低醇蓮霧果酒發(fā)酵工藝的研究

任紅，鄭鳳錦，方曉純，林波，陳趕林，邢軍，王作龍

（1.三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院，海南三亞 572000；2.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；3.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院，廣西南寧 530007；4.三亞南鹿實(shí)業(yè)股份有限公司，海南三亞 572000）

低醇蓮霧果酒發(fā)酵工藝的研究

任紅1，鄭鳳錦2，方曉純2，林波2，陳趕林3，*，邢軍4，王作龍4

（1.三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院，海南三亞 572000；2.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；3.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院，廣西南寧 530007；4.三亞南鹿實(shí)業(yè)股份有限公司，海南三亞 572000）

以新鮮蓮霧為原料，采用Lalvin 71B降酸干酵母液態(tài)深層發(fā)酵釀制蓮霧果酒，為蓮霧多元化產(chǎn)品研發(fā)提供技術(shù)參考。研究采用單因素試驗(yàn)和正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，探討蓮霧汁酒精發(fā)酵過(guò)程中反應(yīng)特性參數(shù)的變化。研究結(jié)果確定了蓮霧果酒最佳工藝參數(shù)為發(fā)酵溫度18℃，酵母菌添加量為0.12 g/L，初始表觀糖度20°Bx，在此條件下發(fā)酵作用蓮霧汁，可得到酒精度為14%vol，殘?zhí)橇繛?.01 g/L、總黃酮含量為0.110 g/L，營(yíng)養(yǎng)豐富、典型性突出的低醇度蓮霧果酒。

蓮霧；Lalvin 71B降酸干酵母；發(fā)酵；低醇果酒

蓮霧（Syzygiumsamarangense），又名洋蒲桃、爪哇蒲桃等，原產(chǎn)地為馬來(lái)西亞、印度尼西亞、印度等東南亞、南亞國(guó)家，目前在我國(guó)海南、廣東、廣西、福建、云南等?。▍^(qū)）均有栽培，是著名的熱帶、亞熱帶水果[1]。其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分豐富，富含糖類、維生素 B1、B2、B6、C 及礦物質(zhì)鉀、鈉、鈣、磷、鐵等微量元素，含少量的蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)。每克蓮霧果肉中水分含量為0.907 5 g、含熱量 0.34 cal、粗蛋白 5mg、粗脂肪 2mg、粗纖維6mg、膳食纖維1mg、總糖含量76.8mg、蛋白質(zhì)含量6.9mg、維生素 C 78.07 g、有機(jī)酸則 2.05 g/kg、果皮花青素0.73 g/kg、維生素B10.2 g、維生素B20.3 g、維生素B60.3 g、鈉 0.25mg、鉀 3.4mg、鈣 0.28mg、鎂 0.13mg、磷0.35mg、鐵15 g、鋅20 g[2-4]。蓮霧果肉水分含量很高，清甜多汁，被稱為“水果皇帝”，是清涼解渴的良品。蓮霧集食用、藥用、觀賞[5-6]于一體，其性味甘平，具有爽口、開(kāi)胃、利尿、安神等食療功能，能清熱潤(rùn)肺、止咳祛痰、涼血收斂，主治肺燥咳嗽、呃逆蓮霧不止、痔瘡出血、胃腹脹滿、腸炎痢疾、糖尿病結(jié)腸炎等病癥，對(duì)人體有較高的營(yíng)養(yǎng)保健功能[7]。

目前對(duì)蓮霧的研究主要集中在栽培技術(shù)[8]、營(yíng)養(yǎng)成分分析及保鮮方面[9-10]，對(duì)蓮霧果酒[11]的相關(guān)報(bào)道甚少。因蓮霧果采收期短、易腐爛、不易貯藏，采后貯藏過(guò)程中水分損失嚴(yán)重，維生素C、蛋白質(zhì)和可溶性固形物等營(yíng)養(yǎng)成分含量降低[12]，因此在產(chǎn)地對(duì)成熟度較高的蓮霧進(jìn)行初、深加工是十分必要的。果酒加工是解決水果鮮銷難、生產(chǎn)過(guò)剩，提供原料附加值和增收果農(nóng)經(jīng)濟(jì)的一條有效途徑。根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果[13]，針對(duì)Lalvin 71B降酸干酵母液態(tài)深層厭氧發(fā)酵釀制低醇蓮霧果酒（酒精度為12%vol～20%vol），考察蓮霧汁酒精發(fā)酵過(guò)程中反應(yīng)特性指標(biāo)變化規(guī)律，為蓮霧汁深層發(fā)酵生產(chǎn)低醇蓮霧果酒提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

