響應(yīng)面法優(yōu)化蘋果西打的釀造工藝

施佳萍 周琛媛

摘 要：以蘋果汁為原料，以蘋果西打的感官評(píng)分為指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化蘋果西打的釀造工藝。結(jié)果表明，蘋果西打感官品質(zhì)影響因素關(guān)系為A酵母添加量>B酵母營養(yǎng)鹽添加量>C發(fā)酵溫度。響應(yīng)面模型預(yù)測(cè)蘋果西打的最佳釀造工藝為酵母添加量0.05%，酵母營養(yǎng)鹽添加量0.05%，發(fā)酵溫度19 ℃，預(yù)測(cè)感官評(píng)分Y=90。根據(jù)優(yōu)化后的最佳釀造工藝釀造蘋果西打，得到感官評(píng)分為91分，與預(yù)測(cè)感官評(píng)分90分接近。因此，該響應(yīng)面模型優(yōu)化得到的蘋果西打的釀造工藝可行性強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：蘋果西打酒;釀造工藝;響應(yīng)面法

Optimization of Apple Cider Brewing Technology by Response Surface Methodology

SHI Jiaping， ZHOU Chenyuan*

（Zhejiang Institute of Economics and Trade， Hangzhou 310018， China）

Abstract： Brewing apple cider with apple juice as raw material， the single factor test and response surface method were used to optimize the brewing process of cider， taking the sensory score of cider as the index. The results showed that the sequential relationship of sensory quality of cider was as follows A yeast addition>B yeast nutritional addition>C fermentation temperature. The response surface model predicted that the best brewing process of cider was as follows yeast addition 0.05%， yeast nutrition addition 0.05%， fermentation temperature?19 ℃， predicted sensory score Y=90. According to the optimized brewing process， the sensory score was 91， which was close to the predicted sensory score of 90. Therefore， the brewing process of cider optimized by the response surface model is feasible.

Keywords： apple cider; brewing technology; response surface methodology

西打是“Cider”的中文音譯名稱，是位于葡萄酒后排名第二的果酒，大多是以新鮮蘋果或濃縮蘋果汁為原料，經(jīng)釀造得到的一種酒精飲料。蘋果酒“Cider”的酒精含量低，在2.0%～8.5%，含有啤酒中缺少的丙酮酸、蘋果酸和抗氧化物等有益物質(zhì)，與美容養(yǎng)顏、減肥降脂、預(yù)防心虛管疾病的發(fā)生等健康需求相契合，因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。目前，國內(nèi)的西打酒大多是以濃縮蘋果汁為發(fā)酵原料，采用不同的發(fā)酵方法釀成基酒，在調(diào)配過程中加入果汁或香精，成為不同風(fēng)味的西打酒。果味西打的典型工藝為精選蘋果汁→發(fā)酵→儲(chǔ)存→加入其他水果→過濾→裝瓶。謝杰等[1]以芒果為原料，通過正交試驗(yàn)得出芒果西打酒的最佳配方。芒果西打酒是以芒果汁、西打酒為主要原料配以檸檬酸等輔料。劉捷[2]以濃縮梨汁為發(fā)酵原料，草莓濃縮汁、青檸檬濃縮汁、脫色脫酸梨濃縮汁為調(diào)配用原料，通過正交試驗(yàn)得出草莓青檸西打酒的最佳制作配方。我國蘋果資源豐富，但因加工率低（不足8%），制約了其發(fā)展[3-4]。因此，本試驗(yàn)以蘋果汁為原料，以蘋果西打的感官評(píng)分為指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化蘋果西打的釀造工藝，旨在為蘋果資源的深度加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

濃縮蘋果汁，西安蘭杉生物科技有限公司;酵母，弗曼迪斯safciderAB-1;純凈水。

手持折光儀，陸恒生物L(fēng)H-T32;電子天平，梅特勒電子天平ME54E。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 釀造工藝

將一定量蘋果汁注入發(fā)酵罐→檢測(cè)糖度，投入酵母營養(yǎng)→投入酵母和酵母鹽→發(fā)酵（10～30 ℃，發(fā)酵20 d）→停止發(fā)酵→過濾（硅藻土過濾）→包裝。

1.2.2 感官評(píng)價(jià)

按照劉瑞[5]的方法進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.2.3 理化指標(biāo)的測(cè)定

按照《葡萄酒、果酒通用分析方法》（GB/T 15038—2006），采用酒精計(jì)法測(cè)定酒精度;總糖使用折光儀測(cè)定;總酸采用電位滴定法測(cè)定。

1.2.4 單因素試驗(yàn)

以酵母添加量、酵母營養(yǎng)鹽添加量、發(fā)酵溫度3個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究3個(gè)因素對(duì)蘋果西打理化指標(biāo)和感官品質(zhì)的影響。設(shè)定酵母添加量為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%;酵母營養(yǎng)鹽添加量為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%;發(fā)酵溫度為10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃和35 ℃。

