李明澤　張霽紅　宋娟　張蕊　王彥淳

摘要：分析了蘋果醋的現(xiàn)狀。對(duì)蘋果醋發(fā)酵菌種篩選、風(fēng)味物質(zhì)分析鑒定、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、產(chǎn)品開發(fā)、生理功能等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：蘋果醋；發(fā)酵；風(fēng)味物質(zhì)；工藝優(yōu)化；保健功能

中圖分類號(hào)：S377 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-1463（2018）07-0083-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2018.07.026

數(shù)千年前，人們就知道如何使用食醋[1 - 2 ]。公元6世紀(jì)，巴比倫人學(xué)會(huì)了在生產(chǎn)的醋中添加各種水果、蜂蜜以及麥芽等風(fēng)味物質(zhì)。一千年前法國(guó)人已開始大量釀制葡萄醋，18世紀(jì)時(shí)，歐洲大陸很多國(guó)家已經(jīng)開始生產(chǎn)各種類型的果醋。1960年后日本的蘋果醋行業(yè)邁進(jìn)了工業(yè)化生產(chǎn)，20世紀(jì)70年代時(shí)生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、大型化，規(guī)模逐步擴(kuò)大，隨后也制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，目前日本研發(fā)的各類醋產(chǎn)品達(dá)上百種。在我國(guó)，食醋也有3 000多年的制作歷史，但產(chǎn)品較為單一，研究重點(diǎn)多集中在工藝改良優(yōu)化方面。

中國(guó)的蘋果種植面積和產(chǎn)量占據(jù)世界半數(shù)，蘋果年產(chǎn)量約為4 388萬t，在世界蘋果貿(mào)易中占有重要地位。我國(guó)生產(chǎn)的蘋果多用于鮮食，且國(guó)內(nèi)每年蘋果需求量少于3 000萬t，供大于求，蘋果深加工產(chǎn)品相對(duì)單一[3 ]，主要加工途徑為將蘋果濃縮為蘋果汁，經(jīng)濟(jì)附加值相對(duì)較小。我國(guó)傳統(tǒng)糧食醋乳酸含量高，產(chǎn)出投入比較小，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年要消耗的糧食占全國(guó)總產(chǎn)量10%左右。如果采用蘋果作為發(fā)酵原料大規(guī)模生產(chǎn)蘋果醋，不但可以作為食用調(diào)味醋的一種替代品，減少糧食消耗，也可以開發(fā)多種蘋果醋飲料，提高產(chǎn)品附加值，同時(shí)解決蘋果產(chǎn)能過剩的問題。

1 市售蘋果醋的現(xiàn)狀

蘋果醋被譽(yù)為“第四代飲料”[4 ]。發(fā)達(dá)國(guó)家的蘋果醋研究與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展較為迅速，在歐美等發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，人們對(duì)醋類產(chǎn)品的年人均消費(fèi)量為2 L（醋酸含量為5%）[5 - 6 ]。而我國(guó)蘋果醋產(chǎn)業(yè)起步較晚，研究多集中于菌種篩選、成分鑒定、工藝優(yōu)化方面，在產(chǎn)品開發(fā)方面還有很多工作要做。目前我國(guó)市售蘋果醋及其醋飲料口味過于單一，無法滿足多類型人群及多消費(fèi)層次人群的需求。蘋果醋及其醋飲料的功能性宣傳也存在被誤解及過分夸大現(xiàn)象，導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)其保健作用產(chǎn)生了質(zhì)疑，每年醋類人均消費(fèi)量不足0.2 kg。2011年，我國(guó)發(fā)布了有關(guān)蘋果醋飲料的國(guó)標(biāo)《發(fā)酵型蘋果醋飲料》，對(duì)原料的選用及游離礦酸的含量提出了明確的規(guī)定，為我國(guó)蘋果醋飲料生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化提供了依據(jù)[7 ]。

