壹、前言壹、前言

蔥科、蔥屬、二年生草本蔥科、蔥屬、二年生草本 民民 4141年由美引進短日照品種年由美引進短日照品種 主要產地在屏東主要產地在屏東 收穫期為三至四月收穫期為三至四月 主要品種有：主要品種有： -- 早期：早玉、勝早玉早期：早玉、勝早玉 -- 新新：： CAL 303CAL 303 、、 505505 、、 606606 、、 707707 、、 808808

(Allinum cepa L.)

洋蔥的特色洋蔥的特色

辛辣味辛辣味 ** 依辛辣程度分：依辛辣程度分： 甜洋蔥、辣洋蔥甜洋蔥、辣洋蔥 刺激眼睛刺激眼睛 抑菌性抑菌性 加熱後變甜加熱後變甜

水水份份

蛋蛋白白質質

脂脂質質

糖糖類類

灰灰份份

纖纖維維質質

無機 物無機 物 維生素維生素

(g)(g) (g)(g) (g)(g) (g)(g) (g)(g) (g)(g) 鈣鈣(mg)(mg)

磷磷(mg)(mg)

鐵鐵(mg)(mg)

AA(mg)(mg)

BB11

(mg)(mg)

BB22

(mg)(mg)

CC(mg)(mg)

90.490.4 1.01.0 0.10.1 7.67.6 0.40.4 0.50.5 1515 3030 0.40.4 1010 0.040.04 0.010.01 77

* 每 100g 洋蔥含：

( 蔡， 1997)

TABLE2. Mineral concentration in onion juice and other vinegars (mg/l)

NaNa CaCa FeFe KK MgMg MnMn ZnZn

Onion juiceOnion juice 2020 41.241.2 0.380.38 19601960 78.378.3 0.200.20 0.120.12

Malt vinegarMalt vinegar 31003100 2020 1.01.0 8080 1010 -- 0.60.6

Rice vinegarRice vinegar 29002900 2020 1.01.0 6060 5050 -- 1.91.9

Various Various vinegar vinegar

26.826.8 3.33.3 0.960.96 12.512.5 8.08.0 -- --

食療功效食療功效 功能性成份：含硫化合物、類黃酮功能性成份：含硫化合物、類黃酮 1.1. 抗血拴作用抗血拴作用 2.2. 脂肪質改善作用脂肪質改善作用 3.3. 降低血壓作用降低血壓作用 4.4. 降低血糖作用降低血糖作用 5.5. 抗氧化作用抗氧化作用 6.6. 抗癌作用抗癌作用 .... 等等

貳、材料與方法貳、材料與方法一、材料一、材料：： 2.1.1 2.1.1 洋蔥洋蔥 ： ： CAL 505CAL 505 2.1.2 2.1.2 試驗菌株試驗菌株 2.1.3 2.1.3 培養基培養基

二、方法二、方法 2.2.1 2.2.1 實驗方法實驗方法 2.2.2 2.2.2 分析方法分析方法

2.1.22.1.2 試驗菌株試驗菌株

a.a. 釀酒酵母：共 釀酒酵母：共 1212 株株 Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae CCRCCCRC

2026220262 、、 2155021550 、、 2155121551 、、 2165521655 、、 2167921679 、、 2173121731 、、 2181921819 、、 2228522285 、、 2228622286 、、 2228722287 、、 2228922289 、、 2229122291

2.1.22.1.2 試驗菌株試驗菌株

b.b. 醋酸菌：共醋酸菌：共 33 株株 AAcetobacter aceti cetobacter aceti CCRCCCRC 12324 12324

Acetobacter pasteurianus Acetobacter pasteurianus CCRC 1CCRC 122812281

Acetobacter Acetobacter spsp. . CCRCCCRC 12326 12326

2.1.32.1.3 培養基 培養基 保存用保存用培養基培養基

種培養基種培養基 菌酛培養基菌酛培養基

酵酵母母菌菌

YM AgarYM Agar 洋蔥汁洋蔥汁(SOJ)(SOJ)