1.2.5 響應(yīng)面試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以酵母添加量、酵母營養(yǎng)鹽添加量、發(fā)酵溫度為自變量，蘋果西打的感官評(píng)分為響應(yīng)值，Box-Behnken為試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，采?因素3水平響應(yīng)面分析方法，優(yōu)化蘋果西打的釀造工藝，因素與水平設(shè)計(jì)表見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 酵母添加量對(duì)蘋果西打的影響

酵母添加量對(duì)蘋果西打的影響如表3所示。蘋果西打的感官評(píng)分隨酵母添加量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，酵母添加量為0.05%時(shí)感官評(píng)分最高。因此，最佳酵母添加量為0.05%。

2.1.2 酵母營養(yǎng)鹽添加量對(duì)蘋果西打的影響

酵母營養(yǎng)鹽添加量對(duì)蘋果西打的影響如表4所示。感官評(píng)分隨酵母營養(yǎng)鹽添加量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，在酵母營養(yǎng)鹽添加量為0.05%時(shí)，感官評(píng)分最高，表明在一定范圍內(nèi)添加酵母營養(yǎng)鹽能提高酵母的發(fā)酵能力。因此，最佳酵母營養(yǎng)鹽添加量為0.05%。

2.1.3 發(fā)酵溫度對(duì)蘋果西打的影響

發(fā)酵溫度對(duì)蘋果西打的影響如表5所示。蘋果西打的感官評(píng)分隨發(fā)酵溫度的升高呈先上升后下降的趨勢(shì)，在發(fā)酵溫度為20 ℃時(shí)感官評(píng)分最高?？赡苁且?yàn)榻湍冈诟邷匕l(fā)酵過程中，產(chǎn)生了較多其他風(fēng)味物質(zhì)，影響了蘋果西打的感官質(zhì)量。因此，最適宜的發(fā)酵溫度為20 ℃。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面模型和顯著性分析

響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果見表6。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Design Expert 8.0.6軟件進(jìn)行二次回歸擬合，擬合得二次多元回歸模型為Y=84.60+6.88A+1.88B-0.75C+0.25AB+0.50AC-1.00BC-1.68A2-2.18B2-1.92C2。對(duì)回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表7。回歸模型F回歸值為40.74，p<0.01，表明該二次模型存在極顯著性差異，該試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂捎糜诜治龊皖A(yù)測(cè)蘋果西打的最佳釀造工藝;F失擬項(xiàng)值為2.40，p=0.208 9>0.05，失擬項(xiàng)不顯著，表明試驗(yàn)誤差較小，穩(wěn)定性良好。根據(jù)F值，得蘋果西打感官品質(zhì)影響因素關(guān)系為A酵母添加量>B酵母營養(yǎng)鹽添加量>C發(fā)酵溫度。響應(yīng)面試驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測(cè)蘋果西打的最佳釀造工藝為酵母添加量0.05%，酵母營養(yǎng)添加量0.05%，發(fā)酵溫度19 ℃，預(yù)測(cè)感官評(píng)分為90分。

2.2.2 最佳釀造工藝驗(yàn)證

根據(jù)響應(yīng)面優(yōu)化得到的最佳釀造工藝釀造蘋果西打，得到感官評(píng)分為91分，與預(yù)測(cè)感官評(píng)分90分接近。表明該響應(yīng)面模型優(yōu)化得到的蘋果西打的釀造工藝是可行的。

3 結(jié)論

試驗(yàn)以蘋果汁為原料，以蘋果西打的感官評(píng)分為指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化了蘋果西打的釀造工藝，預(yù)測(cè)蘋果西打的最佳釀造工藝為酵母添加量0.05%，酵母營養(yǎng)鹽添加量0.05%，發(fā)酵溫度19 ℃，在此發(fā)酵工藝下實(shí)際得到蘋果西打的感官評(píng)分為91分。為蘋果釀造蘋果西打提供了

參考。

參考文獻(xiàn)

[1]謝杰，裴斐，余美麗，等.一種芒果味西打酒的研制[J].釀酒科技，2017（1）：73-75.

[2]劉捷.一種草莓青檸西打酒的研制[J].中國食品添加劑，2019，30（11）：147-150.

[3]李坤娜.蘋果酒發(fā)酵澄清劑的選擇[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2018（12）：102-103.

[4]劉靜，張婉菁，王漢屏.蘋果國內(nèi)外精深加工研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，67（11）：95-98.

[5]劉瑞.無醇蘋果酒生產(chǎn)技術(shù)研究[D].咸陽：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2016.

基金項(xiàng)目：校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目“西打（Cider）系列低糖低酒精飲料的研發(fā)及其品質(zhì)研究”（2021010）。

作者簡介：施佳萍（2000—），女，浙江湖州人，大專在讀。研究方向：食品營養(yǎng)與檢測(cè)。

通信作者：周琛媛（1991—），女，浙江衢州人，碩士，講師。研究方向：天然產(chǎn)物與人類健康。E-mail：zhouchenyuan1225@126.com。