龍眼與紅肉火龍果復(fù)合酒釀造工藝研究及其有機(jī)酸分析

鄧紅梅，何 遙，陳丹紅，莊鵬霖，陳桂純，徐思瀅

（廣東省嶺南特色果蔬加工及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心，廣東普通高校食品科學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，廣東石油化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，廣東茂名 525000）

復(fù)合果酒是以兩種新鮮的水果作為原料，在充分保留原果中芳香及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的前提下，在一定的可控條件下通過接種微生物進(jìn)行發(fā)酵所制成的酒度較低的飲料酒。復(fù)合果酒不僅能保持各種水果的風(fēng)味，還能營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)。目前市場(chǎng)上復(fù)合果酒的種類較少，而且龍眼與紅肉火龍果酒的研究尚未有報(bào)道，本試驗(yàn)采用茂名盛產(chǎn)的龍眼與紅肉火龍果進(jìn)行混合發(fā)酵，制成龍眼火龍果復(fù)合果酒，是一種色、香、味俱全的低酒度健康飲品。它既有紅肉火龍果酒的風(fēng)格，又有龍眼的清香，同時(shí)還具備較好的抗氧化、養(yǎng)顏、解毒、明目、滋肺、防止心血管疾病的功效。龍眼火龍果酒的研究可為茂名水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一些參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：紅肉火龍果，產(chǎn)于茂名化州；龍眼，產(chǎn)于茂名高州。

菌種：酵母菌，安琪酵母股份有限公司。

試劑及耗材：果膠酶、蔗糖、偏重亞硫酸鉀，為食品級(jí)；酒石酸、草酸、α-酮戊二酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸為標(biāo)準(zhǔn)品；磷酸二氫鉀、甲醇為色譜純。

儀器設(shè)備：榨汁機(jī)GX-B259，山東九陽小家電有限公司；分析天平，JJ224BC 潮南區(qū)司馬浦華城電器廠；生化培養(yǎng)箱，BSP-250 科力儀器公司；高效液相色譜儀，DGU-20A3R 島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司；LYT-980 酒度計(jì)、LB-10T 糖度計(jì)，上海淋譽(yù)公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 龍眼火龍果復(fù)合酒釀造工藝流程（見圖1）

圖1 龍眼火龍果復(fù)合酒釀造工藝流程

1.2.2 單因素試驗(yàn)

試驗(yàn)對(duì)5個(gè)單因素：酵母接種量（0.1 g/L、0.15 g/L、0.2 g/L、0.25 g/L、0.3 g/L）、偏重亞硫酸鉀量（0.02 g/L、0.03 g/L、0.04 g/L、0.05 g/L、0.06 g/L）、初始糖度（16%、18%、20%、22%、24%）、龍眼∶火龍果果汁配比（3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3）、發(fā)酵溫度（16 ℃、18 ℃、20 ℃、22 ℃、24 ℃）進(jìn)行研究。每天測(cè)糖度變化并觀察果酒的顏色。發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定酒精度，并組成6 人小組對(duì)龍眼火龍果酒進(jìn)行香氣和口感等感官評(píng)定，篩選最佳的發(fā)酵條件。

1.2.3 正交試驗(yàn)

參考上述試驗(yàn)結(jié)果，從5 個(gè)單因素中選出4 個(gè)對(duì)龍眼火龍果酒影響較大的因素設(shè)計(jì)4 因素3 水平正交試驗(yàn)，見表1。

表1 4因素3水平設(shè)計(jì)表

1.2.4 理化指標(biāo)測(cè)定和感官平分的標(biāo)準(zhǔn)

發(fā)酵液殘?zhí)橇繙y(cè)定用手持糖度計(jì)。

發(fā)酵液的pH 值測(cè)定參考GB 10468—1989《水果和蔬菜產(chǎn)品pH值的測(cè)定方法》。

酒精度檢測(cè)方法與感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》，酒精度采用酒精計(jì)法測(cè)定[1]。感官評(píng)分從外觀、香氣、滋味和典型性等方面進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，并參考王正榮等[2]。

1.2.5 高效液相法測(cè)定復(fù)合酒部分有機(jī)酸含量

1.2.5.1 有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

分別稱取草酸、酒石酸、丁二酸（琥珀酸）、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、抗壞血酸各50 mg，用超純水充分溶解，分別定容至50 mL，經(jīng)微濾膜過濾，超聲波脫氣，備用。

1.2.5.2 色譜條件

采用等度洗脫模式，使用Thermo ODS 色譜柱（4.6 mm×250 mm,5 μm）；色譜條件參考文獻(xiàn)[3]，自動(dòng)進(jìn)樣，并記錄試驗(yàn)結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 酵母接種量的影響（圖2）

圖2 酵母接種量對(duì)果酒發(fā)酵的影響

由圖2可見，在發(fā)酵溫度20 ℃，龍眼∶火龍果果汁比例1∶1，初始糖度20 %，偏重亞硫酸鉀含量0.02 g/L 的條件下，酵母接種量在0.15～0.2 g/L 時(shí)酒精度達(dá)到較高值，通過對(duì)龍眼火龍果酒進(jìn)行感官評(píng)分，發(fā)現(xiàn)0.15～0.2 g/L 酵母接種量時(shí)，龍眼火龍果酒酒香清雅，酒色也佳，感官評(píng)分相對(duì)較好。