醋醋酸酸菌菌

Mannitol Mannitol Agar Agar

Mannitol Mannitol brothbroth

Mannitol Mannitol broth+5%broth+5% EthanolEthanol

2.2.12.2.1 、實驗方法、實驗方法 a. a. 洋蔥汁的製備洋蔥汁的製備 b. b. 菌種的保存與更新菌種的保存與更新 c. c. 酒精發酵條件之探求酒精發酵條件之探求 d. d. 醋酸發酵條件之探求醋酸發酵條件之探求

a.a. 洋蔥汁之製備洋蔥汁之製備

1.1. 洋蔥原汁洋蔥原汁 ((ROJROJ): ): 洋蔥榨汁洋蔥榨汁 →→粗濾粗濾→→ 裝袋 裝袋→→ 90 ℃90 ℃，， 30min 30min →→ 冷卻冷卻 →→ -20 ℃-20 ℃ 儲存儲存。。2.2. 滅菌洋蔥汁滅菌洋蔥汁 ((SOJSOJ):): ROJ ROJ → → 解涷解涷→→ 過濾 過濾→→ 121℃121℃ ，， 15min15min 。。3.3. 補糖洋蔥汁補糖洋蔥汁 (SSOJ):(SSOJ): ROJ ROJ → → 解涷解涷→→ 過濾 過濾→→ 補糖補糖→→ 121℃121℃ ，， 15min15min 。。

b.b. 菌種的保存與更新菌種的保存與更新

菌種菌種

接種接種量量

斜面斜面活化活化溫度溫度 (ºC)(ºC)

保存保存溫度溫度 ((ºCºC))

更新更新時間時間(( 月月 ))

酵母菌酵母菌 1 1 looploop

YM AgarYM Agar 3030 44 22

醋酸菌醋酸菌 1 1 looploop

MannitolMannitol

AgarAgar

3030 44 22

c.c. 酒精發酵條件之探求酒精發酵條件之探求

1.1. 酵母之篩選酵母之篩選。。 2.2. 酵母之生長曲線酵母之生長曲線。。

d. d. 醋酸發酵條件之探求醋酸發酵條件之探求

1.1. 醋酸菌的篩選。醋酸菌的篩選。 2.2. 醋酸菌菌酛培養時間之探求。醋酸菌菌酛培養時間之探求。 3.3. 不同酒精濃度洋蔥酒及添加醋酸與否不同酒精濃度洋蔥酒及添加醋酸與否 之醋酸發酵比較。之醋酸發酵比較。 4. 4. 以添酒方式行醋酸發酵試驗。以添酒方式行醋酸發酵試驗。 5. 5. 二階段馴化方式醋酸發酵比較試驗。二階段馴化方式醋酸發酵比較試驗。

2.2.2 2.2.2 分析方法分析方法

pHpH 值值 - Corning pH meter - Corning pH meter 測定之測定之。。 糖度糖度 - - 手攜糖度計，以手攜糖度計，以∘∘ BrixBrix 表示表示。。 生菌數生菌數 -- 平板培養法平板培養法 可滴定酸可滴定酸 -- 以以 0.1N NaOH0.1N NaOH 滴定滴定。。 糖類之分析糖類之分析 -- 以以 HPLCHPLC 分析分析 酒精之定量酒精之定量 -- 以以 GCGC 分析分析 有機酸之分析有機酸之分析 -- 以以 HPLCHPLC 分析分析

參、結果與討論參、結果與討論

一、最適酵母菌株的篩選結果一、最適酵母菌株的篩選結果 ::

(( 一一 )) 搖瓶試驗搖瓶試驗

Time (day)

0 1 2 3 4 5 6

Via

ble

cell

coun

t (lo

g c

fu/m

l)

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

202622155021551

圖一、不同酵母菌菌株於滅菌洋蔥汁中培養生菌數之變化

Time (day)

0 1 2 3 4 5 6

Via

ble

cell

coun

t (lo

g cf

u/m

l)

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

222852228722291

圖二、不同酵母菌菌株於滅菌洋蔥汁中培養生菌數之變化

Time(day)