2 研究進(jìn)展

2.1 發(fā)酵菌種篩選

以往進(jìn)行果醋發(fā)酵生產(chǎn)，發(fā)酵菌株多采用糧食醋發(fā)酵的惡臭醋酸桿菌（Acetobacter roncen.s）AS1.41和巴氏醋桿菌（Acetobocter pasdeuriurr L）滬釀1.01，試驗(yàn)工藝優(yōu)化方面也多為正交試驗(yàn)，發(fā)酵所得果醋酸度一般為6.0 g/100 mL左右，果醋濃度偏低，不利于產(chǎn)品的運(yùn)輸和保藏[8 ]。目前常用的發(fā)酵菌種主要為醋桿菌屬（Acetobacter）和葡糖醋桿菌屬（Gluconocedobocder）[9 ]。近年來研究多以通過對(duì)蘋果醋發(fā)酵菌種的篩選改良及提高發(fā)酵后醋的酸度、提高產(chǎn)量、縮短發(fā)酵周期為主。盧怡等[10 ]采用云南傳統(tǒng)老醋生產(chǎn)所用的混合菌種釀造蘋果醋，發(fā)現(xiàn)采用多菌種發(fā)酵可以簡(jiǎn)化工藝，縮短發(fā)酵周期，從而降低生產(chǎn)成本。李杏等[11 ]在釀制蘋果醋時(shí)，選用高活性釀酒干酵母和醋酸菌為菌種，原料采用濃縮蘋果汁，經(jīng)發(fā)酵釀制后得到的蘋果醋通過感官評(píng)定調(diào)配得到口感清新、酸甜協(xié)調(diào)的蘋果醋飲料，得到的蘋果醋酸度為5%。李歡[12 ]以產(chǎn)酸能力和耐酒精能力為指標(biāo)進(jìn)行篩選，得到1株高產(chǎn)乳酸且耐酒精的植物乳桿菌14-2-1，從醋酸發(fā)酵液中分離篩選得到1株高產(chǎn)醋酸的巴氏醋桿菌CYD 159，優(yōu)化工藝后發(fā)酵可得到總酸含量120 g/L左右的高酸度蘋果醋，是單批發(fā)酵蘋果醋總酸的2倍，極大地提高了蘋果原醋的總酸含量。史碧波等[13 ]采用安琪活性葡萄酒干酵母，與產(chǎn)醋酵母AS2.300以1∶2的比例混合種進(jìn)行發(fā)酵，接種量為8%，初始糖度為16%，發(fā)酵溫度為28 ℃，5 d發(fā)酵完全，生產(chǎn)出酸度達(dá)到5.2 g/100 mL的蘋果醋。張霽紅等[14 ]采用混菌發(fā)酵及曲面響應(yīng)法優(yōu)化蘋果醋發(fā)酵工藝，發(fā)酵得到的蘋果醋醋酸含量達(dá)54.9 g/L。傅亮等[15 ]采用雙菌種發(fā)酵法進(jìn)行蘋果醋發(fā)酵試驗(yàn)，通過比對(duì)分步發(fā)酵和同步發(fā)酵2種方法，研究不同工藝對(duì)發(fā)酵時(shí)間、蘋果醋酸度和感官評(píng)定上有何影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)同步發(fā)酵法可以縮短發(fā)酵時(shí)間2 d，且發(fā)酵得到的蘋果醋風(fēng)味更加馥郁。

2.2 風(fēng)味物質(zhì)分析鑒定

蘋果醋中的揮發(fā)性成分是賦予蘋果醋特有口感的關(guān)鍵物質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行分析可以幫助確定通常采用的發(fā)酵工藝參數(shù)與特征物質(zhì)之間的關(guān)系，以此作為生產(chǎn)蘋果醋的理論指導(dǎo)，有助于提升蘋果醋的品質(zhì)。果醋中的風(fēng)味物質(zhì)主要為呈酸物質(zhì)和芳香物質(zhì)，還包括醇類、酯類、醛類、酚類和內(nèi)酯，這些物質(zhì)互相作用、協(xié)調(diào)，賦予蘋果醋風(fēng)味品質(zhì)特征，這些特點(diǎn)也可以作為檢測(cè)產(chǎn)品是否摻假的重要指標(biāo)。

