李加興，陳雙平，梁先長，陳建伏，李敬業(yè)

(1.吉首大學(xué)食品科學(xué)研究所，湖南 吉首 416000；2.湖南省獼猴桃產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)研究中心，湖南 吉首 416000；3.湖南湘純農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖南 長沙 410008)

獼猴桃干型果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化

李加興1,2，陳雙平2，梁先長1，陳建伏2，李敬業(yè)3

(1.吉首大學(xué)食品科學(xué)研究所，湖南 吉首 416000；2.湖南省獼猴桃產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)研究中心，湖南 吉首 416000；3.湖南湘純農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖南 長沙 410008)

以獼猴桃為原料，研究其干型果酒的發(fā)酵工藝條件。通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，研究活性干酵母接種量、SO2添加量、發(fā)酵溫度與發(fā)酵時間對獼猴桃干型果酒發(fā)酵過程的影響，并對發(fā)酵工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，獼猴桃干型果酒發(fā)酵工藝最佳條件為活性干酵母接種量0.7g/L、SO2添加量80mg/L、發(fā)酵溫度26℃、發(fā)酵時間21d，酒體風(fēng)格較為突出。

獼猴桃；干型果酒；活性干酵母；發(fā)酵；工藝條件

獼猴桃果實(shí)富含糖分、有機(jī)酸、維生素及C a、F e、K等營養(yǎng)成分，是世界公認(rèn)的“水果之王”[1]。國內(nèi)的獼猴桃鮮果目前大多以直接銷售為主，從事精深加工的企業(yè)為數(shù)不多，且產(chǎn)品形式大多以果汁、果脯為主，而生產(chǎn)果酒的企業(yè)則更少。

獼猴桃果實(shí)皮薄多汁，清香迷人，主要營養(yǎng)成分含量位居其他水果前列[2]。因其酸甜爽口，營養(yǎng)豐富，故而可作為釀造果酒非常理想的原料。目前我國獼猴桃果酒的生產(chǎn)大多采用傳統(tǒng)工藝，口感較醇厚，但果香不突出，口味不純，典型性欠佳[3]。因此，以獼猴桃為原料進(jìn)行干型果酒發(fā)酵工藝條件優(yōu)化，可應(yīng)用于規(guī)模化生產(chǎn)以提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場份額，從而有助于解決近年來我國獼猴桃栽培面積快速擴(kuò)大而帶來的鮮果積壓問題，提高獼猴桃附加值，促進(jìn)農(nóng)民增加收入，還可豐富我國果酒市場花色品種，滿足不同消費(fèi)者需求[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

獼猴桃為米良1號美味獼猴桃品種，由湘西鳳凰縣廖家橋獼猴桃栽培基地提供；白砂糖(一級品) 廣西貴糖(集團(tuán))股份有限公司制糖廠；發(fā)酵菌種(RA-4-葡萄酒高活性干酵母，復(fù)水活化后使用) 安琪酵母股份有限公司；K2S2O5(食品級，SO2≥56.0mg/100mg) 長沙科迪亞實(shí)業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

1.5 t/h雙螺旋榨汁機(jī) 寧波樂惠食品設(shè)備制造有限公司；SSC1000三足式沉降離心機(jī) 張家港市恒大離心機(jī)有限公司；1m3發(fā)酵罐 浙江雙子機(jī)械制造有限公司；FOM80硅藻土過濾機(jī)、BSJ2-UHT超高溫瞬時殺菌機(jī)組新鄉(xiāng)輕機(jī)股份有限公司；DSY-2-4恒溫水浴鍋 北京國華醫(yī)療器械廠；PHS-3D型pH計 上海精密科學(xué)儀器有

限公司；VS-1300U超凈工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司；WYT-1手持糖度折光儀 青島廣清儀器有限公司；VAL-3N酒精比重計 杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 果酒產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程

鮮果挑選→催熟→清洗榨汁→離心分離→果汁→成分調(diào)整→主發(fā)酵→換罐分離酒腳→后發(fā)酵→換罐陳釀→原酒→陳釀→過濾→調(diào)配→瞬時滅菌→灌裝→壓蓋→噴碼→貼標(biāo)→套膜收縮→裝箱→檢驗(yàn)→入庫

