張文森
(1.福建師范大學(xué)福清分校 海洋與生化工程學(xué)院,福建 福清 350300;2.福建師范大學(xué)福清分校 發(fā)酵食品應(yīng)用技術(shù)研究所,福建 福清 350300)
柚[Citrus maxima (Burm) Merr],為熱帶和亞熱帶蕓香科柑橘屬喬木的成熟果實。柚子,古名“文蛋”,今寫作“文旦”,又稱雷柚、朱欒等,有“天然水果罐頭”之稱[1]。柚子營養(yǎng)價值高,含有非常豐富的蛋白質(zhì)、有機酸、維生素以及鈣、磷、鎂、鈉等人體必需的元素,每100 g可食部分含水88.4 g,蛋白質(zhì)0.7 g,脂肪0.6 g,糖10.2 g,鈣41 mg,磷43 mg,鐵0.9 mg。此外,還含維生素B1、B2、維生素C、胡蘿卜素等營養(yǎng)成分。
近年來,國內(nèi)柚子產(chǎn)量大幅增加,有關(guān)部門統(tǒng)計表明2017年柚子產(chǎn)量達4.80×106t。其中大部分當作鮮果食用,少量的柚子加工成柚子汁、柚子濃縮汁、柚子茶、蜜柚酒、果醋、果膠、蜜餞以及各種以柚子皮為原料的香劑等多種產(chǎn)品。其中柚子果酒以其獨特風格、酒香濃郁、酒精含量低的特點,正受到越來越多的消費者的青睞。但市場上生產(chǎn)的柚子果酒大多采用浸泡而成,全果肉柚汁發(fā)酵生產(chǎn)的柚子酒鮮見報道。
本研究采用應(yīng)季新鮮的柚子全果肉進行發(fā)酵,開發(fā)全果肉柚汁發(fā)酵柚子酒。通過單因素試驗和正交試驗確定全果肉柚子果酒最佳發(fā)酵工藝參數(shù),實現(xiàn)柚子果酒多樣化加工,為延伸柚子產(chǎn)業(yè)鏈提供技術(shù)支撐。
1.1.1 材料
柚子、蔗糖 、檸檬酸、 氫氧化鈉、果膠酶、安琪葡萄酒活性干酵母、β-環(huán)糊精等。
1.1.2 設(shè)備
打漿機、恒溫水浴鍋、pH 計、手持糖量計、恒溫培養(yǎng)箱、蒸餾器、酒精計、玻璃儀器等。
1.2.1 工藝流程柚子原料挑選→去皮、去核、去囊衣→清洗→果膠酶 蔗糖、檸檬酸 活性干酵母→活化
↓ ↓ ↓打漿→酶解→過濾→調(diào)糖酸→殺菌→冷卻→發(fā)酵→終止發(fā)酵→澄清、過濾→調(diào)配→脫苦→澄清、過濾→殺菌→冷卻→成品
1.2.2 操作要點[2]
(1)柚子原料
選用新鮮、無霉變的成熟柚為原料。
(2)柚子汁的制備
柚子去皮、去核、去囊衣。取柚子果肉,以料水比 1∶1加純凈水后用打漿,加入0.09 g/L果膠酶(100000 U/g)混合均勻,50 ℃保溫90 min,后加熱滅酶、過濾,即得柚汁。
(3)配料、殺菌
測量柚汁含糖量和酸度,添加蔗糖,調(diào)整糖度,加檸檬酸調(diào)pH為4.0,加熱至65 ℃保溫30 min,后冷卻至30 ℃?zhèn)溆谩?/p>
(4)葡萄酒活性干酵母的活化
稱取葡萄酒活性干酵母,溶解于3%糖溶液(溫度控制38~40 ℃),恒溫培養(yǎng)15~20 mim,期間攪拌并防止氣泡溢出,活化后冷卻至28~30 ℃?zhèn)溆谩?/p>
(5)發(fā)酵
將殺菌完成的柚汁接種葡萄酒酵母活化液放入(29±1)℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵。發(fā)酵期間每隔24 h搖瓶1次,待發(fā)酵完全后加熱至65 ℃,保溫20 min終止發(fā)酵,后冷卻至室溫。
(6)澄清、脫苦、調(diào)配、殺菌
將制備好的柚子果酒用復(fù)合澄清劑進行澄清處理,取上清液調(diào)整糖、酸度,加入0.6%β-環(huán)糊精包埋2 h后經(jīng)2次澄清[3]、過濾,過濾酒液經(jīng)70 ℃、20 min殺菌,冷卻即得成品。