果醋中有機(jī)酸的檢測(cè)方法有酸堿滴定法、分光光度法、酶法、薄層色譜法、氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等[16 ]，其中酸堿滴定法、分光光度法、酶法、薄層色譜法在檢測(cè)準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性方面較差，且檢測(cè)范圍較小，因此通常不采用以上方法進(jìn)行檢測(cè)。劉瑞山等[17 ]利用反相高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定了蘋果醋中5種有機(jī)酸（石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸）；趙芳等[18 ]也利用反相高效液相色譜法測(cè)定了蘋果醋中的有機(jī)酸。魏晉梅等[19 ]對(duì)4種市售蘋果醋飲料進(jìn)行分析，通過GC-MS對(duì)蘋果醋的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，共分離鑒定100余種化合物，酯類、醛類、醇類和其他雜環(huán)類化合物為其中相對(duì)含量較高的物質(zhì)。張霽紅等[20 ]將經(jīng)過鮮榨后過濾得到的蘋果汁進(jìn)行發(fā)酵，利用SPME與GC-MS聯(lián)用儀對(duì)得到的蘋果醋產(chǎn)品進(jìn)行揮發(fā)性成分分析，共分離鑒定出33種化合物，其中乙酸相對(duì)含量較高（30%以上），可作為該工藝發(fā)酵蘋果醋的風(fēng)味特征物質(zhì)進(jìn)一步研究。陳義倫[21 ]采用色譜-質(zhì)譜聯(lián)合對(duì)蘋果醋進(jìn)行揮發(fā)性成分鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在檢測(cè)出的50種以上的風(fēng)味物質(zhì)中可計(jì)算出其含量的有20余種，主要為酸類、酯類、醇類、酮類等物質(zhì)。李子文[22 ]用近紅外光譜法對(duì)蘋果醋進(jìn)行分析，參考指標(biāo)為釀造過程中原料選取、蘋果原醋釀造過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的主要成分，經(jīng)過快速定量檢測(cè)，其試驗(yàn)結(jié)果為蘋果醋釀制環(huán)節(jié)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)提供了指導(dǎo)，也對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)提供了技術(shù)參考。趙曉娟等[23 ]用Folin-Ciocalteu法對(duì)蘋果醋飲料的總多酚含量進(jìn)行測(cè)定。李曉嬌等[24 ]通過HPLC檢測(cè)獼猴桃醋、柿子醋和蘋果醋，以沒食子酸等16種單體酚作為標(biāo)準(zhǔn)品，得出蘋果醋中綠原酸（6.56 mg/L）、咖啡酸（3.03 mg/L）和根皮苷（1.76 mg/L）含量較高，是蘋果醋的特征物質(zhì)，占可定量單體酚總含量的86.7%。

