食醋是我國傳統(tǒng)的釀造食品之一，是由多種成分組成的色、香、味具備的酸性調(diào)味品，而且富含功能成分，具有獨特的功能作用。傳統(tǒng)食醋釀造是一個多菌種混菌發(fā)酵過程，如今隨著釀醋優(yōu)良菌種的選育、釀醋代謝規(guī)律的揭示以及人們需求的增加，我國食醋生產(chǎn)技術(shù)獲得了較大的進(jìn)步，已由傳統(tǒng)釀造工藝發(fā)展為傳統(tǒng)釀造、純種液態(tài)發(fā)酵、純種固態(tài)發(fā)酵3種釀醋工藝并存的局面。食醋產(chǎn)品由于釀制原料和工藝條件不同，產(chǎn)品風(fēng)味各異，所以沒有統(tǒng)一的分類方法。但是隨著人們對食醋的認(rèn)識和需求的增長，食醋已由單純的調(diào)味品逐漸發(fā)展為保健、功能產(chǎn)品。
紫甘薯的營養(yǎng)價值
紫甘薯營養(yǎng)豐富，塊根淀粉含量占總重的18%，明顯高于其他普通的紅薯：每100g紫甘薯鮮薯含可溶性糖0.9g、粗蛋白2.6g、維生素C 17.5 mg128）。紫甘薯富含硒、碘、鈣、鋅等礦物質(zhì)元素，其含量高出小麥、玉米十幾倍；紫甘薯的高膳食纖維含量也使其躋身于目前最理想的健康食品行列。紫甘薯富含天然食用色素一花色苷，這賦予紫甘薯獨特的營養(yǎng)價值和保健功能。
花色苷保健功能特性顯著，具有很好的抗氧化、清除自由基、減輕肝功能障礙、抗突變等生理功能。韓國的學(xué)者通過小鼠實驗，研究紫甘薯花色苷對減輕由二甲基亞硝胺引起的肝臟炎癥的途徑，結(jié)果表明花色苷一方面能夠增加抗氧化酶和Nr2的表達(dá)，另一方面可以減輕由二甲基亞胺對肝臟的損害、達(dá)到減輕肝臟炎癥的目的29），又有研究發(fā)現(xiàn)紫甘薯花色苷對于二甲基亞胺導(dǎo)致的肝臟纖維化治療效果顯著，并提出紫甘薯花色苷療法，用于預(yù)防和治療肝臟纖維化[30，紫甘薯花色苷還具有抗突變性，Saigusa等[31）研究了生紫甘薯與熟紫甘薯抗突變性的差異，發(fā)現(xiàn)熟紫甘薯效果更好，并分析比較了兩種花色苷的組成，發(fā)現(xiàn)熟紫甘薯中?；ㄉ蛰^多，因此其抗突變性作用更大。此外，紫甘薯花色苷的抑菌作用、抗腫瘤作用、改善血糖等功能均十分顯著。由此可知，紫甘薯花色苷食用安全并具有很好的功能性。


試驗方法
原料預(yù)處理：選用新鮮、無病蟲害、無腐爛的紫甘薯，洗凈、晾干后切成3~5 mm薄片，于50 ℃熱風(fēng)干燥后粉碎，過60目篩，裝于塑料袋中4℃密封儲藏，備用；大米除雜后粉碎，過60目篩，裝于塑料袋中4℃密封儲藏，備用。
將提取花色苷后的紫甘薯渣以及大米粉按照料液比（g/mL）1：5比例加水，加熱糊化，然后按照表2-1將紫甘薯粉及大米粉（大米粉不經(jīng)過果膠酶糖化）糖化。
菌種活化條件：乳酸菌一級種子培養(yǎng)：250 mL三角瓶盛有100 mL一級種子培養(yǎng)基，于30℃靜置培養(yǎng)16h，得到一級種子液。耐酒精的乳酸菌二級種子培養(yǎng)：接入10%耐酒精乳酸菌一級種子到二級種子培養(yǎng)基中，于30℃靜置培養(yǎng)16h，得到二級種子液。
酒精發(fā)酵工藝優(yōu)化
發(fā)酵溫度試驗：接種活性干酵母菌0.2%（w/v），乳酸菌10%（w/v）于酵母菌-乳酸菌發(fā)酵液體培養(yǎng)基，發(fā)酵溫度分別為20 ℃.25 ℃.30 ℃、35 ℃發(fā)酵5d，測定發(fā)酵液酒精度和總酸含量。
酵母菌接種量試驗：接種活性干酵母0.1%，0.2%、0.3%和0.4%，乳酸菌10%于酵母菌-乳酸菌發(fā)酵液體培養(yǎng)基，置于30 ℃發(fā)酵5d，測定指標(biāo)。
糖化液體積比試驗：接種活性干酵母菌0.2%，乳酸菌10%于紫甘薯糖化和大米糖化混合液體積比7：3.6：4，5：5，4：6、3：7的發(fā)酵液體培養(yǎng)基中，置于30 ℃發(fā)酵5d，測定指標(biāo)。
糖化液體積比試驗：接種活性干酵母菌0.2%，乳酸菌10%于紫甘薯糖化和大米糖化混合液體積比7：3.6：4，5：5，4：6、3：7的發(fā)酵液體培養(yǎng)基中，置于30 ℃發(fā)酵5d，測定指標(biāo)。
