山茱萸果酒主發(fā)酵工藝研究

宋藝君，郭 濤，王昌利*

（1.陜西中醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，陜西 咸陽 712046；2.解放軍第四五一醫(yī)院，陜西 西安 710054）

山茱萸（Cornus officinatis）是山茱萸科山茱萸屬植物山茱萸的干燥成熟果肉[1]，主產(chǎn)于我國陜西、浙江、河南等省，具有補(bǔ)肝腎、澀精氣、固虛脫的功效。山茱萸含有24種礦物元素，16種氨基酸，其中人體所需要的8種必需氨基酸全部具備，還含有VA、VC、VE等對人體有益的成分[2]，具有降血糖、抗炎、抗癌、抗氧化、抗衰老等作用，可以治療冠心病、糖尿病、高血壓等疾病。

采用干果發(fā)酵保健果酒，發(fā)酵時間比較靈活，解決了原料的季節(jié)性問題；一般果酒都是采用新鮮的果實進(jìn)行破碎、打漿或榨汁進(jìn)行釀造，如楊梅果酒、獼猴桃果酒等，干果發(fā)酵避免了打漿的過程，對干果溫浸后發(fā)酵即可；而且干果不容易霉變，使原料的儲存更容易。但是干果發(fā)酵，潛在酒精度低，需要時間長，需添加白砂糖，才能達(dá)到預(yù)定的酒精度。

果酒是在酵母菌等微生物的作用下釀成的，據(jù)文獻(xiàn)報道[3-4]，山萸肉中含有一些生物活性物質(zhì)如熊果酸、山茱萸苷、馬錢苷、鞣質(zhì)等，研究表明[4-5]，這些活性物質(zhì)對細(xì)菌和真菌有抑制作用。因此山茱萸果肉發(fā)酵緩慢，周期長可能是這些物質(zhì)對酵母產(chǎn)生了抑制作用。

根據(jù)文獻(xiàn)報道[6-8]，山茱萸的研究主要集中在化學(xué)成分和藥理藥效方面，近些年來，隨著營養(yǎng)、保健食品的興起，山茱萸開始應(yīng)用于食品工業(yè)（如山茱萸酒[9-10]），本試驗采用正交試驗設(shè)計，以酒精度、感官評分作為評介指標(biāo)，確定最佳主發(fā)酵工藝條件，以期為山茱萸果酒的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山茱萸干果肉：采自陜西佛坪縣，鮮果置沸水中略燙后，及時除去果核，干燥；白砂糖、檸檬酸（食品級）：廣州一德路批發(fā)市場；D254干酵母：加拿大Lallemand公司；蒸餾水：自制重蒸水；帝伯仕果膠酶：煙臺帝伯仕商貿(mào)有限公司；硫酸銅、酒石酸鉀鈉、偏重亞硫酸鉀、鹽酸、氫氧化鈉、乙醇：廣州化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

1.3 試驗方法

1.3.1 山茱萸果酒加工工藝流程[11-12]

山茱萸干果肉+10倍質(zhì)量水→溫浸→藥液和藥渣混合物→酵母活化→成分調(diào)整→接種發(fā)酵→倒瓶→后發(fā)酵→澄清→灌裝→殺菌→陳釀→成品

1.3.2 果酒的感官評價

感官評價：果酒呈紅棕色，具有和諧的酒香和果香味，清香純正，無異味，澄清，符合國標(biāo)GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的要求。由7名感官評分人員對混合果酒進(jìn)行感官評分（滿分100分），感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 果酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of fruit wine

1.3.3 主發(fā)酵工藝單因素試驗設(shè)計

酵母活化[13-14]：在干酵母中加入10倍量38～42 ℃溫水，于40 ℃恒溫水浴活化30 min，每隔10 min攪拌一次。

發(fā)酵溫度對主發(fā)酵的影響：固定料液比1∶10（g∶mL），60 ℃溫浸3 h，干酵母0.5 g/L，SO260 mg/L，發(fā)酵糖度136 g/L，果膠酶60 mg/L，原料液pH值3.5，分別于19 ℃、21 ℃、23 ℃、25 ℃、27 ℃、29 ℃發(fā)酵14 d，評價指標(biāo)為酒精度和感官評分。

綠化荒山、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境是蘭州石化的“綠色約定”。經(jīng)過幾十年的努力，蘭州石化將蘭州市南山東起馬耳山溝底、西到大元峁一帶的2500畝荒山建成了省級森林公園。如今，這里春有花、夏有蔭、秋有果、冬有青，成為市民休閑健身的理想場所。

發(fā)酵時間對主發(fā)酵的影響：固定料液比1∶10（g∶mL），60 ℃溫浸3 h，干酵母0.5 g/L，SO260 mg/L，發(fā)酵糖度136 g/L，果膠酶60 mg/L，原料液pH值3.5，于25 ℃分別發(fā)酵7 d、14 d、21 d、28 d、35 d，評價指標(biāo)為酒精度和感官評分。

酵母接種量對主發(fā)酵的影響：固定料液比1∶10（g∶mL），60 ℃溫浸3h，SO260 mg/L，發(fā)酵糖度136 g/L，果膠酶60 mg/L，原料液pH值3.5，酵母接種量分別為0.05 g/L、0.1 g/L、0.3 g/L、0.5 g/L、0.7 g/L，于25 ℃發(fā)酵28 d，評價指標(biāo)為酒精度和感官評分。

