全 文 ：第30卷第 12期　　　　　　　 　西 南 大学 学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　2008年1 2月
Vol.30　No.12 Journal of Southw est Unive rsity (N atural Science Edi tion) Dec.　2008
文章编号:1673-9868(2008)12-0152-04
火棘果醋摇瓶发酵条件的研究＊
周文斌 , 　王崇均 , 　甘小花
重庆工商大学 环境与生物工程学院 , 重庆 400067
摘要:以火棘果酒为主要原料 , 在醋酸摇瓶发酵中 , 对初始酒精度 、 温度 、 pH 和接种量进行单因素试验 , 试验结
果以醋酸含量的多少为指标来评价.结果表明 , 火棘果醋摇瓶发酵的较好条件为初始酒精度为 6%, 温度为 32 ℃、
初始 pH 为 7 , 接种量为 14%.以此为基础进行正交 L9(34)实验 , 结果表明 , 初始酒精度为 7%, 初始 pH 为 7 , 温
度为 32 ℃, 接种量为 12%时 , 是火棘果醋摇瓶发酵的最佳工艺条件组合 , 此时获得的火棘果醋的醋酸含量为
0.060 3 g/m L.
关　键　词:火棘果醋;醋酸发酵;正交实验;工艺条件
中图分类号:TS264.2 +2 文献标识码:A
火棘(Pyracantha f ortuneana), 又名火把果 、救军粮 、红子 , 多年生常绿灌木 , 为蔷薇科火棘属植
物[ 1] , 广泛分布于我国西南地区 , 其果实红色 , 味酸甜 , 可食.火棘药用始载于《滇南本草》 , 具有健脾消
积 , 生津止渴 , 清热解毒 , 活血止血的功效 , 治胸中痞块 , 食积 、崩漏 、产后淤血 , 还可消虫 、明目.火棘总
提取物具有清除氧自由基 、降血脂 , 增强免疫力 、增强体力和促进消化等功能作用.火棘果实(橙红色果 、
红色果)中可溶性糖含量为 10%～ 13%, 以果糖 、葡萄糖 、蔗糖为主;总酸为0.84%～ 0.86%, 主要为酒石
酸 、苹果酸;富含维生素 B1 、维生素 B2 、维生素 PP 、维生素 C 、维生素 E 等多种维生素;含氨基酸 18种 ,
其中 8种为人体必需氨基酸 , 人体必需氨基酸和总氨基酸比值(EAA/ TAA)达 0.4以上;含矿质元素 18
种 , 其中有 Fe 、Zn 、 Se 、Mn等多种重要微量元素;还含有适量淀粉 、果胶 、纤维素[ 1-3] .
果醋的营养成分丰富 , 如富含醋酸 、琥珀酸 、苹果酸 、柠檬酸 、多种氨基酸 、维生素及生物活性物质 ,
且口感醇厚 、风味浓郁 、功效独特 , 能起到软化血管 、降血压 、养颜 、调节体液酸碱平衡 、促进体内糖代谢 、
分解肌肉中的乳酸和丙酮酸而清除疲劳的功效[ 4-5] .
本研究采用重庆万盛山区野生火棘 , 经酒精发酵后所得火棘果酒为原料 , 对醋酸摇床发酵中初始酒精
度 、温度 、 pH 和接种量等进行试验 , 以期为火棘果醋的工业化生产提供实验数据.
1　材料与方法
1.1　材　　料
醋酸菌(SICC1.2):购自四川省发酵工业研究设计院.
火棘:采自重庆万盛山区 , 果实红亮 , 成熟饱满 , 新鲜.
火棘果酒:火棘经清理 、打浆 、过滤 、灭菌 、接葡萄酒酵母发酵即得火棘果酒.质量指标为:酒度(%Vol ,
20 ℃):7.2;总糖(以葡萄糖计 , g/L):2.4;总酸(以苹果酸计 , g/L):3.1;挥发酸(以乙酸计 , g/L):0.2.
