苹果醋饮料中的苹果醋发酵条件及制作工艺研究现状

张雁凌，张雁南，刘刚

吉林工程技术师范学院食品工程学院（长春 130052）

苹果醋饮料因其独特的风味、口感及具有的多种生理功能已经被越来越多的人所喜爱。苹果醋饮料又由苹果醋与苹果汁兑成，好的苹果醋饮料由苹果醋的质量决定。近年来，有关苹果醋的发酵条件和工艺的研究报道也层出不穷。苹果醋的发酵过程易受多种因素影响，包括苹果的品种和质量、酵母菌和醋酸菌菌种的特性、菌种接种量、发酵周期和发酵时长等。在诸多因素中，苹果醋的发酵状态是影响最终产品质感的最重要的因素之一[1]。文章就国内苹果醋饮料的酿造过程，包括原材料的准备、工艺的操作要点等进行阐述。

1 苹果醋饮料中的苹果醋与苹果汁原料

苹果（Malus pumilaMill.）味甘甜，酸度适中，口感优越，是人们日常生活中最普遍消费的水果之一[2]。目前，我国是世界上最大的苹果生产国，主要产区在河北、山东、陕北、山西等省[3]。依据第三次农业普查修订结果表明，2017年我国苹果种植总产量已超过4 000万 t[1]。苹果的营养成分丰富，富含多糖、粗纤维素、多酚、多种维生素类成分（β-胡萝卜素、维生素A、维生素C以及维生素E等）、人体必需的微量元素（钙、铁、钾、锰、锌）等成分[4-9]。苹果的营养价值极高，具有生津止渴、健脾益胃、降压、降胆固醇等功效，可消食顺气，另外还可美容，常食可使面色红润，更有“一天一个苹果，医生远离我”的俗语[2]。

随着苹果品种的丰富，种植面积以及苹果产量的增长，人们对苹果类产品的需求也越来越高，简单售卖的方式已出现供大于销，“生吃”也不再满足人们对苹果产品的需求。而随之出现的苹果轻加工和深加工行业，以苹果为中心的产业链的逐步形成，日臻完善，在满足人们多元化口味需求的同时，逐渐实现苹果产业的可持续发展。目前，与苹果相关的产业通常以制成苹果干、榨汁、提取多酚、提取果胶、提取膳食纤维，以及利用苹果渣作饲料等方式[10]。

苹果醋是以苹果为原料，经过两次发酵酵母发酵和醋酸发酵酿制而成的一种酸性保健调味品，其不仅具有苹果的风味与口感，营养更是高于食醋，由苹果醋生产的醋酸饮料可直接饮用。以不同品种的苹果酿造而成的苹果醋的品质也不同，包括颜色、口感、香气等[11]。目前酿造苹果醋所使用的苹果品种有麦饭石苹果、国光苹果、秦冠苹果、金红苹果、红富士苹果以及寒富苹果等[12-15]，由此酿造而成的苹果食醋进行再次调配开发便成为苹果醋饮料[11]。除苹果品种外，苹果醋的酿造工艺不同，也会使得苹果醋的品质发生差异，苹果醋的发酵工艺主要有三类：固态发酵法，适用于苹果渣或苹果渣与粮食混合，所酿造出的苹果醋虽风味一般，但酸度较高；液态发酵法，适用于新鲜的苹果、苹果汁和苹果酒等，具有发酵速度快、周期短、酿造的苹果醋酸度较高等特点；固态-液态混合发酵法，适用新鲜苹果或者苹果渣与食用酒精混合，此方法受地域、季节限制，且苹果醋的酸味低，适合用于果醋饮料的酿造[11]。

2 苹果醋的简介

在国外，苹果醋的制作技术已经相对较为成熟，我国苹果醋的生产相对落后。但是我国苹果产量较高，所以很多苹果的深加工慢慢被重视起来，苹果醋饮料为其中比较典型的一个产品。

苹果醋兼顾苹果和食醋的营养保健功能，具有以下多种生理功能：1）果醋能促进新陈代谢，消除疲劳感，有效维持体内的酸碱平衡；2）具有降血脂、降低胆固醇的作用；3）果醋可调节并提高机体的免疫力，其富含的维生素C不仅可防止细胞癌变和细胞衰老，还可促使亚硝胺的分解，保护机体免受侵害；4）果醋富含的微量元素和维生素，可促进血液循环，并具有降压、抑制血糖升高的作用；5）具有开胃消食、解酒保肝的作用；6）因醋酸有极强的抗菌作用，故果醋也具有抗菌消炎、防治感冒的作用；7）具有一定的美容养颜、延缓衰老以及减肥的作用[10,16-20]。