蓮霧：南鹿牛奶蓮霧（選擇新鮮、九成熟果實(shí)，要求無(wú)腐爛變質(zhì)，2017年4月取自三亞南鹿實(shí)業(yè)有限公司）；白砂糖：南寧糖業(yè)股份有限公司；復(fù)合果膠酶（酶活力：100 000 U/g）：南寧龐博生物科技有限責(zé)任公司；拉曼得系列Lalvin71B降酸干酵母（以下簡(jiǎn)稱71B酵母）：法國(guó)LALLEMAND公司。其他試驗(yàn)所用化學(xué)試劑為分析純。

1.2 儀器設(shè)備

BIC-300人工氣候箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；Salvis LAB CN118恒溫生物培養(yǎng)箱：瑞士Salvis公司；WU-CJ-FD潔凈工作臺(tái)：蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司；PAL-1糖度計(jì)：日本ATAGO（愛(ài)拓）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(jì)：上海雷磁儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 蓮霧果酒釀造工藝流程

1.3.2 工藝操作要點(diǎn)

選取新鮮蓮霧果，清洗表面的污物，果肉用食品級(jí)加工機(jī)打漿，打漿前添加適量檸檬酸和異抗壞血酸作護(hù)色劑。加入0.1%濃度（以蓮霧果汁的質(zhì)量比）的果膠酶于（42±2）℃的條件下酶解1 h。對(duì)酶解后的蓮霧果汁進(jìn)行調(diào)糖、調(diào)酸后，于（70±2）℃水浴中加熱滅菌0.5 h，待溫度降至室溫時(shí)，加入已活化的酵母菌進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行過(guò)濾、倒灌、陳釀、下膠處理，再進(jìn)行調(diào)配、過(guò)濾、灌裝[13]。

1.3.3 蓮霧果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化

設(shè)定發(fā)酵溫度、酵母菌添加量、初始表觀糖度為考察因素，在不同水平條件下發(fā)酵，測(cè)定蓮霧果汁發(fā)酵醪液中的酒精度、殘?zhí)橇?、總黃酮含量等參數(shù)。當(dāng)發(fā)酵體系中酒精度、殘?zhí)橇炕竞愣〞r(shí)，視為發(fā)酵結(jié)束。

1.3.3.1 溫度對(duì)蓮霧果酒發(fā)酵的影響

在酵母菌添加量為0.1 g/L（質(zhì)量濃度）、初始表觀糖度為20°Bx的條件下，分別將已加入酵母菌種的蓮霧汁置于不同溫度（15、18、21、24、27 ℃）下靜置發(fā)酵至結(jié)束。研究測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，考察溫度對(duì)蓮霧果酒的發(fā)酵影響。

1.3.3.2 酵母菌添加量對(duì)蓮霧果酒發(fā)酵的影響

選取不同酵母菌添加量（0.06、0.08、0.10、0.12、0.14 g/L，質(zhì)量濃度）的蓮霧汁，在初始表觀糖度為20°Bx、發(fā)酵溫度21℃發(fā)酵的條件下靜置發(fā)酵至結(jié)束，研究測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，考察酵母菌添加量對(duì)蓮霧果酒的發(fā)酵影響。

1.3.3.3 初始表觀糖度對(duì)蓮霧果酒發(fā)酵的影響

選擇蔗糖作為71B酵母的碳源，分別將待發(fā)酵的蓮霧汁調(diào)至不同表觀糖度（16、18、20、22、24 °Bx），在酵母菌添加量為0.1 g/L（質(zhì)量濃度）、發(fā)酵溫度21℃發(fā)酵的條件下靜置發(fā)酵至結(jié)束。研究測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，考察不同初始表觀糖度對(duì)蓮霧果酒的發(fā)酵影響。