醋酸菌活化培养基:60 BX麦芽汁 100 mL , 酵母膏 1 g , 葡萄糖 1 g , KH 2PO4 0.05 g , pH 5.5.
醋酸菌扩大培养基:葡萄糖 1 g , 酵母膏 1 g , pH 5.5 , 加入 80 mL 水 , 灭菌.无水乙醇 2 mL , 火棘
＊ 收稿日期:2008-05-24
基金项目:重庆市教委资助项目(KJ060714).
作者简介:周文斌(1969-), 男 , 甘肃会宁人 , 副教授 , 主要从事于食品资源研究与开发.
DOI :10.13718/j.cnki.xdzk.2008.12.014
果酒 20 mL.
1.2　方　　法
1.2.1　基本指标的测定方法
醋酸的测定:按GB/ T5009.41-2003中 4的方法测定;
乙醇体积分数的测定:按GB/ T 5009.48-2003中的方法测定.
总糖的测定:直接滴定法(斐林试剂法).
1.2.2　醋酸发酵工艺流程[ 6-10]
　　　　　　醋酸菌※活化※扩大培养
　　　　　　　　　　　　　　　↑
火棘果酒※成分调整※加热灭菌※接入醋酸发酵种子※120 mL置于 500 mL三角瓶 , 摇床转速120 r/min
发酵※火棘果醋
醋酸菌接种量:醋酸菌扩大培养后移入发酵液的体积占发酵液总体积的百分数.
1.2.3　单因素实验
1.2.3.1　初始酒精度的试验
在 pH 为 6的火棘果酒中 , 分别加蒸馏水将其酒精度调整到5%(果酒84 mL+蒸馏水 36 mL)、6%(果
酒 100 mL+蒸馏水 20 mL)、 7%(果酒 116 mL +蒸馏水 4 mL), 接种量为 12%, 发酵温度为 32 ℃.每隔
24 h取样测定发酵液的醋酸含量.
1.2.3.2　初始 pH 的试验
在酒精度(体积比)为 6%的火棘果酒中 , 调节其初始 pH 值分别为 5 、 6 、 7 , 接种量为 12%, 发酵温度
为 32 ℃.每隔 24 h取样测定发酵液的醋酸含量.
1.2.3.3　接种量的试验
在酒精度(体积比)为 6%, pH 为 6的火棘果酒中 , 分别以 10%、12%、 14%的接种量接入醋酸菌 , 在
32 ℃条件下培养 , 每隔 24 h取样测定发酵液的醋酸含量.
1.2.3.4　发酵温度的试验
在酒精度(体积比)6%, pH 为 6 的火棘果酒中 , 接种量为 12%时 , 发酵温度分别为 29 ℃、 32 ℃、
35 ℃条件下培养 , 每隔 24 h取样测定发酵液的醋酸含量.
1.2.4　正交实验
通过由单因素实验确定的初始酒精度 、接种量 、初始 pH 值 、发酵温度范围 , 进行正交试验(L 934), 试
验因素水平见表 1.并固定 120 mL 火棘果酒置于 500 mL 三角瓶 , 在水浴摇床转速 120 r/min 的条件下 ,
振荡培养 96 h , 测定发酵液的醋酸含量.
表 1　正交试验因素水平
水平 初始酒精浓度/ %
A
初始 pH
B
接种量/ %
C
发酵温度/ ℃
D
1 5 7 10 30
2 6 5 14 32
3 7 6 12 34
2　结果与分析
2.1　火棘果酒的不同初始酒精度对醋酸发酵的影响
由图 1可知 , 随着发酵的进行 , 发酵液的醋酸含量不断上升.在发酵的初始 2 d , 由于此时醋酸菌处于
延滞期 , 因此产酸的量不大 , 并且 3种酒精度的样品产酸量都相差不大.但到第三天 , 初始酒精度为6%的
样品产酸速度快 , 产酸量也较大.因此 , 初步选定火棘果酒的初始酒精度为 6%.
