液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)蘋果果酒的工藝研究

金杰，張鋒，孫蓓，朱中原，孔凡琳

（1.江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校，江蘇徐州221116；2.徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇徐州221140）

液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)蘋果果酒的工藝研究

金杰1，張鋒2，孫蓓1，朱中原1，孔凡琳1

（1.江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校，江蘇徐州221116；2.徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇徐州221140）

選用徐州豐縣大沙河蘋果為原料，通過(guò)液態(tài)發(fā)酵法進(jìn)行蘋果果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化研究，確定蘋果酒發(fā)酵的最佳工藝條件為：果膠酶添加量0.15%、蔗糖添加量24%、發(fā)酵劑添加量0.04%，發(fā)酵時(shí)間為5d～7d，溫度為20℃；在最優(yōu)工藝條件下得到的蘋果酒呈淺黃綠色，酒香醇厚協(xié)調(diào)、酒體豐滿爽口。同時(shí)對(duì)其產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果與NY/T 1508-2007《農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)綠色食品果酒》標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比均符合標(biāo)準(zhǔn)。

蘋果果酒；發(fā)酵；工藝

蘋果含有豐富營(yíng)養(yǎng)成分，包括17種氨基酸[1]、10種維生素和多種微量元素，如鋅、鈣、磷等。蘋果酒是用新鮮蘋果汁或濃縮蘋果汁進(jìn)行酒精發(fā)酵，然后通過(guò)一系列的工藝處理而得到的一種營(yíng)養(yǎng)豐富、低酒精度的發(fā)酵制品[2]。在全球范圍內(nèi)，蘋果酒是一種產(chǎn)量?jī)H次于葡萄酒的果酒，在英、法、德、美等國(guó)家，蘋果酒屬于大眾流通商品。常飲用蘋果酒不僅能增進(jìn)食欲，幫助消化，補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)還能防止肥胖癥，有利于健康。同時(shí)，果酒富含多種氨基酸和維生素，具有軟化血管、降低血脂等功效，還具有抗氧化性保健功能。

但是，目前我國(guó)蘋果酒生產(chǎn)在工藝技術(shù)、釀酒酵母以及品種等方面都存在許多問題，其原因有：1）蘋果果酒的生產(chǎn)只是對(duì)一些生產(chǎn)的副產(chǎn)品及加工廢料加以利用；2）蘋果酒產(chǎn)品的種類少，產(chǎn)量低，未能形成一定的規(guī)模；3）還有不少蘋果果酒的加工技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段和試驗(yàn)狀態(tài)[3]。隨著人均生活水平的提高，蘋果果酒產(chǎn)品在我國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)存在著巨大的潛力，有著廣闊的發(fā)展空間。同時(shí)發(fā)展果酒產(chǎn)業(yè)是減少釀酒用糧的良策之一，而我國(guó)的蘋果栽培面積廣，品種多，種植面積及產(chǎn)量均居水果之首，資源極為豐富，可以預(yù)想在不久的將來(lái)，蘋果果酒產(chǎn)業(yè)必將會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

本研究以徐州市場(chǎng)上常見的豐縣大沙河蘋果為原料，對(duì)其生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化研究，得到果酒成品，并依據(jù)NY/T 1508-2007《農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)綠色食品果酒》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)最優(yōu)化工藝條件下研制的蘋果果酒進(jìn)行比較，均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[4]。通過(guò)本研究為充分利用地區(qū)水果資源，發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)，推動(dòng)果酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器

SW-CJ-2F/2FD超凈工作臺(tái)：北京佳源興業(yè)科技有限公司；HR7625型榨汁機(jī)：飛利浦有限公司；FA1004電子天平：天馬恒基儀器廠；ACS型計(jì)價(jià)電子秤：永康市風(fēng)華衡器有限公司；202-3BC型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：金壇市榮華儀器制造有限公司；80-1離心機(jī)：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；722s可見分光光度計(jì)：上海棱光技術(shù)有限公司；JJG820-93手持式折光儀：成都市青羊聯(lián)合光學(xué)儀器成套部；DL-1電子萬(wàn)用爐：北京市永光明醫(yī)療儀器廠；MC-SF209多功能電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司；等。