2.3 生產(chǎn)工藝優(yōu)化

不少學(xué)者研究了如何才能在提高發(fā)酵蘋果醋酸度的同時(shí)獲得更適宜于大眾口感的產(chǎn)品，高酸度蘋果醋不但有利于貯藏，更有利于產(chǎn)品的調(diào)配，主要工藝優(yōu)化方式為改變發(fā)酵條件。梁利和[25 ]將HACCP管理體系用于蘋果醋飲料的冷灌裝生產(chǎn)中，為提高蘋果醋的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)提供了一定的理論參考。熊賢平[26 ]通過分割補(bǔ)料發(fā)酵工藝方法，將飲料用蘋果醋的總酸（以乙酸計(jì)）含量從4.6～5.2 g/100 mL提高到大于7.0 g/100 mL。李曉樓[27 ]研究改造了蘋果醋的釀制工藝，對(duì)釀制過程中的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)酵條件進(jìn)行了工藝優(yōu)化，通過改變等相同質(zhì)量的蘋果汁和大米糖化液的總糖濃度，最終確定為13°Bx，生產(chǎn)出的酒精液酒精度為8.0%。醋酸發(fā)酵初始酒精度最好控制在5.5%，接種量為7%，采用了果糧混合發(fā)酵和雙菌共酵，增加了原料選取來源，在節(jié)約生產(chǎn)成本的同時(shí)保證了蘋果醋風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)。國(guó)東[28 ]選用蘋果加工副產(chǎn)物蘋果渣為原料，以單因素和正交試驗(yàn)進(jìn)行工藝優(yōu)化，通過改變?cè)及l(fā)酵工藝中糖度、發(fā)酵菌種接種量、發(fā)酵時(shí)間得到的發(fā)酵酵液中醋酸含量為5.10 g/100 mL。薛媛媛[29 ]對(duì)蘋果醋發(fā)酵過程中的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，并采用響應(yīng)面法對(duì)發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)蘋果醋發(fā)酵的最適宜發(fā)酵條件是溫度31 ℃、搖床轉(zhuǎn)速為204 r/min、營(yíng)養(yǎng)劑添加量為11.12 mL/L，此條件下釀造的蘋果醋總酸含量達(dá)4.45 g/100 mL，橙黃透亮，具有淡淡的蘋果香味。蘋果醋發(fā)酵過程中要通入空氣，往往會(huì)造成一部分活性物質(zhì)被氧化。在醋酸發(fā)酵過程中如何盡量減少氧化的發(fā)生，對(duì)蘋果醋的品質(zhì)產(chǎn)生較小的影響，是蘋果醋生產(chǎn)中的關(guān)鍵問題。有文獻(xiàn)報(bào)道，采用固態(tài)發(fā)酵法或者固液混合發(fā)酵法有一定的保護(hù)作用[30 ]。

2.4 產(chǎn)品開發(fā)

近年來，我國(guó)對(duì)蘋果醋產(chǎn)品的開發(fā)研究越來越重視。張福元等[31 ]通過制備的雙歧桿菌發(fā)酵液與經(jīng)粗濾后的蘋果醋、桃汁、白砂糖及槐樹蜜等進(jìn)行調(diào)配，制成一種新型的復(fù)合飲料。趙敏等[32 ]以新鮮蘋果為原料，采用液態(tài)深層發(fā)酵法制備蘋果醋，試驗(yàn)了不同調(diào)味劑配比，得到酸甜適口的蘋果醋飲料。另外如高膳食纖維蘋果醋、芹菜蘋果醋、蘋果金絲棗醋、蘆薈蘋果保健醋以及蘋果山碴枸杞醋等多種復(fù)合型蘋果醋飲料及牡蝠多糖蘋果果醋、富含γ-氨基丁酸蘋果醋等具有保健功效的蘋果醋也相繼上市[33 - 39 ]。蘋果醋生產(chǎn)和貯藏過程中往往會(huì)產(chǎn)生一定的沉淀，現(xiàn)有澄清方法眾多，通常采用硅藻土、明膠、瓊脂、殼聚糖或用以上澄清劑2種復(fù)配進(jìn)行澄清。史碧波等[13 ]選用皂土、單寧—明膠、果膠酶、殼聚糖4種澄清劑對(duì)蘋果醋進(jìn)行澄清試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)0.03%的殼聚糖澄清效果最好，果醋產(chǎn)品澄清透明，口感好。梁利 和[40 ]在對(duì)蘋果醋進(jìn)行澄清處理時(shí)，單獨(dú)使用TYP澄清劑的添加量為0.300%，先下膠再添加TYP澄清劑處理的添加量為蹂酸0.144%、明膠0.180%，TYP澄清劑為0.09 %。李明澤等[41 ]采用5種澄清劑對(duì)半固態(tài)發(fā)酵蘋果醋進(jìn)行了澄清試驗(yàn)，綜合考慮成本因素，認(rèn)為0.4 g/L的硅藻土澄清效果最好，適宜采用。

