玫瑰香橙果酒主發(fā)酵工藝研究

付勛，譚鵬昊

（重慶三峽職業(yè)學(xué)院，重慶404155）

玫瑰香橙果酒主發(fā)酵工藝研究

付勛，譚鵬昊

（重慶三峽職業(yè)學(xué)院，重慶404155）

以玫瑰香橙為原料，通過單因素試驗及Box-Benhnken的中心組合設(shè)計，對主發(fā)酵工藝優(yōu)化。結(jié)果表明，最佳主發(fā)酵工藝為SO2添加量100 mg/L、酵母接種量0.12 g/L、果汁pH值4.0、發(fā)酵溫度20℃、初始糖度19%、主發(fā)酵時間7 d。在此最佳條件下，主發(fā)酵后酒體較豐滿、果酒為橙黃色、果香較好、苦味不明顯，果酒感官評分為90.4分，酒精度為9.45%vol。

果酒；發(fā)酵工藝；優(yōu)化

玫瑰香橙源自于塔羅科血橙，屬甜橙類，外觀及果肉均具有玫瑰色彩并帶玫瑰香味，含有一定量的類黃酮甙、花青素苷等。目前，玫瑰香橙產(chǎn)量逐年增加，銷售仍以鮮果為主，深加工產(chǎn)業(yè)卻相對滯后，因此開發(fā)玫瑰香橙果酒，可解決鮮果積壓問題，同時可提升其附加值，為玫瑰香橙的加工探索途徑。

以橘橙類為原料生產(chǎn)橙酒已有相關(guān)報道，李偉雄等[1]以臍橙為原料，研究臍橙果酒的釀造工藝，得到發(fā)酵最佳工藝為，pH值4.5，SO2添加量30 mg/L，發(fā)酵溫度28℃，酵母接種量0.12%，發(fā)酵7 d果酒品質(zhì)較佳。楊文俠等[2]以贛南臍橙為原料，研究得到臍橙果酒最佳釀制工藝條件為，發(fā)酵溫度為25℃，糖度為18%，酵母接種量3%時橙酒品質(zhì)較好。羅安偉等[3]以甜橙為原料，得到甜橙果酒最佳發(fā)酵工藝為，SO2添加量60 mg/L，葡萄酒酵母接種量為0.1%，于10～12℃發(fā)酵，得到的干酒風(fēng)味佳，色澤好。顏雪輝[4]以柑橘為原料，得到柑橘果酒發(fā)酵最佳條件為，初始糖度180 g/L，果膠酶添加量40 mg/L，氯化鈣添加量1.1 g/L，柑橘油中甲醛含量降低至142.6 mh/L。以上研究表明，不同品種橘橙原料，在果酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵溫度、果汁pH值、酵母接種量、初始發(fā)酵糖度等關(guān)鍵因素均存在一定差異。本研究以玫瑰香橙為原料，采用單因素試驗，研究主發(fā)酵過程SO2添加量、酵母接種量、果汁pH值、發(fā)酵溫度、初始發(fā)酵糖度及發(fā)酵時間對果酒品質(zhì)的影響，在此基礎(chǔ)上，以感官綜合評分為響應(yīng)值，通過響應(yīng)面分析確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)，以期為玫瑰香橙果酒的開發(fā)及生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

玫瑰香橙：市售；果膠酶、檸檬酸、白砂糖（食品級）、乙醇（體積分?jǐn)?shù)為95%）、碳酸氫鈉、鹽酸、硫酸銅、氫氧化鈉、鹽酸、葡萄糖、次甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉等（均為分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；果酒專用酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

榨汁機(jī)：九陽股份有限公司；CP214電子天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；PUS—3CpH計：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；2WAJ阿貝折光儀：上海光學(xué)儀器廠；B-220恒溫水浴鍋：上海亞榮生化儀器廠；GNP-9160BS-Ⅲ隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海圣科儀器設(shè)備有限公司。

1.3方法

1.3.1工藝流程[4]