1.2 材料與試劑

蘋果：采自徐州市豐縣大沙河蘋果；其它試劑均為市售。

2 方法

2.1 蘋果果酒的加工工藝

2.2 蘋果酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)蘋果酒的澄清度、香氣、滋味等進(jìn)行綜合評(píng)分，取平均數(shù)為總感官評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 蘋果酒的感官質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sensory quality of apple wine

2.3 蘋果酒各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)方法

2.3.1 殘?zhí)橇康臏y(cè)定

按照GB5009.7-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中還原糖的測(cè)定》執(zhí)行[5]。

2.3.2 酒精度的測(cè)定

按照GB5009.255-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)酒中乙醇濃度的測(cè)定》執(zhí)行[6]。

2.3.3 總酸的測(cè)定

按照GB5009.157-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中有機(jī)酸的測(cè)定》執(zhí)行[7]。

2.3.4 二氧化硫的測(cè)定

按照GB5009.34-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中二氧化硫的測(cè)定》執(zhí)行[8]。

2.3.5 透光度的測(cè)定

用722s可見分光光度計(jì)，在波長(zhǎng)720 nm處用1cm比色杯測(cè)定透光率（%）[9]。

3 結(jié)果與討論

3.1 蘋果酒加工單因素試驗(yàn)

分別考察蘋果酒SO2的添加量、果膠酶添加量、糖的添加量、發(fā)酵劑添加量、澄清劑的添加量等5個(gè)單因素對(duì)蘋果酒產(chǎn)品品質(zhì)的影響，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定各因素較優(yōu)的工藝參數(shù)，單因素試驗(yàn)因素水平見表2。

表2 單因素試驗(yàn)因素水平Table 2 The factors and levels of single experiment

3.1.1 SO2添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響

取蘋果汁200mL，分別加入25、50、75、100、125 mg/L二氧化硫后，加入0.2%果膠酶，酶解時(shí)間2 h，溫度55℃，進(jìn)行滅酶溫度85℃，時(shí)間10 min，果汁pH值為4，加入蔗糖調(diào)整糖度至24%，再加入果酒酵母0.02%，溫度20℃，時(shí)間5 d進(jìn)行發(fā)酵，最后加0.1%皂土膨潤(rùn)土進(jìn)行澄清，考察SO2添加量對(duì)發(fā)酵蘋果果酒品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 SO2添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of SO2content on the quality of apple wine

從圖1可以看出，隨著二氧化硫添加量的增加，蘋果果酒感官評(píng)分和酒精度先增加，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，又繼續(xù)下降。當(dāng)二氧化硫大于75 mg/L時(shí)，酒精度明顯下降，說(shuō)明二氧化硫添加量過(guò)多抑制了酵母的活動(dòng)，從而影響蘋果果酒品質(zhì)；而二氧化硫添加量小于75 mg/L時(shí)，果酒色澤過(guò)重，酸澀味較強(qiáng)，所以本試驗(yàn)選擇二氧化硫添加量為75 mg/L最佳。

3.1.2 果膠酶添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響

取蘋果汁200 mL，加入60 mg/L二氧化硫后，分別加入0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%果膠酶進(jìn)行酶解，酶解時(shí)間2 h，溫度55℃，進(jìn)行滅酶溫度85℃，時(shí)間10 min，果汁pH值為4，加入蔗糖調(diào)整糖度至24%，再加入果酒酵母0.02%，溫度20℃，時(shí)間5 d進(jìn)行發(fā)酵，最后加0.1%皂土膨潤(rùn)土進(jìn)行澄清，考察果膠酶添加量對(duì)發(fā)酵蘋果果酒品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 果膠酶添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of pectinase on apple wine

