不同干酵母對百香果酒的發(fā)酵影響

方曉純 ，鄭鳳錦 ，林波 ，陳趕林*，孫健 ，黃志

1. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所（南寧 530007）；2. 廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（南寧 530007）；3. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院（南寧 530007）

百香果（Passif l ora edulia Sims.）為西番蓮科、西番蓮屬的多年生常綠攀緣藤本植物，又名西番蓮，是一種芳香可口的水果，在臺灣、廣東、福建、云南、海南、廣西等地種植較廣[1]。百香果果實(shí)成熟后香味豐富，其果漿可散發(fā)出10多種水果濃郁芬芳的香氣，享有“飲料之王”的美譽(yù)[2]。百香果中果汁、果皮及種仁中均富含鈉、鉀、鈣、鎂、鋅、鐵等對人體有益的礦物元素[3]，富含人體所需的氨基酸種類齊全，果肉氨基酸含量為329.72 mg/100 g[4]，檸檬酸為主導(dǎo)的有機(jī)酸含量很高[5]，且含有豐富的生物活性成分，如芹菜素、木犀草素、槲皮黃酮等黃酮類物質(zhì)和哈爾醇、哈爾滿、哈爾明等生物堿類活性物質(zhì)[6-7]。百香果具有幫助消化、活血強(qiáng)身、滋陰補(bǔ)腎、降脂降壓、消炎去斑、護(hù)膚養(yǎng)顏等功效[8]。百香果除了直接食用外，還可以制成果脯[9]、果茶[10]、復(fù)合果汁[11]、發(fā)酵飲料[12]和果乳[13]等。

目前對百香果的報(bào)道主要集中在百香果汁的營養(yǎng)成分[14]、果汁的抗疲勞[15]和抗氧化[16]的分析、果汁褐變及抑制的相關(guān)研究[16-18]，也有果酒發(fā)酵方面的研究[19-20]，但對百香果酒發(fā)酵最適菌種篩選的相關(guān)研究報(bào)道較少。在前期探討試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選用6種果酒活性干酵母發(fā)酵百香果汁來釀制百香果酒，研究探討發(fā)酵過程中糖含量變化、發(fā)酵能力和總酸含量，并結(jié)合感官評價(jià)，篩選出適合發(fā)酵百香果酒的活性干酵母，以期得到色、香、味俱佳的果酒，為百香果酒生產(chǎn)加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百香果：市售紫色果（要求新鮮、無腐爛變質(zhì)、八成熟果實(shí)）；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；安琪RW活性干酵母（以下簡稱安琪RW）、安琪BV818活性干酵母（以下簡稱安琪BV818）：安琪酵母股份有限公司；Lalvin EC1118（以下簡稱EC1118）、Lalvin 71B降酸干酵母（以下簡稱71B）、K1釀酒酵母（以下簡稱K1）、RC212釀酒酵母：LALVIN系列，法國LALLEMAND公司。試驗(yàn)所用試劑為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PAL-1糖度計(jì)，日本ATAGO（愛拓）公司；JA 2003型電子天平，上海良平儀器儀表有限公司；PHS-3 C酸度計(jì)，上海雷磁儀器廠；BIC-300人工氣候箱，上海博訊事業(yè)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 百香果酒釀造工藝流程

1.3.2 工藝操作要點(diǎn)

將新鮮成熟的百香果清洗干凈后切開，去皮取其果肉汁液，加入0.1%果膠酶攪拌均勻，在40 ℃下酶解60 min，對酶解后的百香果汁進(jìn)行調(diào)糖、調(diào)酸，再加熱至68 ℃保溫滅菌30 min，待冷卻至室溫，加入已活化的釀酒酵母，放在25 ℃恒溫進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行過濾、陳釀等處理。

