铁皮石斛醋的酿造及功能研究

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铁皮石斛作为药食同源类植物,含有多糖、石斛碱、酚类物质等活性成分,在我国具有悠久的药用历史。醋是一种酸性的健康食品,被广泛用作调味品或制成饮料直接饮用,其自身具有降血糖、抑菌、抗疲劳等功效。将二者相结合,既能更好地发挥醋的保健功效,又能为铁皮石斛产品多元化发展提供一定的依据。本文以铁皮石斛为原料,采用超声处理铁皮石斛鲜榨浆液以提高其多糖含量。以超声处理后的铁皮石斛浆和大米糖化液为原料利用酵母菌与植物乳杆菌共同酒精发酵,并以混菌发酵酒醪分别采用固、液态两种不同方式进行醋酸发酵,探究发酵过程理化指标变化,并对两种铁皮石斛醋的品质、风味以及功能特性进行分析。主要研究内容和结论如下:(1)采用超声处理提高铁皮石斛浆的多糖含量。在单因素试验的基础上,以铁皮石斛浆的多糖含量为指标,通过正交试验确定了超声处理的最佳工艺条件:超声功率400 W,超声温度70℃,处理时间30 min,在此条件下铁皮石斛浆液中多糖含量为3.05 g/L,较未经超声处理的样品增加了30.9%。(2)对混合菌种酒精发酵以及不同醋酸发酵工艺的工艺参数进行优化并对发酵过程理化指标变化进行探究。通过单因素试验得出最适铁皮石斛浆液添加量为50%。以发酵液中酒精度和乳酸含量为指标,在单因素试验的基础上通过正交试验确定了酒精发酵最佳工艺参数:酵母菌接种量0.1%,乳酸菌接种量4%,发酵温度30℃,此条件下发酵液酒精度为8.07%vol,乳酸含量为9.21 g/L。醋酸发酵单因素试验表明,初始酒精度为7%vol、醋醅含水量为70%时所对应的发酵体系中总酸含量最高。固态、液态两种发酵方式所酿铁皮石斛醋的总酸含量分别为5.21 g/100 m L和4.98 g/100 m L,固态法石斛醋的不挥发酸、总酚和多糖含量均显著高于液态法石斛醋。(3)对单一菌种发酵、混合菌种发酵、固态发酵铁皮石斛醋和自酿米醋中有机酸、风味物质以及感官评价进行对比分析。结果表明,植物乳杆菌的引入能够显著提高铁皮石斛醋的乳酸含量,增加风味物质种类,降低酸类挥发性成分的相对含量,对食醋香气和滋味具有积极贡献;固态发酵方式有利于提升醋中除乙酸外的多种有机酸含量,并能显著增加风味物质种类,在香气、滋味和色泽方面的感官评分均高于另外两种铁皮石斛醋;铁皮石斛作为食醋发酵原料对醋液风味物质组成影响较小,但能够在一定程度上提高乳酸含量。(4)探究液态法石斛醋发酵过程中多糖、总酚含量以及抗氧化活性变化。结果表明,多糖含量呈现下降趋势,总酚在酒精发酵过程有所上升,醋酸发酵结束后略微下降,抗氧化活性总体增强。与单一菌种发酵相比,植物乳杆菌的引入能够提高发酵液中的多糖和总酚含量,并能提高其DPPH自由基清除能力和还原能力,但对羟基自由基清除能力的影响较小。(5)以市售白醋、苹果醋、陈醋为对照,对铁皮石斛醋抗氧化、降血糖和抑菌功效进行对比分析。结果表明,液态法石斛醋抗氧化活性高于市售白醋,与苹果醋较为接近;固态法石斛醋与陈醋的抗氧化活性相近,且远高于另外三种食醋。陈醋的降血糖功效略高于固态法石斛醋,液态法石斛醋与苹果醋各有优劣,但都显著高于白醋。抑菌试验表明,固态法石斛醋对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有较好的抑制作用,其对金黄色葡萄球菌的抑制作用高于白醋、液态法石斛醋和苹果醋,与陈醋差异不显著;液态法石斛醋对两种细菌同样具有一定的抑制作用,其抑制效果普遍低于陈醋和白醋,高于苹果醋。
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