荔枝酒發(fā)酵菌種的篩選及工藝優(yōu)化

劉國明，方曉純，李杰民，衛(wèi)　萍，零東寧，鄭鳳錦，孫　健(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西南寧530007)

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荔枝酒發(fā)酵菌種的篩選及工藝優(yōu)化

劉國明，方曉純，李杰民，衛(wèi)萍，零東寧，鄭鳳錦，孫健
(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西南寧530007)

摘要：以感官評分和發(fā)酵效率為指標(biāo)，在單因素實驗的基礎(chǔ)上，利用正交分析法對荔枝酒發(fā)酵菌種篩選及工藝進行優(yōu)化。結(jié)果表明，荔枝酒發(fā)酵最優(yōu)工藝為菌種Lalvin EC1118酵母，添加量0.01％，發(fā)酵溫度20℃。

關(guān)鍵詞：荔枝酒；菌種篩選；工藝優(yōu)化

荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是無患子科荔枝屬(Litchi)植物，果實色澤鮮紅，肉質(zhì)潔白而晶瑩，汁多味甜，性平偏溫，具有生津止渴、補氣養(yǎng)血、理氣止痛、抗氧化、延緩衰老、調(diào)節(jié)血脂等作用，素有“果中之王”的美稱[1-2]。

“禾荔”是廣西遲熟荔枝品種中的一個著名品種，由于其果大、肉厚、風(fēng)味佳等優(yōu)良性狀而深受消費者的喜愛和廣大種植戶的青睞，長期以來一直是廣西荔枝產(chǎn)區(qū)的主栽品種，在出口中占有十分重要的地位[3]。但隨著近年來我省種植面積的不斷增加及出口量下降的影響[4]，大量的“禾荔”荔枝滯銷，造成巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境壓力。而對其進行深加工是解決途徑之一。近年來將荔枝加工成酒的研究不少，但主要集中在對發(fā)酵工藝、香氣成分檢測、褐變機理研究等方面[5-11]，在篩選適合的發(fā)酵菌種方面報道較少。因此，本實驗針對“禾荔”荔枝品種，以感官評分為主要衡量指標(biāo)，篩選出適合此品種荔枝釀酒的菌種，為廣西“禾荔”荔枝的深加工利用提供理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1材料及儀器

材料：荔枝(禾荔品種，選取無腐爛變質(zhì)、無損傷、九成熟的果實)，市售；白砂糖，南寧糖業(yè)股份有限公司；復(fù)合果膠酶(酶活力：100000 U/g)，南寧東恒華道生物科技有限責(zé)任公司；LAFFORT系列干酵母F5、F10、F15、F33，法國LAFFORT公司；帝伯仕果酒專用酵母(紅)、帝伯仕降酸酵母(藍)，煙臺帝伯仕貿(mào)易有限公司；Lalvin71B降酸酵母、Lalvin EC1118酵母、Lalvin D254酵母、Lalvin RC212酵母，日照隆堡商貿(mào)有限公司。

儀器：BIC-300人工氣候箱，上海博訊事業(yè)有限公司；PAL-1糖度計，維欣儀奧科技公司；HXHX-3電熱鼓風(fēng)干燥箱，蘇州恒新烘箱電爐制造設(shè)備公司；PGL精密天平，深圳市怡華新電子有限公司；JA2003型電子天平，上海良平儀器儀表有限公司；pHS-3C酸度計，上海雷磁儀器廠。

1.2實驗方法

1.2.1工藝流程

將新鮮采摘、成熟度高的荔枝去皮、去核后進行榨汁。榨汁后的荔枝汁與果肉在42℃下用濃度為1％的果膠酶酶解120 min。酶解后的荔枝汁與渣根據(jù)要求調(diào)配后，75℃水浴加熱滅菌10 min，待溫度降至40℃時加入酒精發(fā)酵菌種進行恒溫發(fā)酵。當(dāng)發(fā)酵結(jié)束后，進行換罐并將溫度降至5℃進行沉降及陳釀。具體流程如下：

