全 文 ：第 31卷第 1期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.31, No.1
2009年 2月 ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis Feb., 2009
文章编号:1000-2286(2009)01-0114-05
金柑醋发酵工艺的研究
王　丹 ,上官新晨＊ ,蒋　艳
(江西农业大学 食品科学与工程学院 ,江西 南昌 330045)
摘要:以金柑果酒为原料 , AS1.41醋酸菌为发酵菌种 , 采用液态发技术 , 探讨金柑果醋的发酵工艺参数 。结果
表明:初始酒精度为 φ=5%, 接种量为 7 g/L, 发酵时间为 8 d, 在最佳条件下发酵得到的金柑果醋的醋酸含量
达 4.69%。
关键词:金柑;果醋;发酵工艺
中图分类号:S661.1;TQ920.6　　文献标识码:A
AStudyontheTechniqueforFermentationofKumquatVinegar
WANGDan, SHANGGUANXin-chen＊ , JIANGYan
　　 (ColegeofFoodScienceandEngineering, JAU, Nanchang330045, China)
　　Abstract:InordertostudythefermentationprocessofKumquatvinegar, withAS1.41aceticacidbacte-
riastrainsforfermentation, underliquidstatefermentationconditions, theKumquatvinegarfermentation
procesparameterswerestudied.Theresultindicatedthattheoptimumfermentationconditionswereasfol-
lows:originalalcoholconcentrationwas5 %, initialinoculationwas7%, timeoffermentationwas8 days,
andundertheoptimumconditionstheaceticacidpercentofKumquatvinegarreached4.69%.
Keywords:Kumquat;fruitvinegar;fermentationprocess
金柑(Kumquat),别名为金枣 、金弹 、桔仔 ,属芸香科(Rutaceae)柑橘亚科(rantoideae)柑橘族(Citre-
ae)金柑属(Fortunela)植物 ,原产我国 ,主要分布在南岭山脉以南的东南沿海诸省 。浙江北仑 、江西遂
川 、湖南浏阳 、广西阳朔为我国的四大金柑产地 [ 1] 。果实色泽鲜艳 ,果皮有甘味 ,果肉带酸 ,皮肉均可供
食用。且具有理气 、补中 、散寒 、消食 、化痰 、醒酒等功用 ,因此适量食用金柑 ,对增进人体健康十分有益。
目前 ,我国对于金柑果实的深加工主要是加工果脯 、蜜饯 、罐头 、金钱花等。随着人们生活水平的不
断提高 ,营养丰富 、功效多样的果醋已经融入人们的生活 。本文以金柑果酒为原料 ,采用液态发技术 ,通
过单因素和正交实验 ,初步探讨了金柑果醋的发酵工艺 ,为金柑果实的深加工提供了重要理论参考 [ 1] 。
1　材料与方法
1.1　材料
金柑果酒:江西农业大学食品科学院植物资源开发与利用研究室提供。 AS1.41醋酸菌:购于中科
院菌种保藏中心 。培养基 1:20 g葡萄糖 , 4 g碳酸钙 , 2 g酵母浸膏 , pH为 6.8, 200 mL蒸馏水 , 4 mL无
水乙醇于 500 mL三角瓶中 121 ℃灭菌 20 min备用;培养基 2:取 200 mL初始酒精度 φ=3%的金柑果
收稿日期:2008-10-14　　修回日期:2008-11-12
基金项目:江西省科技厅攻关项目(赣科发计字 [ 2006I38]号)