0 1 2 3 4 5 6

Via

ble

cell

coun

t (lo

g cf

u/m

l)

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

216792228622289

圖三、不同酵母菌菌株於滅菌洋蔥汁中培養生菌數之變化

Time (day)

0 1 2 3 4 5 6

Via

ble

cell

coun

t(lo

g cf

u/m

l)

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

216552173121819

圖四、不同酵母菌菌株於滅菌洋蔥汁中培養生菌數之變化

一、最適酵母菌株的篩選結果一、最適酵母菌株的篩選結果 :: (( 二二 )) 在補糖洋蔥汁在補糖洋蔥汁(20(20ooBrix)Brix) 中產酒精及風味比較中產酒精及風味比較

Different strains of S. cerevisiae

262 285 286 287 289 291 550 551 655 679 731 819

Eth

anol

con

cent

rati

on(%

, v/v

)

0

2

4

6

8

10

12

14

²Ä¤T¤Ñ²Ä¤ ¤Ñ

風味最佳

圖五、不同酵母菌菌株於補糖洋蔥汁 (SSOJ) 靜置發酵時第三和第五天之產酒精變化

一、最適酵母菌株的篩一、最適酵母菌株的篩選選 :: (( 二二 )) 六株優勢酵母菌酒精發六株優勢酵母菌酒精發酵酵 比較 比較

Time(day)

0 1 2 3 4 5 6

Eth

anol

con

cent

ratio

n(%

,v/v

)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

222852155122287222862155022291

圖六、六株優勢酵母菌株於補糖洋蔥汁 (SSOJ) 中靜置發酵時之產酒精變化

14.1%

Time (day)

0 1 2 3 4 5 6

Via

ble

cell

coun

t (lo

g cf

u/m

l)

6.2

6.4

6.6

6.8

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

222852228622287

圖七、三株優勢酵母菌株於補糖洋蔥汁 (SSOJ) 中靜置發酵時之生菌數變化

Time (day)

0 1 2 3 4 5 6

Via

ble

cell

coun

t (lo

g cf

u/m

l)

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

222912155021551

圖八、三株優勢酵母菌株於補糖洋蔥汁 (SSOJ) 中靜 置發酵時之生菌數變化

~~ 最適酵母菌株的篩選結果最適酵母菌株的篩選結果 1.1.Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae CCRC 21551CCRC 21551

酒精產率最高。酒精產率最高。 2.2.Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae CCRC 20262CCRC 20262

風味最佳。風味最佳。

(( 三三 )) 酵母之生長曲酵母之生長曲線線

Time (day)

0 1 2 3 4 5 6

Eth

anol

con

cent

ratio

n (%

)

0

1

2

3

4

5

202622155120262+21551

圖九、兩株選定酵母菌個別或混合於滅菌洋蔥汁 靜置發酵之產酒精變化

Incubation time (day)

0 1 2 3 4 5 6

Via

ble

coun

t (L

og C

FU

/ml)

0

2

4

6

8

10

202622155120262+21551

圖十、兩株選定酵母菌個別或混合於滅菌洋蔥汁靜置發酵 之生菌數變化

二、最適醋酸菌株二、最適醋酸菌株 之篩選結果 之篩選結果

Time (day)

0 1 2 3 4 5

Titr

able

aci

dity

(g/

100m

l)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

Eth

anol

con

cent

ratio

n(m

l/100

ml)

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

5.0

5.2

12324 1232612281123241232612281

圖十一、不同醋酸菌發酵過程產醋量與殘存酒精的變化

Time (day)

0 1 2 3 4 5 6

Via

ble

cell

cou

nt (

log

cfu/

ml)

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

123241232612281

圖十二、不同醋酸菌發酵過程生菌數變化

Time (day)

