试验设计 原料：西瓜；低聚木糖；蜂蜜；蔗糖；稳定剂；柠檬酸。 工艺流程：
发酵剂的制备：①酒母的制备：将活性干酵母以10%浓度加入5%的白砂糖溶液中，搅拌均匀，每隔5~10 min搅拌1次，温度为28~30℃，15~20 min即可，使处于休眠状态的酵母恢复活性。②醋母的制备：将醋酸菌接种到1%葡萄糖、1%的酵母膏、碳酸钙2%，2%~3%的95%乙醇、2%的琼脂配成的斜面培养基上，于30~32℃下振荡培养72 h；再接种到0.3%的葡萄糖、1.0%的酵母膏、4%的无水乙醇配制的液体培养基中，在30~32℃下培养2 d，通风量为1：0.02，如此重复1次，培养液经检查无菌后即可作为醋母使用。 西瓜汁发酵汁的制备：选优质无病虫害，无腐烂的成熟新鲜西瓜，用清水冲洗西瓜表皮的泥沙、灰尘和微生物，再用0.01%~0.02%高锰酸钾溶液浸泡消毒，再将瓜一分为二，挖出瓤，置于打浆机中，打浆后经100目筛滤去杂质，取其汁液，将西瓜汁用蔗糖调整糖度到18°Bx，过滤的西瓜汁采用121℃、3 s超高温瞬时杀菌法进行杀菌。 酒精发酵：杀菌后的西瓜汁中接入10%活化好的酵母培养液，酒精发酵在密闭容器中进行，温度保持在28~32℃，发酵7 d，每天测1次酒精度，当酒精含量达到8.0%，残糖量0.5%~0.8%时转入醋酸发酵，酒精发酵结果见表1，由表1可知，前2 d是酿酒酵母的适应期和繁殖的过程，耗糖较缓慢，菌体繁殖快，但发酵慢；第3~5天是发酵期，糖耗最大，酒精含量上升迅速，发酵速度快；第6~7天发酵基本趋于平缓。
醋酸发酵：当西瓜汁醋中酒精度达到8%以上时，用蔗糖调整其糖度为3%，按10%比例加入经扩大培养好的醋酸菌，在30~33℃、150 rpm的摇床上进行醋酸发酵3~4 d，测定醋酸含量，经测定（以醋酸计）总酸量达6.0%以上且酸度不再上升时终止醋酸发酵，醋酸发酵结果见表2。
后熟：发酵完毕的西瓜汁醋经过过滤，贮存在密闭的容器中2~3周，目的是通过分子间的聚合作用，使有机酸和醇类结合成芳香酯类，使西瓜汁醋具有醇厚的果醋味。 调配：按配方比例称取低聚木糖、蜂蜜、柠檬酸、稳定剂等，加入适量水充分溶解，经过滤后与西瓜汁醋酸发酵液在调配罐中进行混合调配。 精滤、灌装、杀菌、冷却：将调配好的西瓜汁醋酸饮料进行脱气，脱气压力为0.05 MPa。脱气后立即以135℃、3 s进行瞬时灭菌，在92~95℃左右灌入充分洗净，瓶温在60℃的玻璃瓶，迅速封盖，然后送入杀菌机，以95℃杀菌30 min，然后采用冷水喷淋法冷却至室温。 试验结果 （1）酒精发酵及醋酸菌发酵条件的确定 pH值的确定：取8份汁液，将糖度调至18°Bx，分别调整各组的pH值，接入100 mg/kg的活化酵母，在28℃下发酵36 h，然后测定残糖量。 由表3可知，酵母适宜的pH是3.0~5.0，从抑制细菌及其他微生物考虑，将发酵液pH定为3.5。
酒精度的确定：取8份汁液，将酒精度调至表4所示，接入10%醋酸菌，35℃培养 72 h 后测定酸度。 由表4可知，在一定酒精度范围内，醋酸的产生与酒精度成正比，酒精度数越高所得到的醋酸量就越高，因此，将酒精度控制在6°以上。  发酵温度的确定：将汁液糖度调整至18°Bx，在pH 3.5下发酵48 h后测定残糖量；调整酒精度至6°，在通风量1：0.02体积比下发酵72 h后测定酸度变化。 由表5可知，适宜的发酵温度范围应在28~36℃之间，在综合发酵速度及其风味物质的形成，则将酵母发酵温度控制在30℃，醋酸菌在34~36℃之间所得醋酸量较高。
（2）正交试验设计 通过单因素变量试验确定，以色香味为指标，对低聚木糖西瓜汁醋酸饮料的配方影响较大的因素有：西瓜汁醋酸发酵液用量、低聚木糖用量、酒母用量、醋母用量，采用4因素3水平正交试验L9（34），其试验结果见表6和表7。 由表7可知，对西瓜汁醋饮料的品质起决定因素的主次顺序为：醋母用量→西瓜汁醋酸发酵液用量→酒母用量→低聚木糖用量，最佳条件为A3B2C2D3。
（3）低聚木糖西瓜汁醋饮料产品的质量标准 感官指标：外观色泽呈淡红色，无须添加任何色素，肉眼无可见外来杂质；具有该品应有的香气，即有醋和西瓜固有的风味；酸甜爽口无异味；澄清透明，无沉淀，无悬浮物。 理化指标：总酸（以醋酸计）：0.40%~0.50%，糖度：>7°Bx，pH 4.0~4.3。 微生物指标：细菌总数<100个/g，大肠菌群<6个/100 g，致病菌：不得检出。 卫生指标：铅（以Pb计，mg/kg）<1.0，砷（以As计，mg/kg）<0.5，铜（以Cu计，mg/kg）<5.0。 试验结论 以低聚木糖、西瓜汁和蜂蜜为主要原料，发酵制成西瓜醋酸饮料，较佳配方为：西瓜汁醋酸发酵液40%、醋母8%、酒母1.0%、低聚木糖0.12%，制成的饮料澄清透明，口味纯正，酸甜适中爽口，风味浓郁，营养丰富，并含有醋酸发酵过程微生物的代谢产物和低聚木糖，具有降血压、降糖、降血脂、控制体重、预防心血管疾病等功能，是一种天然保健饮料。 参考资料： 胥学峰.低聚木糖西瓜醋酸饮料的研制[J].北方园艺,2009(06):209-211. |