1.3.4 主發(fā)酵工藝正交優(yōu)化試驗

稱取山茱萸50 g，選用干酵母接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間為考察因素，在其他工藝條件都不變的情況下，進(jìn)行3因素3水平的正交試驗L9（33），評價指標(biāo)為酒精度和感官評分，因素與水平見表2。

表2 主發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment for main fermentation condition optimization

1.3.5 測定指標(biāo)分析方法[15]

酒精度的測定：密度瓶法；總酸的測定：酸堿滴定法；總糖的測定：滴定法。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵溫度對主發(fā)酵的影響

不同發(fā)酵溫度對主發(fā)酵的影響結(jié)果見圖1。由圖1可知，隨著發(fā)酵溫度的升高，酒精度和感官評分均呈先增大后下降的趨勢。溫度是影響酵母生長、繁殖、發(fā)酵的主要因素。隨著溫度的升高，發(fā)酵速度逐漸加快，在25 ℃時發(fā)酵最快。隨著溫度的升高，酵母衰老速度加快，繁殖受阻，雜菌容易生長，影響果酒品質(zhì)[16]。發(fā)酵溫度為25 ℃時，酒精度和感官評分最高，因此選擇發(fā)酵溫度為25 ℃。

圖1 發(fā)酵溫度對主發(fā)酵的影響Fig.1 Effect of fermentation temperature on main fermentation

2.2 發(fā)酵時間對主發(fā)酵的影響

圖2 發(fā)酵時間對主發(fā)酵的影響Fig.2 Effect of fermentation time on main fermentation

不同的發(fā)酵時間對主發(fā)酵的影響結(jié)果見圖2。由圖可知，隨著發(fā)酵時間的延長，酒精度和感官評分均呈現(xiàn)先快速增加后緩慢變化的趨勢，酒精度在28 d后保持穩(wěn)定，可認(rèn)為主發(fā)酵在28 d左右基本結(jié)束，感官評分也在28 d達(dá)到最高值。綜合考慮，發(fā)酵時間為28 d。

2.3 酵母接種量對發(fā)酵的影響

不同酵母接種量對主發(fā)酵的影響結(jié)果見圖3。由圖可知，隨著酵母接種量的增加，酒精度逐漸升高，感官評分先升高后下降。當(dāng)酵母接種量為0.5 g/L和0.7 g/L時，酒精度相差較小，感官評分相差較大，同時考慮到果酒感官評分指標(biāo)的重要性，故選擇酵母接種量為0.5 g/L。

圖3 酵母接種量對主發(fā)酵的影響Fig.3 Effect of yeast inoculum on main fermentation

2.4 發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗

正交試驗結(jié)果與分析見表3，方差分析結(jié)果分別見表4和表5。

表3 發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation condition optimization

表4 以酒精度為指標(biāo)的方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments for alcohol content optimization

表5 以感官評分為指標(biāo)的方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiments for sensory evaluation score optimization

由表3可知，各因素對感官評分影響的主次順序為C＞A＞B，即發(fā)酵時間影響最大，其次是干酵母接種量，最后是發(fā)酵溫度。最佳組合為A3B2C3或A3B1C3；各因素對酒精度影響的主次順序為B＞A＞C，即發(fā)酵溫度影響最大，其次是干酵母接種量，最后是發(fā)酵時間，最佳組合為A3B2C3。綜合考慮，選擇A3B2C3，即干酵母接種量0.7 g/L，發(fā)酵溫度25 ℃，發(fā)酵時間35 d。

方差分析結(jié)果（見表4、表5）顯示，干酵母接種量和發(fā)酵時間對酒精度影響顯著（P＜0.05），發(fā)酵溫度對酒精度影響極顯著（P＜0.01）；發(fā)酵時間對感官評分影響顯著（P＜0.05），干酵母接種量和發(fā)酵溫度對感官評分影響不顯著（P＞0.05）。

對最優(yōu)組合的樣品進(jìn)行3次平行驗證試驗，結(jié)果見表6。

表6 3次平行試驗結(jié)果Table 6 Results of three paralleled experiments

從表6可以看出，在最佳發(fā)酵條件下，產(chǎn)品酒精度為（7.8±0.2）%vol，感官評分為（85±4.6）分。

2.5 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.5.1 理化指標(biāo)

酒精度8%vol；總酸（以酒石酸計）4.5 g/L；總糖（以葡萄糖計）：22.7 g/L，半甜型。

2.5.2 微生物指標(biāo)

細(xì)菌菌落總數(shù)≤50個/mL，大腸菌群數(shù)≤3 MPN/100 mL，致病菌：不得檢出。

3 結(jié)論

在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，以酒液中酒精度、感官評分為評價指標(biāo)，確定山茱萸酒的最佳發(fā)酵工藝條件為干酵母接種量0.7 g/L，發(fā)酵溫度25 ℃，發(fā)酵時間35 d。在該條件下得到的山茱萸果酒酒精度為（7.8±0.2）%vol，感官評分為（85±4.6）分。

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