作者简介:王丹(1982-), 女 ,硕士生 , 主要从事植物资源利用与开发研究;＊通讯作者:上官新晨 , 教授 , 博导 , E-
mail:Shangguanxc-818@sina.com。
DOI :10.13836/j.j jau.2009026
第 1期 王　丹等:金柑醋发酵工艺的研究
表 1　L9(34)因素水平设计
Tab.1　L9(34)programoforthogonaltest
水平 因素A:初始酒精度 /% B:接种量 /% C:发酵时间 /d
1 3 7 6
2 4 10 8
3 5 13 10
酒于 500 mL三角瓶中 ,调整 pH值为 4.5, 121 ℃灭菌 20 min备用。
1.2　仪器
SW-CJ-2FD超净工作台 , SPX-150B生化培养箱 , pHB8型笔式 pH计 , SKY-211B恒温摇床 ,
LDZX-40自动立式电热压力蒸汽灭菌器。
1.3　测定方法
总酸测定[ 2] (以醋酸计 g/100mL):中和滴定法;酸度测定:pH计法;酒精度测定:气相色谱法 [ 3] 。
1.4　试验方法
(1)醋酸菌一次扩大培养[ 4] :培养基 1接入 4-环醋酸菌 ,棉塞封口 ,于 32 ℃培养 30 h。
(2)醋酸菌二次扩大培养:培养基 2接入 φ=10%一次扩大培养后的醋酸菌液 ,棉塞封口 ,于 32 ℃
培养 30 h。
(3)初始酒精度对金柑果醋发酵的影响。分别取初始酒精度为 φ=1% ～ 6%(每 1%为 1个梯度)
初始 pH值为 3.8的金柑果酒 100 mL装入 250 mL三角瓶中。灭菌后 ,接入 φ=7%醋酸菌和 80 g/L豆
芽汁 ,于 32 ℃下摇床发酵(120 r/min)8 d。测定醋酸含量 ,每个水平做 3个重复 ,取平均值。
(4)发酵时间对金柑果醋发酵的影响 。分别取初始酒精度为 φ=4%、初始 pH值为 3.8的金柑果
酒 100 mL装入 250 mL三角瓶中。灭菌后 ,接入 φ=7%醋酸菌和 80 g/L豆芽汁 ,于 32 ℃下分别摇床
发酵(120 r/min)3 ～ 11 d(每隔 1 d测 1次醋酸含量),每个水平做 3个重复 ,取平均值。
(5)醋酸菌接种量对金柑果醋发酵的影响。分别取初始酒精度为 φ=4%、初始 pH值为 3.8的金
柑果酒 100 mL装入 250 mL三角瓶中。灭菌后 ,依次接入 φ=3% ～ 13%(每 2%为 1个梯度)醋酸菌和
80 g/L豆芽汁 ,于 32 ℃下摇床发酵(120 r/min)8 d。测定醋酸含量 ,每个水平做 3个重复 ,取平均值。
(6)初始 pH值对金柑果醋发酵的影响。分别取初始酒精度为 φ=4%、初始 pH值为 3.8的金柑果
酒 100 mL装入 250 mL三角瓶中 ,依次调整初始 pH值为 3.0 ～ 6.0(每 0.5为 1个梯度)。灭菌后 ,接
入 φ=7%醋酸菌和 80 g/L豆芽汁 ,于 32 ℃下摇床发酵(120r/min)8 d。测定醋酸含量 ,每个水平做 3
个重复 ,取平均值 。
(7)豆芽汁对果醋醋酸含量的影响。分别取初始酒精度为 φ=4%、初始 pH值为 3.8的金柑果酒
100 mL装入 250 mL三角瓶中。灭菌后 ,依次接入豆芽汁 30 ～ 180 g/L(每 30 g/L为一个梯度)和 φ=
7%醋酸菌 ,于 32 ℃下摇床发酵(120 r/min)8d。测定醋酸含量 ,每个水平做 3个重复 ,取平均值。
(8)装液量对果醋醋酸含量的影响 。分别取初始酒精度为 φ=4%、初始 pH值为 3.8的金柑果酒
50 ～ 200 mL(每 30 mL为
1个梯度)装入 250 mL三
角瓶中。灭菌后 , 依次接
入 φ=7%醋酸菌和 80g/
L豆芽汁 ,于 32 ℃下摇床
发酵(120 r/min)8 d。测
定醋酸含量 ,每个水平做
3个重复 ,取平均值 。
(9)金柑果醋发酵条
件的优化。固定发酵液初始 pH值为 5.0, 装液量为 100 mL,豆芽汁接入量为 90 g/L, 32 ℃摇床发酵
