的增加，醋酸产量下降，这是由于接种量过
大会造成菌体细胞的生长繁殖过快而消耗底物中的营
养，加之有大量代谢废物产生，导致醋酸菌老化、自溶，
醋酸产量减少。根据所示结果，确定适宜接种量为
９％。
２．３　不同发酵温度对醋酸发酵的影响
调节醋酸发酵温度依次为２９，３０，３１，３２，３３℃，醋
酸发酵起始酒精度为７．０％，发酵起始ｐＨ 值为５．５，
控制固定化醋酸菌接种量为９％进行醋酸发酵，发酵
时间为７２ｈ，结果见图３。
酸
度
（ g
/d
L）
4.40
4.30
4.20
4.10
4.00
3.90
3.80
28.00 29.00 30.00 31.00 32.00 33.00 34.00
发酵温度（℃）
图３　发酵温度对醋酸发酵的影响
由图３可知，醋酸产量随着发酵温度的升高而不
断增加，当发酵温度达到３２℃时，醋酸产量达到最高
值，之后发酵温度增加，醋酸产量下降，这是由于虽然
一定范围内的温度升高会使醋酸菌生长代谢加快，但
这并不足以表明会使代谢效果向好的方向发展。所
以，确定适宜发酵温度为３２℃。
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第４１卷 第９期
２０１６年９月
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Ｃｈｉｎａ　Ｃｏｎｄｉｍｅｎｔ 技术研发　　
２．４　不同发酵起始ｐＨ值对醋酸发酵的影响
调节醋酸发酵起始ｐＨ 值依次为４．９，５．２，５．５，
５．８，６．１，醋酸发酵起始酒精度为７．０％，固定化醋酸
菌接种量为９％，控制醋酸发酵温度为３２℃进行醋酸
发酵，发酵７２ｈ，结果见图４。
酸
度
（ g
/d
L）
4.60
4.40
4.20
4.00
3.80
3.60
3.40
3.20
3.00
4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6 6.1 6.2
起始 pH 值
图４　发酵起始ｐＨ值对醋酸发酵的影响
由图４可知，发酵起始ｐＨ 值对醋酸产量是有影
响的，起初醋酸产量随着起始ｐＨ值的增加而增加，当
发酵起始ｐＨ值达到５．５时，醋酸产量达到最高值，之
后发酵起始ｐＨ值增加，醋酸产量下降，这是由于ｐＨ
值过低会抑制醋酸菌生长，导致醋酸菌老化、自溶，而
ｐＨ值过高，又不适合醋酸菌的生长。所以，确定适宜
发酵起始ｐＨ值为５．５。
２．５　不同发酵时间对醋酸发酵的影响
调节醋酸发酵时间依次为１２．０，２４．０，３６．０，
４８．０，６０．０，７２．０，８４．０ｈ，醋酸发酵起始酒精度为
７．０％，发酵起始ｐＨ 值为５．５，固定化醋酸菌接种量
为９％，控制醋酸发酵温度为３２℃进行醋酸发酵，结
果见图５。
酸
度
（ g
/d
L）
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0
12.0 24.0 36.0 48.0 60.0 72.0 84.0 96.0
发酵时间（h）
图５　发酵时间对醋酸发酵的影响
由图５可知，发酵时间对醋酸产量是有影响的，醋
酸产量随着发酵时间的增加而增加，当发酵时间超过
７２ｈ时，醋酸产量不再提高，因此，醋酸发酵时间控制
在７２ｈ为宜。
２．６　固定化菌种与游离菌种进行醋酸发酵的效果比较
固定化醋酸菌种与游离醋酸菌种进行醋酸发酵的
效果对比实验结果见图６，调节固定化醋酸菌与游离
醋酸菌的接种量为９．０％，醋酸发酵起始酒精度为
７．０％，发酵起始ｐＨ 值为５．５，控制醋酸发酵温度为
３２℃进行醋酸发酵，在一致的发酵工艺条件下，由于
在固定化醋酸菌发酵液发酵过程中不断泄露的游离细
胞利于加速产物的转化，因而固定化醋酸菌种发酵要
比游离醋酸菌种发酵周期短，符合预期，加之一步发酵
法生产果醋本就可以缩短生产果醋周期，那么利用固
定化醋酸菌种进行醋酸发酵生产醋酸的方法与传统工
艺相比，生产周期就更加缩短了。
酸
度
（ g
/d
L）
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0 12.0 24.0 36.0 48.0 60.0 72.0 84.0
发酵时间（h）
固定化醋酸菌
游离醋酸菌
图６　固定化醋酸菌发酵与游离醋酸菌细胞发酵的对比
３　结论
金柑果醋澄清透明，呈淡黄色，具有金柑风味，酸味
柔和，含有丰富的营养成分。本研究在液态发酵酿造金
柑果醋生产工艺中采用了固定化醋酸菌一步发酵法，利
用金柑浸泡原酒调节酒精度后直接进行醋酸发酵生产金
柑果醋的工艺条件为醋酸发酵起始酒精度７．０％，发酵起
始ｐＨ值５．５，固定化醋酸菌接种量９％，醋酸发酵温度
３２℃，发酵时间７２ｈ。采用一步发酵法生产金柑果醋与
传统工艺相比，操作容易实现、生产周期短且产品质量稳
定，在此基础上将固定化技术应用于醋酸发酵，进一步缩
短了金柑果醋的生产周期。
参考文献：
［１］孟鹏．金柑的研究现状及其开发前景［Ｊ］．农产品加工（学
刊），２００９（１１）：３５－４１．
［２］李西腾．固定化技术应用于西瓜醋的研究［Ｊ］．中国酿造，
２０１０（１０）：１１７－１１９．
［３］程丽娟，薛泉宏．微生物学实验技术［Ｍ］．北京：世界图书出
版社，２０００．
［４］刘杰．金桔果醋发酵工艺研究［Ｊ］．中国酿造，２０１１（１２）：１９９－
２０２．
［５］王岩．金柑果醋生产工艺优化［Ｊ］．中国调味品，２０１３，３８
（１）：５１－５３．
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技术研发　　第４１卷 第９期
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