加糖：按17 g/L糖產(chǎn)生l°的酒精度[6]，計算所需加糖量，將糖溶解煮沸，冷卻后添加。

酵母活化[7]：取適量果酒活性干酵母，加入5%的糖水，置于38℃復(fù)活20～30 min，再置于28℃左右，活化2 h后備用。

1.3.2果酒發(fā)酵單因素試驗[5-6]

在其他因素不變的條件下，分別改變SO2添加量（0、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L），發(fā)酵溫度（18℃、22℃、26℃、30℃），果酒酵母接種量（0.05 g/L、0.10 g/L、0.15 g/L、0.20 g/L），果汁發(fā)酵初始pH值（3.0、3.5、4.0、4.5），初始糖度（18%、20%、22%、24%），主發(fā)酵時間（0、2 d、4 d、6 d、8 d、10 d），發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行感官品評。

1.3.3響應(yīng)面試驗設(shè)計

結(jié)合單因素試驗結(jié)果，選取發(fā)酵溫度、酵母接種量及發(fā)酵初始糖度3個因素為評價因素，以感官評價（Y）為禹應(yīng)值，按Box-Benhnken中心組合試驗設(shè)計[7-9]進(jìn)行響應(yīng)面分析，對玫瑰香橙果酒發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化，試驗設(shè)計見表1。

表1　果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of response surface methodology forfermentation technology optimization of wine

1.3.4果酒感官評價

表2　玫瑰香橙果酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of rose-flavor orange wine

果酒品評方法：由8名具備品評經(jīng)驗的人員組成，對玫瑰香橙果酒的外觀色澤、香氣、滋味及典型性進(jìn)行嘗評打分[10-13]，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2，滿分100分。

1.3.5果酒理化指標(biāo)分析

可溶性固形物含量：手持折光儀法[8]；酒精度含量：密度瓶法[8]；pH值：pH計測定[8]；還原糖：直接滴定法[8]。

2　結(jié)果與分析

2.1單因素試驗

2.1.1 SO2添加量對果酒發(fā)酵的影響

圖1　SO2添加量對果酒感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effects of SO2addition on fruit wine sensory quality

由圖1可知，隨著SO2添加量的增加，玫瑰香橙果酒的感官評分呈在升高后下降的趨勢，SO2添加量為100 mg/L時，果酒感官綜合評分最高，適量的SO2添加量能提高果酒品質(zhì)，但添加量較大則會降低果酒品質(zhì)。SO2添加量在一定范圍內(nèi)時，能起到抑菌殺菌效果，特別是在果酒發(fā)酵的前期，能增加果酒品質(zhì)。因此選擇SO2添加量為100mg/L。

2.1.2酵母接種量對果酒發(fā)酵的影響

圖2　不同酵母接種量對果酒感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effects of different yeast inoculum on fruit wine sensory quality

由圖2可知，隨著酵母接種量的增加，玫瑰香橙果酒的感官評分呈先升高后下降的趨勢，酵母接種量對果酒感官品質(zhì)影響明顯，接種量為0.10 g/L時，果酒感官綜合評分最佳，接種量過大時，感官評分有所降低。分析其原因，可能是接種量過大，起酵迅猛，酵母過早衰亡，發(fā)酵降糖不徹底，酒精度相對較低，酒體淡薄。因此選擇酵母接種量為0.10 g/L。

2.1.3果汁pH值對發(fā)酵的影響

圖3　不同果汁pH值對果酒感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effects of different pH on fruit wine sensory quality

由圖3可知，隨著果汁pH值的升高，玫瑰香橙果酒的感官評分呈先升高后下降的趨勢，果汁pH值為4.0時，果酒綜合評分最高。分析其原因，可能是果酒pH值過低或過高時對酵母生長代謝均有影響，酸度較大，起發(fā)酵緩慢，酵母生長繁殖受到明顯抑制，發(fā)酵后酒度不高，殘?zhí)沁^高，酸度大，酒體不平衡。因此選擇果汁pH值為4.0。

2.1.4發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響

圖4　發(fā)酵溫度對果酒感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effects of different fermentation temperature on fruit wine sensory quality

