無花果菊花果酒的研制

劉淑珍，王鳳舞，鄧陽，陳楊，肖楚翔，袁夢

(青島農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東青島266109)

無花果(Ficuscarica)屬桑科植物，落葉灌木，富含多種維生素、氨基酸、寡肽、微量元素及無花果蛋白酶，具有開胃健脾，滋補潤腸，消炎清熱的療效；現(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)，無花果還具有抗癌防癌的功效[1-3]。菊花茶具有抑菌、抗病毒、增強毛細血管抵抗力等多種功效[4-5]。近年來，無花果的市場需求不斷增加，但是無花果果肉綿軟、不易長期貯藏，因此將無花果加工成果酒，無疑為無花果的深加工提供一條新的途徑。目前，對于無花果果酒加工工藝已有部分研究[6-11]，因無花果果漿濃稠，影響無花果果酒的發(fā)酵質(zhì)量，在已報道的無花果果酒加工工藝中，大多通過加入清水來稀釋果漿，未見采用菊花茶水與無花果共同發(fā)酵的報道。本文擬在前人工作的基礎(chǔ)上將無花果與菊花茶水結(jié)合研制一款新型果酒，在保留無花果營養(yǎng)價值的基礎(chǔ)上，進一步改善果酒風味，開拓新的市場[12-13]。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

無花果：市售；婺源皇菊：安徽省凌氏藥業(yè)有限公司；釀酒酵母：華東酒莊；果膠酶(酶活力40 U/mg)：北京索萊寶科技有限公司；沒食子酸標準品：北京索萊寶科技有限公司；偏重亞硫酸鉀：廣東光華科技股份有限公司；福林酚：北京索萊寶科技有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

紫外可見分光光度計(UV-5100B)：上海元析儀器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；WZS手持式折射儀：上海儀電物理光學儀器有限公司；實驗室pH計：上海儀電科學儀器股份有限公司；酒精度儀(PAL-34S)：日本ATAGO。

1.3 方法

1.3.1 無花果菊花茶水果酒制作工藝流程

無花果→搗碎→加入菊花茶水→加入偏重亞硫酸鉀→混勻1 h→0.02%果膠酶酶解→調(diào)節(jié)糖度、pH值→加入酵母菌→發(fā)酵→濾去果渣→無花果果酒。

1.3.2 果酒制作操作要點

選取新鮮、成熟度高的無花果為原料，將干菊花用沸水浸泡，得到菊花茶水。將帶皮無花果搗碎后按照一定質(zhì)量比與菊花茶水混合后，向其中添加適量偏重亞硫酸鉀，混勻后放置1 h，加入0.02%果膠酶酶解，添加白砂糖調(diào)節(jié)糖度控制果酒的酒精度，同時加入酵母菌進行發(fā)酵。經(jīng)過主發(fā)酵獲得優(yōu)質(zhì)果酒，用3層紗布進行過濾，除去沉淀物，得到澄清的無花果菊花茶水果酒。

1.4 發(fā)酵條件的單因素試驗

1.4.1 菊花茶水的制備

將1 g的菊花，用100 ℃純凈水100 mL、200 mL、300 mL沖泡，沖泡時間分別為5 min、15 min、25 min、35 min，參照GB/T 23776—2018茶葉感官審評[14]方法，制定感官評定標準。由10名經(jīng)過培訓(xùn)的人員組成評分小組，根據(jù)評分標準對菊花茶水的顏色、透明度、香氣、口感進行評分(以百分計)。評定標準見表2，每個樣品每人重復(fù)評價3次，取平均值。

表1 菊花茶水制備方案Table 1 Preparation of chrysanthemum tea

表2 菊花茶水感官評定標準Table 2 Sensory evaluation standard of chrysanthemum tea water

1.4.2 無花果與菊花茶水比例確定

選用新鮮成熟的帶皮無花果，將無花果洗凈后控干水分，將帶皮無花果破碎轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，按照無花果與菊花茶水質(zhì)量比為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3的比例加入菊花茶水后，立即加入偏重亞硫酸鉀(40 mg/L)進行混勻，靜置1 h后加入0.02%果膠酶，以分解無花果中的果膠，從而降低果汁黏度促進發(fā)酵，并向果汁中加入蔗糖至糖度為20 °Bx以促進發(fā)酵，以10%的接種量加入酵母菌，發(fā)酵6 d結(jié)束，濾去果渣得到成品果酒。

