张彩凤

（衡水学院生命科学学院 河北 衡水 053000）

葡萄皮渣作为葡萄酒的副产物，含有大量的多酚单宁等营养物质，具有抗癌、美容美白、减缓疲劳、抗氧化等功效。将皮渣作为原料酿造果醋，一是其作为果实的下脚料能赋予果醋独特的果色果香；二是其本身含有大量的营养物质，可提供良好的保健功效。

1 材料与方法

1.1 单因素试验

1.1.1 发酵时间的影响。取葡萄皮渣置于锥形瓶中，加入3 ～4 倍的蒸馏水，接入活化后的醋酸菌。在32 ℃条件下进行发酵，根据GB/T 12456-2008 中的方法检测发酵时间分别为4 d、5 d、6 d、7 d、8 d 时皮渣醋的总酸含量。

1.1.2 接种量的影响。同上，锥形瓶发酵，醋酸菌接种量分别为2%、4%、6%、8%、10%。在32 ℃条件下，根据发酵时间单因素结果确定发酵时间，检测各醋中的总酸含量。

1.1.3 发酵温度的影响。同上，锥形瓶发酵，分别在发酵温度为28 ℃、30 ℃、32 ℃、34 ℃、36 ℃条件下，根据以上单因素试验结果确定接种量和发酵时间，检测总酸的含量。

1.2 优化工艺设计试验。以时间(X1)、接种量(X2)和温度(X3)为影响因素，以醋样的总酸含量为指标，运用响应面法设计试验，对果醋的制作工艺进行优化。水平编码见表1。

表1 工艺优化试验水平编码

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 发酵时间对于总酸含量的影响。从图1 可以看出，随着发酵时间的延长，葡萄皮渣醋的总酸呈现出先增加后降低的趋势，并且在发酵的第7 d 时总酸达到最大值4.20 g/100 ml。该现象与梁朔等[1]采用沪酿1.01 发酵醋时总酸度的变化趋势相近。

图1 不同发酵时间下总酸的变化

2.1.2 接种量对于总酸含量的影响。从图2 可以看出，随着接种量的增加，葡萄皮渣醋的总酸呈现先增加后降低的趋势。接种量不足8%时，二者呈现正相关关系，随着接种量的增加总酸含量逐渐增加，接种量为8%时总酸达到最大值，为4.0 g/100 ml。该结果与王彦安等[2]对醋酸发酵过程中得到的接种量对总酸含量影响的结论相近。

图2 不同接种量下总酸的变化

2.1.3 发酵温度对于总酸含量的影响。从图3 可以看出，发酵温度的增加使得葡萄皮渣醋的总酸呈现出先增加后减少的趋势。在32 ℃时，总酸达到最大值，为5.0 g/100ml。分析原因，发酵的温度影响了菌种活性，抑制了醋酸菌的活性，不利于醋酸积累[3～4]。此现象与杨清香等[5]的试验结果一致，即发酵温度的增加使得总酸呈现先增加后减少的趋势。

图3 不同发酵温度下总酸的变化

2.2 葡萄皮渣醋的工艺优化结果。根据软件Design-Expert 8.0.6 对单因素试验结果的分析可知：X1为7 d，X2 为8%，X3 为32 ℃时进行发酵，得到的总酸数值最大。在最佳的制作工艺条件下，测得总酸的最大值是4.63 g/100 ml。分析各因素交互作用响应面图(图4 ～6)，得到发酵时间和接种量二者的交互作用影响总酸的程度超过了二者单因素对于总酸的影响。且发酵温度对于总酸的影响要强于发酵时间和接种量对于总酸的影响。

图4 发酵时间和接种量的交互作用

图5 发酵时间和发酵温度的交互作用

图6 接种量和发酵温度的交互作用

2.3 抗氧化活性研究结果。由图7 和图8 可知，体积浓度的大小影响着自由基清除能力的强弱。体积浓度在一定范围内，DPPH 自由基和羟自由基的清除能力与其呈同增关系。此结论表明了葡萄皮渣醋具有良好的DPPH 自由基清除能力和羟自由基清除能力，而且要比葡萄醋和苹果醋的自由基清除能力略强。Sakanaka 等[6]的研究结论也说明醋样中富含多酚类物质的果醋，其自由基清除能力要强于苹果醋。

图7 DPPH 自由基清除率变化图

图8 羟自由基清除率变化图

3 结论与讨论

根据三个单因素试验的数据，采用Design-Expert 8.0.6 软件进行3 因素3 水平的响应面分析，得到结论：在发酵时间为7 d，接种量为8%，发酵温度为32 ℃时，总酸的含量在三种因素的交互影响下可达到最大值，此条件可作为葡萄皮渣醋醋酸发酵工艺过程的最佳工艺条件。在一定体积浓度范围内，DPPH自由基清除能力和羟自由基清除能力均随着体积浓度的增加而增强。葡萄皮渣醋具有更强的抗氧化能力，较强的抗氧化活性则能够提供更好的保健功效。