0 1 2 3 4 5 6

pH v

alue

3

4

5

6

7

8

123241232612281

圖十三、不同醋酸菌發酵過程 pH 值變化

ml /

100ml 12324 12326 12281

day 5

0.64±0.09

2.47±0.02

0.87±0.05

表三、不同醋酸菌於含 5% 酒精之 Mannitol培 養基中發酵第五天之醋酸含量

~~ 醋酸菌篩菌結果與討論醋酸菌篩菌結果與討論

以以 1232612326 菌株之產醋酸量較高。菌株之產醋酸量較高。 實際產醋量及效率仍嫌太低，改進的方向：實際產醋量及效率仍嫌太低，改進的方向： ** 增加液面增加液面與空氣接觸的與空氣接觸的面積：大錐形瓶面積：大錐形瓶 ** 增加透氣性：改用矽膠透氣蓋增加透氣性：改用矽膠透氣蓋 ** 減少取樣次數以免打破菌膜減少取樣次數以免打破菌膜

Time(day)

0 2 4 6 8 10 12

Ace

tic

acid

con

cent

rati

on(%

, v/v

)

0

1

2

3

4

5

6

Eth

anol

con

cent

ratio

n

0

1

2

3

4

5

Acetic acid Ethanol

4.59%

4.86%

圖十四、 Acetobacter sp. CCRC 12326 發酵過程產醋量與 殘存酒精量的變化

三、醋酸發酵條件之探討三、醋酸發酵條件之探討

(( 一一 )) 不同酒精濃度洋蔥酒及添加醋不同酒精濃度洋蔥酒及添加醋 酸與否之醋酸發酵比較試驗 酸與否之醋酸發酵比較試驗 I.I. 試驗菌株：試驗菌株： 醋酸菌：醋酸菌： AAcetobacter cetobacter spsp.12326.12326

II.II. 探討項目：探討項目： A.5%OW a.5%OW+1% acetic acidA.5%OW a.5%OW+1% acetic acid

B.6%OW b.6%OW+1% acetic acidB.6%OW b.6%OW+1% acetic acid

C.7%OW c.7%OW+1% acetic acidC.7%OW c.7%OW+1% acetic acid

Time (day)

0 2 4 6 8 10

Titr

able

aci

dity

(g/

100m

l)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

A a B b C c

圖十五、添加醋酸對不同酒精濃度洋蔥酒醋酸發酵之影響

Time (day)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

pH v

alue

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

4.0

AaBbCc

圖十六、添加醋酸對不同酒精濃度洋蔥酒醋酸發酵時 pH 變化之影響

ml/ml/

100ml100mlA(5%)A(5%) aa B(6%)B(6%) bb C(7%)C(7%) cc

day 0day 0 0.18 0.18 1.141.14 0.110.11 1.461.46 0.1330.133 0.9180.918

day 6day 63.623.62

(3.44)(3.44)

3.263.26

(2.12)(2.12)

3.533.53

(3.41)(3.41)

3.663.66

(2.20)(2.20)

3.043.04

(2.91)(2.91)

3.0703.070

(2.15)(2.15)

day 8day 83.363.36

(3.18 )(3.18 )

3.343.34

(2.20)(2.20)

3.563.56

(3.45)(3.45)

3.373.37

(1.91)(1.91)

3.743.74

(3.61)(3.61)

2.952.95

(2.04)(2.04)

表四、添加醋酸對不同酒精濃度洋蔥酒醋酸發酵之影響

(( 二二 ) ) 以添酒方式行醋酸發酵試驗以添酒方式行醋酸發酵試驗 一、材料一、材料 洋蔥酒洋蔥酒 :: 以補糖至以補糖至 1212ooBrixBrix 的洋蔥的洋蔥汁汁

接菌發酵而成。接菌發酵而成。二、菌株二、菌株 AAcetobacter cetobacter spsp.12326.12326

洋蔥酒 醋酸菌酛

300ml 洋蔥酒 +10% 醋酸菌酛

發酵三天

發酵三天

添酒 150ml

添酒 225ml

醋酸發酵

Time (day)

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tit

rabl

e ac

idit

y (g

/100

ml)

0

1

2

3

4

圖十八、以添酒方式行醋酸發酵之滴定酸度變化

一添 二添

3.48%

2.25V

試驗試驗 菌酛培養菌酛培養(( 第一次馴化第一次馴化 ))

