全 文 ：２０１２年９月
第２８卷第３期
陕西教育学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈａａｎｘｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ
Ｓｅｐ．２０１２
Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．３
收稿日期：２０１２－０３－２６
基金项目：陕西学前师范学院教改研究项目（１０ＪＧ００３０Ｙ）
作者简介：李慧芸，女，山西朔州人，陕西学前师范学院生物科学与技术系讲师，工学硕士。研究方向为食品科学。
固定化醋酸菌酿造火棘果醋的工艺研究
李慧芸
（陕西学前师范学院生物科学与技术系，陕西西安　７１０１００）
摘　要：以火棘为原料，对采用固定化醋酸菌酿造火棘果醋的醋酸发酵工艺进行了研究。对发酵温度、接种
量、酒精度三个影响因素进行正交试验，结果表明，固定化醋酸菌酿造火棘果醋的最佳工艺为：发酵温度３４℃，接种
量１０％，酒精度７％。所得火棘果醋醋香浓郁，酸甜适度，香气自然、协调，是一种值得开发的保健果醋。
关键词：固定化；醋酸菌；火棘果醋
中图分类号：ＴＱ９２０．６　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００８－５９８Ｘ（２０１２）０３－００９０－０５
火棘（Ｐｙｒａｃａｎｔｈａ　ｆｏｒｔｕｎｅａｎａ），又名火把果、救军粮、红子，为蔷薇科苹果亚科（Ｍａｌｏｉｄｅａｅ）火棘属（Ｐｙｒ－
ａｃａｎｔｈａ　Ｒｏｅｍ）常绿野生灌木，广泛分布于陕西、福建、浙江、湖南、湖北、云南、贵州、四川等省区［１，２］。火棘果
实酸甜微有涩味，营养丰富，含有多种维生素、矿物质、氨基酸，具有健脾消积，清热解毒，生津止渴，活血止血
之功效。火棘果实总提取物富含金丝桃苷、芦丁等黄酮类化合物，具有美白、清除氧自由基、降血脂、增强体
力、增强免疫力和促进消化功能等作用［３］。
固定化细胞发酵法易于实现生产的连续化，产品的质量稳定。国内外尚未曾报道采用固定化细胞生产
火棘果醋的研究，本试验用固定化醋酸菌进行醋酸发酵，探讨了火棘果醋发酵的工艺条件，以期为火棘果醋
的工业化生产提供可靠的技术依据。
１　材料与方法
１．１　材料与试剂
火棘果２０１０年１０月采集于陕西省西安市南郊，含糖量为１０．３０％；白砂糖 市售；果酒酵母 湖北安琪酵
母股份有限公司；醋酸菌 保存于陕西学前师范学院生物科学与技术系；海藻酸钠（分析纯）上海中一化工有
限公司；氯化钙（分析纯）宜昌市银海化学试剂厂。
１．２　仪器与设备
恒温培养箱 上海跃进医疗器械有限公司；榨汁机 永康市天歌电器有限公司；电子天平 德国赛多利斯集
团；高压杀菌锅 上海佳腾实验设备有限公司；ＰＨＳ－３Ｃ酸度计 上海日岛科学仪器有限公司；捣碎机 上海德
洋意邦仪器有限公司；糖度计 北京惠博瑞科折射仪厂。
１．３　工艺流程
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　干酵母→活化
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓
火棘→分选→清洗→破碎→硫处理→脱涩→压榨→过滤→成分调整→杀菌→酒精发酵→醋酸发酵
→陈酿→成品
　　↑
固定化醋酸菌←海藻酸钠←活化←活性醋酸菌
·０９·
１．４　操作要点
１．４．１　火棘的分选、清洗：选用自然成熟、果实新鲜、无腐烂的火棘，用水清洗表面污物。
１．４．２　破碎：用捣碎机将火棘果实破碎，同时加入适量亚硫酸钠，以减少单宁、色素的氧化，防止氧化变色，
抑制有害微生物的生长繁殖。
