山药皮是山药系列产品的废弃物,我国山药利用率很高,加工产品丰富多种,而山药皮的再利用一直未得到重视,仅少量作为饲料添加。山药皮具有养胃补气、清肺解渴等功效,针对脾虚而饭量少、肺虚而常咳嗽的症状具有一定的疗效,且资源丰富、价格低廉,极具开发利用潜质。探究山药皮醋及其饮料的开发具有经济和环境的双重利益。本试验首先对山药皮活性成分提取的因素水平及其含量大小进行测定,再对酶解后的山药皮进行酒精发酵以及醋酸发酵,进一步探究澄清方法,最终制备山药皮成品醋及醋饮料。研究结果如下:(1)对山药皮中有效活性成分提取条件及含量进行分析,可知:(1)山药皮中的多糖在料液比例为1:20,提取温度为80℃,提取时间为3h的试验条件下得到的粗多糖含量最高,运用标准曲线方法处理山药皮粗多糖,在此提取试验条件下,山药皮中多糖提取率达到6.51%。(2)山药皮中黄酮在山药皮粉与乙醇溶液提取剂的比例为1:20,提取温度为60℃,提取时间为2h,乙醇体积分数为70%的试验条件下得到的黄酮含量最高,由标准曲线得到的回归方程计算得知山药皮中黄酮提取率达到1.15%。(2)先测定山药皮中还原糖的含量为2.15%。由于山药皮中含有一定量的淀粉物质,本研究致力于将淀粉物质分解为还原性糖,为下一步的酒精发酵提供碳源和能量。本试验利用淀粉酶酶解淀粉成葡萄糖的原理,探究α-淀粉酶对山药皮粉的液化效果。首先对各影响因素进行单因素试验探究因素的适宜水平,然后再通过正交试验对单因素试验结果进行优化处理,可知:在(山药皮粉)料液(蒸馏水)比例为1:2,液化温度为65℃,α-淀粉酶加入量占总山药皮液比例为0.15%,液化时间为2.5h,溶液pH值为6的条件下进行淀粉液化处理,溶液中还原糖含量可达到4.98%,山药皮中淀粉能较完全的液化。(3)在山药皮液化后的基础上,向山药皮液中加入糖化酶,对山药皮中的淀粉进一步糖化处理,以山药皮液中还原糖的含量变化为指标,可知:在糖化酶加入量占总山药皮液比例为0.1%,糖化温度为65℃,糖化时间为2h,溶液pH值为4.5的条件下进行糖化处理,溶液中还原糖含量可达到9.64%,为下一步酒精发酵和醋酸发酵提供了充足碳源。(4)选取saflager S-23、安琪葡萄酒酵母、丹宝利酿酒高活性干酵母三种酵母分别对山药皮液进行酒精发酵,以酒精度为评价指标,优选出saflager S-23为最佳发酵酵母。分别对发酵温度、saflager S-23酵母添加量、pH值三个因素做单因素试验,在得到三个因素发酵的适宜范围后进一步做正交优化试验,确定了在发酵温度为32℃、酵母添加量为1.2g/L、pH值为4.0的条件下进行酒精发酵,得到山药皮酒,酒精度可达到7.5%(V/V)。(5)对山药皮酒进一步进行醋酸发酵,分别对醋酸菌接种量、发酵温度、pH值三个因素做单因素试验,在得到三个因素醋酸发酵的适宜水平范围的基础上,进行正交优化试验,确定了在发酵温度为30℃、醋酸菌接种量为10%、pH值为5的条件下进行醋酸发酵,得到酸味适宜,口感醇厚的山药皮醋,酸度可达到5.19g/100mL。(6)分别选取硅藻土、壳聚糖对山药皮醋进行澄清处理,通过比较测得的透光率大小,可知:在硅藻土添加量为0.4%时,透光率最高,澄清效果最佳,得到棕褐色澄清的山药皮醋成品。(7)为了进一步丰富醋饮料产品市场种类,在山药皮醋的基础上,添加白砂糖和柠檬酸进行调配,运用单因素试验法和正交优化实验法确定各成分添加量为:山药皮醋12%、白砂糖9%、柠檬酸0.15%。