1.3.2 操作要點(diǎn)

鮮果挑選與催熟：選擇無腐爛、病蟲害及機(jī)械損傷的獼猴桃鮮果為原料，若成熟度不夠，可先用850mg/kg的乙烯利溶液均勻噴灑到果實(shí)表面，將其裝箱后堆放于5～8℃的冷庫中保存7～15d即可成熟。

清洗榨汁：熟果用流動水沖冼干凈，瀝干水分后進(jìn)行榨汁，再經(jīng)離心分離即得果汁，存放于－18℃的低溫冷庫中貯藏備用。

果汁成分調(diào)整：用K2S2O5調(diào)節(jié)果汁的SO2質(zhì)量濃度達(dá)到60～80mg/L，可起到殺菌、抗氧化作用，同時兼有澄清果汁的作用[5]。獼猴桃果汁含糖量不足，需添加白砂糖來彌補(bǔ)，發(fā)酵后才能達(dá)到正常需要的酒度[6]。因此，常用白砂糖調(diào)節(jié)其可溶性固形物含量達(dá)到18%～20%(m/m)左右。若原汁酸度較高，可用碳酸鈣調(diào)節(jié)果汁pH4.5左右[7]。

發(fā)酵菌種復(fù)水活化：活性干酵母在果汁中的接種量為0.3～0.6g/L，加入約20倍質(zhì)量的38～40℃、含糖5% (m/m)左右的糖水中，攪拌溶解，保溫活化25～30min，然后冷卻至28～30℃即可使用。

主發(fā)酵：果汁泵入發(fā)酵罐，添加經(jīng)活化后的發(fā)酵菌種，控制起始發(fā)酵溫度為18～25℃。2～3d后，發(fā)酵達(dá)旺盛階段，醪液翻騰，液面有大量CO2泡沫冒出，并覆蓋一層由CO2泡沫、蛋白質(zhì)、果膠物質(zhì)、微細(xì)果肉等組成的泡蓋；10～12d后，果汁總糖隨著發(fā)酵的進(jìn)行而降至10g/L左右時，泡蓋開始下沉，液面逐漸澄清，此時發(fā)酵速度變緩，主發(fā)酵結(jié)束。若醪液溫度在發(fā)酵過程中升達(dá)30℃以上時，應(yīng)及時開啟冷卻裝置降溫。

換罐分離酒腳：當(dāng)發(fā)酵醪液面泡蓋下沉后，開始分離酒腳，將發(fā)酵罐上層發(fā)酵液泵入另一發(fā)酵罐中繼續(xù)發(fā)酵，并排出發(fā)酵罐下層剩余的酒腳，蒸餾后用于調(diào)整成品酒度。

后發(fā)酵：發(fā)酵醪經(jīng)換罐工序造成酵母重新分布，對殘?zhí)沁M(jìn)行緩慢發(fā)酵[8]，液面有少量CO2泡沫冒出。約經(jīng)15～20d后，發(fā)酵基本停止，膠體物質(zhì)、蛋白質(zhì)、酵母細(xì)胞、殘淀粉等凝聚下來，此時發(fā)酵醪殘?zhí)恰?g/L。后酵階段的發(fā)酵溫度可通過開啟發(fā)酵罐冷卻裝置予以控制，控制范圍為20～25℃。

換罐陳釀：后發(fā)酵結(jié)束后，排出酒腳，原酒送入貯罐，添加SO2100mg/L，陳釀半年以上。

過濾與調(diào)配：原酒陳釀后，采用加硅藻土過濾機(jī)過濾上層酒液，并按產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整酒精度。

瞬時滅菌：將調(diào)配好的果酒采用瞬時滅菌機(jī)殺菌，滅菌溫度控制為110～115℃，時間6～8s[9]，然后冷卻至常溫。

灌裝與包裝：采用玻璃瓶灌裝成品，然后經(jīng)貼標(biāo)、噴碼、裝箱、檢驗(yàn)后入庫貯藏。

1.3.3 活性干酵母接種量對發(fā)酵的影響

在發(fā)酵醪可溶性固形物含量為20%(m/m)、SO2質(zhì)量濃度80mg/L的果汁中，分別接種0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7g/L的干酵母，控制發(fā)酵溫度為(25± 1)℃，發(fā)酵15d后測定發(fā)酵醪的酒精度與殘留總糖，以確定較為適宜的干酵母接種量。

