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板栗红枣果醋醋酸发酵工艺及风味成分分析

更新时间:2009-03-28

0 引言

板栗素有“干果之王”之称,主要分布于东亚、东南亚国家[1-2],营养价值丰富,富含淀粉、蛋白质、多种维生素、不饱和脂肪酸和黄酮,具有养胃健脾,预防高血压、冠心病等功效[3-4]。近年来,中国板栗产量增长速度维持在10%左右,但板栗种植业中“丰产不丰收”和“卖栗难”的现象仍然存在,甚至有些板栗严重积压造成了板栗资源的浪费,而且板栗采摘后易发生虫害和腐败从而导致贮藏困难,严重打击了栗农的积极性[5]。因此,加强对板栗的深加工,开发出具有一定科技含量、受消费者喜爱的板栗新产品是解决该问题的一种有效方法。目前,国内市场上商品化的板栗基本为初加工产品,如板栗罐头、板栗粉和板栗糕等,并未受到消费者喜爱[6]。为了丰富板栗深加工产品的品种,加快板栗深加工产品的商业化步伐,有科研人员已经对板栗资源进行深度开发,如制成板栗乳饮料[7]、板栗糯米酒[8]等。

果醋是由果品原料或果汁经酵母菌乙醇发酵和醋酸菌醋酸发酵酿制而成的一种富含营养且风味优良的酸性调味品。果醋不仅具有食醋的营养功能,还具有果醋特有的保健功能,如促进新陈代谢、降低血压等[9-10]。目前,新型果醋的研发成为国外食品开发的热点,如开发的苹果醋、葡萄酒醋、麦酒醋等[11],中国也加大了对果醋的研发和生产力度,如红枣果醋[12]、山楂果醋[13]、蜜柑果醋[14]等,但关于板栗红枣复合果醋的研究尚未见报道。因此,本研究以板栗为主料,红枣为辅料,研究板栗红枣果醋的液态醋酸发酵工艺,分析果醋中游离氨基酸成分,并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS),对果醋挥发性成分进行分析,以期为板栗红枣果醋研发及其工业化生产提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

市售板栗、红枣;酿酒酵母;醋酸菌;耐高温淀粉酶(30 000 U)、糖化酶(100 000 U)、果胶酶(30 000 U)购自湖南泓鹰翔生物工程有限公司;酵母粉购自奥博星生物科技有限公司;其余试剂均为分析纯。

Agilent 7890A气相色谱仪,美国Agilent公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS的SPME萃取头,美国Supelco公司;Agilent 5975C质谱仪,美国Agilent公司;Agilent HP1100色谱仪,美国Agilent公司,恒温摇床,太仓市强乐实验设备有限公司;RHB80糖度计,石家庄泰斯特仪器设备有限公司;HH-S4型电热恒温水浴锅,北京科伟永兴仪器有限公司。

酵母菌种子培养基:葡萄糖20 g,蛋白胨20 g,酵母粉10 g,水1 000 mL。

1.3.5 数据处理

醋酸菌种子培养基:葡萄糖10 g,酵母粉10 g,无水乙醇30 mL,水1 000 mL。

1.2 板栗红枣果醋制备流程

板栗红枣果醋的制备流程如图1所示。将板栗进行清洗、煮熟、剥皮、加水打碎等一系列处理,将红枣进行清洗、去核、加水打碎处理,板栗浆和红枣浆按体积比10∶1混合,按质量比1 000∶1加入果胶酶后50 ℃水浴2 h。将混合匀浆按质量比100∶1加入淀粉酶后90 ℃水浴50 min,之后再按质量比100∶1加入糖化酶55 ℃水浴30 min。酶解之后用纱布进行过滤,取上清液调糖度并115 ℃灭菌10 min。灭菌后,先后进行乙醇发酵和醋酸发酵,对醋酸发酵后的发酵液过滤,制得发酵成品。

  

图1 板栗红枣果醋的制备流程

1.3 试验方法

1.3.1 种子液的制备

醋酸菌:将醋酸菌接种于醋酸菌种子培养基中,在28 ℃的培养箱中120 r/min培养48 h,得到醋酸菌种子液。

酵母菌:将酵母菌接种于酵母菌种子培养基中,在30 ℃的培养箱中静置培养24 h,得到酵母菌种子液。

1.3.2 醋酸液态发酵工艺优化

纳税评估属于柔性执法范畴,对纳税人的威慑力存在明显不足。刚开始构建评估体系时由于出现执法机构、程序及文书不确定,评估人员对工作定位不准确,有些纳税人不配合甚至拒绝提供资料等问题,评估人员在调查的过程中遇到很多阻碍。在纳税评估实践中,指导纳税人自查多于进行评估核查,纳税评估最终成果就是要让“纳税人自己解决自己纳税遵从风险”,文书要体现信息采集、疑点分析、实地核查、自查自纠这样一个过程和纳税评估内在的逻辑关系。但同时评估文书又要兼备法律效力,否则纳税人不配合评估的有关工作,评估人员在到户核查时经常会遇到文书该不该发、该怎么发的问题。