１．４．３　脱涩：在破碎的果浆中加入０．１５％的柠檬酸和０．１２％的硫酸钠溶液进行脱涩，以消除产品涩味。
１．４．４　压榨：对火棘果浆进行压榨、过滤，制得火棘果汁。
１．４．５　成分调整：将白砂糖、柠檬酸按一定比例加入火棘汁中，使糖度达到１４％。
１．４．６　杀菌：将火棘汁在７５℃杀菌１５ｍｉｎ。
１．４．７　酒精发酵：将活化后的干酵母接入火棘汁中，在２８℃条件下进行发酵。
１．４．８　醋酸发酵：在酒精发酵液中接种醋酸菌，进行醋酸发酵。
１．５　酵母活化
取安琪活性干酵母，加入２％的蔗糖溶液中，在３５～４０℃条件下复水２５～３０ｍｉｎ，３２℃保温活化１ｈ，在活
化过程中每隔１０ｍｉｎ搅拌１次。
１．６　固定化醋酸菌的制备
醋酸菌经过活化后，加入５％的海藻酸钠溶液混合均匀。用注射器缓慢注入氯化钙溶液中造粒，再将固
定化颗粒于４℃条件下在氯化钙溶液保存过夜后备用［４］。
２　结果与分析
２．１　固定化醋酸菌与游离醋酸菌发酵火棘果醋的比较
固定酒精含量为６％，发酵温度为３３℃，分别接入９％的固定化醋酸菌和游离醋酸菌进行醋酸发酵，测
定产酸量随时间变化的趋势，结果见图１。
图１　固定化醋酸菌发酵与游离醋酸菌发酵的对比
从图１可以看出，在醋酸发酵过程中，采用固定化醋酸菌具有较高的产酸速率，接种量相同的情况下，
采用固定化醋酸菌进行醋酸发酵比游离醋酸菌发酵时间明显缩短。这主要是由于固定化发酵系统中存在很
高的醋酸菌浓度，在发酵过程中固体凝胶中不断泄露出游离醋酸菌，除了凝胶内的固定化细胞外，泄露出的
游离醋酸菌对乙醇转化成醋酸也有较大贡献［５］。
２．２　醋酸发酵的单因素试验结果分析
２．２．１　温度对醋酸发酵的影响
固定酒精含量为６％，醋酸菌接种量为９％，分别在２７℃、３０℃、３３℃、３６℃的温度条件下进行发酵，测定
产酸量随时间变化的趋势，结果见图２。
由图２可知，在不同温度条件下，酸度随着时间的延长均呈增加的趋势。当温度高于３３℃时，菌体老化
太快，酸度较低；温度低于３３℃时，不利于醋酸菌的生长，酸度也较低。根据实验结果，确定３３℃为适宜的醋
·１９·
图２　不同温度对醋酸发酵效果的影响
酸发酵温度。
２．２．２　接种量对醋酸发酵的影响
固定酒精含量为６％，发酵温度为３３℃，分别接入３％、６％、９％、１２％的醋酸菌进行发酵，测定产酸量随
时间变化的趋势，结果见图３。
图３　不同接种量对醋酸发酵效果的影响
由图３可知，接种量对发酵速率的影响较大，适当增大接种量，发酵速率随之加快，但当接种量超过９％
时，产酸量呈降低趋势。可能是由于随着接种量的增加，菌体生长繁殖的速率随之加快，产酸量也增多。但
若接种量过大，发酵培养基中的营养物质主要用于菌体细胞的消耗，使产酸量减少，而营养物质的消耗和过
多代谢产物的生成，还会导致菌体细胞出现早衰和自溶现象。而当接种量过少时，菌体生长繁殖的速率随之
降低，产酸量亦较少，发酵速率较慢。因此应选择适宜的接种量，以促进产酸量的提高［６］。根据实验结果，确
定适宜接种量为９％。
２．２．３　酒精度对醋酸发酵的影响
固定醋酸菌接入量为９％、发酵温度为３３℃，分别调整酒精度为３％、５％、７％、９％进行醋酸发酵，测定
产酸量随时间变化的趋势，结果见图４。
由图４可知，在酒精度低于７％时，产酸量随着酒精度的增加而增加。但当酒精度超过７％时，产酸量
反而下降。这主要是由于过高的酒精含量会对醋酸菌的生长产生抑制作用。根据实验结果，适宜酒精度
为７％。
·２９·
图４　不同接种量对醋酸发酵效果的影响
２．３　醋酸发酵正交试验结果分析
根据单因素试验结果，可以看出发酵温度、接种量、酒精度是影响火棘果醋醋酸发酵的主要因素，故采用
３因素３水平进行正交试验，以发酵得到的火棘果醋的醋酸含量和感官评分为指标确定最佳醋酸发酵条件。
火棘果醋醋酸发酵正交试验因素水平见表１，正交试验结果见表２。