1.3.3.4 正交試驗(yàn)法優(yōu)化蓮霧果酒發(fā)酵工藝

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選取酵母菌添加量（g/L，質(zhì)量濃度）、發(fā)酵溫度（℃）、初始表觀糖度（°Bx）為自變量，以酒精度和殘?zhí)呛繛轫憫?yīng)值，設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化Lalvin 71B降酸干酵母發(fā)酵蓮霧果酒的工藝參數(shù)。因素水平表見(jiàn)表1。

1.3.4 測(cè)定方法

可溶性固形物（初始表觀糖度）采用PAL-1手持糖度計(jì)測(cè)定；酒精度按照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》分析方法測(cè)定；總酸按照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的分析方法測(cè)定；殘?zhí)橇坎捎幂焱椒臃y(cè)定[14]；總黃酮含量測(cè)定采用紫外可見(jiàn)分光光度法。參照相關(guān)文獻(xiàn)[15-16]，對(duì)樣品總黃酮含量的測(cè)定方法稍作改進(jìn)，蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品是用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解定容，以總黃酮質(zhì)量濃度Y（g/L）為縱坐標(biāo)，吸光度X為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程：Y=0.006 4X+0.044 2（R2=0.999 1）。

表1 蓮霧果酒發(fā)酵條件因素水平表Table 1 Factors and levels of Syzygium samarangense wine fermentation

2 結(jié)果與討論

2.1 不同發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵工藝的影響

蓮霧果酒發(fā)酵過(guò)程中，酵母的生長(zhǎng)需要一個(gè)適宜溫度。不同溫度發(fā)酵作用結(jié)束后，殘?zhí)橇亢途凭仁軠囟鹊挠绊懽兓町愝^大，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同溫度對(duì)蓮霧果酒發(fā)酵的影響Fig.1 Effects of different temperature on Syzygium samarangense wine fermentation

在發(fā)酵溫度18℃作用下，得到的蓮霧果酒酒精度數(shù)最高，達(dá)到 15.0（%vol），當(dāng)溫度≥21℃時(shí)，蓮霧果酒產(chǎn)生的酒精度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但殘?zhí)橇繀s有上升趨勢(shì)，這可能與71B酵母耐溫能力有關(guān)，溫度越高，當(dāng)酵母代謝速度達(dá)到一定程度，更易老化，因此會(huì)造成酒精產(chǎn)量的減少[17]。溫度過(guò)低時(shí)，酵母生長(zhǎng)和代謝速度緩慢，短期內(nèi)的酒精產(chǎn)量低，但最終生成的酒精體積分?jǐn)?shù)高；隨著溫度的升高，酵母的生長(zhǎng)和代謝速度增強(qiáng)，短期內(nèi)的酒精產(chǎn)量高，但最終生成的酒精體積分?jǐn)?shù)并不一定高[18]。故從發(fā)酵時(shí)間和酒精度來(lái)分析，發(fā)酵蓮霧果酒的71B酵母最適生長(zhǎng)的發(fā)酵溫度范圍為18℃～24℃。

2.2 不同酵母菌添加量對(duì)發(fā)酵工藝的影響

不同酵母菌添加量對(duì)蓮霧果酒的影響結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 不同酵母菌添加量對(duì)蓮霧果酒的影響Fig.2 Effects of amount of yeast of Syzygium samarangense wine fermentation

結(jié)果顯示，所得的蓮霧果酒酒精度隨著酵母菌添加量的增加而增加，呈正相關(guān)關(guān)系。當(dāng)添加量≥0.12 g/L時(shí)，酒精度趨于平穩(wěn)達(dá)到13%vol，變化不明顯。同時(shí)，酵母菌添加量對(duì)殘?zhí)橇坑绊懗守?fù)相關(guān)關(guān)系，當(dāng)添加量≥0.08 g/L時(shí)，殘?zhí)橇孔兓瘻p少幅度相差不大。這說(shuō)明，蓮霧果汁中作為碳源的糖類物質(zhì)通過(guò)酵母菌作用生成酒精的能力，與酵母菌作用量有密切相關(guān)。前期研究表明[13]，酵母利用糖轉(zhuǎn)化為酒精，在相同發(fā)酵條件下，不同酵母作用蓮霧果汁中糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到的酒精量也一定的。酵母菌添加量較少時(shí)，果汁中糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化不夠徹底，酒精轉(zhuǎn)化率較低，酒精度不高；酵母菌添加量適量，酒精度轉(zhuǎn)化率已達(dá)到飽和，酒精度處于最大值；添加量過(guò)量后，酒精度趨于穩(wěn)定變化不大，接近為最高值。由圖2可知，蓮霧果汁添加71B酵母適合的添加量范圍在0.10 g/L～0.14 g/L。