1.4.3 二氧化硫添加量的確定

無花果菊花茶水質(zhì)量比為1∶1，酵母接種量為10%，發(fā)酵6 d，研究二氧化硫添加量分別為30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L、70 mg/L時對無花果果酒感官評分的影響。

1.4.4 酵母添加量的確定

無花果菊花茶水質(zhì)量比為1∶1，發(fā)酵6 d，二氧化硫添加量為40 mg/L，研究酵母接種量分別為5%、10%、15%、20%、25%時對無花果果酒感官評分的影響。

1.4.5 發(fā)酵天數(shù)的確定

無花果菊花茶水質(zhì)量比為1∶1，二氧化硫添加量為40 mg/L，酵母接種量為10%，研究發(fā)酵時間分別為3 d、4 d、5 d、6 d、7 d時對無花果果酒感官評分的影響。

1.4.6 果酒感官評定標準

對單因素試驗，每組試驗測定3次取平均值。以發(fā)酵果酒感官評定為指標，研究各個單因素對菊花水無花果復(fù)合果酒發(fā)酵情況的影響，并確定最佳條件。

表3 無花果菊花發(fā)酵果酒感官評定標準Table 3 Sensory evaluation standard of fig and chrysanthemum fermented fruit wine

1.5 正交試驗優(yōu)化

以無花果與菊花茶水質(zhì)量比，酵母添加量，二氧化硫添加量，發(fā)酵天數(shù)這四個因素作為正交變量，采取L9(34)正交表進行試驗，進一步研究無花果與菊花茶水發(fā)酵酒的最佳發(fā)酵條件。

表4 因素水平表Table 4 Table of factors and level

1.6 酚類含量測定

通過福林酚法測定果酒中酚類含量。吸取1.0 mL沒食子酸標準溶液(0、10、20、30、40、50 μg/mL)，分別加蒸餾水5 mL，F(xiàn)C顯色劑1 mL，7.5%碳酸鈉溶液3 mL，室溫放置2 h后，在765 nm波長下測定系列標準溶液的吸光度，繪制標準曲線，并求得方程式。

發(fā)酵過程中酚類含量變化測定：從發(fā)酵開始至發(fā)酵結(jié)束，每天吸取1 mL過濾澄清的酒液即樣品溶液，處理方法同上，在765 nm波長下測定其吸光值，根據(jù)標準曲線計算出樣品中的酚類含量。

1.7 花色苷含量測定

取1 mL過濾澄清的酒液，分別用pH=1緩沖溶液和pH=4.5緩沖溶液稀釋至10 mL，混合均勻后40 ℃水浴20 min，冷卻至室溫后在510 nm和700 nm波長下測定吸光值，以去離子水做空白對照。帶入公式，計算果酒中的花色苷含量。

按照下式計算樣品的花色苷含量。

ΔA=(A510-A700) pH1-(A510-A700) pH4.5

C(mg/L)=[(ΔA×M)/(ε×1)]×Df×1 000

其中：以矢車菊素葡萄糖苷代表樣品中花色苷含量，M為矢車菊素葡萄糖苷的相對分子質(zhì)量449.2 g/mol，ε為矢車菊素葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù)26 900 mol-1，Df為稀釋因子(樣品的稀釋倍數(shù))。

1.8 pH值測定

在發(fā)酵過程中，每隔24 h用pH計測定果酒的pH值，考察酸度的變化趨勢。

1.9 酒精度測定

在發(fā)酵過程中，每隔24 h用酒精度儀測定果酒的酒精度。

2 結(jié)果與分析

2.1 菊花茶水制備結(jié)果

如圖1所示：選擇總評分最高的B3方案為最優(yōu)菊花茶水制備方案，即1 g菊花加入200 mL純凈開水沖泡20 min制備菊花茶水，此時茶湯澄清，菊花茶香濃郁。菊花茶沖泡時間過短，茶香較淡，沖泡時間過久，會略有苦澀味。