1.2.3產(chǎn)品品質(zhì)
按NY/T 1508-2017《綠色食品 果酒》相關(guān)規(guī)定執(zhí)行[4]。
1.2.4測定方法
(1) 酒精度、總酸、總糖測定
按GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中相關(guān)規(guī)定執(zhí)行[5]。
(2)感官評定
酒樣隨機編號,置于水浴中調(diào)溫至25 ℃左右。準備潔凈、干燥的評酒杯對應(yīng)酒樣編號,對號注入酒樣各25 mL,組織10位經(jīng)培訓(xùn)的專業(yè)品酒員對成品酒進行品評,分別去除1位最高、最低分,其余8位取平均分。評分標準如表1所示。
表1 感官評價表
1.2.5 實驗方法
(1)發(fā)酵工藝的研究
以酒精度和感官評價作為考察指標,通過單因素實驗分析初始糖濃度、酵母添加量、發(fā)酵周期對發(fā)酵工藝的影響,確定單因素的最優(yōu)工藝。選用L9(34)的4因素3水平正交表,選擇初始糖濃度、酵母添加量、發(fā)酵周期作為考察因素,進行正交試驗確定最佳發(fā)酵工藝條件。
(2)驗證實驗
采用最佳的發(fā)酵工藝條件,以2000 L投料量進行3批次驗證實驗,對產(chǎn)品進行感官評價和產(chǎn)品理化指標的測定,驗證產(chǎn)品的最佳發(fā)酵工藝條件。
1.2.6 數(shù)據(jù)處理方法
采用Origin作圖軟件及SPSS數(shù)據(jù)分析軟件處理。
將初始糖濃度分別調(diào)整為13、15、17、19、21、23°Bx的柚汁調(diào)pH至4.0,經(jīng)殺菌、冷卻至30 ℃,接入0.07%的酵母活化液,30 ℃恒溫發(fā)酵4 d,澄清過濾后測定酒精度并進行感官評價,結(jié)果如圖1。
圖1 不同初始糖度對發(fā)酵結(jié)果的影響
由圖1可以看出,隨著初始糖濃度的不斷增加,酒精度和感官品質(zhì)也呈上升趨勢,但當初始糖濃度超過21°Bx時,酒精度增加不顯著,感官品質(zhì)呈下降趨勢。發(fā)酵過程中隨著初始糖濃度增加,葡萄酒酵母將糖轉(zhuǎn)化為酒精的能力隨之增加,當酒精度≥12.5%(體積分數(shù),下同),葡萄酒酵母的代謝能力受到抑制,導(dǎo)致酒液中殘?zhí)沁^高,糖酸比不協(xié)調(diào),影響產(chǎn)品口感,故確定最佳初始糖濃度為21°Bx。
將初始糖濃度調(diào)整為21°Bx的柚汁調(diào)pH至4.0,經(jīng)殺菌、冷卻至30 ℃,分別加入0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%的酵母活化液,30 ℃恒溫發(fā)酵4 d,澄清過濾后測定酒精度并進行感官評價,結(jié)果如圖2:
圖2 不同酵母接種量對發(fā)酵結(jié)果的影響
由圖2可知,隨著酵母接種量的增加,酒精度增加不明顯,感官評分呈上升趨勢;當酵母添加量超過0.07%時,感官評分呈下降趨勢。在初始糖濃度一定的情況下,由于酵母添加量增加,且發(fā)酵前期酵母呈對數(shù)生長繁殖,前酵過快,導(dǎo)致酒質(zhì)苦澀味偏重,造成感官品質(zhì)下降;而酒精度≥12.5%時,葡萄酒酵母的代謝能力受到抑制,酒精度增加不明顯。故確定最佳干酵母添加量為0.07%。
將初始糖濃度調(diào)整為21°Bx的柚汁調(diào)pH至4.0,經(jīng)殺菌、冷卻至30 ℃,接入0.07% 的酵母活化液,在30 ℃下發(fā)酵周期分別取2、3、4、5、6、7 d,澄清過濾后測定酒精度并進行感官評價,結(jié)果如圖3:
圖3 不同發(fā)酵周期對發(fā)酵結(jié)果的影響
