獼猴桃百香果酒工藝條件優(yōu)化

魯云風(fēng)，張四普，牛佳佳，唐存多，楊永峰，江建榮

（1.南陽師范學(xué)院生命科學(xué)與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，河南 南陽 473061；2.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝所，河南 鄭州 450002；3.河南伏牛山生物科技股份有限公司，河南 南陽 474350；4.內(nèi)鄉(xiāng)縣農(nóng)技中心，河南 南陽 474350）

獼猴桃，又名楊桃、茅梨、奇異果，屬獼猴桃科獼猴桃屬植物，雌雄異株，被稱為“果中之王”，含有10多種氨基酸，豐富的鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)，還含有胡蘿卜素、維生素C、維生素B等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)保持人體健康具有重要作用[1-2]。獼猴桃果酒以獼猴桃果實(shí)為原料，經(jīng)酵母發(fā)酵而成，VC含量亦高于其他各類果酒，既有新鮮愉悅的獼猴桃的清新香甜，又具有柔諧優(yōu)美的酒的醇香，更能夠解決因貯藏技術(shù)水平不高所導(dǎo)致大量獼猴桃積壓、腐爛現(xiàn)象的問題[3-4]。

目前我國(guó)在獼猴桃釀酒工業(yè)化生產(chǎn)中，所使用的酵母基本是釀酒活性干酵母或葡萄酒酵母[5-6]，具有明顯的針對(duì)性，在葡萄以外的其他果酒生產(chǎn)中效果并不顯著[7-9]，導(dǎo)致獼猴桃果酒存在口感單一、香氣不足等缺陷。近年來，以多種水果為原料釀制的復(fù)合果酒，能夠很好地彌補(bǔ)單一果酒在口感、香氣風(fēng)味以及營(yíng)養(yǎng)等方面的缺陷[10-12]，因此，復(fù)合果酒的研發(fā)逐漸成為當(dāng)今果酒研究的熱點(diǎn)。

百香果富含VC、煙酸等多種維生素、鉀、鈣等礦物質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，擁有多種水果的香氣，素有“果汁之王”之稱[13]。鑒于非釀酒酵母有優(yōu)越的產(chǎn)香、改善果酒風(fēng)味性能，因此釀酒酵母和非釀酒酵母混合發(fā)酵得到越來越多的應(yīng)用[14-16]。本試驗(yàn)以獼猴桃、百香果為原料，采用混菌發(fā)酵工藝，研發(fā)獼猴桃百香果復(fù)合果酒，使兩者在營(yíng)養(yǎng)、香氣及口感上互補(bǔ)，以期為獼猴桃果酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮獼猴桃：內(nèi)鄉(xiāng)獼猴桃合作社；新鮮百香果、白砂糖、檸檬酸、酒石酸鉀：市售；偏重亞硫酸鉀（食品級(jí)）、Lallzyme EX-V 果膠酶（3 500 U/g）：法國(guó)萊蒙特集團(tuán)；安琪葡萄酒果酒釀酒酵母SY：安琪酵母股份有限公司；非釀酒酵母：南陽師范學(xué)院生命科學(xué)與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室篩選保存的葡萄園有孢漢遜酵母X-5。

1.2 儀器與設(shè)備

紫外分光光度計(jì)（TU-1810）：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；電熱恒溫培養(yǎng)箱（HH.B11.600-S-Ⅱ）：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；手持糖度計(jì)（PAL-1）：日本ATAGO公司；單人雙面凈化臺(tái)（SW-CJ-1F）：江蘇蘇中凈化設(shè)備有限公司；立式實(shí)驗(yàn)室高壓壓力滅菌器（LDZM-40KCS）：上海申安醫(yī)療器械廠；精密電子天平（PL303）：瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)；pH 計(jì)（PHSJ-3F）：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

參考文獻(xiàn)[17]中的方法，設(shè)計(jì)獼猴桃百香果果酒工藝流程如圖1所示。

圖1 獼猴桃百香果果酒工藝流程Fig.1 Technological process of kiwifruit and passion fruit wine

1.3.2 操作要點(diǎn)

1）獼猴桃汁制備：挑選新鮮、無損傷、八成熟左右的獼猴桃，自來水清洗干凈后晾干、削皮、榨汁，0℃～4℃保存待用。

2）百香果汁制備：挑選新鮮、無損傷、成熟的百香果，自來水清洗干凈后晾干，剖開后過濾取汁，0℃～4℃保存待用。

3）調(diào)酸、加SO2：每千克混合果汁中加入0.25 g偏重亞硫酸鉀用于補(bǔ)充SO2，添加適量檸檬酸和酒石酸鉀調(diào)整混合果汁pH值為3.5。

4）加果膠酶：按每千克混合果汁中加入10 g果膠酶進(jìn)行酶解。

5）加糖：測(cè)定混合果汁糖度后，加白砂糖調(diào)整至糖度為 24 °Brix。

6）菌種活化：按質(zhì)量比2∶1稱取葡萄園有孢漢遜酵母X-5和安琪葡萄酒果酒釀酒酵母SY，加入5%白砂糖溶液中進(jìn)行活化。

7）混菌發(fā)酵：將活化后的菌種，按一定質(zhì)量比投入混合果汁中，發(fā)酵至殘?zhí)遣辉僮兓?/p>

1.3.3 單因素試驗(yàn)

分別考察不同獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比（1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1）、不同酵母接種量 （0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%）、不同發(fā)酵溫度（15、20、25、30、35℃）條件下，所制備獼猴桃百香果果酒的感官得分和VC含量。

1.3.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9（34）正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)，因素及水平見表1。