由圖4可知，果酒發(fā)酵溫度為18℃時，果酒綜合品質(zhì)最好，繼續(xù)升高發(fā)酵溫度時，果酒綜合品質(zhì)下降明顯。其原因可能是，發(fā)酵溫度較低時，果酒果香好，苦味較弱，發(fā)酵溫度過高，起發(fā)酵迅猛，但果香較差，酵母過早衰老，降糖也不徹底。考慮到溫度過低，起發(fā)腳速度太慢，因此選擇發(fā)酵溫度為18℃。

2.1.5發(fā)酵初始糖度對發(fā)酵的影響

由圖5可知，隨著初始糖度的增加，玫瑰香橙果酒的感官評分呈現(xiàn)升高后下降的趨勢，初始糖度為20%時，果酒綜合品質(zhì)最佳，初始糖度＞22%時，果酒綜合品質(zhì)有所較低。其原因可能是，糖度較低時，發(fā)酵酒精度不高，酒體淡薄，但糖度添加量過高時，品評發(fā)酵果酒甜味明顯，發(fā)酵降糖不徹底，酒體不平衡。因此選擇果汁初始糖度為20%。

圖5　發(fā)酵初始糖度對果酒感官品質(zhì)的影響Fig.5 Effects of different initial sugar contents on fruit wine sensory quality

2.1.6主發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響

圖6　主發(fā)酵時間對果酒感官品質(zhì)的影響Fig.6 Effects of main fermentation time on fruit wine sensory quality

由圖6可知，隨著主發(fā)酵時間的延長，玫瑰香橙果酒的感官評分及酒精度均呈先升高后下降的趨勢。主發(fā)酵時間為7 d時果酒酒精度最高，且感官綜合評分最高，分別為10.1%vol，84.5分。延長主發(fā)酵時間，酒精度略微下降，感官評分降低明顯。原因是發(fā)酵至7 d時，果汁中的殘?zhí)且步抵凛^低值，酵母代謝降低，部分酒精進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成酯類等物質(zhì)，少部分可能揮發(fā)。感官評分隨發(fā)酵時間增加，果酒發(fā)酵至第5天時具有極弱苦澀感，第8天后果酒的苦澀感明顯增強(qiáng)，苦味物質(zhì)的產(chǎn)生首先源于橙汁中本身含有的柚皮苷為主的苦味物質(zhì)，其次是發(fā)酵過程中維生素、殘?zhí)堑冉?jīng)部分產(chǎn)苦味的雜菌在發(fā)酵后期代謝形成[14-16]，因此選擇7 d為主發(fā)酵最佳時間。

2.2響應(yīng)面試驗結(jié)果分析

2.2.1響應(yīng)面試驗結(jié)果

參照Box-Benhnken設(shè)計方案進(jìn)行響應(yīng)面試驗，設(shè)計方案及試驗結(jié)果見表3。

2.2.2方差分析

采用Design Expert 8.0對表3結(jié)果進(jìn)行回歸分析，結(jié)果見表4。由表4可知，由P值可知，所建立的回歸模型極顯著（P＜0.001）。模型系數(shù)決定R2=0.987 1，表示方程回歸顯著，失擬項P=0.451 5＞0.05，不顯著，說明模型擬合性好。方程中C對Y影響極顯著（P＜0.001），A、A2、B2、C2對Y影響高度顯著（P＜0.01），BC對結(jié)果影響顯著（P＜0.05）。

表3　響應(yīng)面試驗結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of response surface experiments

表4　響應(yīng)面試驗結(jié)果方差分析Table 4 ANOVA of response surface experiments results

用Design Expert 8.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到回歸方程模型為：

Y=37.6375+1.80625A+210.625B-6.35C+1.25AB-0.012 5AC-6.25BC-0.0437 5A2-562.5B2+0.2C2。

根據(jù)表4響應(yīng)面方差分析結(jié)果，利用DesignExpert 8.0處理，得到最優(yōu)試驗條件為：發(fā)酵溫度20℃，酵母接種量0.12 g/L，發(fā)酵初始糖度19%，果酒感官評分為90.8分。