2.5 生理功能

果醋是繼食醋之后的新一代調(diào)味品，含有豐富的人體所必需的鉀、鋅等微量元素和維生素、多種有機(jī)酸以及人體所需的氨基酸，具有調(diào)節(jié)酸堿平衡、降低血脂和膽固醇、增強(qiáng)免疫力、促進(jìn)血液循環(huán)、抑制血糖升高、增強(qiáng)消化功能、保護(hù)肝臟、減肥等生理功能。發(fā)酵果醋有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，且有一定的保健食療作用[42 ]。張霽紅等[43 ]對(duì)蘋果進(jìn)行發(fā)酵，菌種采用酵母菌和醋酸菌，測(cè)定蘋果醋樣品的抗氧化能力和其對(duì)DPPH自由基清除率，結(jié)果表明蘋果醋的抗氧化能力較高。趙 力[44 ]研究發(fā)現(xiàn)，蘋果汁發(fā)酵醋比冰醋酸對(duì)自由基離子有更強(qiáng)的清除能力。有研究發(fā)現(xiàn)，釀制而成的蘋果醋比之傳統(tǒng)食醋擁有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值且有一定的水果風(fēng)味，其中所含的特征物質(zhì)對(duì)減緩疲勞度、疾病預(yù)防、降低血脂和增加鈣吸收有一定的促進(jìn)作用[45 ]。蘋果中含有多種酚類物質(zhì)，通過讓高膽固醇大鼠攝入蘋果多酚可以有效地降低大鼠的血清指標(biāo)及肝酯指標(biāo)[46 ]。Cheuk Kai Lam 等[47 ]對(duì)金黃地鼠也做過類似試驗(yàn)，結(jié)果表明蘋果多酚可在基因水平調(diào)控試驗(yàn)對(duì)象的膽固醇調(diào)控酶。Yamato Ogino等[48 ]發(fā)現(xiàn)，給受試對(duì)象攝入富含多酚的蘋果提取物可以減輕改善其脂質(zhì)代謝。馮濤 等[49 ]發(fā)現(xiàn)蘋果醋中的蘋果多酚對(duì)脂質(zhì)過氧化物產(chǎn)生的超氧陰離子自由基具有較強(qiáng)的抑制作用。Bouderbala等[50 ]研究認(rèn)為蘋果醋具有調(diào)節(jié)血壓，增強(qiáng)消化功能和減肥的作用。Pourmozaffar等[51 ]發(fā)現(xiàn)，日常攝入蘋果醋可以軟化血管，改善消化系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境并增強(qiáng)免疫能力。李明星[52 ]在對(duì)小鼠灌胃蘋果醋30 d后進(jìn)行負(fù)重游泳試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小鼠的負(fù)重游泳能力顯著增強(qiáng)，且小鼠的灌胃蘋果醋劑量與小鼠的血液乳酸值下降程度呈正相關(guān)。Safari 等[53 ]發(fā)現(xiàn)蘋果醋有加速糖類代謝的能力，可促使三羧酸循環(huán)提高，改善有氧代謝，減緩人在運(yùn)動(dòng)后因肌肉分解出的疲勞物質(zhì)（乙酸、丙酮等）產(chǎn)生的疲勞感。

3 展望

我國(guó)蘋果種植面積已超過233.3萬hm2，年產(chǎn)蘋果4 000多萬t，大量蘋果無法消耗，供大于求，甚至出現(xiàn)了大面積果園的蘋果自然成熟掉落腐敗，不但造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失還在一定程度上污染了環(huán)境。大力發(fā)展蘋果醋產(chǎn)業(yè)不但可以消耗掉剩余產(chǎn)能，加大水果深加工和綜合利用，提升轉(zhuǎn)化能力，還能為人們?nèi)粘Ｉ钪刑峁┮环N健康且具有獨(dú)特風(fēng)味的新一代保健飲料和調(diào)味品，提升生活品質(zhì)、改善人體體質(zhì)。開發(fā)多種蘋果和其他水果的復(fù)合醋飲料，豐富口味，滿足各類型消費(fèi)者的需求，極有市場(chǎng)前景，亦可帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)加工型企業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型。

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（本文責(zé)編：陳 偉）