设定发酵温度分别为24 ℃、26 ℃、28 ℃、30 ℃和32 ℃,发酵时间分别为1 d、2 d、3 d、4 d、5 d、6 d和7 d,接种量(体积分数)分别为4%、6%、8%、10%和12%,初始乙醇体积分数分别为4%、6%、8%、10%和12%,研究以上4种单因素对醋酸发酵的影响。

1.3.3 挥发性成分的测定

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)对果醋中挥发性成分进行分析。

量取5 mL板栗红枣果醋于10 mL钳口样品瓶中,加入2 g NaCl,聚四氟乙烯隔垫密封,在磁力搅拌器上加热至60 ℃,平衡30 min后,采用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头顶空吸附40 min,萃取头取出后插入气相色谱进样口,于250 ℃解吸3 min。

色谱条件:DB-WAX毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度为250 ℃。升温程序:30 ℃保持3 min,以5 ℃/min升至90 ℃,以10 ℃/min 升温至240 ℃保持7 min。载气(He):流速0.8 mL/min,分流比30∶1。

表3为初始乙醇体积分数对醋酸发酵的影响。醋酸菌以乙醇为原料合成醋酸,因此初始乙醇体积分数对醋酸产量的影响较大。如表3所示,随着初始乙醇体积分数的升高,酸度不断升高,在8%时达到最大值。随着初始乙醇体积分数的继续升高,酸度不增反降,这是因为醋酸菌对于乙醇有一定的耐受界限,在耐受界限范围内,酸度会随着初始乙醇体积分数的升高而不断升高,当超过了耐受界限,醋酸菌的生长繁殖会受到乙醇的抑制,从而导致产酸量降低。因此,醋酸发酵最适初始乙醇体积分数为8%。

数据采用NIST和Wiley图谱库检索进行定性分析,单个化合物的相对含量用其峰面积相对总峰面积的百分比来表示。

就在宝刚爹杨五六摔断脚的头一年,宝玉爹创造了一个奇迹,不光是白家湾,就是沿东洞庭湖一线方圆几十里,许多人都知道了一个名叫白宝玉的男孩。

1.3.4 游离氨基酸的测定

样品预处理:精确吸取样品5 mL,加入等体积的质量分数为10%的磺基水杨酸沉淀2 h,过滤,吸取一定量于10 000 r/min离心15 min。取一定体积的上清液调pH至2左右,定容至50 mL,用0.45 μm微膜过滤至样品杯中上机测定。

Agilent HP1100高效液相色谱仪,装配C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),邻苯二甲醛(C8H6O2)自动柱前衍生化反应。流动相组成为A:20 mmol醋酸钠溶液(pH=7.2);B:V(A)∶V(甲醇)∶V(乙腈)=1∶2∶2。梯度洗脱:V(A)∶V(B)在0~17 min从100∶0到50∶50,在17~20 min从50∶50到0∶100,在20~24 min保持0∶100。流速1.0 mL/min,柱温40 ℃,检测波长338 nm (脯氨酸吸收波长在262 nm)。与标准品对比定性,内标法积分定量。

综上所述,目前大部分学者侧重于阐述“什么是易地扶贫搬迁”“为什么搬迁”“如何搬迁”等问题,对搬迁的金融服务问题研究尚未涉足。贵州省惠水县在易地扶贫搬迁工作中探索出“五个三”经验,并在贵州省全面推广。本文围绕惠水县扶贫搬迁工作,重点分析惠水县易地扶贫搬迁金融服务“四个加”模式,总结经验,为进一步改进易地扶贫搬迁金融服务提供借鉴。

本实验对蓖麻PIP5K基因家族的生物信息学分析及荧光定量PCR及对应的蛋白进行了整理,并进行了生物信息学的预测和分析,以及对蓖麻PIP5K的荧光定量PCR数据统计,结果表明PIP5Ks在蓖麻中对花序轴性状可能有一定的影响,PIP5K在花序轴上的差异含量与花序发育具有一定的规律性,PIP5K参与开花,这似乎是压力诱导。对蓖麻PIP5K基因家族的生物信息学分析可为后期PIP5K基因家族及PIP5K蛋白氨基酸的序列、结构、功能域,蛋白质空间结构、性质及PIP5K在植物中的相对表达等方面提供一定的理论依据,但是PIP5K基因家族6个基因如何参与花序轴发育,相关调控机制尚不清楚,有待进一步验证。

