全 文 ：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
(PyracanthaRoem)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。火棘果实还富含金丝桃苷、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、提高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和产
品的质量稳定，已被广泛应用于工业及医药等各领
域。但目前国内外尚未见到采用此法生产火棘果醋的
研究报道。本试验采用固定化醋酸菌进行醋酸发酵，
研究火棘果醋发酵的工艺条件，以期为火棘果醋的工
固定化技术应用于火棘果醋发酵工艺的研究
高 磊
（西安市美贝科贸有限公司，陕西 西安 710065）
摘 要：以火棘果实为原料，采用正交试验方法对固定化醋酸菌酿造火棘果醋的醋酸发酵工艺进行了
研究。 结果表明，在接种量相同的前提下，采用固定化醋酸菌发酵具有较高的产酸速率，比游离醋酸菌
发酵所需的时间明显缩短。 在单因素试验的基础上，通过正交试验，确定固定化醋酸菌酿造火棘果醋
的最佳工艺条件为：发酵温度 34℃，接种量 10%，酒精度 7%。 所制得的火棘果醋醋香浓郁，酸甜适口，
营养丰富，香气自然、协调，是一种市场开发潜力良好的保健果醋。
关键词：固定化；醋酸菌；发酵；火棘果醋
Application of Immobilized Technology in the Fermentation Process of
Pyracantha fortuneana Vinegar
GAO Lei
(Xi’an Maba Tech-trade Company Limited, Xi’an 710065, China)
Abstract： Using Pyracantha fortuneana as raw material, the production of Pyracantha fortuneana vinegar by the
fermentation of immobilized acetic acid bacteria was studied. The results showed that, when inoculation amount was
same, the rate of produce acid was high with fermentation by immobilized acetic acid bacteria, and the fermentation
time was shorten significantly compared with planktonic acetic acid bacteria. On the basis of single factor test, the best
fermentation process conditions determined through orthogonal test were as follows: fermentation temperature 34 ℃ ,
inoculation amount of acetic acid bacteria 10% , alcohol concentration 7% . The product had a special flavor and a
combined taste of sour and sweet. The Pyracantha fortuneana vinegar was helpful in nutrition and health care and would
promote the development of vinegar.
Key words： immobilized; acetic acid bacteria; Pyracantha fortuneana vinegar
2012，12（5）：35-38加工研究
保鲜与加工
Storage and Process
中图分类号： TS275.4 DOI：10.3969/j.issn.1009－6221.2012.05.008文献标识码：A
基金项目：陕西省科技研究攻关计划项目（2012K09-25）
作者简介：高 磊（1971—），男，汉族，硕士，工程师，主要从事食品分析仪器及食品加工方面的研究工作。
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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
材料：火棘果，采于陕西西安；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
西教育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 方法
1.3.1 工艺流程
1.3.2 操作要点
1.3.2.1 火棘果实的分选与清洗
选用自然成熟、新鲜、无腐烂和机械损伤的火棘
果实，用水清洗掉表面污物。
1.3.2.2 破碎与硫处理
用捣碎机将火棘果实破碎成浆状，同时加入适量
的亚硫酸钠，以减少单宁和色素的氧化，防止果浆氧
化变色，抑制有害微生物的生长繁殖。
1.3.2.3 脱涩
在果浆中加入 0.15%的柠檬酸和 0.12%的硫酸
钠溶液进行脱涩，以消除产品的涩味。
1.3.2.4 压榨与过滤
对火棘果浆进行压榨和过滤，制得火棘果汁。
1.3.2.5 成分调整
将蔗糖与柠檬酸按一定比例加入火棘汁中。
1.3.2.6 杀菌
将火棘汁在75℃条件下杀菌15min。
1.3.2.7 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。
1.3.2.8 酒精发酵
将已活化的干酵母加入火棘汁中，在28℃条件
下进行发酵。
1.3.2.9 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℃条件下氯化钙溶液中保存24h后
备用[4]。
1.3.2.10 醋酸发酵
在酒精发酵液中接种醋酸菌进行醋酸发酵。
1.3.3 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，
使用酸度计测定产酸量，研究对比该两种形式醋酸菌
的产酸量。
1.3.4 醋酸发酵的单因素试验
1.3.4.1 发酵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，研究产酸
量随不同发酵温度的变化趋势。
1.3.4.2 醋酸菌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
随不同醋酸菌接种量的变化趋势。
1.3.4.3 酒精度对醋酸发酵的影响
固定醋酸菌接种量为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
定产酸量随不同酒精度的变化趋势。
1.3.5 醋酸发酵正交试验
根据单因素试验的结果，选择对火棘果醋醋酸发
酵有重要影响的因素发酵温度、接种量及酒精度进行
L9（34）正交试验，以发酵得到的火棘果醋的产酸量和
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。
1.3.6 火棘果醋感官品质评分标准
由20位专家组成品评小组，按照表2火棘果醋
火棘果实→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
干酵母→活化邙
邙
固定化醋酸菌邝海藻酸钠邝活化邝活性醋酸菌
表 1 正交试验因素与水平
Table 1 Factor and level of orthogonal test
水平
因素
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
