紅心火龍果酒釀造工藝研究

周景瑞，肖敏，肖榮飛，吳擁軍*

（貴州大學生命科學學院，貴州貴陽550025）

紅心火龍果酒釀造工藝研究

周景瑞，肖敏，肖榮飛，吳擁軍*

（貴州大學生命科學學院，貴州貴陽550025）

以貴州關(guān)嶺縣紅心火龍果為原料，探討火龍果酒的最佳釀造工藝。通過單因素試驗和正交試驗，研究酵母接種量、果膠酶添加量、初始糖度、發(fā)酵溫度對果酒品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，火龍果酒最佳釀造工藝參數(shù)為酵母接種量0.03%，果膠酶添加量0.4%，初始糖度26%，發(fā)酵溫度22℃。此最佳釀造工藝條件下，發(fā)酵的果酒酒精度13.5%vol，感官評分為89分，果酒呈深紅色、澄清透明，具有濃郁、宜人的酒香和火龍果香氣，各項指標符合國標GB 15037—2006《葡萄酒》的要求。

火龍果；果酒；釀造工藝；優(yōu)化

火龍果（Hylocereus undulatusBritt）又稱為紅龍果、仙密果、青龍果、情人果等，屬仙人掌科（Cactaceae）量天尺屬（Hylocereus）植物[1]，主要品種為紅皮白肉、紅皮紅肉、黃皮白肉3種[2]?；瘕埞鹪从谥忻乐轠3]，越南、泰國等分布較廣，我國主要分布在臺灣、海南、廣西、云南、貴州等地[4]?；瘕埞胸S富的礦物質(zhì)[5]、氨基酸[6]、水溶性膳食纖維、維生素、不飽和脂肪酸、多糖[7]、多酚、黃酮和黃酮醇物質(zhì)[8]，是一種果形優(yōu)美、顏色鮮亮，風味細膩爽口，香氣獨特，有益于人類健康的果中佳品[9]，在預防心腦血管疾病、調(diào)節(jié)機體免疫功能、調(diào)節(jié)激素水平等方面具有較好的保健功效[10-11]。

由于火龍果含水量高，在貯藏[12-13]過程中易被霉菌污染，品質(zhì)變差，使火龍果得不到較好的應用。將火龍果鮮果進行深加工，不僅提升了火龍果的利用價值，還可有力緩解火龍果鮮果滯銷問題[14-15]。林波等[16]篩選出適合紅心火龍果發(fā)酵的酵母菌株F15，所得的酒體紅色，香味濃郁，具有明顯的火龍果香氣及酒香。烏日娜等[17]研究不同酵母發(fā)酵的火龍果酒在發(fā)酵過程中總酚、甜菜苷、抗氧化活性和顏色的變化規(guī)律。殷俊偉等[18]運用氣質(zhì)聯(lián)用（gaschromatographymass spectrometry，GC-MS）法對火龍果酒中揮發(fā)性成分進行了分析，發(fā)現(xiàn)果酒中的揮發(fā)性成分主要有34種。目前對火龍果酒的研究大多是在實驗規(guī)模階段，并沒有進行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，市場上很少見到銷售的純發(fā)酵型火龍果酒。本實驗針對貴州關(guān)嶺生產(chǎn)的紅心火龍果進行深加工，運用單因素試驗和正交試驗優(yōu)化火龍果酒生產(chǎn)工藝，為其工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，帶動當?shù)鼗瘕埞a(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

九成熟的火龍果：采摘于貴州關(guān)嶺地區(qū)火龍果基地；果酒干酵母RW：湖北安琪酵母股份有限公司；果膠酶（1×104U/g）：南寧東恒華道生物科技有限責任公司；白砂糖（食品級）：市售。