荔枝→清洗、去皮、去核→榨汁、酶解→調(diào)配→滅菌→降溫、發(fā)酵→換罐、低溫、發(fā)酵→陳釀。

表1　荔枝酒感官評定表

表2　單因素實驗表

1.2.2荔枝酒發(fā)酵菌種篩選及工藝優(yōu)化

1.2.2.1荔枝酒發(fā)酵菌種篩選

供篩選的10種菌種分別為帝伯仕果酒專用酵母(紅)、帝伯仕降酸酵母(藍)、Lalvin71B降酸酵母、Lalvin EC1118酵母、Lalvin D254酵母、Lalvin RC212酵母、F5、F10、F15、F33。荔枝酒在恒溫條件下發(fā)酵，每天對發(fā)酵體系中的可溶性固形物含量進行檢測。當(dāng)發(fā)酵體系中可溶性固形物含量基本恒定時，停止發(fā)酵并進行感官品評，篩選出適合“禾荔”荔枝品種發(fā)酵的菌種。感官品評由10人組成的品評小組，通過視覺、嗅覺、味覺三方面對樣品進行描述，并根據(jù)表1標(biāo)準打分。

1.2.2.2荔枝酒發(fā)酵工藝優(yōu)化

荔枝酒發(fā)酵工藝條件單因素實驗設(shè)計見表2。荔枝酒發(fā)酵正交實驗見表3。

表3　正交實驗因素水平表

2　結(jié)果與分析

2.1荔枝酒發(fā)酵條件單因素實驗結(jié)果

2.1.1荔枝酒發(fā)酵過程中菌種對可溶性固形物含量的影響

由圖1可知，在發(fā)酵1 d后，10種菌種對可溶性固形物的利用率不高，可溶性固形物變化緩慢；2 d后，10種菌種對可溶性固形物的利用發(fā)生不同程度的變化，其中Lalvin D254酵母、Lalvin 71B降酸酵母、帝伯仕降酸酵母(藍)對可溶性固形物的利用率最高，而帝伯仕果酒專用酵母(紅)對可溶性固形物的利用率最低；3 d后，除帝伯仕果酒專用酵母(紅)對可溶性固形物的利用率依然較低外，其余9種酵母的發(fā)酵體系中可溶性固形物含量趨于一致；4 d后，帝伯仕果酒專用酵母(紅)發(fā)酵體系中可溶性固形物含量發(fā)生較大變化，利用率大幅提高；發(fā)酵進入第5天，所有菌種發(fā)酵體系中可溶性固形物含量變化不大并趨于平緩。從發(fā)酵效率考慮，Lalvin D254酵母、Lalvin 71B降酸酵母、帝伯仕降酸酵母(藍)3種菌種的效果相對較好。

圖1　不同菌種對可溶性固形物含量的影響

2.1.2荔枝酒發(fā)酵過程中菌種添加量對可溶性固形物含量的影響

由圖2可知，在發(fā)酵1 d后，5種不同添加量下，可溶性固形物的變化情況不大；2 d后，發(fā)酵體系中可溶性固形物的利用發(fā)生較大的變化，其中菌種添加量為0.025％的發(fā)酵體系中，可溶性固形物下降最快，即產(chǎn)酒精量最高；3～5 d，除菌種添加量為0.005％的發(fā)酵體系中可溶性固形物含量下降較慢外，其余4種不同菌種添加量的發(fā)酵體系中可溶性固形物含量下降較快且趨于恒定。從發(fā)酵效率考慮，菌種添加量為0.025％、0.02％、0.015％時的效果相對較好。

2.1.3荔枝酒發(fā)酵過程中發(fā)酵溫度對可溶性固形物含量的影響

圖2　菌種添加量對可溶性固形物含量的影響

圖3　發(fā)酵溫度對可溶性固形物含量的影響

從圖3可知，在發(fā)酵第1天內(nèi)，不同發(fā)酵溫度對可溶性固形物含量的影響不大；發(fā)酵進入第2天，不同發(fā)酵溫度對可溶性固形物含量的影響有了較大變化：發(fā)酵溫度24℃的發(fā)酵體系中對可溶性固形物的利用率最高，而隨著發(fā)酵溫度的降低，對可溶性固形物的利用率也降低；發(fā)酵3～5 d中，發(fā)酵溫度24℃、22℃、20℃的發(fā)酵體系中，可溶性固形物含量達到最小值并基本處于恒定狀態(tài)，而發(fā)酵溫度16℃的發(fā)酵體系中，可溶性固形物含量則呈現(xiàn)不斷降低的趨勢。從發(fā)酵效率考慮，發(fā)酵溫度為24℃、22℃、20℃時的效果相對較好。