從圖2可以看出，隨著果膠酶添加量的增加，蘋果果酒感官評(píng)分不斷提高，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，得分又繼續(xù)下降，而酒精度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)果膠酶添加量為0.2%時(shí)，蘋果果酒的感官和酒精度最高，所以本試驗(yàn)選擇果膠酶添加量為0.2%。

3.1.3 糖的添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響

取蘋果汁200 mL，加入60 mg/L二氧化硫后，加入0.2%果膠酶進(jìn)行酶解，酶解時(shí)間2 h，溫度55℃，進(jìn)行滅酶，溫度85℃，時(shí)間10 min，果汁pH值為4，分別加入蔗糖調(diào)整糖度至18%、21%、24%、27%、30%，再加入果酒酵母0.02%，溫度20℃，時(shí)間5 d進(jìn)行發(fā)酵，最后加0.1%皂土膨潤(rùn)土進(jìn)行澄清，考察蔗糖添加量對(duì)發(fā)酵蘋果酒品質(zhì)的影響，結(jié)果見圖3。

圖3 糖添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of the amount of sugar added on the apple wine

由圖3可以看出，發(fā)酵蘋果酒的酒精度和感官評(píng)分隨著蔗糖添加量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，這說(shuō)明蔗糖添加量對(duì)發(fā)酵蘋果酒的品質(zhì)影響較大，當(dāng)蔗糖添加量為21%時(shí)，感官評(píng)分最高，酒精度也最高，生產(chǎn)的蘋果酒口感細(xì)膩、酸甜可口，品質(zhì)最好。

3.1.4 發(fā)酵劑添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響

取蘋果汁200 mL，加入60 mg/L二氧化硫后，加入0.2%果膠酶進(jìn)行酶解，酶解時(shí)間2 h，溫度55℃，進(jìn)行滅酶溫度85℃，時(shí)間10 min，果汁pH值為4，加入蔗糖調(diào)整糖度至24%，再分別加入果酒酵母0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%，溫度20℃，時(shí)間5 d進(jìn)行發(fā)酵，最后加0.1%皂土膨潤(rùn)土進(jìn)行澄清，考察發(fā)酵劑添加量對(duì)發(fā)酵蘋果酒品質(zhì)的影響結(jié)果見圖4。

圖4 發(fā)酵劑添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of adding amount of fermentation agent on the quality of apple wine

由圖4可以看出，制備發(fā)酵蘋果果酒時(shí)，發(fā)酵劑用量要適度，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響蘋果果酒的品質(zhì)。接種量過(guò)低，產(chǎn)酒率低且酸味質(zhì)量差，有較多沉淀；接種量過(guò)高時(shí)，酒香刺鼻，口感較差，因此，本試驗(yàn)中發(fā)酵劑添加量為0.04%的時(shí)候感官評(píng)分和酒精度均最好。

3.1.5 澄清劑添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響

取蘋果汁200 mL，加入60 mg/L二氧化硫后，加入0.2%果膠酶進(jìn)行酶解，酶解時(shí)間2 h，溫度55℃，進(jìn)行滅酶溫度85℃，時(shí)間10 min，果汁pH值為4，加入蔗糖調(diào)整糖度至24%，再加入果酒酵母0.02%，溫度20℃，時(shí)間5d進(jìn)行發(fā)酵，最后分別加入0.03%、0.06%、0.09%、0.12%、0.15%皂土膨潤(rùn)土進(jìn)行澄清，結(jié)果見圖5。

圖5 澄清劑添加量對(duì)蘋果酒品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of the dosage of clarifying agent on the quality of apple wine

從圖5可知，隨著試驗(yàn)中澄清劑添加量的增加，發(fā)酵蘋果果酒隨著澄清劑添加量的增加透光度變化不大，透光度分值均較高，說(shuō)明澄清劑添加量對(duì)發(fā)酵蘋果酒的品質(zhì)影響無(wú)明顯差異，因此本試驗(yàn)最適澄清劑添加量為0.09%。