圖1 不同沖泡方案菊花茶水感官評定結(jié)果Fig. 1 Sensory evaluation results of chrysanthemum tea with different brewing schemes注：字母不同代表差異顯著(p<0.05),下同。

2.2 無花果與菊花茶水比例對果酒感官品質(zhì)的影響

如圖2所示，無花果與菊花茶水的比例會直接影響果酒品質(zhì)，隨著菊花茶水添加比例的增加，感官品評評分先上升后下降，在無花果與菊花茶水添加比例為1∶1時，感官評分最高，此時無花果和菊花茶水在發(fā)酵過程中產(chǎn)生復(fù)合香氣，酒味香醇，口感豐厚，而菊花茶水添加比例較高時，酒體顏色變淺，酒味過淡，所以無花果和菊花茶水添加最適比例為1∶1。

圖2 無花果與菊花茶水的比例對果酒感官品質(zhì)的影響Fig. 2 The effect of the ratio of fig and chrysanthemum tea water on the sensory quality of fruit wine

2.3 二氧化硫添加量對果酒感官品質(zhì)的影響

如圖3所示，SO2添加量對無花果菊花茶水復(fù)合果酒的感官品質(zhì)有直接影響，當SO2添加量在40 mg/L時，無花果菊花果酒的感官評分最高，而在SO2添加量過低和過高時感官評定總分都偏低。SO2在果酒發(fā)酵過程中具有抗氧化、抑菌、澄清和護色等作用，當SO2添加量過低時，酒體易污染雜菌且與酵母菌形成競爭，抑制了酵母菌的活性，當SO2的濃度過高時，破壞酵母菌最適生長環(huán)境，酵母菌代謝活動受到抑制，進而影響果酒的品質(zhì)[15]，因此，SO2最佳添加量為40 mg/L。

圖3 不同二氧化硫添加量對果酒感官品質(zhì)的影響Fig. 3 The effect of different sulfur dioxide additions on the sensory quality of fruit wine

2.4 酵母添加量對果酒品質(zhì)的影響

如圖4所示，酵母添加量會影響發(fā)酵過程中果酒的品質(zhì)，隨著酵母添加量的增多，果酒的感官評分呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。當酵母添加量為15%時，感官分數(shù)最高。當酵母接種量過少時，無花果中的營養(yǎng)物質(zhì)不能充分釋放，延長了果酒發(fā)酵周期；當酵母接種量過多時，酵母增殖過快，產(chǎn)生大量的代謝物質(zhì)，導(dǎo)致細胞過早老化、自溶等，影響果酒的口感[16]，所以酵母最佳接種量為15%。

圖4 不同酵母接種量對果酒感官品質(zhì)的影響Fig. 4 The effect of different yeast inoculation amount on the sensory quality of fruit wine

2.5 發(fā)酵天數(shù)對果酒品質(zhì)的影響

如圖5所示，果酒的感官品質(zhì)隨著發(fā)酵天數(shù)的延長先上升后下降，當發(fā)酵天數(shù)為6 d，果酒感官品質(zhì)最高，發(fā)酵時間過短，果酒發(fā)酵不完全， 香味成分不能完全形成； 發(fā)酵時間過長則會導(dǎo)致果酒的酒體渾濁，口感變差，甚至會有腐敗變壞的后果，因此，發(fā)酵天數(shù)最優(yōu)為6 d。

圖5 不同發(fā)酵天數(shù)對果酒感官品質(zhì)的影響Fig. 5 The effect of different fermentation days on the sensory quality of fruit wine