1.2 儀器及設備

HR1848/00打漿機：飛利浦國際集團有限公司；WZ103手持糖度計：上海淋譽貿(mào)易有限公司；DH3600電熱恒溫培養(yǎng)箱、DK-98-ⅡA恒溫水浴鍋：天津市泰斯特儀器有限公司；酒精計：河北省武強縣華鷗儀器儀表廠；LDZX-50KBS高壓蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；STARTER 300便攜式pH計、AX124ZH分析天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；Agilent7890B氣相色譜儀：安捷倫科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 火龍果果酒加工工藝流程

1.3.2 操作要點

原料選擇及處理：選擇無腐爛、病蟲害及機械損傷的新鮮火龍果為原料，清洗干凈表面的灰塵和雜質(zhì)、瀝干后進行打漿。

發(fā)酵前處理：果膠酶可以分解果肉組織中的果膠物質(zhì)，促使果漿黏性下降并提高水果的出汁率，改善果漿的過濾效率。添加適量果膠酶，攪拌均勻，50℃溫度條件下酶解3 h。為保證發(fā)酵后的成品達到較高的酒精度，按比例補加白砂糖，加熱充分溶解。

菌種活化：稱取一定量的干酵母，加入約10倍質(zhì)量的35～38℃溫水和果汁的混合液，保溫活化15～25 min，適當攪拌，待活化液溫度降到18～25℃加入到發(fā)酵罐，混合均勻即可。

發(fā)酵：將過濾后的果汁冷卻至室溫，接入菌種進行發(fā)酵，溫度保持在20～25℃，發(fā)酵周期為6～15d。每天檢測糖度、酒精度的變化，以了解發(fā)酵進行情況，當糖度變化很小或者酒精度不再上升時即可判斷發(fā)酵結(jié)束。

果酒陳釀：將酒液在10～15℃條件下存放40～60 d進行陳釀，改善果酒風味的同時也起到澄清酒液的作用。

調(diào)配與殺菌：將陳釀好的果酒進行調(diào)配，按一定比例添加白砂糖和冰糖調(diào)節(jié)果酒的澀味及醇厚感，并調(diào)節(jié)酒精度至12.0%vol。調(diào)配好的果酒采用超高溫瞬時滅菌機殺菌，滅菌溫度控制在115～125℃，時間6～10 s。

灌裝與包裝：滅菌后的果酒進行灌裝貯藏。

1.3.3 釀造工藝優(yōu)化單因素試驗

酵母接種量分別設定為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%，果膠酶添加量分別設定為0、0.2%、0.4%、0.6%，初始糖度分別設定為17%、20%、23%、26%，發(fā)酵溫度分別設定為18℃、22℃、26℃、30℃。采用單一變量法試驗，發(fā)酵完成后對各組果酒進行酒精度、殘?zhí)堑臏y定和感官品評。

1.3.4 釀造工藝優(yōu)化正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以酵母接種量（A）、果膠酶添加量（B）、初始糖度（C）、發(fā)酵溫度（D）為正交試驗的4個因素，以感官評分為考察指標，采用L9（34）正交試驗優(yōu)化發(fā)酵工藝，試驗因素與水平見表1。

表1 火龍果酒發(fā)酵工藝正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation technology optimization of pitaya wine

1.3.5 測定方法

酒精度、總酸（以酒石酸計）含量、甲醇、總糖及還原糖含量測定分別采用國標GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的蒸餾比重法、電位滴定法、氣相色譜法、菲林試劑法進行測定；糖度：采用手持糖度儀。

微生物指標檢測：細菌總數(shù)按國標GB/4789.2—2010《食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》中規(guī)定方法，大腸菌群按國標GB/4789.3—2010《食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)》中規(guī)定方法進行測定。

感官評定：參考葡萄酒感官評定要求[19-20]，由10人組成品評小組進行參評，采取無記名方式對果酒的外觀、香氣、滋味和典型性進行綜合評分，滿分100分，取總分的平均值為該樣品的綜合得分，感官評定標準見表2。