[3] 李思田,杨士恭,程守田.中国东部及邻区中新生代裂陷作用的大地构造背景[A]//中国及邻区构造古地理和生物古地理[C].武汉:中国地质大学出版社,1990:109-204.(论文集)

每组试验重复3次,结果取平均值,采用Excel软件对数据进行处理,试验数据以“均数±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 醋酸发酵单因素试验结果

2.1.2 接种量对醋酸发酵的影响

表1为温度对醋酸发酵的影响。从表1可以看出:随着温度的升高,酸度呈先增加后减少的趋势,在28 ℃时酸度达到最大值。随着温度继续升高,不仅影响了醋酸菌活性,而且会产生一些其他代谢产物,从而使酸度降低,还可能使酸味不正,从而影响果醋的品质[15]。综合考虑,醋酸发酵的适宜温度为28 ℃。

2.1.1 温度对醋酸发酵的影响

捏造行为指的是写论文时为了方便,没有经过考证,捏造出一些不存在或不准确的东西,如无效的文献引用、造假数据夸大研究成果等。学术论文是建立在别人研究的结果上,因此,优秀的学术论文必须有一定数量的参考文献。不少学术期刊规定必须有15篇以上的参考文献,对于没有作研究的作者,很难凑够15篇文献,因此只能随便复制几篇内容相似的参考文献,滥竽充数。在研究成果上,一般要有数据作佐证,才能证明所研究的成果比前人更进一步。有些作者在没有经过实践的情况下,通过总结前人的数据,对数据稍作修改,就当作研究成果写进论文中。

在缓倾斜至水平的房柱法、全面法生产采场,应该应用李俊平提出的梁跨度设计公式及点柱承载公式合理设计矿柱间距、点柱尺寸,确保顶板不垮塌,禁止全面法不规则、过大间距地布置点柱[1,4]。对点柱之间的顶板局部裂缝,可以采用锚杆、条网或方网补强支护;在Ⅲ~Ⅴ类围岩下为了确保生产过程中顶板不发生局部冒落,尤其矿体埋深较大且采场顶板悬空跨度超过3 m时,应在采场中间间隔2~3 m应用钢支架或20~40 t支撑力的单体液压支柱支撑顶板。立柱支撑顶板而减跨时,若顶、底板岩石软弱,可以给立柱“穿鞋”、“带帽”。

表2为接种量对醋酸发酵的影响。从表2可以看出:随着醋酸菌接种量的增加,酸度不断升高,在接种量为10%时酸度达到最大值。接种量过多或过少对发酵过程都有不利的影响,当接种量过少时,发酵周期长,醋酸发酵不完全,产酸速度慢,从而导致酸度不高;当接种量过多时,醋酸菌会竞争性繁殖,菌体生长消耗培养基中的大量营养物质,而酸度却有所下降[16]。因此,醋酸发酵最适接种量为10%。

 

表1 温度对醋酸发酵的影响

  

温度/℃2426283032酸度/(g/mL)0.0320.0410.0450.0440.032

 

表2 接种量对醋酸发酵的影响

  

接种量/%4681012酸度/(g/mL)0.03000.03600.04050.04650.0450

2.1.3 初始乙醇体积分数对醋酸发酵的影响

 

表3 初始乙醇体积分数对醋酸发酵的影响

  

初始乙醇体积分数/%4681012酸度/(g/mL)0.01950.02400.04700.04400.0420

质谱条件:电子轰击电离(electron impact ionization,EI)离子源,电子能量70 eV,发射电流200 μA,电子倍增器电压350 V,离子源温度200 ℃,接口温度250 ℃,原子质量为30~450 amu,扫描速度 0.2 s-1

两组患者治疗前的各项指标无显著差异(P<0.05),而在治疗后组间差异存在统计学意义(P<0.05),详情见表2。

2.1.4 发酵时间对醋酸发酵的影响

表4为发酵时间对醋酸发酵的影响。如表4所示,随着发酵时间的增加,酸度不断升高,到第5天时达到最大值,随后随着发酵时间的增加,酸度略微降低。在第5天时醋酸发酵已基本结束,随着反应的继续进行,可能会产生一些代谢废物使酸度降低,或者随着发酵时间的增加醋酸本身挥发从而导致酸度降低,所以综合考虑,醋酸发酵最适时间为5 d。