保鲜与加工
Storage and Process
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的感官品质评定标准，从色泽、气味、滋味和澄清度四
方面对火棘果醋进行评分，从而确定火棘果醋发酵的
最佳工艺条件。
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
从图1可以看出，整个醋酸发酵过程中，在接种
量相同的情况下，采用固定化醋酸菌进行发酵具有较
高的产酸速率，比游离醋酸菌发酵所需的时间明显缩
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，固体凝胶不断泄露出游离醋
酸菌，在固定化醋酸菌的发酵过程中，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。
2.2 醋酸发酵的单因素试验结果
2.2.1 发酵温度对醋酸发酵效果的影响
由图2可知，在不同发酵温度条件下，产酸量随着
发酵时间的延长均呈增加的趋势。当温度高于33℃
时，菌体老化过快，产酸量较低；温度低于33℃时，不
利于醋酸菌的生长，产酸量也较低。因此，确定33℃
为适宜的醋酸发酵温度。
2.2.2 醋酸菌接种量对醋酸发酵效果的影响
由图3可知，醋酸菌接种量对发酵速率的影响较
大，适当增大接种量，发酵速率可随之加快，但当接种
量超过9%时，产酸量呈降低趋势。这可能是由于随
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，且营
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[5]。根据试验结果，确定适宜接种量为9％。
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
产
酸
量
/（
g·
10
0
m
L-
1 ）
6
发酵时间/d
0 1 2 3 4 5
3%
6%
9%
12%
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
产
酸
量
/（
g·
10
0
m
L-
1 ）
6
发酵时间/d
0 1 2 3 4 5
27℃
30℃
33℃
36℃
图 3 不同醋酸菌接种量对醋酸发酵效果的影响
Fig.3 Effect of different inoculum on acetic acid fermentation
图 2 不同发酵温度对醋酸发酵效果的影响
Fig.2 Effect of different temperature on acetic acid
fermentation
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0产
酸
量
/（
g·
10
0
m
L-
1 ）
6
发酵时间/d
0 1 2 3 4 5
固定化醋酸菌
游离醋酸菌
图 1 固定化醋酸菌与游离醋酸菌发酵火棘果醋的比较
Fig.1 Comparisonofaceticfermentationbetweenimmobilizedand
planktonicaceticacidbacteria
项目 评分标准
评分
/分
色泽
（20分）
琥珀色，色泽发亮 16~20
色泽较深 11~15
色泽深，无光泽 ≤10
气味
（30分）
果香、醋香浓郁优雅，协调悦人 26~30
果香、醋香协调良好 21~25
果香、醋香较淡 16~20
果香、醋香不足 11~15
气味不良，使人厌恶 ≤10
滋味
（40分）
口感好，酸甜适中，无异味 36~40
口感好，酸甜味比例不适合，无异味 26~35
口感差，有异味 ≤25
澄清度
（10分）
清亮，透明，无沉淀 8~10
澄清，透明度差，无夹杂物，光泽暗 5~7
浑浊，透明度差，有较多的沉淀 ≤4
表 2 火棘果醋感官品质评定标准
Table 2 Evalution standard of Pyracantha fortuneana vinegar
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2.2.3 酒精度对醋酸发酵效果的影响
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。根据试验结果，确定适宜酒
精度为7％。
2.3 醋酸发酵正交试验结果分析
从表3可以看出，影响火棘果醋醋酸发酵的因素
主次顺序为：A＞B＞C，醋酸发酵的最佳工艺条件为
A3B3C2；影响火棘果醋感官品质的因素主次顺序也
为：A＞B＞C，获得最佳感官品质的工艺条件也为
A3B3C2。即对火棘果醋产酸量和感官品质影响最大的
因素均为发酵温度，其次是接种量，酒精度的影响最
小。综合各种因素，选择固定化醋酸菌酿造火棘果醋
的最佳工艺条件为 A3B3C2，即发酵温度为34℃，接种
量为10%，酒精度为7%。
2.4 产品质量
采用上述最佳工艺条件酿造的火棘果醋产品可
达以下质量指标。
2.4.1 感官品质指标
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
甜适口，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)：4.6~4.9g/100mL；总糖（以葡萄
糖计）：3.2~3.6g/100mL。
2.4.3 火棘果醋微生物指标
菌落总数≤100CFU/mL，大肠杆菌≤3CFU/mL，
致病菌不得检出。
3 结论
本试验结果表明，在接种量相同的前提下，采用
固定化醋酸发酵具有较高的产酸速率，比游离醋酸菌
发酵所需的时间明显缩短。在单因素试验的基础上，
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%。采用此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。
火棘果实含有多种对人体健康有益的营养成分，
研制开发的火棘果醋必将具有良好的市场前景，同时
也可为野生火棘资源的开发利用提供一条新途径。
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.
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国调味品,2010,35(1):60-62.
收稿日期：2012-07-10
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0产
酸
量
/（
g·
10
0
m
L-
1 ）
6
发酵时间/d
0 1 2 3 4 5
3%
5%
7%
9%
图 4 不同酒精度对醋酸发酵效果的影响
Fig.4 Effect of alcohol concent on acetic acid fermentation
表 3 正交试验结果
Table 3 Result of orthogonal test
序
号
因 素 产酸量/
（g·100mL-1）
感官品质
得分/分A B C
1 1 1 1 9.4 84.9
2 1 2 2 9.6 85.1
3 1 3 3 9.9 84.2
4 2 1 2 11.2 84.8
5 2 2 3 10.4 86.0
6 2 3 1 11.7 85.9
7 3 1 3 11.3 86.5
8 3 2 1 11.4 87.8
9 3 3 2 11.9 88.9
9.63 10.63 10.83
11.10 10.47 10.90
11.53 11.17 10.53
1.90 0.70 0.37
84.73 85.40 86.20
85.57 86.30 86.27
87.73 86.33 85.57
3.00 0.93 0.70
产
酸
量
K1
K2
K3
R
得
分
K1
K2
K3
R
保鲜与加工
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