表2 火龍果酒的感官評定標準Table 2 Sensory evaluation standards of pitaya wine

2 結(jié)果與分析

2.1 火龍果酒單因素試驗

2.1.1 果膠酶添加量對果酒品質(zhì)的影響

表3 果膠酶添加量對發(fā)酵的影響Table 3 Effect of pectinase addition on fermentation

在酵母接種量0.03%，初始糖度23%，發(fā)酵溫度22℃的條件下，考察不同的果膠酶添加量對果酒發(fā)酵的影響，結(jié)果見表3。

由表3可知，隨著果膠酶添加量的增大，開始發(fā)酵時間耗時越短，酒精度呈現(xiàn)遞增趨勢，而當果膠酶添加量增大到一定比例時，酒精度變化表現(xiàn)平緩。果膠酶的加入有利于果汁的澄清，提高果酒的品質(zhì)。當果膠酶添加量為0.4%時，果汁黏度減小明顯，出汁率高，過濾快速，發(fā)酵的酒精度高。綜合考慮生產(chǎn)成本及果膠酶的利用率，選取0.4%為果膠酶最佳添加量。

2.1.2 酵母接種量對果酒品質(zhì)的影響

在果膠酶添加量0.4%，初始糖度23%，發(fā)酵溫度22℃的條件下，考察不同酵母接種量對果酒發(fā)酵的影響，結(jié)果見表4。

表4 酵母接種量對發(fā)酵的影響Table 4 Effect of yeast inoculum on fermentation

由表4可知，隨著酵母接種量加大，發(fā)酵起始時間越短，產(chǎn)生酒精越快。在一定時間內(nèi)，酵母接種量＜0.03%時，發(fā)酵會不徹底，發(fā)酵醪液殘?zhí)禽^高；酵母接種量＞0.03%時，最后的酒精度趨于平穩(wěn)，糖度也基本不再降低。由此可見，活性干酵母接種量越大，對果汁總糖的代謝越充分，酒精度上升也越快。但過高的接種量會使酵母菌繁殖迅速，消耗較多的營養(yǎng)物質(zhì)，影響酒的品質(zhì)，不利于果酒風味的形成。因此，確定活性干酵母接種量0.03%為宜。

2.1.3 初始糖度對果酒品質(zhì)的影響

在果膠酶添加量0.4%，酵母接種量0.03%，發(fā)酵溫度22℃的條件下，考察不同的初始糖度對果酒發(fā)酵的影響，結(jié)果見表5。

表5 初始糖度對發(fā)酵的影響Table 5 Effect of initial sugar content on fermentation

由表5可知，隨著初始糖度的升高，酒精度呈現(xiàn)升高的趨勢，感官評分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。若初始糖度太高，導致滲透壓增大，酵母菌的停滯期會延長，發(fā)酵的起始時間也會較久，不利于果酒的發(fā)酵。當初始糖度為23%時，酒精度較高，感官評價也較好，因此選擇初始糖度為23%。

2.1.4 發(fā)酵溫度對果酒品質(zhì)的影響

在果膠酶添加量0.4%，酵母接種量0.03%，初始糖度23%的條件下，考察不同發(fā)酵溫度對果酒發(fā)酵的影響，結(jié)果見表6。

表6 發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響Table 6 Effect of fermentation temperature on fermentation

由表6可知，發(fā)酵溫度對果酒的發(fā)酵影響顯著，隨著發(fā)酵溫度的升高，所得果酒的酒精度和感官評分呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。發(fā)酵溫度太低，酵母繁殖慢，發(fā)酵時間長，酒精度低，對生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本都是不利的。發(fā)酵溫度過高，會使酵母活動旺盛，導致酵母過早衰老，污染雜菌的機會提高，雜菌的代謝產(chǎn)物必然給果酒的風味帶來負面影響，同時降低酒精產(chǎn)率。因此選擇22℃作為最適宜的發(fā)酵溫度。