2.3 不同初始表觀糖度對(duì)發(fā)酵工藝的影響

不同初始表觀糖度對(duì)發(fā)酵工藝的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 不同初始表現(xiàn)糖度對(duì)蓮霧果酒發(fā)酵的影響Fig.3 Effects of different initial apparent sugar degree on Syzygium samarangense wine fermentation

由圖3可以看出，隨著發(fā)酵液的初始表觀糖度的增加，發(fā)酵所得果酒的酒精度也隨之升高，升高趨勢(shì)明顯；當(dāng)表觀糖度≥20°Bx時(shí)，酒精度達(dá)到最大值為13%vol，即使糖度增加，酒精度沒(méi)有變化保持平穩(wěn)狀態(tài)，這也說(shuō)明果汁中糖類轉(zhuǎn)化為酒精的能力與酵母菌的菌落總數(shù)及其發(fā)酵能力有直接關(guān)系[13]。從圖3中還可以看出，發(fā)酵完全結(jié)束后，殘?zhí)橇侩S著初始表觀糖度的增加而增加。糖分增加可提升發(fā)酵的酒精度，但糖分過(guò)高，在增加酒精度的同時(shí)，也會(huì)刺激某些高級(jí)醇、琥珀酸等副產(chǎn)物的生產(chǎn)，導(dǎo)致果酒口感苦澀刺喉[19]；且糖度超過(guò)一定比例時(shí)，產(chǎn)生的滲透壓不利于酵母的生長(zhǎng)和代謝，也會(huì)抑制酒精發(fā)酵。因此在發(fā)酵的過(guò)程中，發(fā)酵醪液果汁的糖度不宜超過(guò)22°Bx。

2.4 不同發(fā)酵條件對(duì)蓮霧果酒中總黃酮的影響

不同發(fā)酵條件對(duì)蓮霧果酒中總黃酮的影響見(jiàn)圖4～圖6。

圖4 不同發(fā)酵溫度對(duì)蓮霧果酒中總黃酮的影響Fig.4 Effects of fermentation temperaerature on total flavonoids of Syzygium samarangense wine

圖5 不同酵母菌添加量對(duì)蓮霧果酒中總黃酮的影響Fig.5 Effects of the different yeast amounts on total flavonoids content of Syzygium samarangense wine

圖6 不同初始表觀糖度對(duì)蓮霧果酒中總黃酮的影響Fig.6 Effects of different initial apparent sugar degree on total flavonoids of Syzygium samarangense wine

總黃酮是一類含有酚羥基的化合物，從圖4～6可知，3個(gè)單因素在不同發(fā)酵條件發(fā)酵作用蓮霧果汁醪液，隨著發(fā)酵天數(shù)的增加，發(fā)酵醪液中的總黃酮含量呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)。在主發(fā)酵初期2 d～4 d，隨著酒精轉(zhuǎn)化率的不斷提高，總黃酮的含量也隨之增加，這可能是酒精發(fā)酵作用轉(zhuǎn)化成的酒精（乙醇）有利于蓮霧果汁中的黃酮類物質(zhì)溶出[20]；當(dāng)發(fā)酵天數(shù)≥5 d時(shí)，總黃酮含量逐漸下降，可能與發(fā)酵后期系列的代謝活動(dòng)、氧化反應(yīng)或者結(jié)合、絡(luò)合等有關(guān)聯(lián)[21-23]。因此果酒中活性物質(zhì)的最終含量不僅與原料品質(zhì)有關(guān)，同時(shí)與該物質(zhì)在果汁果酒體系中的溶解度、發(fā)酵周期與發(fā)酵條件等因素有關(guān)，這些都會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)的活性或含量降低[18]。

2.5 正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Design and results of orthogonal experiment