由圖3可以看出,隨著發(fā)酵周期的增加,酒精度和感官品質(zhì)也呈上升趨勢,當發(fā)酵天數(shù)超過5 d時酒精度增加趨緩而感官品質(zhì)變化卻下降。由于果酒發(fā)酵后期,酒精發(fā)酵的同時受產(chǎn)酸菌影響,酒精轉(zhuǎn)化為有機酸,酒度增加趨緩,產(chǎn)品酸度增加,酒液中殘?zhí)抢^續(xù)下降,糖酸比不協(xié)調(diào),導(dǎo)致酒的感官品質(zhì)也隨之下降,故確定最佳發(fā)酵周期為5 d。
在單因素實驗的基礎(chǔ)上,選擇初始糖濃度、酵母添加量、發(fā)酵周期作為考察因素,以酒精度和感官評價作為考察指標,選用L9(34)正交表進行發(fā)酵工藝優(yōu)化實驗,結(jié)果如表2、表3、表4、表5。
通過正交分析,由表3可看出:影響產(chǎn)品酒精度的各因素主次順序為A>B>C,且較優(yōu)方案為:A2B1C2。影響感官評價的各因素的主次順序為A>B>C,且較優(yōu)方案為A2B1C2。且在置信度為95 %條件下,3個因素對酒精度和感觀評價的影響均達到顯著水平(P<0.05)。綜合以上分析,較佳工藝為A2B1C2,即將柚子汁的初始糖濃度調(diào)整為21°Bx,接種0.06 %的活性葡萄酒干酵母在30 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5 d。
采用正交優(yōu)化的發(fā)酵工藝和脫苦工藝,以2000 L投料量進行3批次驗證實驗,測定產(chǎn)品的總酸、總糖指標并進行感官評定,結(jié)果如表6。
表2 正交試驗因素水平表
表3 正交試驗結(jié)果分析表
表6實驗結(jié)果表明:驗證試驗產(chǎn)品各項指標均符合NY/T 1508-2017《綠色食品 果酒》要求,說明正交優(yōu)化的柚子酒發(fā)酵工藝合理可行。
表4 發(fā)酵工藝對酒精度影響的方差分析表
表5 發(fā)酵工藝對感官評價影響的方差分析表
表6 驗證實驗結(jié)果
全果肉柚子果酒發(fā)酵最佳工藝條件為:(1)果汁制取工藝:果肉加水料水比1∶1,加入0.09 g/L果膠酶(10萬U/g )50 ℃酶解90 min,滅酶后過濾;(2)發(fā)酵初始糖濃度21°Bx、pH4.0、酵母接種量0.06%、發(fā)酵溫度30 ℃、發(fā)酵周期5 d。采用以上工藝發(fā)酵的酒液經(jīng)β-環(huán)糊精脫苦、澄清過濾、殺菌后外觀澄清透亮、酒香濃郁、口感純正,產(chǎn)品各項指標均符合NY/T 1508-2017《綠色食品 果酒》標準要求。產(chǎn)品酒精度(體積分數(shù)):12.0%~13.5%、總酸:6~7 g/L、總糖:5~6 g/L。
[1] 楊亞妮,蘇智先.中國名柚資源與品種現(xiàn)狀研究[J].西華師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2002(02):163-169.
[2] 游劍,陳艷,劉磊.柚子果醋加工工藝初探[J].中國調(diào)味品,2015(01):76-79.
[3] 孫志高,黃學(xué)根,焦必寧,等.柑桔果實主要苦味成分的分布及橙汁脫苦技術(shù)研究[J].2005(06):146-148.
[4] 中國綠色食品發(fā)展中心.綠色食品 果酒:NY/T 1508-2017[S].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2017:9.
[5] 全國食品工業(yè)標準化技術(shù)委員會釀酒分技術(shù)委員會.葡萄酒、果酒通用分析方法:GB/T 156038-2006[S].北京:中國標準出版社,2006:12.