表1 因素水平設(shè)計(jì)Table 1 The factors and levels table

1.3.5 測(cè)定方法

感官評(píng)價(jià)指標(biāo)參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》及QB/T 2027—1994《獼猴桃酒》，請(qǐng)研究室的10位評(píng)委按外觀（20分）、香氣（40分）、滋味（30分）、典型性（10分）分別給出得分，取平均值作為最后得分。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。VC含量采用GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。

表2 獼猴桃百香果果酒感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation of kiwifruit and passion fruit wine

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 發(fā)酵溫度對(duì)果酒的影響

溫度對(duì)酵母繁殖和代謝有很大影響，它會(huì)改變微生物代謝產(chǎn)物的合成方向，進(jìn)而影響果酒發(fā)酵。一般而言，隨著發(fā)酵溫度的上升，果酒發(fā)酵速度會(huì)加快，但是較高的溫度會(huì)導(dǎo)致VC的損失。另外，過低、過高的溫度不有利于果酒香氣及口感[18-19]。發(fā)酵溫度對(duì)獼猴桃百香果酒的影響見圖2。

圖2 發(fā)酵溫度對(duì)果酒的影響Fig.2 Effect of fermentation temperature on fruit wine

由圖2可知，發(fā)酵溫度在25℃時(shí)感官得分最高，為此，綜合考慮VC含量和感官得分，最佳發(fā)酵溫度定為25℃。

2.1.2 酵母接種量對(duì)果酒的影響

酵母接種量對(duì)獼猴桃百香果酒的影響見圖3。

圖3 酵母接種量對(duì)果酒的影響Fig.3 Effect of inoculum concentration on fruit wine

由圖3可知，酵母接種量逐漸增加時(shí)，混合果酒VC含量緩慢上升，當(dāng)酵母接種量大于0.06%，果酒VC含量迅速下降，感官得分也逐漸下降，分析原因可能是前期發(fā)酵時(shí)酵母菌耗氧轉(zhuǎn)化糖分生成酒精，后期隨酒精度升高抑制了酵母繁殖和活動(dòng)，外發(fā)酵罐中酵母量過高，導(dǎo)致酵母衰老死亡和自溶[20]。為此，綜合考慮VC含量和感官得分，最佳酵母接種量定為0.06%。周元等[21]研究發(fā)現(xiàn)隨著酵母接種量的增加，獼猴桃果酒VC含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，與本研究結(jié)果一致。

2.1.3 獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比對(duì)果酒的影響

百香果香氣濃郁，對(duì)提升獼猴桃果酒風(fēng)味具有一定的正向作用，但是由于其香氣會(huì)掩蓋獼猴桃本身的香氣，另外百香果口感略酸，因此，百香果汁比例不宜過大。獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比對(duì)果酒的影響見圖4。

圖4 獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比對(duì)果酒的影響Fig.4 Effect of mass ratio of kiwi fruit juice and passion fruit on fruit wine

由圖4可知獼猴桃汁含量越高，VC含量越大，原因在于獼猴桃所含VC含量高于百香果。但過多的獼猴桃汁會(huì)影響果酒最終的感官得分，因此獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比3∶1為宜。

2.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以發(fā)酵溫度、酵母接種量、獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比為影響因素，以VC含量和感官評(píng)價(jià)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)獼猴桃百香果果酒發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果分析見表3。

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析Table 3 Orthogonal experimental design and result analysis

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果方差分析見表4。

表4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果方差分析Table 4 Analysis of variance of results of orthogonal experimental design

采用綜合平衡法確定獼猴桃百香果果酒工藝條件最優(yōu)方案。從表3極差分析可以看出，空列極差在兩個(gè)指標(biāo)分析里均為最小，說明可以不考慮因素間的交互作用；以感官得分為指標(biāo)，因素主次順序?yàn)镃（獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比）＞A（發(fā)酵溫度）＞B（酵母接種量），最優(yōu)方案為A2B2C2；以VC含量為指標(biāo)，因素主次順序?yàn)镃（獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比）＞B（酵母接種量）＞A（發(fā)酵溫度），最優(yōu)方案為A2B1C1。從表4方差分析來看，酵母接種量對(duì)感官得分和VC含量影響不顯著，發(fā)酵溫度對(duì)VC含量影響不顯著。以VC含量為指標(biāo)，C因素1水平和2水平差別不大，另外相比于VC含量，消費(fèi)者更關(guān)注口感等感官得分，考慮百香果口感略酸且價(jià)格較高。因此，綜合上述分析，確定正交試驗(yàn)的最優(yōu)組合為A2B1C2，即最佳獼猴桃百香果果酒生產(chǎn)工藝條件是獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比3∶1，酵母接種量0.04%，發(fā)酵溫度25℃。采用該工藝條件發(fā)酵后的獼猴桃百香果酒VC含量為33.85 mg/100 mL，感官得分為93，綜合評(píng)價(jià)優(yōu)于正交試驗(yàn)表中方案。

3 結(jié)論

試驗(yàn)以獼猴桃和百香果為原料，采用釀酒酵母和生香酵母混菌發(fā)酵工藝，以感官得分和VC含量為指標(biāo)，通過優(yōu)化獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比、酵母接種量和發(fā)酵溫度組合研發(fā)獼猴桃百香果復(fù)合果酒，使兩者在營(yíng)養(yǎng)、香氣及口感上互補(bǔ)，最優(yōu)生產(chǎn)工藝為獼猴桃汁與百香果汁質(zhì)量比3∶1，酵母接種量0.04%，發(fā)酵溫度25℃。獼猴桃百香果復(fù)合果酒的研發(fā)為獼猴桃果酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟了新途徑，對(duì)于豐富獼猴桃產(chǎn)品及開發(fā)新型的果酒具有一定的意義。