(120 r/min)。试验选取初始酒精度 、AS1.41醋酸菌接种量 、发酵时间三因素 ,通过单因素试验确定的
最佳范围 ,进行 L9(34)三因素三水平正交试验 ,试验设计见表 1。
1.5　数据处理方法
试验设计及数据分析采用统计软件 DPS(6.55)[ 5] 。
2　结果与讨论
2.1　初始酒精度对金柑果醋发酵的影响
酒精是醋酸菌的发酵底物 ,通过有氧呼吸作用 ,醋酸菌将其转化为醋酸 [ 6] 。由图 1可知 ,初始酒精
·115·
　江 西 农 业 大 学 学 报 第 31卷
图 1　初始酒精度变化对金柑果醋醋酸含量的影响
Fig.1　Efectoforiginalalcoholconcentrationchange
toaceticacidpercentofKumquatvinegar
图 2　发酵时间变化对金柑果醋醋酸含量的影响
Fig.2　Efectoffermentationtimechangeto
aceticacidpercentofKumquatvinegar
度分别为 φ=1% ～ 6%时 ,果醋醋酸含量呈先上升后下降的变化趋势 。初始酒精度小于 φ=4%时 ,醋
酸含量随初始酒精度增大而增加;且初始酒精度为 φ=4%时醋酸含量高 ,达 3.65%。但是 ,当初始酒精
度继续增大时 ,由于发酵液酒精含量过高对醋酸菌产酸产生抑制或细胞损坏作用 ,醋酸菌过度老化及衰
亡 ,从而导致果醋醋酸含量随初始酒精度上升而下降。因此 ,金柑果醋发酵的初始酒精度以 φ=4%为宜。
2.2　发酵时间对金柑果醋发酵的影响
果醋发酵中 ,发酵时间对果醋发酵至关重要 ,发酵时间过短 ,醋酸发酵未能完全 ,醋酸含量低;发酵
时间过长 ,醋酸因过度老化而导致产酸力下降 [ 7] ,且由营养物质消耗较大引起的醋酸过度氧化使醋酸
含量下降[ 8] 。由图 2可知 ,果醋发酵 3 ～ 8d内 ,醋酸菌发酵力不断增强 ,醋酸含量呈现不断上升趋势 ,
且在第 8 d出现峰值。发酵进行至 8 d后营养物质消耗较大 ,醋酸出现过度氧化现象 ,随着发酵时间增
加醋酸含量逐渐下降 。由此可见 ,金柑果醋的发酵时间应控制在 7 ～ 9 d。
图 3　接种量变化对金柑果醋醋酸含量的影响
Fig.3　Effectofinitialinoculumschangeto
aceticacidpercentofKumquatvinegar
图 4　初始 pH值变化对金柑果醋醋酸含量的影响
Fig.4　EfectoforiginalpHchangetoacetic
acidpercentofKumquatvinegar
2.3　接种量对金柑果醋发酵的影响
醋酸菌的接种量直接影响果醋的发酵周期 ,在一定范围内 ,增大接种量可缩短发酵周期 ,避免污染
杂菌 ,提高产酸率 [ 8] ;但是接种量较大时 ,营养物质消耗较多 ,影响产酸 。由图 3可知 ,醋酸菌接种量分
别为 30 ～ 110 g/L时 ,由于发酵液中醋酸菌数量逐渐增加 ,醋酸菌发酵力不断增加 ,从而果醋醋酸含量
呈不断上升趋势 ,且接种量为 110 g/L时达到最大。而当接种量增加至 130 g/L时 ,发酵液中醋酸菌数
量较多 ,营养物质消耗主要用于醋酸菌细胞体积的增大 ,醋酸菌产酸力降低 ,导致醋酸含量降低 。因此 ,
金柑果醋发酵 ,醋酸菌的接种量以 110 g/L为宜 。
2.4　初始 pH值对金柑果醋发酵的影响
醋酸菌生长环境最适 pH值要求在 3.0 ～ 6.0范围内 。一定范围内 ,随着 pH值增大 ,醋酸菌生长旺
盛 ,产酸快 ,但 pH过高时醋酸生长会受到抑制 ,细胞会受到损害 。由图 4可知 ,果醋发酵液初始 pH值
·116·
第 1期 王　丹等:金柑醋发酵工艺的研究
图 5　豆芽汁接入量变化对金柑果醋醋酸含量的影响
Fig.5　Efectofthevolumeofbeansproutsjuicechange
toaceticacidratioofKumquatvinegar
图 6　装液量变化对金柑果醋醋酸含量的影响