3.2 蘋果酒發(fā)酵正交試驗(yàn)

由單因素試驗(yàn)結(jié)果可知，澄清劑和二氧化硫添加量對(duì)蘋果果酒品質(zhì)影響不大，故正交試驗(yàn)可不考慮這些因素。通過(guò)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)L9（33）來(lái)研究果膠酶添加量、蔗糖添加量和酵母發(fā)酵劑添加量對(duì)蘋果果酒品質(zhì)的交互影響，正交試驗(yàn)因素水平表見表3，正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3 正交試驗(yàn)因素水平表Table 3 Factors and levels of orthogonal test

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of orthogonal test

續(xù)表4 正交試驗(yàn)結(jié)果Continue table 4 Results of orthogonal test

由表4正交試驗(yàn)結(jié)果可知，A1B3C3最好，即蘋果酒發(fā)酵工藝最優(yōu)參數(shù)為：果膠酶添加量0.15%，蔗糖添加量24%，發(fā)酵劑添加量0.04%。從極差來(lái)看，發(fā)酵劑的添加量影響最大，蔗糖添加量影響最小，3個(gè)因素對(duì)感官評(píng)分的影響順序是：C＞A＞B；3個(gè)因素對(duì)酒精度的影響順序：C＞A＞B。

3.3 最佳工藝產(chǎn)品品質(zhì)評(píng)定

按照2.3中蘋果酒各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)方法對(duì)正交試驗(yàn)中最優(yōu)的處理產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，并與NY/T 1508-2007《農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)綠色食品果酒》中各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見表5。

表5 蘋果酒產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表Table 5 Comparison table on apple wine product test results and standard

4 結(jié)論

1）本試驗(yàn)研究通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)獲得了蘋果酒發(fā)酵的最佳工藝條件為：果膠酶添加量0.15%、蔗糖添加量24%、發(fā)酵劑添加量0.04%，發(fā)酵時(shí)間為5 d～7 d，溫度為20℃。

2）在最優(yōu)工藝條件下得到的蘋果酒呈淺黃綠色，果香協(xié)調(diào)濃厚，酒體豐滿爽口，風(fēng)格典型獨(dú)特。對(duì)試驗(yàn)得到產(chǎn)品依據(jù)文中2.3蘋果酒各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)并與NY/T 1508-2007《農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)綠色食品果酒》中各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)。

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[6]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).GB5009.255-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)酒中乙醇濃度的測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016：4-7

[7]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).GB5009.157-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中有機(jī)酸的測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016：3-6

[8]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).GB5009.34-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中二氧化硫的測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016：7-10

[9]楊春哲，黃雪松.澄清劑及其果汁果酒中的應(yīng)用[J].釀酒2000(1)：89-91

Apple Fruit Wine Production Process by Liquid Fermentation Research

JIN Jie1，ZHANG Feng2，SUN Bei1，ZHU Zhong-yuan1，KONG Fan-lin1
（1.Jiangsu Xuzhou College of Medical Vocation，Xuzhou 221116，Jiangsu，China；2.Xuzhou Industrial Vocational and Technical College，Xuzhou 221140，Jiangsu，China）

This study selected the xuzhou venture big shahe apple as raw material，through fermentation of apple wine fermentation process optimization research，determined the optimum process condition for apple wine fermentation：pectinase adding amount 0.15%，sucrose content 24%，starter cultures to add quantity 0.04%，fermentation time for 5 days to 7 days，temperature was 20℃；under the optimal process conditions to get apple wine was pale yellow to green，wine was full-bodied coordination，full bodied and refreshing.At the same time the product inspection result and the NY/T1508-2007《agricultural industry standards green food wine》in the standard comparing the indicators are up to the standard.

apple fruit wine；fermentation；process

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.12.022

2016-09-13

金杰（1977—），女（漢），中級(jí)講師，碩士研究生，研究方向：食品生物技術(shù)。