從極差數(shù)據(jù)分析表明，影響蓮霧果酒發(fā)酵酒精度數(shù)的因子主次順序?yàn)锽＞A＞C，即發(fā)酵溫度＞酵母菌添加量＞初始表觀糖度，發(fā)酵的最佳組合為A2B1C1。影響酒精發(fā)酵完全后酵殘?zhí)呛康囊蜃又鞔雾樞驗(yàn)镃＞B＞A，即初始表觀糖度＞發(fā)酵溫度＞酵母菌添加量，發(fā)酵的最佳組合為A2B1C1。由此可見(jiàn)2個(gè)指標(biāo)單獨(dú)分析確定最優(yōu)條件是一致的，正交試驗(yàn)結(jié)果表明：Lalvin 71B降酸干酵母發(fā)酵蓮霧果酒的最佳工藝條件為酵母菌添加量為0.12g/L，發(fā)酵溫度18℃，初始表觀糖度20°Bx。

對(duì)確定的最優(yōu)條件，即Lalvin 71B降酸干酵母菌添加量為0.12 g/L，發(fā)酵溫度18℃，初始表觀糖度20°Bx進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵得到的蓮霧果酒的酒精度為14%vol，殘?zhí)呛繛?.01 g/L，結(jié)果也與正交試驗(yàn)基本相符，證明正交試驗(yàn)結(jié)果是可信的。

3 結(jié)論

以新鮮的蓮霧為原料，試驗(yàn)通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)確定了拉曼得系列Lalvin 71B降酸干酵母發(fā)酵蓮霧果酒的最佳發(fā)酵工藝條件，以發(fā)酵酒精度和殘?zhí)呛繛橹笜?biāo)，最佳的發(fā)酵條件為：酵母菌添加量0.12 g/L，發(fā)酵溫度18℃，初始表觀糖度20°Bx，在此條件下，發(fā)酵的蓮霧果酒的酒精度為14%vol，其中殘?zhí)呛繛?.01 g/L，總黃酮含量為0.110 g/L，所得到的果酒是一種富含營(yíng)養(yǎng)、典型性顯著的低醇度度蓮霧果酒。

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Study on Fermentation Technology of Low-alcohol Syzygium samarangense Wine

REN Hong1，ZHENG Feng-jin2，F(xiàn)ANG Xiao-chun2，LIN Bo2，CHEN Gan-lin3，*，XING Jun4，WANG Zuo-long4
（1.Sanya Academy for Science and Technology of Crop Winter Multiplication，Sanya 572000，Hainan，China；2.Agro-food Science and Technology Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，Guangxi，China；3.Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，Guangxi，China；4.Sanya Nanlu Industrial Incorporated CO.，Ltd.，Sanya 572000，Hainan，China）

The fresh Syzygium samarangense was taken as the main materials to ferment the Syzygium samarangense wine using Lalvin 71B of acid reducing dry yeast under liquid deep fermentation processing，which would be provided a technical reference for the new way of Syzygium samarangense deeping production.In this study，the single factor test and orthogonal test were used to discuss the changes of fermentation characteristics and process parameters during alcohol fermentation reaction of Syzygium samarangense wine.The results showed that the optimum process parameters for the fermentation temperature of 18℃，the adding yeast amount of 0.12 g/L，the initial apparent sugar degree of 20 °Bx.Under the above fermentation condition of Syzygium samarangense juice，the Syzygium samarangense wine would be obtained with the alcohol content of 14%vol，residual sugar content of 0.01 g/L，total flavonoids content of 0.110 g/L，and which rich in with nutrient，typical aroma，and low alcohol content.

Syzygiumsamarangense；Lalvin 71B of acid reducing dry yeast；fermentation；low-alcohol wine

任紅，鄭鳳錦，方曉純，等.低醇蓮霧果酒發(fā)酵工藝的研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2018，39（1）：50-54

REN Hong，ZHENG Fengjin，F(xiàn)ANG Xiaochun，et al.Study on Fermentation Technology of Low-alcohol Syzygium samarangense Wine[J].Food Research and Development，2018，39（1）：50-54

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.011

廣西科技計(jì)劃項(xiàng)目（桂科AB16380244）；南寧市科技計(jì)劃項(xiàng)目（20171120-1）；南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（201720103）；三亞市中小企業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金（2014QY02）

任紅（1980—），女（漢），副研究員，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與綜合利用。

*通信作者：陳趕林（1980—），男（漢），副研究員，碩士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品深加工與綜合利用研究工作。

2017-09-19