表１　醋酸发酵正交试验因素与水平
水平 Ａ发酵温度（℃） Ｂ接种量（#） Ｃ酒精度（％）
１　 ３２　 ８　 ６
２　 ３３　 ９　 ７
３　 ３４　 １０　 ８
表２　正交试验结果
试验号
因　　素
Ａ发酵温度（℃） Ｂ接种量（#） Ｃ酒精度（％） Ｄ空列
产酸量（％）
感官评分
（１００分）
１　 １　 １　 １　 １　 ３．６８　 ８４．９
２　 １　 ２　 ２　 ２　 ３．７５　 ８５．１
３　 １　 ３　 ３　 ３　 ３．９１　 ８４．２
４　 ２　 １　 ２　 ３　 ４．２９　 ８４．８
５　 ２　 ２　 ３　 １　 ４．４４　 ８６．０
６　 ２　 ３　 １　 ２　 ４．７８　 ８５．９
７　 ３　 １　 ３　 ２　 ４．３１　 ８６．５
８　 ３　 ２　 １　 ３　 ４．４３　 ８７．８
９　 ３　 ３　 ２　 １　 ４．９１　 ８８．６
产
酸
量
Ｋ１ ３．７８　 ４．０９　 ４．３０　 ４．３４
Ｋ２　 ４．５０　 ４．２１　 ４．３２　 ４．２８
Ｋ３ ４．５５　 ４．５３　 ４．２２　 ４．２１
Ｒ　 ０．７７　 ０．４４　 ０．１０　 ０．１３
感
观
评
分
Ｋ１ ８４．７３　 ８５．４０　 ８６．２０　 ８６．５０
Ｋ２ ８５．５７　 ８６．３０　 ８６．１７　 ８５．８３
Ｋ３ ８７．６３　 ８６．２３　 ８５．５７　 ８５．６０
Ｒ　 ２．９０　 ０．９０　 ０．６３　 ０．９０
　　 从表２可以看出，影响火棘果醋醋酸发酵的因素主次顺序为：发酵温度＞接种量＞酒精度，最佳组合为
·３９·
Ａ３Ｂ３Ｃ２；影响火棘果醋感观指标的因素主次顺序为：发酵温度＞接种量＞酒精度，最佳组合为Ａ３Ｂ２Ｃ１。从
正交分析结果可以看出，对火棘果醋产酸量和感观指标影响最大的均为发酵温度和接种量，综合各种因素，
选择最佳发酵条件Ａ３Ｂ３Ｃ２，即发酵温度为３４％，接种量为１０％，酒精度为７％。
２．４　产品质量指标
２．４．１　感官指标
色泽：呈琥珀色，有一定的光泽。
滋味与气味：具有火棘特有的风味，醋香浓郁、酸甜适度、香气自然、协调、无任何异味。
杂质：无肉眼可见杂质。
２．４．２　火棘果醋理化指标
总酸（以醋酸计）：４．９ｇ／１００ｍＬ；总糖（以葡萄糖计）：３．６ｇ／１００ｍＬ。
２．４．３　火棘果醋微生物指标
菌落总数（ｃｆｕ／ｍＬ）≤１００，大肠杆菌（ｃｆｕ／１００ｍＬ）≤３，致病菌不得检出。
３　结论
通过正交试验确定了采用固定化醋酸菌进行火棘果醋醋酸发酵的最佳工艺条件为：发酵温度３４％，接
种量１０％，酒精度７％。用本工艺酿制出的火棘果醋较好地保留了火棘果实原有的风味和营养成分，香气浓
郁，口味柔和纯正。充分利用野生火棘资源，开发果醋，是火棘加工利用的一条新途径。
［参 考 文 献］
［１］　中国科学院西北植物研究所．秦岭植物志（第１卷，种子植物，第二册）［Ｍ］．北京：科学出版社，１９７４：４９５－４９７．
［２］　王三根，邓如福．野生植物火棘的开发利用及生理生态［Ｊ］．中国野生植物，１９８８，（３）：１３－１５．
［３］　梁淑芳，马绒利，马柏林．火棘黄酮类化合物的提取及微乳薄层色谱分离鉴定［Ｊ］．西北林学院学报，２００３，１８（３）：６０
－６２．
［４］　贺江，樊明涛，包飞．多菌种共固定化技术酿造苹果醋研究［Ｊ］．食品科技，２００８，３３（１２）：７０－７４．
［５］　李西腾．固定化技术应用于西瓜醋的研究［Ｊ］．中国酿造，２０１０，２２３（１０）：１１７－１１９．
［６］　牟建楼，王颉，郭雪霞，等．金丝枣醋醋酸发酵工艺研究［Ｊ］．中国调味品，２０１０，３５（１）：６０－６２．
［责任编辑　朱毅然］
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