 

表4 发酵时间对醋酸发酵的影响

  

发酵时间/d1234567酸度/(g/mL)0.00900.01800.04200.04500.04900.04050.0390

2.2 产品质量指标

请10位感官评价人员对得到的板栗红枣果醋进行感官评价,感官评分结果见表5。

4项标准的平均分的总和为92.75分。得到的果醋清亮,具有板栗特有的色泽,呈淡黄色;有板栗和食醋的特有香味,无不良气味;口感清爽、酸味柔和;澄清且无悬浮物和沉淀物,无浑浊现象。

通过酸碱滴定法测得板栗红枣果醋的总酸度(以醋酸计)为0.049 0 g/mL;通过二硝基水杨酸法测得板栗红枣果醋中总还原糖(以葡萄糖计)质量浓度为114 mg/L。

细菌总数≤10 000个/mL;大肠杆菌≤30个/L;没有检出肠道致病菌。

汉江流域水资源管理与保护联席会议原则上一年召开一次,必要时联席会议成员单位可临时提议召开联席会议,联席会议形成的会议纪要或会议决议,审议通过后由联席会议办公室印发,各成员单位应遵循并落实会议纪要及相关决议的要求。

该产品符合GB 2719—2003《食醋卫生标准》[17]

 

表5 感官评分结果

  

人员色泽香气滋味形态得分118.018.039.019.094.0218.019.037.018.092.0318.019.537.017.091.5418.518.038.518.593.5516.017.039.019.091.0618.018.537.018.091.5718.519.040.018.596.0817.518.038.018.592.0918.017.537.519.092.01019.018.039.018.094.0平均分17.9518.2538.2018.3592.75

2.3 挥发性成分分析

表6为板栗红枣果醋风味成分的GC-MS分析结果。经谱库检索和资料证实,从板栗红枣果醋中鉴定出34种挥发性化合物(见表6),主要包括酸类、酯类、醇类、醛类和酮类,以及一些其他物质。酸类总计8种,占总挥发性成分的相对含量为58.932%,其中相对含量最高的乙酸,占53.895%;酯类总计8种,占总挥发性成分的相对含量为5.630%,其中相对含量最高的乙酸苯乙酯,占3.945%;醇类总计11种,占总挥发性成分的相对含量为25.379%,其中相对含量最高的为苯乙醇,占19.741%;醛类和酮类总计5种,占总挥发性成分的相对含量为1.547%,其中相对含量最高的为3-羟基-2-丁酮,占1.313%;其他的风味成分还有2种,占总挥发性成分的相对含量为0.410%。

 

表6 板栗红枣果醋风味成分的GC-MS分析结果

  

种类风味成分相对含量/%酸类乙酸53.895丙酸0.138丁酸0.077己酸0.886庚酸0.069辛酸2.915壬酸0.063癸酸0.889酯类乙酸乙酯0.184乙酸异丁酯0.041乙酸异戊酯1.205癸酸乙酯0.075苯乙酸乙酯0.092乙酸苯乙酯3.945月桂酸乙酯0.052十六酸乙酯0.036种类风味成分相对含量/%醇类2-甲基丙醇0.699异戊醇3.241乙基丙二醇0.0232-乙基己醇0.041芳樟醇0.1092,3-丁二醇1.298松油醇0.036橙花醇0.034香叶醇0.115苯甲醇0.042苯乙醇19.741醛类、酮类3-羟基-2-丁酮1.313壬醛0.036苯乙酮0.009苯甲醛0.096β-大马酮0.093其他3-环己烯-1-丁炔0.345苯并噻唑0.065

由表6可知:板栗红枣果醋中含8种酸类化合物,其中乙酸的相对含量最高,为53.895%,乙酸的相对含量是评测果醋品质的标准之一[18],乙酸的相对含量越高说明发酵效果越好。辛酸的相对含量也较高,为2.915%,其他酸的含量均不超过1%。板栗红枣果醋中的醇类化合物主要来自于乙醇发酵,相对含量最高的为苯乙醇,苯乙醇具有典型的玫瑰花香味和蜂蜜味[19]。异戊醇有令人不愉快的味道,会在一定程度上影响果醋本身的风味。其余如芳樟醇、松油醇、橙花醇、香叶醇都有特殊的香味。酯类同样也会影响果醋的风味,板栗红枣果醋的酯类中乙酸苯乙酯相对含量最高,乙酸苯乙酯有甜蜜香味,乙酸异戊酯有香蕉香味。其余如乙酸乙酯、乙酸异丁酯、癸酸乙酯等赋予果醋酯香。板栗红枣果醋中的酮类化合物共有3种,3-羟基-2-丁酮具有强烈的奶香气,对果醋的品质和风味有重要影响。醛类化合物中苯甲醛具有苦杏仁、樱桃及坚果香,壬醛具有玫瑰和柑橘的香气,有强烈的油脂气味[20],这两种成分均会对果醋的风味产生影响。

