发酵型桑椹果醋是以桑椹为主要原料,经酒精发酵和醋酸发酵酿造而成的饮料用基醋。由于在醋酸发酵阶段,受氧气、酶等因素的影响,桑椹花色苷损失严重,导致最终加工得到的桑椹果醋花色苷含量较低、色泽黯淡。针对这一问题,本课题提出了加工富含花色苷桑椹果醋的新思路,即通过将桑椹酒中的花色苷与酒精进行分离,再以分离得到的酒精液为原料进行醋酸发酵,可避免因醋酸发酵氧化导致的花色苷损失。基于该研究思路,本课题设计的桑椹果醋加工工艺为以桑椹为原料,经酶解、酒精发酵等工序得到桑椹酒,采用真空脱醇技术对桑椹酒进行处理得到浓缩桑椹发酵液和酒精液,进而采用液态深层半连续发酵工艺对蒸出的酒精液进行醋酸发酵得到高酸度酒精醋,最终将浓缩桑椹发酵液和高酸度酒精醋进行调配得到富含花色苷的桑椹果醋。本课题针对上述工艺中影响花色苷含量、醋酸发酵产酸量和产酸速率的关键技术进行了研究。主要研究内容和结果如下:(1)以桑椹出汁率和花色苷溶出量为考察指标,比较PC-3果胶酶、酸性果胶酶和EX-V果胶酶对桑椹的酶解效果,筛选出EX-V为较佳果胶酶。以花色苷溶出量为指标,在单因素试验基础上,采用响应面法建立了其与桑椹酶解工艺参数之间的数学模型并优化得到最佳酶解参数,考虑到实际生产时参数的可操作性,调整最佳酶解参数为酶添加量0.048 g/kg、酶解温度45.6℃、酶解时间1.25 h。该条件下的桑椹花色苷溶出量是对照组的1.54倍。(2)以江苏镇江地区高酸度食醋发酵液为菌源,筛选得到一株高产酸菌株HSMC-9(保藏编号为CCTCC NO:M 2017563),经鉴定其属于Gluconacetobacter entanii。此外,探究了增殖培养基和初始发酵培养基中乙醇、乙酸浓度对菌株HSMC-9生长和醋酸发酵的影响,结果表明增殖培养基乙醇、乙酸浓度分别为2%(v/v)、0%(v/v)时,菌株生长最快;初始发酵培养基乙醇、乙酸浓度分别为4%(v/v)、1%(v/v)时,该菌株发酵性能较佳。在上述优化得到的较佳条件下,采用分段补料方式初步测试菌株HSMC-9发酵性能,发现该菌株产酸速率达2.72 g/(L·h),发酵至32.42 h发酵液总酸达到98.30 g/L(以乙酸计,下同),发酵性能较佳,适合用于生产高酸度醋。(3)使用CM 50低温真空浓缩机,在真空度0.096 MPa,蒸发温度28℃,热水温度45℃、冷水温度8℃的操作参数下对桑椹酒进行脱醇处理,通过研究该过程中桑椹酒花色苷保留率和乙醇残留率变化规律,确定了较佳脱醇处理时间为20 min,并在该条件下对桑椹酒脱醇处理效果进行验证,经计算得到浓缩桑椹发酵液花色苷保留率为99.5%,乙醇残留率为5.0%,达到了预期脱醇效果。(4)通过探究搅拌转速、通气量、补料策略对启动发酵的影响,确定了启动发酵较佳的操作方案。以发酵液溶氧量为考察指标,得到了较佳的搅拌转速控制方案;以醋酸菌产酸速率和最终酸度为考察指标,得到的较佳通气量为0.8 vvm;依据菌株HSMC-9生长曲线和产酸速率变化曲线,得到的较佳补料策略为在启动发酵阶段共进行四次补料操作,其补料时机为发酵12 h时进行第一次补料,当总浓度和总酸差值在10~15时进行第二次补料,当两者差值小于10时进行第三次和第四次补料,其补料速率依次为40、50、35、30 mL/(L·h)。另外,研究了菌株HSMC-9在分割发酵阶段醋酸发酵情况,发现该菌株产酸速率维持在1.62~2.44 g/(L·h)、发酵液总酸维持在96.0 g/L,适合应用于采用液态深层半连续发酵工艺生产高酸度醋。(5)通过分析酸度对桑椹果醋花色苷稳定性、抗氧化性、色泽和感官品质的影响,确定了桑椹果醋较佳酸度为50 g/L。(6)将浓缩桑椹发酵液、酒精醋和水按照9:17:7的比例进行调配,得到酸度为50.9 g/L的桑椹果醋,其色泽鲜艳、总花色苷含量为752.8 mg/L,较采用传统工艺加工得到的桑椹果醋提高了1.09倍。