2.2　火棘果酒的不同初始 pH对醋酸发酵的影响
从图 2可知 , 试验中样品的产酸量总趋势是上升的 , 且在醋酸发酵的前两天 , 产酸量较平稳 , 3个试验
样品的产酸量没有大的区别 , 但到了发酵的第三天 , 差距就很大了.当火棘果酒的初始 pH 为 6和7时 , 在
153第 12期　　　　　　　　　　　周文斌 , 等:火棘果醋摇瓶发酵条件的研究
第四天的产酸量明显要多于初始 pH 为5的试验.因此 , 火棘果酒的初始 pH 越接近中性 , 越适合火棘果酒
的醋酸发酵.
图 1　不同初始酒精度对醋酸发酵的影响 图 2　不同初始 pH对醋酸发酵的影响
2.3　不同接种量对醋酸发酵的影响
由图 3可知 , 随着发酵的进行 , 醋酸含量不断的上升 , 发酵的前期 , 3 种接种量样品的产酸量相差不
大 , 发酵进行到第四天 , 接种量为 12%和 14%的样品达到最大产酸量 , 随后醋酸含量降低.
2.4　不同发酵温度对醋酸发酵的影响
从图 4可以看出 , 发酵温度为 32 ～ 35 ℃时 , 产酸的速度快 , 产酸量多.
图 3　不同接种量对醋酸发酵的影响 图 4　不同发酵温度对醋酸发酵的影响
2.5　正交实验
以初始酒精度 、接种量 、初始 pH 值 、温度为考察因素 , 进行四因素三水平正交试验(L9 34)以醋酸量为
评价指标 , 对火棘果醋摇瓶发酵条件进行优化 , 试验结果见表 2.
表 2　醋酸发酵正交试验结果
试验号 A B C D AC/(g·mL -1) 试验号 A B C D AC/(g ·mL-1)
1 1 1 1 1 0.034 8 3 2 1 3 0.051
2 1 2 2 2 0.047 9 3 3 2 1 0.046
3 1 3 3 3 0.045 k1 4.20 5.20 4.57 4.10
4 2 1 2 3 0.048 k2 4.77 4.00 4.70 4.97
5 2 2 3 1 0.043 k3 5.23 4.77 4.60 4.80
6 2 3 1 2 0.052 R 1.03 1.20 0.13 0.80
7 3 1 3 2 0.050 优水平 A3 B1 C2 D2
　　由表 2可知 , 各因素对醋酸发酵影响的大小顺序依次为 B>A>D>C , 即火棘果酒的初始 pH 值影响
最大 , 其次是酒精度和发酵温度 , 而接种量影响最小.因素最优水平组合为 A3B1C2D2 , 即醋酸发酵的最
佳工艺条件为:发酵液初始 pH 值为 7 , 酒精浓度 7%, 发酵温度为32 ℃, 醋酸菌接种量 14%.考虑到接种
量 12%与接种量 14%相差不大 , 确定选用接种量为 12%, 故最佳组合为A3B1C1D2.在此最佳工艺条件下
发酵 120 h 后 , 得到的火棘果醋的醋酸含量为 0.060 3 g/mL.
154 西南大学学报(自然科学版)　　　　　投稿网址 http://xbg jx t.sw u.cn　　　　　第 30卷
3　产品质量指标
3.1　火棘果醋的感官指标
外观与色泽:琥珀色 、有光泽 、澄清透明 、无悬浮沉淀物.
香味:具有浓郁和谐的醋香 、香气自然 、协调 、无异味.
3.2　火棘果醋的理化指标
总酸(以醋酸计 , g/mL )≥0.05;
酒度(%Vo l , 20 ℃)≤0.5
总糖(以葡萄糖计 , g/mL)≤0.005.
