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菠萝蜜是一种珍贵的热带水果,其果肉香气浓郁,是生产果醋的优质水果。本研究以菠萝蜜为原料,通过醋酸菌选育和产酸关键酶特性及发酵工艺研究,研制出符合相关国家标准和绿色食品标准的菠萝蜜果醋产品,以期为菠萝蜜果醋的产业化发展提供理论基础。研究内容与结果如下:(1)菠萝蜜果醋发酵醋酸菌的选育与鉴定。通过富集培养、生理生化试验、16S r DNA分子生物学鉴定和发酵性能比较。从菠萝蜜果醋醋醪中分离鉴定出5株醋酸菌,其中菌株Aa941发酵性能最佳。连续发酵96 h,其最大产酸量和最大醇酸转换率分别为38.70 g/L和74.85%。其耐乙醇和耐高温性能优于商业菌株As1.41,所以选用Aa941醋酸菌作为菠萝蜜果醋发酵菌种。(2)初始醋酸浓度对Aa941醋酸菌及其产酸关键酶的影响。在0%～2.0%的初始醋酸浓度内,随着初始醋酸浓度的上升,Aa941醋酸菌生长量、产酸量、乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)酶活性等随之上升。当初始醋酸浓度超过0.5%时,其生长量、产酸量、ADH和ALDH酶活性逐渐降低,生长和产酸稳定期明显延后。该菌adh基因转录水平与初始醋酸浓度呈正相关,与ADH酶活性呈负相关,而aldh基因转录水平则相反。(3)初始乙醇浓度对Aa941醋酸菌及其产酸关键酶的的影响。在2.0%～10.0%的初始乙醇浓度内,随着初始乙醇浓度的上升,Aa941醋酸菌的生长量、产酸量、ADH和ALDH酶活性等随之上升,当初始乙醇浓度超过4.0%时,其生长量、产酸量、ADH和ALDH酶活性逐渐降低,生长和产酸稳定期明显延后。该菌adh基因转录水平与初始乙醇浓度呈正相关,与ADH酶活性呈负相关,而aldh基因转录水平则相反。(4)发酵温度对Aa941醋酸菌及其产酸关键酶的影响。在25～37℃发酵温度内,随着发酵温度的上升,Aa941醋酸菌的生长量、产酸量、ADH和ALDH酶活性等随之上升,当发酵温度超过31℃时,其生长量、产酸量、ADH和ALDH酶活性逐渐降低,生长和产酸稳定期明显延后。该菌adh、aldh基因转录水平与发酵温度呈负相关,与ADH、ALDH酶活性呈正相关。(5)菠萝蜜果醋发酵工艺的优化。通过单因素和响应面设计优化试验,进行菠萝蜜果醋发酵工艺优化,以选育的Aa941醋酸菌为发酵菌种,其最佳发酵工艺为:醋酸菌接种量为11%,发酵温度为32℃,初始酒精度为5%,初始p H 3.3,在该条件下产酸量为44.20±0.41 g/L。(6)菠萝蜜果醋香气成分分析。通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)结合电子鼻技术分析,共鉴定出菠萝蜜果醋68种香气成分,其中酯类19种(32.53%)、醇类13种(17.77%)、酸类15种(37.02%)、酚类1种(0.06%)、醛类6种(4.36%)、酮类3种(0.43%)、萜烯类6种(0.99%)、烷烃类1种(0.07%)、其他4种(1.06%)。香气成分中,主要有乙酸(26.15%)、乙酸异戊酯(12.78%)、异戊醇(11.01%)、乙酸乙酯(10.99%)、苯乙醇(4.72%)、正癸酸(3.61%)、苯甲醛(3.34%)、乙酸苯乙酯(3.12%)、辛酸(3.08%)、甲醚(3.05%)、异戊酸(1.31%)、月桂酸乙酯(1.07%)。(7)菠萝蜜果醋产品质量分析。通过产品质量分析,菠萝蜜果醋的感官、理化和微生物指标均符合国家标准和农业行业标准要求。同时具有独特而浓厚的菠萝蜜果香和醋香,有发酵醋的典型特征。