2.2 火龍果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化的正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，確定酵母接種量（A）、果膠酶用量（B）、初始糖度（C）、發(fā)酵溫度（D）為影響因素，以感官評分作為評價指標，設計L9（34）正交試驗，結(jié)果與分析見表7。

表7 火龍果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 7 Results and analysis of experiments for fermentation technology optimization of pitaya wine

由表7可知，各因素影響發(fā)酵的主次順序為D＞C＞B＞A，即發(fā)酵溫度影響最大，其次是初始糖度和果膠酶添加量，酵母接種量的影響較小。從k值大小可知，最優(yōu)工藝條件組合為A2B2C3D2，即酵母接種量0.03%、果膠酶添加量0.4%、初始糖度26%，發(fā)酵溫度22℃。在此條件下進行3次驗證試驗，果酒感官評分為89分，酒精度為13.5%vol。

表8 正交試驗結(jié)果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表8可知，發(fā)酵溫度和初始糖度對果酒發(fā)酵結(jié)果影響顯著（P＜0.05），其余因素對結(jié)果影響不顯著（P＞0.05）。2.3質(zhì)量指標

2.3.1 感官指標

外觀：深紅色，有光澤，清澈透明，無沉淀及懸浮物；香氣：特殊的火龍果香氣和純香無異味；滋味：口感愉悅，后味綿長，具有典型的火龍果香和酒香。

2.3.2 理化指標

表9 產(chǎn)品理化指標Table 9 Physical and chemical indicators of product

由表9可知，產(chǎn)品各理化指標符合GB/T 15037—2006《葡萄酒》中的各項要求。

2.3.3 微生物指標

細菌總數(shù)＜50 CFU/mL；大腸菌群＜3 MPN/100 mL；致病菌：未檢出。

3 結(jié)論

通過實驗，確定了火龍果酒的最佳發(fā)酵工藝條件為酵母接種量0.03%、果膠酶添加量0.4%、初始糖度26%、發(fā)酵溫度22℃。在該工藝條件下生產(chǎn)出的火龍果酒感官指標、理化指標及微生物指標符合相關(guān)國標，具有典型的火龍果香和濃郁醇厚的酒香，口味純正柔和，風格獨特，滋味協(xié)調(diào)，為典型的純發(fā)酵型火龍果酒，該研究為火龍果的深加工提供了技術(shù)支持。貴州省的火龍果資源豐富，果樹種植面積和產(chǎn)量逐年增大，具備規(guī)?；a(chǎn)火龍果酒的原料供給條件。因此，火龍果發(fā)酵果酒具有良好的開發(fā)前景。

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Study on brewing technology of pitaya wine

ZHOU Jingrui,XIAO Min,XIAO Rongfei,WU Yongjun*
(College of Life Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

Usingthe pitaya fromGuanlingCountyin Guizhou as raw material,the optimum brewing process conditions of pitaya wine were investigated. The effects of yeast inoculum,pectinase addition,initial sugar content and fermentation temperature on wine quality were researched by single factor and orthogonal experiments.The results showed that the optimum brewing process parameters of pitaya wine were yeast inoculum 0.03%,pectinase addition 0.4%,initial sugar content 26%and fermentation temperature 22℃.Under the conditions of optimum brewing process,the alcohol content and sensory score of pitaya wine were 13.5%vol and 89,respectively.The pitaya wine had deep red in color with clear and transparent with strong and pleasant fruit aroma and pitaya aroma.Besides,the various indexes met the requirements of national standard GB 15037—2006“wine”.

pitaya;wine;brewing technology;optimization

TS262.7

0254-5071（2017）04-0188-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.04.039

2017-01-19

國家自然科學基金（31260394/C200207）

周景瑞（1989-），男，碩士研究生，研究方向為發(fā)酵工程。

*通訊作者：吳擁軍（1971-），男，教授，博士，研究方向為食品生物技術(shù)。