Fig.6　Effectofliquidvolumechangeto
aceticacidratioofKumquatvinegar
为 3 ～ 5时 ,醋酸发酵生长越来越旺盛 ,果醋醋酸含量出现逐渐上升的趋势 ,且初始 pH为 5时 ,果醋醋
酸含量出现峰值 。但是 ,当初始 pH值大于 5时 ,由于醋酸菌过早老化或衰亡 ,醋酸发酵受到抑制 ,果醋
醋酸含量下降。由此可知 ,金柑果醋发酵液初始 pH值以 5.0最佳 。
2.5　豆芽汁对果醋醋酸含量的影响
豆芽汁为醋酸菌生长提供氮源 ,一定范围内 ,随着豆芽汁接入量的增加 ,醋酸含量不断上升。由图
5可知 ,豆芽汁接入量分别为 30 ～ 180 g/L时 ,果醋醋酸含量呈先上升后下降的趋势 ,且豆芽汁接入量
为 90g/L时 ,醋酸菌生长旺盛 ,产酸快 ,果醋醋酸含量出现峰值。豆芽汁接入量为 120 ～ 150 g/L时发
酵液中氮源过剩 ,醋酸菌生长过度 ,过早老化衰亡 ,营养物质消耗过度 ,导致产酸力减弱 、果醋醋酸含量
较低。因此 ,金柑果醋发酵时 ,豆芽汁接入量以 90 g/L为宜。
2.6　装液量对果醋醋酸含量的影响
醋酸发酵为有氧发酵 ,含氧量的高低直接影响醋酸菌的产醋能力 [ 9] ,而装液量直接决定含氧量。
由图 6可知 , 250 mL三角瓶中 ,发酵液装入量为 50 ～ 200 mL时 ,果醋醋酸含量呈现先上升后下降的趋
势 ,且在装液量为 80 mL时醋酸含量出现峰值。装液量为 50 mL时发酵液含氧量较高 ,醋酸过度氧化
导致果醋醋酸含量较低;而当装液量大于 110 mL时醋酸含量呈逐渐下降的趋势。这是因为装液量大
于 110 mL以后 ,三角瓶内的含氧量比 80 mL时较低 ,阻碍了醋酸菌的有氧呼吸 ,致使产酸能力下降 ,醋
酸含量较低 。但考虑到实际应用 ,装液量均定为 100 mL。
表 2　正交结果与分析
Tab.2　Orthogonaltestresultassay
试验号 因素酒精度 /A 接种量 /B 发酵时间 /C 空列 /D 醋酸 /%
1 1 1 1 1 1.55
2 1 2 2 2 3.20
3 1 3 3 3 3.39
4 2 1 2 3 4.09
5 2 2 3 1 4.21
6 2 3 1 2 2.40
7 3 1 3 2 4.13
8 3 2 1 1 2.96
9 3 3 2 3 4.69
均　K1 2.713 3 3.256 7 2.303 3 3.483 3
值　K2 3.566 7 3.456 7 3.993 3 3.243 3
　　K3 3.926 7 3.493 3 3.910 0 3.480 0
R 1.213 3 0.236 7 1.690 0 0.240 0
·117·
　江 西 农 业 大 学 学 报 第 31卷
2.7　果醋发酵条件的优化
在单因素试验的基础上 ,对初始酒精度 、醋酸菌接种量和发酵时间三因素进行正交试验 ,以确定果
醋最佳发酵工艺条件 。以醋酸含量为评价标准进行正交试验 ,结果见表 2。由表 2可知 ,影响金柑果醋
发酵效果各因素的主次关系是 RC >RA >RB,即发酵时间 、初始酒精度 、接种量 。由于接种量的 R值小
于误差项的 R值 ,因此从节约的角度考虑 ,接种量选择 70 g/L。因此得出金柑果醋发酵条件的最佳组
合为 A3B1C2 ,即最优发酵工艺条件为酒精度为 φ=5%、接种量为 70 g/L、发酵时间为 8 d,利用最佳组
合条件进行发酵试验得到的金柑果醋的酸醋含量为 4.69%。
3　结　论
在单因素基础上 ,以金柑果酒为发酵基质 , AS1.41醋酸菌为试验发酵菌种 ,设定装液量为 100 mL,
发酵液初始 pH值为 5.0,发酵温度为 32 ℃,转速为 120 r/min,采用液态发酵法发酵 ,经研究果醋发酵
工艺 ,得金柑果醋最佳发酵工艺参数为:初始酒精度 φ=5%,接种量 70 g/L,发酵时间 8 d。
参考文献:
[ 1]方修贵 , 林媚 ,李嗣彪 , 等.金柑果实的综合开发利用 [ J] .浙江柑橘 , 2003, 20(4):29-30.