3 苹果醋的发酵条件及工艺

2015年4月1日始，《苹果醋饮料》正式实施，标准对苹果原醋从工艺、特征性指标方面进行了规定，其明确规定生产中“不得使用粮食及副产品、糖类、酒精、有机酸及其他碳水化合物类辅料”以及不得检出游离矿酸等。酿造所得的苹果醋，经一系列的调配便可制得口感清爽、酸味适中的苹果醋饮料。其制作流程如图1所示。

图1 苹果醋生产流程图

3.1 苹果醋的一道发酵：酒精发酵

酒精发酵过程中所使用的菌种可为安琪葡萄酒活性干酵母、安琪酿酒活性干酵母、安琪耐高温活性干酵母（安琪酵母股份有限公司），酒用活性干酵母（烟台马利酵母有限公司），Zymaflore ST酵母（Laffort公司），以及自行分离鉴定的酵母菌。

酵母菌的活化方法也因菌而异，略有不同。以安琪葡萄酒活性干酵母为例，其活化方法有以下几种：1）取原料量0.1%的干酵母，按比例1∶20的比例于恒温水浴锅中38 ℃复水活化0.5～1 h即可使用[21]；2）称适量的活性干酵母，加入含2%的蔗糖水，在恒温水浴锅中38 ℃下处理0.5 h，然后降温度至34 ℃继续活化1～2 h。在此过程中会有大量气泡产出，需要及时搅拌消泡，直至无泡产生时即可[22]；3）取一定量所用的酵母菌粉，使用4%的葡萄糖溶液，将酵母进行复水活化，在30 ℃的条件下，保持0.5 h，活化过程中，每隔10 min用搅拌一次，直至产生大量的气泡后，结束酵母的活化[11]。若酵母菌菌种为自行分离鉴定的菌种，则要进行一系列的富集培养、初筛、复筛和保藏等，一般所用的富集培养基为土豆培养基（土豆200 g，蔗糖20 g，琼脂15～20 g，自来水1 000 mL，pH自然）或YEPD培养基（葡萄糖2%，蛋白胨2%，酵母粉1%，琼脂2%）；初筛培养基为YEPD液体培养基（无琼脂）；酵母菌复筛包括酵母菌产气能力的比较、产酒精能力的比较和生长曲线的测定等，复筛的培养基可用灭菌后的苹果汁，适度调整糖度10%～13%；酵母菌保藏的培养基为土豆培养基[23]。

3.2 苹果醋的二道发酵：醋酸发酵

醋酸发酵过程中所使用的醋酸菌种多数是自行分离的菌种，并保藏于各自的实验室、工厂等。

醋酸菌筛选分初筛和复筛两步。初筛的培养基中含适量食用酒精和碳酸钙，依据醋酸菌在生长过程中分泌氧化酶可将乙醇氧化为醋酸，而又因培养基中含碳酸钙，故菌落周围会形成透明圈，据此可依据透明圈的大小来判断醋酸菌菌株代谢的强弱，透明圈越大则该菌株代谢越旺盛；复筛的过程是将醋酸菌按照一定的接种量接种到酒精发酵液中，进行发酵7 d左右，每天定时测其发酵液总酸含量，最后依据产酸量来衡量醋酸菌株的产酸能力[2]。酒精醋酸发酵图如图2所示。

图2 苹果醋醋酸酒精发酵过程中酒精度和酸度的变化曲线[17]

3.3 苹果醋发酵工艺

发酵苹果醋的方法多样，该部分内容主要集中讲述苹果酸发酵的主要操作流程：1）原料的选择及处理；2）酵母菌液体菌种制备；3）酵母发酵；4）醋酸发酵；5）过滤；6）加热杀菌；7）质量监控[24]。一共7个操作步骤，详细内容解释如下：

1.新旧联系，强化概念的过渡。在传授新知时，必须注意抓住新、旧知识的联系，引导学生进行类比、对照，并区别新旧异同，从而理解新知。如用有理数乘法法则时，让学生与小学数学的乘法法则对比。学生发现它们的不同仅在于确定积的符号，这时讲解的重点就放在符号法则上。又如讲解分式的基本性质时，又通过分数的基本性质进行引入讲解等等，让学生在学习时有一种熟悉感。

3.3.1 原料的选择及处理

浓缩苹果汁：调整糖度，使其最终糖度保持在18.0 Brix，pH 4.0左右[25]。

新鲜苹果：选择成熟度较高的苹果为原料，剔除病虫害和霉烂部位，清洗，去核切块，置于0.01～0.05 g/mL的VC溶液中浸泡10～15 min，破碎打浆，实现渣皮与汁液分离并收集果汁[26]；也可加入0.01%果胶酶到苹果果泥中，45 ℃水浴保温2 h，确保酶解充分后，高温85～95 ℃灭酶处理，冷却后，对其进行榨汁并收集果汁[27]。