1.3.3 百香果發(fā)酵菌種的篩選

將活化好的安琪BV818、安琪RW、71B、EC1118、K1、RC212等6種酵母菌分別加入到同一批滅菌好的百香果汁中進(jìn)行酒精發(fā)酵，在發(fā)酵溫度25 ℃、初始糖度25.6 Brix、酵母菌接種量0.1%的條件下，每24 h對發(fā)酵醪液進(jìn)行含糖量測定，當(dāng)發(fā)酵體系中的含糖量基本恒定時(shí)過濾、澄清，測定其發(fā)酵酒體的酒精度和總酸，并進(jìn)行感官評定，篩選出適合百香果果汁發(fā)酵的酵母菌。

1.3.4 不同百香果果汁濃度對百香果酒的影響

將百香果果汁與水配比混合，選擇百香果果汁添加量分別為90%，70%，50%和30%四個(gè)不同濃度的混合液各1 000 mL，在發(fā)酵溫度25 ℃、初始糖度31 Brix、酵母菌接種量0.1%的條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵，每24 h測定其含糖量、pH和總酸含量變化，當(dāng)糖度基本恒定時(shí)過濾、澄清，測定其酒精度，并進(jìn)行感官評定，篩選出口感適合發(fā)酵百香果酒的配比。

1.3.5 測定方法

酒精按照GB/T 15038—2006分析方法測定；含糖量用PAL-1手持糖度計(jì)測定；總酸按照GB/T 15038—2006的分析方法測定。

1.3.6 感官評定

由11人對百香果酒進(jìn)行感官評定，根據(jù)酒體的色澤（20分）、香氣（30分）、滋味（40分）、回味（10分）等指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，具體評價(jià)得分標(biāo)準(zhǔn)見表1。將四項(xiàng)所得分?jǐn)?shù)相加，即為產(chǎn)品的感官評價(jià)得分。

表1 感官評定表

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 百香果酒發(fā)酵菌種的篩選

2.1.1 不同酵母菌對百香果酒發(fā)酵過程中含糖量的影響

酵母菌發(fā)酵作用百香果果汁主要是消耗糖分，使得發(fā)酵汁中含糖量不斷降低，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，6種酵母發(fā)酵百香果酒，發(fā)酵醪液中含糖量隨著發(fā)酵天數(shù)的增加而逐漸降低，含糖量越低，發(fā)酵越徹底[21]。接種后至3 d時(shí)，含糖量降低趨勢特別大，5 d后含糖量變化緩慢，7 d后趨于穩(wěn)定，表明1～4 d是百香果酒的主發(fā)酵期，酵母處于比較旺盛的生理狀態(tài)，需要利用大量的碳源（糖類）經(jīng)糖酵解發(fā)酵生成乙醇，7 d后6種酵母發(fā)酵基本結(jié)束。其中發(fā)酵≤2 d時(shí)，安琪BV818酵母發(fā)酵的醪液的含糖量降低最快，表明其發(fā)酵啟動最快，其次是安琪RW。而發(fā)酵＞2 d時(shí)，糖度變化最大的是71B酵母，含糖量變化較大。從含糖量變化趨勢可知：從發(fā)酵效率考慮，安琪BV818酵母、安琪RW酵母、71B酵母3種菌種的效果比較好[22]，這與荔枝酒發(fā)酵菌種的篩選及工藝優(yōu)化中提出的酵母對固形物利用越高，其發(fā)酵效率就越好，則篩選出發(fā)酵效率好的酵母相一致[22]。