種醋培養種醋培養(( 第二次馴化第二次馴化 ))

A1A1 三天三天 三天三天A2A2 三天三天 五天五天B1B1 五天五天 三天三天B2B2 五天五天 五天五天

controlcontrol 五天五天 無無

(( 三三 )) 兩階段馴化方式釀醋試驗兩階段馴化方式釀醋試驗

Time(day)

0 5 10 15 20 25 30

Via

ble

cell

cou

nt(l

og c

fu/m

l)

0

1

2

3

4

5

6

7

A1A2B1B2

圖十九、二階段馴化方式醋酸發酵之生菌數變化

Time (day)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 20 24 26

Ace

tic

acid

con

cent

rati

on(m

l/10

0ml)

0

1

2

3

4

5

6

7

Eth

anol

con

cent

rati

on (

ml/

100m

l)

0

1

2

3

4

5

6

7

A1 A2 B1 B2 A1 EOHA2 EOHB1 EOHB2 EOH

圖二十、二階段馴化方式醋酸發酵之醋酸與酒精濃度變化

第一週第二週

第三週

Time (day)

0 5 10 15 20 25 30

pH v

alue

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

A1A2B1B2

圖二十一、二階段馴化方式醋酸發酵之 pH 變化

Time (day)

0 5 10 15 20 25

Ace

tic a

cid

conc

entr

atio

n (m

l/100

ml)

0

1

2

3

4

5

Eth

anol

con

cent

rati

on (

ml/

100m

l)

0

2

4

6

8

10

Acetic acid Ethanol

圖二十二、二階段馴化控制組之醋酸與酒精濃度比較

Time (day)

0 5 10 15 20 25 30

Ace

tic

acid

con

cent

rati

on (

ml/

100m

l)

0

1

2

3

4

5

6

A1A2B1B2control

圖二十三、二階段馴化方式醋酸發酵之實際產醋量比較

表七、洋蔥製品的有機酸含量比較 (除醋酸外 )

Onion product(g/100ml)

Glucuronic acid

Gluconic acid

Tartaric acid

Malic acid Pyro-glutamic

acid

Totalorganic

acid

ROJ 1.16a 1.40a 0.0058c 0.98a 0d 3.55a

SOJ 0.82b 1.11b 0.13b 0.72c 0.08b 2.86b

OW 0.47c 0.83d 0.12b 0.82b 0.07c 2.24c

OV 0.43c 0.91c 0.16a 0.80b 0.10a 2.40c

肆、結論肆、結論1.1. 最適酵母的篩菌結果以最適酵母的篩菌結果以 Saccharomyces Saccharomyces

cerevisiaecerevisiae CCRC CCRC 2155121551 酒精發酵速率最高，酒精發酵速率最高，以以 2026220262 風味最佳風味最佳。。

2.2. 三株醋酸菌中以三株醋酸菌中以 Acetobacter Acetobacter spsp..1232612326 產醋效產醋效果最好。果最好。

3.3. 發酵第六天以發酵第六天以 5%5% 洋蔥酒洋蔥酒產醋酸較高產醋酸較高 ,, 發酵發酵第八天以第八天以 7%7% 洋蔥酒洋蔥酒產醋酸較高；添加產醋酸較高；添加 1%1% 醋醋酸的洋蔥酒醋酸發酵效率並未增加。酸的洋蔥酒醋酸發酵效率並未增加。

4.4. 以添酒的方式釀醋可使產量提高。以添酒的方式釀醋可使產量提高。5.5. 二階段馴化方式釀醋可使產醋效率提高二階段馴化方式釀醋可使產醋效率提高及酸度增加，其中以菌酛及種醋培養各三及酸度增加，其中以菌酛及種醋培養各三天的方式經天的方式經 2424 天發酵產醋量最高為天發酵產醋量最高為4.97%4.97% ；而菌酛及種醋培養各五天者，醋；而菌酛及種醋培養各五天者，醋酸總濃度可達酸總濃度可達 6.02%(v/v)6.02%(v/v) 。 。

肆、結論肆、結論