2.2 偏重亞硫酸鉀量的影響（圖3）

圖3 偏重亞硫酸鉀量對(duì)果酒發(fā)酵的影響

由圖3可見，在發(fā)酵溫度20 ℃，龍眼∶火龍果果汁比例1∶1，初始糖度20%，酵母接種量0.15 g/L 條件下，隨著偏重亞硫酸鉀添加量增大，復(fù)合果酒發(fā)酵生成的酒精度以及感官評(píng)分變化差別比較小，所以在一定范圍內(nèi)，偏重亞硫酸鉀添加量對(duì)龍眼火龍果酒發(fā)酵的影響較小。

2.3 初始糖度的影響（圖4）

圖4 初始糖度對(duì)果酒發(fā)酵的影響

由圖4 可見，偏重亞硫酸鉀添加量0.02 g/L，龍眼∶火龍果果汁比例1∶1，發(fā)酵溫度20 ℃，酵母接種量0.15 g/L的條件下，發(fā)酵初始糖度越大，復(fù)合果酒發(fā)酵生成的酒精度越高，初始糖度與果酒發(fā)酵生成的酒精含量呈正相關(guān)。對(duì)龍眼火龍果酒進(jìn)行感官評(píng)分發(fā)現(xiàn)當(dāng)初始糖度為22 %～24 %時(shí)，龍眼火龍果酒風(fēng)味濃郁，感官評(píng)分較好。

2.4 果汁配比的影響（圖5）

圖5 果汁配比對(duì)果酒發(fā)酵的影響

由圖5 可見，在發(fā)酵溫度20 ℃，初始糖度20 %，酵母接種量0.15 g/L，偏重亞硫酸鉀添加量0.02 g/L 的條件下，隨著龍眼與火龍果果汁比例的變化，復(fù)合果酒發(fā)酵生成的酒精量并沒有隨之改變，酒精度差別甚微。龍眼與火龍果果汁比例主要影響的是復(fù)合果酒的色澤、口感及香氣。通過對(duì)龍眼火龍果酒進(jìn)行感官評(píng)分發(fā)現(xiàn)當(dāng)龍眼與火龍果果汁比例為2∶1、1∶1 時(shí)，生產(chǎn)的果酒果香果味較好，兼具兩種優(yōu)質(zhì)水果的果香果味，酒香較為清雅，酒色為紫紅色。

2.5 發(fā)酵溫度的影響（圖6）

圖6 發(fā)酵溫度對(duì)果酒發(fā)酵的影響

由圖6可見，在偏重亞硫酸鉀添加量為0.02 g/L，酵母接種量為0.15 g/L，龍眼∶火龍果果汁比例1∶1，發(fā)酵試驗(yàn)的初始糖度為20 %的條件下，隨著發(fā)酵溫度的上升，復(fù)合果酒的發(fā)酵速度增加，酒精的生成量也逐漸升高。通過對(duì)龍眼火龍果酒進(jìn)行感官評(píng)分發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵溫度為20～22 ℃時(shí)酒香清雅柔和，酒質(zhì)醇厚，酒色新鮮純美。

2.6 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

正交設(shè)計(jì)表以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果、極差分析結(jié)果如表2所示。

表2 正交設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果與分析

由表2 數(shù)據(jù)分析可以得出，各因素的極差D＞C＞B＞A，即酵母接種量、初始糖度對(duì)果酒品質(zhì)影響最明顯，其次是混合果汁的配比和發(fā)酵溫度。發(fā)酵的最佳工藝條件為A2B2C3D3：發(fā)酵溫度為22 ℃，龍眼∶火龍果汁配比為1∶1、發(fā)酵的初始糖度為24%、酵母接種量為0.2 g/L。

從表3 可見，4 個(gè)因素中酵母量和初始糖度對(duì)龍眼火龍果酒精度的影響顯著，發(fā)酵溫度和果汁配比對(duì)復(fù)合酒酒精度的影響不顯著。校正模型P＜0.05，說明該模型有效性較好。

表3 方差分析

為了驗(yàn)證最佳工藝組合的準(zhǔn)確性，進(jìn)行了3 次驗(yàn)證試驗(yàn)，平均得火龍果與龍眼混合果酒酒精含量為13.8 %vol，在此條件下釀制的龍眼火龍果復(fù)合果酒兼有兩種水果的果香果味，酒香清雅，酒質(zhì)醇厚，酒色紫紅色，口感醇厚爽口，柔順細(xì)膩，澄清透亮無雜質(zhì)。