表5 正交試驗結(jié)果分析表Table 5 Orthogonal test results

2.6 正交試驗結(jié)果

通過正交試驗結(jié)果分析表可以得知：無花果與菊花茶水的比例、酵母接種量、發(fā)酵天數(shù)、二氧化硫添加量對果酒感官影響的大小順序為：A>C>D>B，即無花果菊花水比例對發(fā)酵果酒感官品質(zhì)的影響最大，其次是發(fā)酵天數(shù)，然后是二氧化硫添加量，影響最小的是酵母接種量。通過K值分析可以看出，最佳發(fā)酵條件為A2B1C2D2，即無花果與菊花水質(zhì)量比為1∶1，酵母接種量為10%，發(fā)酵天數(shù)為6 d，二氧化硫添加量為40 mg/L，在此條件下發(fā)酵得到的發(fā)酵果酒口感風味最佳，感官評分為98分。

2.7 發(fā)酵過程中酚類含量變化

通過福林酚法測得沒食子酸的標準曲線為Y=0.0108X-0.0057，R2=0.999。由圖6可知，發(fā)酵過程前期，果酒中酚類含量不斷增加，直至發(fā)酵6 d后，果酒中酚類趨于平穩(wěn)，此時果酒中的酚類含量為(78.0±2.6 )mg/L，比發(fā)酵前提高了2.4倍。隨著發(fā)酵時間的延長，微生物含量增加，其產(chǎn)生的酶催化類黃酮由結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)為游離態(tài)[17]，發(fā)酵6 d后酚類濃度不再有大幅變化。

圖6 發(fā)酵過程中酚類含量的變化Fig. 6 Changes in phenol content during fermentation

2.8 發(fā)酵過程中花色苷濃度的變化

花色苷酚類物質(zhì)是果酒中一類重要的呈色物質(zhì)，能賦予果酒鮮艷的顏色，在果酒的抗氧化能力和抗菌、消炎、保健功能等方面具有積極作用[17]。由圖7可知，果酒中花色苷濃度在發(fā)酵初期迅速增長，在第6 d時花色苷濃度達到最高，為(22.4±0.4)mg/L，隨之快速降低，在第8 d時趨于平穩(wěn)?；ㄉ蘸砍霈F(xiàn)下降的原因是酵母的次生代謝產(chǎn)物，例如丙酮酸、乙醛等與花色苷反應(yīng)，生成了一些大分子衍生物[18]；此外，酵母菌對于花色苷有吸附作用[19]。

圖7 發(fā)酵過程中花色苷含量的變化Fig. 7 Changes in anthocyanin content during fermentation

2.9 發(fā)酵過程中pH值變化

由圖8可知，果酒的起始pH值為原料pH值，果酒發(fā)酵前期值迅速降低，在第6 d時pH達到最低為3.0并趨于平穩(wěn)。發(fā)酵前期，發(fā)酵速度快，產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)，隨著發(fā)酵過程的進行，pH值降低，酵母的生長速度受到影響，發(fā)酵速度減慢，pH值趨于穩(wěn)定。

圖8 發(fā)酵過程中pH值的變化Fig. 8 Changes in pH during fermentation

2.10 發(fā)酵過程中酒精度含量變化

由圖9可知，隨著發(fā)酵過程的進行，酵母將無花果中的糖分轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭?，酒精度逐漸增大，發(fā)酵6 d之后，酒精體積分數(shù)達到7.3%，隨著發(fā)酵過程的進行，果酒中糖分逐漸消耗減少，pH值降低，酵母活性降低，從而糖類轉(zhuǎn)化為酒精的效率降低，酒精度變化不大。

圖9 發(fā)酵過程中酒精度的變化Fig. 9 Changes in alcohol content during fermentation

3 結(jié)論

通過單因素和正交試驗確定新型發(fā)酵果酒的最佳制備條件為無花果與菊花茶水質(zhì)量比為1∶1，酵母接種量為10%，發(fā)酵天數(shù)為6 d，二氧化硫添加量為40 mg/L。在發(fā)酵過程中，果酒中酚類含量出現(xiàn)上升的趨勢，比發(fā)酵前提高了2.4倍；花色素呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；pH值呈現(xiàn)下降后平緩的趨勢，與文獻報道的果酒的變化趨勢相一致。新型無花果菊花果酒的研制，提升了無花果酒的保健功能，進一步滿足了市場的需求。