总砷(以 As计 , mg/ L)≤0.5;铅(Pb , mg/L)≤1.0
3.3　火棘果醋的微生物指标
菌落总数(cfu/mL)≤10 000;大肠菌群(MPN/100 mL)≤3;致病菌不得检出.
4　结　　论
通过单因素实验和正交实验 , 结果表明 , 火棘果醋适宜的醋酸发酵条件为火棘果酒的初始 pH 为 7 、初
始酒精度为 7%、接种量为 12%, 500 mL 三角瓶装液量120 mL , 摇床的转速 120 r/min , 在发酵温度 32 ℃
条件下振荡培养 120 h.此时 , 发酵得到的火棘果醋的醋酸含量为 0.060 3 g/mL.
参考文献:
[ 1] 蒋利华 , 熊远福 , 李　霞 , 等.野生火棘果有效成分研究进展 [ J] .中国野生植物资源 , 2007 , 26(2):8-10.
[ 2] 　邓如福 , 王三根 , 李关荣.野生植物———火棘果营养成分 [ J] .营养学报 , 1990 , 12(1):79-84.
[ 3] 　蔡金腾 , 丁筑红.火棘果实营养成分的研究 [ J] .贵州农学院学报 , 1994 , 13(10):49-54.
[ 4] 　毕德成 , 赵祥忠.两步发酵法果醋生产技术 [ J] .中国酿造 , 1998 , 17(6):26-27.
[ 5] 　靳桂敏 , 朱桥伟.琯溪蜜柚果醋发酵工艺研究 [ J] .中国调味品 , 2007 , 32(4):37-40.
[ 6] 　张铭铎.液体深层发酵法酿制苹果醋 [ J] .中国调味品 , 2000 , 25(7):6-8.
[ 7] 　徐　晶 , 江　波 , 辛秀兰.山楂果醋的液体深层发酵研究 [ J] .食品与发酵工业 , 2006 , 32(7):144-146.
[ 8] 　黄　健 , 张迎君 , 武　峥 , 等.柑橘皮渣发酵生产柠檬酸工艺参数优化研究 [ J] .西南师范大学学报(自然科学版),
2007 , 32(3):106-110.
[ 9] 　李高阳.柑桔果醋及柑桔果醋饮料的研究 [ D] .长沙:湖南农业大学 , 2002.
[ 10] 童应凯 , 董　艳 , 王　莹 , 等.山楂果醋工艺技术的研究 [ J] .食品研究与开发 , 1999 , 20(2):18-19.
Study on Acetic Fermentation Technology of
Pyracantha f ortuneana Fruit Vinegar in Shaking-Bottle
ZHOU Wen-bin , 　WANG Chong-jun , 　GAN Xiao-hua
College of Environment and Biological Engineering , Chongqing Technology and Business University , Chongqing 400067 , China
Abstract:With alcoho lic fermented Pyracantha fortuneana w ine as the main raw material , the ini tial alco-
ho l concentration , temperature , pH and ini tial ino culum density in acetic fermenta tion we re studied in a
single-factor experiment.Evaluation of the data wi th acetic acid content indicated that the best conditions were
alcohol concentration 6%, temperature 32 ℃, pH 7 , and inoculum density 14%.Based the results of the single-
factor experiment , an orthogonal experiment [ L9(34)] was conducted and the result show ed that the best technol-
ogy conditions were ini tial alcohol concentration 7%, initial pH 7 , inoculum density 12%, and temperature 32 ℃.
Under such conditions , the acetic acid content of P. fortuneana frui t vinegar was 0.060 3 g/mL.
Key words:Pyracantha fortuneana f ruit vinegar;acetic fermentat ion;orthogonal experiment;fe rmenta-
tion technolo gy
责任编辑　欧　宾　　　　
155第 12期　　　　　　　　　　　周文斌 , 等:火棘果醋摇瓶发酵条件的研究