2.7 龍眼火龍果復(fù)合酒有機(jī)酸含量結(jié)果與分析

果汁和果酒中低分子量的有機(jī)酸是非常重要的一類化合物,因?yàn)橛袡C(jī)酸的含量以及分布顯示了果汁和果酒的感官質(zhì)量(包括風(fēng)味、顏色和香氣)、穩(wěn)定性和微生物活動(dòng)狀況等[4]。有機(jī)酸在不同的果酒中，種類以及含量存在較大差異，從而導(dǎo)致不同果酒風(fēng)味各異[5-7]。有機(jī)酸除給果酒帶來了獨(dú)特的味道，還使釀造環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)閜H 值較低的環(huán)境，而這環(huán)境有利于抑制一些有害的細(xì)菌生長(zhǎng)，達(dá)到長(zhǎng)久儲(chǔ)存的目的[6]。通過檢測(cè)有機(jī)酸的含量，對(duì)于果酒發(fā)酵過程中控制酸度的變化具有極大的指導(dǎo)意義，有利于形成更好的風(fēng)味，進(jìn)而提升釀造果酒的品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了7 種有機(jī)酸混合溶液的色譜圖，見圖7—圖8。

圖7 7種標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)酸溶液檢測(cè)圖譜

圖8 果酒中檢測(cè)的有機(jī)酸圖譜

根據(jù)有機(jī)酸的濃度-峰面積回歸方程以及其對(duì)應(yīng)的峰面積，可以換算出復(fù)合果酒中各種有機(jī)酸的濃度，見表4。

表4 有機(jī)酸線性回歸方程及龍眼火龍果復(fù)合果酒有機(jī)酸含量

果酒中的有機(jī)酸大多數(shù)來源于果肉本身、果酒酵母的代謝以及試驗(yàn)過程中外加的有機(jī)酸，有機(jī)酸含量及種類會(huì)隨著發(fā)酵的進(jìn)行而改變[5-7]。發(fā)酵過程中有機(jī)酸的增加是與發(fā)酵同步的[6]。通過檢測(cè)龍眼與火龍果復(fù)合酒7 種有機(jī)酸發(fā)現(xiàn)其中含量較多的有機(jī)酸為乳酸，其濃度為2.718 g/L，其次是酒石酸，濃度為1.687 g/L，丁二酸（琥珀酸）濃度為1.220 g/L，檸檬酸濃度為0.846 g/L，草酸濃度為0.726 g/L，抗壞血酸濃度為0.691 g/L。此外，還存在微量的α-酮戊二酸，濃度為0.016 g/L。龍眼火龍果復(fù)合果酒中的乳酸主要來源于酒精發(fā)酵和蘋果酸-乳酸發(fā)酵，乳酸酸度柔和且穩(wěn)定性高，可使酒體更加穩(wěn)定，不易變質(zhì)[8]。龍眼火龍果復(fù)合果酒中的酒石酸主要是來自于果實(shí)本身，成熟的火龍果中酒石酸占有機(jī)酸的3.54%[9]，龍眼中酒石酸占總酸的13.77%～70.84%[10]。在發(fā)酵過程中酒石酸被大量消耗，生成酒石酸鹽，也能被乳酸菌降解生成乳酸和乙酸，酒石酸含量的減少而乳酸含量的增加，其結(jié)果使龍眼酒的口感變得更加柔順細(xì)膩、潤(rùn)滑，酸度降低，從而提高果酒的質(zhì)量[3，6-7]。丁二酸（琥珀酸）是酵母發(fā)酵期間形成的常見代謝物，是釀酒酵母的糖向酒精轉(zhuǎn)化過程中最重要的副產(chǎn)物之一，它可以由蘋果酸在厭氧條件下轉(zhuǎn)化而成，還可以由一些氨基酸分解形成，發(fā)酵液酸度也影響其含量[11]，丁二酸（琥珀酸）是最富味覺反應(yīng)的一種酸，不僅能夠提供酸味，而且能參與酒味形成，在陳釀階段有助于形成更豐富的酯類物質(zhì)[12]。草酸、抗壞血酸是比較重要的有機(jī)酸，能夠穩(wěn)定果酒品質(zhì)，并利于良好風(fēng)味的形成。在一定范圍內(nèi)，有機(jī)酸含量越大，果酒風(fēng)味越好，品質(zhì)越穩(wěn)定[13]。

3 結(jié)論

龍眼火龍果復(fù)合果酒發(fā)酵的最佳工藝條件為：發(fā)酵溫度為22 ℃，龍眼∶火龍果汁配比為1∶1、發(fā)酵的初始糖度為24 %、酵母接種量為0.2 g/L。在此條件下釀制的龍眼火龍果復(fù)合果酒兼有兩種水果的果香果味，酒香清雅，酒質(zhì)醇厚，酒色淺紫紅色，口感醇厚爽口，柔順細(xì)膩，澄清透亮無雜質(zhì)。

高效液相色譜法檢測(cè)龍眼火龍果復(fù)合酒中7種有機(jī)酸，其中主要為乳酸，濃度為2.718 g/L，其次是酒石酸，濃度為1.687 g/L，丁二酸（琥珀酸）濃度為1.220 g/L，檸檬酸濃度為0.846 g/L，草酸濃度為0.726 g/L，抗壞血酸濃度為0.691 g/L。此外，還存在微量的α-酮戊二酸，濃度為0.016 g/L，這些有機(jī)酸共同構(gòu)成了龍眼火龍果復(fù)合果酒獨(dú)特的風(fēng)味。