2.4 游离氨基酸测定

 

表7 游离氨基酸成分及质量浓度

  

成分质量浓度/(mg/L)天门冬氨酸26.0谷氨酸32.5丝氨酸7.0组氨酸11.5甘氨酸25.0苏氨酸*28.5精氨酸126.0丙氨酸46.5酪氨酸23.0成分质量浓度/(mg/L)缬氨酸*11.5蛋氨酸*2.0色氨酸*15.0苯丙氨酸*19.5异亮氨酸*22.5亮氨酸*18.5赖氨酸*27.5脯氨酸2.0胱氨酸4.5

注:标“*”的为必需氨基酸。

游离氨基酸成分及质量浓度见表7。由表7可知:板栗红枣果醋中总共含18种游离氨基酸,总的质量浓度为449.0 mg/L。含8种必需氨基酸:苏氨酸,缬氨酸,色氨酸,苯丙氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,赖氨酸和蛋氨酸,必需氨基酸质量浓度占游离氨基酸总质量浓度的32%。含2种半必需氨基酸:精氨酸和组氨酸,半必需氨基酸质量浓度占游离氨基酸总质量浓度的31%。含8种非必需氨基酸:天门冬氨酸,谷氨酸,丝氨酸,甘氨酸,丙氨酸,酪氨酸,胱氨酸和脯氨酸,非必需氨基酸质量浓度占游离氨基酸总质量浓度的37%。质量浓度排序:精氨酸>丙氨酸>谷氨酸>苏氨酸>赖氨酸>天门冬氨酸>甘氨酸>酪氨酸>异亮氨酸>苯丙氨酸,这10种氨基酸质量浓度的总和占游离氨基酸总质量浓度的84%。

3 结论

本文对板栗红枣果醋的醋酸液态发酵工艺进行了优化,得到的最佳工艺条件为:发酵温度28 ℃,发酵时间5 d,接种量(体积分数)10%,初始乙醇体积分数8%,在该条件下果醋酸度达到0.049 0 g/mL。采用顶空固相微萃取技术和气相色谱-质谱法联用,从果醋中共鉴定出34种挥发性化合物,其中,酸类8种,醇类11种,酯类8种,醛类和酮类5种,其他化合物2种。从果醋中检测出18种游离氨基酸,游离氨基酸总质量浓度为449.0 mg/L,其中,含8种必需氨基酸,必需氨基酸质量浓度占游离氨基酸总质量浓度的32%。该研究结果为板栗的深加工提供了一种切实有效的方法。

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当宝宝烦躁不安或喘憋严重时,需使宝宝采取半卧位或坐位,并经常更换体位,以减轻肺部淤血,有利于炎症消散吸收。病情严重或月龄较小的宝宝,可由家人抱起,双腿下垂,这样可减少回心血量,减轻心脏前负荷。

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我感叹:“大家都说每一次看到你,都在不停地试酒,不停地喝酒……”他笑了:“必须要这样!你得很清晰地知道,不管是考试还是你的职业或爱好,你就是要这么做,必须得这么做。还是那句话,就如果大家想考侍酒师或者MS,甚至MW你喝酒也要有一定的目标性,建立对酒的感官和认识。每个游戏都有自己的规则,你要熟悉它的规则,然后去做这个规则里面应该做的事情。比如MS考试,我们不需要把酒形容成一幅画,或形容成一个人,这样形容也没什么错。但如果你一直走这个路线的话,要通过就很难。为了这个目标,我要不断地反复练习,按照顺序和框架,思维也照着框架走。必须得成为习惯,考试的时候才能考得出来。”

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提取方法的选择。通过试验,溶剂提取法、超声波辅助提取法及微波辅助提取法的吸光值分别为0.231、0.412和0.378,故而得出,超声波辅助法提取枸杞叶黄素效果最佳。

该电动机设计和制造的完成,满足了用户的试验需求,同时也为同类变频电动机的开发提供了宝贵经验,积极推进了我公司风电综合试验台变频异步电动机的研制,进一步提升了上电品牌在国内外的竞争力。

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王大红,宋鹏辉,张颖,郑迎莹,徐鹏
《河南科技大学学报(自然科学版)》2018年第04期文献

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