[ 2]无锡轻工业大学 ,天津轻工业大学.食品分析 [ M] .北京:中国轻工业出版社 , 2004:104-105.
[ 3]谢勇 , 刘晓宇.气相色谱法测定饮料中酒精度 [ J] .分析测试技术与仪器 , 2002, 8(1):56-58.
[ 4]李彦波 , 麻成金 ,黄群宋 , 等.南瓜百合醋的研制 [ J] .中国食物与营养 , 2006(10):35-37.
[ 5]唐启义 , 冯明光.实用统计分析及其 DPS数据数据系统 [ M] .北京:科学出版社 , 2002.
[ 6] JinNamKim, JongSokChoo, YoungJungWee, etal.Culturemediumoptimizationforaceticacidproductionbyapersim-
monvinegar– derivedbacterium[ J] .AppliedBiochemistryandBiotechnology, 2005, 3(1/3)123:861-868.
[ 7]玛丽亚.红枣醋的开发研究 [ D] .呼和浩特:内蒙古农业大学 , 2005.
[ 8]单杨 , 李高阳.温州蜜桔果醋加工工艺优化研究 [ J] .中国食品学报 , 2005, 5(2):85-89.
[ 9] GiuseppeFregapane, HipólitoRubio-Fernández, MaríaSalvador.Influenceoffermentationtemperatureonsemi-continu-
ousacetificationforwinevinegarproduction[ J] .EuropeanFoodResearchandTechnology, 2001, 7(1):213.
(上接第 93页)
4　结论与讨论
(1)在 11 a生的杉木无性系试验中 ,树高 、胸径 、材积和木材基本密度 4个主要生长和材质性状在
无性系间均表现出极显著差异水平 ,表明经过超级苗选择后其无性系间分化仍较大 ,进行无性系测定非
常重要 。
(2)杉木无性系的树高 、胸径和木材密度有较高的重复力(材积相对低些)和中等的变异系数 ,表明
无性系主要性状有较高的遗传稳定性 ,为无性系选择提供了可靠性和可行性 。
(3)杉木无性系的树高 、胸径和材积 3个生长间遗传相关均为密切正相关 ,但这 3个生长性状与木
材密度间均表现为弱度遗传负相关。如果过分强调生长性状的改良将有导致材质性状下降的趋势 ,故
在进行杉木遗传改良时 ,应同时兼顾到材质性状。
(4)采用材积和木材密度 2个性状 ,用等经济权重 ,建立选择指数 ,初选出 8个中期表现较好的无
性系 ,它们在木材密度基本保持试验群体平均水平的情况下 ,材积比试验群体平均值大 51.65%。与试
验对照相比 ,木材密度下降了 4.02 %,但材积增加了 102.68 %,表现出极显著的增产效果 。
参考文献:
[ 1]陈益泰 , 何贵平 ,封剑文 , 等.杉木无性系采穗圃的树体管理和插条选择 [ J] .林业科学研究 , 1995, 8(6):611-618.
[ 2]何贵平 , 陈益泰 ,支济伟 , 等.杉木干基萌芽能力的遗传变异 [ J] .林业科学研究 , 1996, 9(4):413-417.
[ 3]何贵平 , 陈益泰 ,关志山 , 等.杉木无性系生长及分枝习性的遗传变异 [ J] .林业科学研究 , 1997, 10(5):556-559.
[ 4]叶志宏 , 施季森 ,翁玉榛 , 等.杉木十一亲本双列交配遗传分析 [ J] .林业科学研究 , 1991, 4(4):380-385.
·118·