圖1 不同酵母菌發(fā)酵百香果酒的含糖量變化

2.1.2 不同酵母菌對發(fā)酵百香果酒的發(fā)酵能力影響

不同酵母菌對發(fā)酵百香果酒的發(fā)酵能力影響主要體現(xiàn)在產(chǎn)酒精能力方面，結(jié)果見圖2。由圖2可知，在同一發(fā)酵條件下，發(fā)酵完全后6種酵母發(fā)酵百香果酒產(chǎn)生的酒精度含量有所差異，酒精度最低的是安琪BV818酵母，為11.0%vol，而酒精度最高的是安琪RW和RC212酵母，為12.5%vol。乙醇產(chǎn)量是基于發(fā)酵過程中酵母所轉(zhuǎn)化的糖的總量（主要是葡萄糖、麥芽糖和麥芽三糖），它和發(fā)酵度、酵母細(xì)胞數(shù)、營養(yǎng)成分（主要是氮源和碳源）之間都是相互聯(lián)系的，發(fā)酵環(huán)境中豐富的營養(yǎng)成分促進(jìn)酵母細(xì)胞生長、提高發(fā)酵度[23]。酒精度即反映出酵母的發(fā)酵能力，酒精度含量越高，說明發(fā)酵能力越好。

2.1.3 不同酵母菌對發(fā)酵百香果酒pH和總酸含量的影響

不同酵母菌發(fā)酵制備的百香果酒pH和總酸含量的變化，如圖3所示。由圖3可知，6種酵母菌發(fā)酵百香果酒的pH都比較低，且相差不大，總酸含量相對較高。其中安琪BV818酵母發(fā)酵液的pH和總酸含量最低，pH為3.19，總酸含量為3.2 g/100 mL，EC1118、K1和RC212酵母3個(gè)的pH一樣，均為3.21，然而EC1118的總酸含量比K1、RC212酵母的總酸含量低，pH最高的是71B酵母和安琪RW酵母，均為3.23。

圖2 不同酵母菌發(fā)酵百香果酒的酒精度對比

圖3 不同酵母菌發(fā)酵百香果酒的pH和總酸含量對比

結(jié)合圖1可知，安琪BV818酵母發(fā)酵啟動快的發(fā)酵效率較高，但根據(jù)韋玉芳[24]曾提出當(dāng)pH降到3.0以下時(shí)，百香果酒發(fā)酵速度較慢，pH過低會抑制酵母的生長繁殖，不利于發(fā)酵的正常運(yùn)行，其pH過低，僅為3.19，可能是導(dǎo)致其酒精度含量偏低的原因。K1酵母和RC212酵母的pH也偏低，其總酸含量達(dá)4.4 g/100 mL，產(chǎn)酸過低或者過高勢必會影響果酒的口感，導(dǎo)致感官評價(jià)為過酸，感官評分最高為安琪RW（89分）。結(jié)合感官評分結(jié)果（見表2），綜合考慮選擇安琪RW酵母進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

表2 百香果酒的感官評分表

2.2 不同果汁濃度對百香果酒的影響

2.2.1 不同果汁濃度對百香果酒發(fā)酵過程中含糖量的影響

在發(fā)酵條件一致的情況下，選擇安琪RW酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵，探討不同果汁濃度對百香果酒發(fā)酵的影響，結(jié)果見圖4。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同果汁濃度發(fā)酵的醪液中含糖量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長而逐漸減少，當(dāng)發(fā)酵15 d后，4種不同濃度的發(fā)酵醪液的含糖量變化趨于穩(wěn)定。在發(fā)酵期前12 d，含糖量變化最快的是果汁濃度為90%，其次是50%；含糖量變化最慢的是果汁濃度為30%。果酒發(fā)酵糖度的變化可體現(xiàn)發(fā)酵效率，因此從發(fā)酵效率考慮[22]，濃度為90%和50%的效果較好。

圖4 不同果汁濃度發(fā)酵百香果酒的含糖量變化

2.2.2 不同果汁濃度對百香果酒pH和總酸含量的影響由圖5可知，不同百香果果汁濃度發(fā)酵百香果酒，其pH變化的趨勢是先降低后升高的，果汁濃度為90%的初始pH最低，為3.09，但發(fā)酵2 d后其pH逐漸高于其他濃度的pH。初始pH最大的是濃度30%，為3.20，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，其pH不斷降低，發(fā)酵到第5天時(shí)最低，為2.90，隨后逐漸升高，但其pH均低于其他濃度的pH；濃度50%的初始pH和濃度30%的相近，但發(fā)酵2 d后高于濃度30%的pH，并與濃度70%的pH相近，兩者在發(fā)酵第6天后其pH均高于3.0，之后變化趨勢差別不大。酵母菌在微酸性環(huán)境中（3≤pH≤4）生長和發(fā)酵比在酸性環(huán)境中（pH≤3）更好[25]。酵母菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生酒精的同時(shí)，也會產(chǎn)生一些副產(chǎn)物如有機(jī)酸，有機(jī)酸含量高，其pH會降低。