乳酸菌接種時間試驗：接種活性干酵母菌0.2%于酵母菌-乳酸菌發(fā)酵液體培養(yǎng)基，分別在發(fā)酵的0h，12h.24 h.36 h、48h時接種10%的乳酸菌種子液，置于30 ℃發(fā)酵5d，測定指標(biāo)。
乳酸菌接種量試驗：接種活性干酵母菌0.2%，乳酸菌接種量分別為5%、10%、15%，20%于酵母菌-乳酸菌發(fā)酵液體培養(yǎng)基，置于30 ℃發(fā)酵5d，測定指標(biāo)。
發(fā)酵條件對酒精混菌發(fā)酵的影響
釀酒過程是一個酵母菌攝取原料中養(yǎng)分，通過體內(nèi)特定的酶系作用，將原料轉(zhuǎn)化為酒精的過程。在混菌發(fā)酵過程中，發(fā)酵條件通過調(diào)節(jié)微生物產(chǎn)酶能力及酶對底物的作用，從而影響微生物發(fā)酵活動13，1]。對于液態(tài)發(fā)酵而言，最重要的影響因素包括發(fā)酵溫度、接種量、發(fā)酵時間、營養(yǎng)水平等1溫度對酒精發(fā)酵影響較大，溫度低會致微生物酶活高峰期現(xiàn)較遲且酶活偏低，溫度高會使微生物產(chǎn)酶高峰提前出現(xiàn)，但易造成菌株過早老化、酶分泌量減少。本研究中30 ℃時發(fā)酵液酒精度和總酸含量最高。酵母菌為嗜溫性微生物，在適合的溫度下其體內(nèi)酶活較高，利于酒精產(chǎn)生，釀酒酵母發(fā)酵紫甘薯酒的最佳條件為產(chǎn)酒溫度為25~28 ℃、發(fā)酵7~8d160，本研究結(jié)果與其一致。有報道低溫下酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的低度酒，風(fēng)味較好，通過延長發(fā)酵時間可獲得同等的酒精度17，本研究酒精發(fā)酵階段為獲得適合醋酸發(fā)酵的酒精度，發(fā)酵時間長意味著所消耗的動力增加，考慮生產(chǎn)成本和周期，酵母菌發(fā)酵選用30℃條件發(fā)酵84 h。乳酸菌在適宜的條件下可利用水解的淀粉、糖蜜等碳源產(chǎn)生乳酸，本研究采用的從泡菜中分離到的耐酒精乳酸菌，在液態(tài)混菌酒精發(fā)酵階段其最適發(fā)酵溫度為30 ℃.
液態(tài)混菌發(fā)酵選用的活性干酵母，具有發(fā)酵穩(wěn)定性高和產(chǎn)酒率高的特點1819，。接種量對微生物生長及產(chǎn)物的積累具有重要影響，接種量過大會使菌體生長過快、過稠，造成營養(yǎng)基質(zhì)缺乏或溶解氧不足而不利于生長[20），本試驗中酵母菌接種量在0.2~0.3
%時酒液達(dá)到較高的酒精度；總酸含量的高低主要受乳酸菌產(chǎn)酸的影響，酵母菌接種量的增加不利于發(fā)酵液總酸的提高，當(dāng)酵母菌接種量為0.4%時，總酸含量最高。
糖化液體積比不同導(dǎo)致初始發(fā)酵液營養(yǎng)物質(zhì)含量不同，從而影響微生物的發(fā)酵。本研究結(jié)果表明：大米糖化液添加比例降低，酒精度隨之降低，這是由于大米糖化液所含的還原糖類物質(zhì)多，利于酵母菌代謝產(chǎn)酒精；乳酸菌與酵母菌最適碳源水平不同，碳源和氮源含量過高或者過低，均可抑制乳酸菌體內(nèi)酶的活性，導(dǎo)致產(chǎn)酸較少。
當(dāng)紫甘薯糖化液和大米糖化液比例為5：5時，乳酸菌產(chǎn)酸所需的營養(yǎng)適宜，產(chǎn)酸高。乳酸菌在酒精發(fā)酵階段第0h、12h、24h時接入對酒精產(chǎn)量的影響不顯著，因為此時酵母菌處于自身生長階段，而在第36h接種時，酵母菌生長處于穩(wěn)定階段，接入乳酸菌打破了酵母菌生長的動態(tài)平衡，導(dǎo)致酒精含量顯著降低；同時隨著乳酸菌接種時間的延后，發(fā)酵液中總酸含量隨之減少，可能原因是發(fā)酵總時間相同，延遲接種相當(dāng)于乳酸菌發(fā)酵時間減少，從而導(dǎo)致總酸含量降低。乳酸菌接種量對酒精度影響顯著，乳酸菌接種量過大，與酵母菌形成競爭性抑制，發(fā)酵液酒度低、酸度高；乳酸菌接種量小，酵母菌成為優(yōu)勢菌株，發(fā)酵液酒度高、酸度低。在酵母菌發(fā)酵0h接種10%的乳酸菌可使酵母菌與乳酸菌達(dá)到共生的狀態(tài)，積累較多的代謝產(chǎn)物。