苹果皮、果核（去籽）：仔细筛选，剔除霉烂原料，将果皮、去籽果核进行破碎打浆，加入适量果胶酶进行酶解，放置澄清后过滤，并于高温85～95 ℃灭酶处理5～10 min，最后调整合适糖度。

3.3.2 酵母菌液体菌种制备

酵母菌种子液的制备：酵母菌活化培养→三角瓶摇瓶培养→一级种子液扩大培养→二级种子液扩大培养。将处于休眠状态的酵母菌菌种或直接购买的活性干酵母进行活化处理，经过逐级放大培养，获得高质量的纯菌种[26]。

3.3.3 酵母发酵

3.3.4 醋酸发酵

醋酸发酵通常有静置培养、摇床振荡培养和发酵罐通气培养。虽静置培养产酸率高，但发酵周期较长。在摇床振荡和发酵罐通气培养过程中，须不断地通入发酵所需的氧气。在此过程中，搅拌的力度和速度、通风量的大小以及温度的变化都会影响醋酸菌的繁殖。宋鹏杰[24]提出发酵过程中其通风量应遵循由小→大→小的原则，适当加快搅拌的速度，维持发酵最适温度35～37 ℃。与此同时，在醋酸发酵的过程中应做好发酵温度变化、糖度变化、酒精消耗量等情况的记录。

3.3.5 过滤

经两次发酵后的发酵液颜色不通透，较为浑浊，因此要对其进行澄清过滤处理。方法有活性炭吸附法、硅藻土圆盘过滤法、纱布过滤法、离心分离法以及果胶酶酶解法等[25,28]。

3.3.6 加热杀菌

利用巴氏杀菌法，防止发酵液中杂菌的生长繁殖。

3.3.7 质量监控

饮料用苹果醋不仅要符合国家标准GB 18187—2000《食醋》的要求，还需符合GB/T 30884—2014《苹果醋饮料》对其工艺、有机酸、游离矿酸的要求等[25]。

4 苹果醋饮料的类别

随着人们对健康生活的要求越来越高，人们对饮品的多元化要求也随之增加。近年来，在苹果醋饮料的基础上，一系列的含高膳食纤维的苹果醋饮料、富含γ-氨基丁酸（GABA）苹果醋饮料以及复合含醇苹果醋饮料的研究成为热点。

高膳食纤维的苹果醋饮料：膳食纤维是在人体小肠中不能消化吸收，不能被人体吸收利用的多糖，膳食纤维包括纤维素、半纤维素、多糖、寡糖、木质素及相关植物成分；能够平衡人体营养，具有通便、降血糖和降血脂等多种生理功能。利用含水溶性膳食纤维的苹果果脯废糖液和苹果皮为原料，酿制苹果醋，并添加可溶性膳食纤维进行调配，制成苹果醋饮料。该饮品不仅具有苹果醋的营养，还兼具膳食纤维的作用，是一种功能型保健饮品[29]。

富含γ-氨基丁酸（GABA）苹果醋饮料：γ-氨基丁酸（GABA）是一种水溶性，对人体有益的氨基酸，具有降血压、调节机体平衡、营养神经、抗焦虑、调节心率、抗衰老等功能。研究表明生活食用的大米中所含的GABA含量难以达到保健的功效，而糙米经发芽，其GABA的含量大幅增加[26,30]。在苹果醋酿造过程中加入适量的发芽糙米粉，并最终调配成富含GABA的保健饮品[26]。

复合含醇苹果醋饮料：顾名思义，在苹果醋中加入适量的酒精，既可些许改变果醋饮品的口感，又可增加少许酒精摄入的保健功效[27]。

5 苹果醋饮料的展望

苹果醋是苹果深加工的一个方向，不仅可综合利用资源，解决部分新鲜苹果的销路问题，也能满足人们对产品的多元化需求。苹果醋饮料的酿造工艺已日趋完善，与此同时，人们也追求富含多种保健功能的苹果醋饮料。在整个苹果醋发酵过程中，酵母发酵和醋酸发酵是保证果醋风味、口感的关键，也是果醋生产周期长短的关键。果醋的感官描述一直以来难以统一标准，因个体差异而变，而运用电子舌装置进行果醋感官描述性分析，以及结合电子鼻的应用，能更好地帮助果醋产品的研究，使酿造过程中的结果分析更加精确[31]。