圖5 不同果汁濃度發(fā)酵百香果酒的pH變化

在發(fā)酵初期，微生物生長旺盛，造成產(chǎn)酸增多，pH呈先下降后上升的趨勢，總酸含量不斷上升，有機(jī)酸種類變化，造成中間有降低的現(xiàn)象[26]。由圖6可知，不同果汁濃度發(fā)酵百香果酒，其總酸含量變化的趨勢是發(fā)酵前2 d略微升高，隨后變化較小，表現(xiàn)為較平穩(wěn)變化的趨勢，其中濃度50%的總酸含量變化最小，其他三個(gè)不同配比的趨勢相近?？偹岷繌母叩降偷捻樞?yàn)椋汗瓭舛?0%＞果汁濃度70%＞果汁濃度50%＞果汁濃度30%。

圖6 不同果汁濃度發(fā)酵百香果酒的總酸含量變化

2.2.3 不同果汁濃度對百香果酒的發(fā)酵能力影響

雖然發(fā)酵初始糖度都一樣，但不同比例的百香果果汁發(fā)酵的果酒酒精度也有差別。由圖7可知，酒精度從高到低的順序?yàn)椋汗瓭舛?0%＞果汁濃度70%＞果汁濃度90%＞果汁濃度30%。果汁濃度為30%的酒精度僅為11%vol，結(jié)合圖4可知，果汁30%的發(fā)酵液在發(fā)酵前3 d糖度變化緩慢，說明其發(fā)酵啟動較慢，酵母的繁殖代謝慢，易于雜菌生長，導(dǎo)致原料代謝成酒精不完全，酒精含量低[27]。

圖7 不同果汁濃度發(fā)酵百香果酒的產(chǎn)酒精度能力比較

2.2.4 不同果汁濃度發(fā)酵百香果酒的感官評價(jià)

不同百香果果汁濃度發(fā)酵的百香果酒其顏色會有一定的差別，果汁濃度較高的其酒體顏色也會越深，但相鄰配比之間其香氣差別不大。由圖8可見，感官評分從高到低的順序?yàn)椋汗瓭舛?0%＞果汁濃度30%＞果汁濃度70%＞果汁濃度90%。因此確定發(fā)酵百香果酒最佳的配比為果汁50%。

圖8 不同果汁濃度發(fā)酵得到的百香果酒感官評價(jià)

3 結(jié)論

以紫果百香果為原料，從6種釀酒酵母中根據(jù)發(fā)酵效率和感官評分的結(jié)果，篩選出發(fā)酵百香果酒最適釀酒酵母為安琪RW，其發(fā)酵能力強(qiáng)效率較高，產(chǎn)酒精度為12.5%vol，酸度適中。在發(fā)酵溫度25 ℃、初始糖度25.6 Brix、酵母菌接種量0.1%的條件下，安琪RW酵母對百香果酒的發(fā)酵能力強(qiáng)且感官評分最高（89分），且在原料果汁濃度為50%時(shí)品質(zhì)最佳，酒體呈淡黃澄清透亮，具有百香果酒特有的香味，酸甜可口，口感柔和。研究篩選出的安琪RW酵母發(fā)酵的百香果酒色、香、味俱佳，可作為百香果酒發(fā)酵用的適合酵母菌。研究結(jié)果為百香果的下一步綜合利用開發(fā)與復(fù)合發(fā)酵提供了技術(shù)依據(jù)。