2.2荔枝酒發(fā)酵條件正交實驗結(jié)果

單因素實驗結(jié)果表明，從發(fā)酵效率角度考慮Lalvin D254酵母、Lalvin 71B降酸酵母、帝伯仕降酸酵母(藍)3種菌種效果最好，但結(jié)合發(fā)酵后感官評分結(jié)果，最終選擇Lalvin EC1118酵母、Lalvin D254酵母、Lalvin 71B降酸酵母3種菌種進行正交實驗；而菌種添加量為0.025％、0.02％、0.015％時，發(fā)酵效率最好，再結(jié)合發(fā)酵后感官品評結(jié)果，最終選擇菌種添加量為0.01％、0.015％、0.02％進行正交實驗；發(fā)酵溫度為24℃、22℃、20℃時，發(fā)酵效率最高，而在結(jié)合發(fā)酵后感官評分結(jié)果，最終選擇發(fā)酵溫度18℃、20℃、22℃進行正交實驗，結(jié)果見表4。

由表4可知，各組合的極差分別為：菌種為20.434，添加量為5.600，發(fā)酵溫度為9.300，3個因素極差關(guān)系為RA＞RC＞RB?？梢钥闯觯N是影響荔枝酒感官評分的主要因素，發(fā)酵溫度次之，菌種添加量影響最小。空白樣的極差1.400最小，說明偶然誤差較小，實驗結(jié)果較可靠。A1C2B1為最佳組合，即菌種為Lalvin EC1118酵母，發(fā)酵溫度20℃，菌種添加量0.01％。

表4　荔枝酒正交實驗結(jié)果

由表5可知，發(fā)酵菌種對荔枝酒感官評分的影響最大，達到顯著的程度；而發(fā)酵溫度對荔枝酒感官評分的影響次之，同樣達到顯著程度；菌種添加量對荔枝酒感官評分也有影響，但影響程度未達到顯著程度。

表5　荔枝酒方差分析結(jié)果

3　總結(jié)

以禾荔品種荔枝為原料，從10種釀酒酵母中根據(jù)發(fā)酵效率和感官評分的結(jié)果，篩選出菌種Lalvin EC1118。在此基礎(chǔ)上對荔枝酒發(fā)酵工藝進行優(yōu)化，研究結(jié)果表明，荔枝酒發(fā)酵最優(yōu)工藝為菌種采用Lalvin EC1118酵母，添加量0.01％，20℃條件下進行發(fā)酵。

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Screening of a Yeast Strain Suitable for Litchi Wine Production &Optimization of Its Fermenting Conditions

LIU Guoming,FANG Xiaochun，LI Jiemin，WEI Ping，LING Dongning，ZHENG Fengjin and SUN Jian
( Research Institute of Agro-Products Processing,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning,Guangxi 530007,China)

Abstract:In this study,a yeast strain (Lalvin EC1118) suitable for litchi wine production was screened out with sensory score and fermenting efficiency as the evaluation indexes and its fermentation process was optimized by single factor test and orthogonal experiments as follows:adding level was 0.01％,and fermenting temperature was at 20℃.

Key words：litchi wine;yeast strains screening;process optimization

通訊作者：孫?。?978-），男，研究員，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工，E-mail：jiansun@gxaas.net。

作者簡介：劉國明（1984-），男，助理研究員，碩士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工研究與產(chǎn)品開發(fā)，E-mail：guoming-liu@gxaas.net。

收稿日期：2015-08-06

基金項目：2015年度國家級引進國外技術(shù)、管理人才項目（GX2015056）；2014年中央財政農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)資金項目（桂財農(nóng)函[2014]294號）；國家自然科學(xué)基金（31160407）；廣西第十三批“新世紀十百千人才工程”專項資金（桂人社辦函[2012]92號）；廣西科技計劃項目-自治區(qū)農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目（桂科轉(zhuǎn)14125004-18）；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技基本業(yè)務(wù)費團隊項目（2015YT86）；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技發(fā)展基金自選項目（桂農(nóng)科2015JZ76）。

中圖分類號：TS262.7；TS261.4；TS261.1

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）02-0037-03

DOI：10.13746/j.njkj.2015336

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2015-10-23；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151023.1349.002.html。