對得到的最佳條件進(jìn)行驗證，發(fā)酵條件為：發(fā)酵溫度20℃，酵母接種量0.12 g/L，發(fā)酵初始糖度19%，SO2添加量100mg/L，果汁pH值4.0，主發(fā)酵時間7 d，5次平行試驗得到的果酒感官評分為90.4分，與理論值相差不大；酒精度的平均值為9.45%vol。因此，該法優(yōu)化可行。

3　結(jié)論

以萬州玫瑰香橙為原料，研究玫瑰香橙果酒主發(fā)酵最佳的工藝條件，在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化，回歸分析表明，該方法可行，得到最佳發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵溫度20℃，酵母接種量0.12g/L，發(fā)酵初始糖度19%，SO2添加量100mg/L，果汁pH值4.0，主發(fā)酵時間7 d。該條件下發(fā)酵得到的玫瑰香橙果酒為橙黃色、果香良好、酒體較豐滿、苦味不明顯、具有柑橘果酒的典型風(fēng)格，果酒感官評分為90.4分，酒精度為9.45%vol。

[1]李偉雄，劉功良，陳偉.臍橙果酒釀造工藝的研究[J].中國釀造，2012，31（8）：188-190.

[2]楊文俠，賴特明，米蘭芳，等.臍橙果酒釀制工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技，2011，27（10）：1221-1224.

[3]羅安偉，劉興華，石慧，等.甜橙汁澄清劑的選擇及甜橙干酒的釀造工藝[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，34（12）：185-188.

[4]顏雪輝，呂梅，史路路，等.柑橘酒釀造工藝研究[J].中國釀造，2013，32（11）：103-106.

[5]何平.柑橘酒釀造工藝研究[D].武漢：湖北工業(yè)大學(xué)，2007.

[6]齊穎.蜂蜜柑橘酒發(fā)酵技術(shù)的研究[D].重慶：西南大學(xué)，2007.

[7]VERSTEEG C,ROMBOUTS F M,SPAANSEN C H.Thermostability and orange juice cloud destabilizing properties of multiple pectinesterases from orange[J].J Food Sci,1980,45(4)：969-971.

[8]牛麗影，吳繼紅，廖小軍，等.果膠酶處理對D個品種橙汁主要理化指標(biāo)的影響[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2006，73（8）：8-12.

[9]石燕，秦曉輝，涂宗財，等.美拉德反應(yīng)修飾法制備珍珠蚌抗氧化肽[J].食品發(fā)酵與工業(yè)，2014，40（5）：93-97.

[10]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒通用分析方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[11]江明珠，顏輝，聞燕.草莓金櫻子復(fù)合果酒的發(fā)酵工藝研究[J].中國釀造，2011，30（12）：189-192.

[12]馮遠(yuǎn)彬，程顯好，夏利江.櫻桃果酒發(fā)酵工藝研究[J].中國釀造，2008，27（3）：90-92.

[13]李敏杰，熊亞.野生紅心果果酒生產(chǎn)工藝的研究[J].中國釀造，2011，30（7）：186-188.

[14]劉藝文，劉素純.柑橘酒的微生物脫苦技術(shù)應(yīng)用分析[J].惠州學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2013，33（3）：41-43.

[15]王鴻飛，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦效果的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2004，20（6）：174-177.

[16]王志國.微生物與柑橘汁脫苦[J].食品科學(xué)，2000，21（11）：10-14.

Main fermentation technology of rose-flavor orange wine

FU Xun,TAN Penghao
(Chongqing Three Gorges Vocational College,Chongqing 400155,China)

Using rose-flavor orange as material,the processing conditions of main fermentation were optimized by single factor experiment and Box-Benhnken experiment.The results showed that the optimal fermentation process was SO2100 mg/L,yeast inoculum 0.12 g/L,juice pH 4.0,fermentation temperature 20℃,initial sugar content 19%and main fermentation time 7 d.Under the conditions,the wine was full-bodied with orange color and good fruit flavor,little bitterness,the sensory evaluation score of the fruit wine was 90.4,and the alcohol content of fruit wine was 9.45%vol.

wine;fermentation process;optimization

TS 262.7

0254-5071（2016）08-0181-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.08.041

2016-04-09

重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項目資助（KJ1503407）

付勛（1988-），男，講師，碩士，研究方向為釀酒微生物。