1.3.4 SO2添加量對發(fā)酵的影響

在發(fā)酵時添加適量SO2，可有效控制野生酵母和雜菌繁殖，發(fā)揮果酒酵母的優(yōu)勢[10-11]。在發(fā)酵醪可溶性固形物含量為20%(m/m)、干酵母接種量為0.3g/L的果汁中，分別添加40、50、60、70、80、90、100mg/L的SO2，控制發(fā)酵溫度為(25±1)℃，發(fā)酵15d后測定發(fā)酵醪酒精度與殘留總糖，以確定較為適宜的SO2添加量。1.3.5發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響

在發(fā)酵醪可溶性固形物含量為20%(m/m)、SO2質(zhì)量濃度為80mg/L、干酵母接種量為0.3g/L的果汁中，控制發(fā)酵溫度分別為18、20、22、24、26、28、30℃，發(fā)酵15d后測定發(fā)酵醪酒精度與殘留總糖，以確定較為適宜的發(fā)酵溫度。

1.3.6 發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響

酵母的發(fā)酵過程主要在主發(fā)酵階段完成，后發(fā)酵與陳釀階段主要完成殘?zhí)欠纸?、香味物質(zhì)轉(zhuǎn)化與積累。在發(fā)酵醪可溶性固形物含量為20%(m/m)、SO2質(zhì)量濃度為80mg/L、干酵母接種量為0.3g/L的果汁中，在(25±1)℃條件下分別發(fā)酵3、6、9、12、15、18、21 d，然后測定發(fā)酵醪酒精度與殘留總糖，以確定較為適宜的發(fā)酵時間。

1.3.7 發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化

通過上述單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定活性干酵母接種量、SO2添加量、發(fā)酵溫度與主發(fā)酵時間是影響獼猴桃果酒發(fā)酵的主要因素，故而以此4個因素設(shè)計L9(34)正交試驗(yàn)，并以感官品評定分?jǐn)?shù)確定最優(yōu)工藝條件。

1.3.8 分析方法

可溶性固形物的測定采用折光計法，總糖與還原糖的測定采用GB/T 15038—2006《葡萄酒果酒通用實(shí)驗(yàn)方法》中的直接滴定法，總酸的測定采用酸堿滴定法，酒度的測定采用酒精計法，總SO2與游離SO2的測定采用直接碘量法。

表1 獼猴桃干酒感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table1 Sensory evaluation standards of kiwi fruit wine

由20名專業(yè)人員組成感官評價小組對獼猴桃果酒進(jìn)行感官品評，參照GB/T 15038—2006制定評分標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官評分，取其平均值作為評分結(jié)果，滿分為100分。感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 活性干酵母接種量對發(fā)酵的影響

圖1 活性干酵母接種量對發(fā)酵的影響Fig. 1 Effect of active dry yeast inoculum amount on fermentation processing

從圖1可以看出，活性干酵母接種量≤0.4g/L時，發(fā)酵尚不徹底，發(fā)酵醪液有大量殘?zhí)谴嬖?；活性干酵母接種量≥0.6g/L時，發(fā)酵接近終點(diǎn)，發(fā)酵醪酒精度較高，殘?zhí)蔷陀?0g/L。由此可見，活性干酵母接種量越大，對果汁總糖的分解轉(zhuǎn)化就越充分，酒度也就越高。但過高的接種量會使發(fā)酵過于猛烈，導(dǎo)致酒味變苦。因此，初步確定活性干酵母接種量為0.6g/L左右為宜。

2.2 SO2添加量對發(fā)酵的影響

由圖2可知，過低與過高的SO2添加量都會直接影響酵母的發(fā)酵結(jié)果，造成雜菌污染或酵母自身被抑制，從而影響酒精的生成，較為適宜的SO2添加量為80mg/L左右。

圖2 SO2添加量對發(fā)酵的影響Fig. 2 Effect of SO2 content on fermentation processing

2.3 發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響

圖3 發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響Fig. 3 Effect of fermentation temperature on fermentation processing

對圖3進(jìn)行分析可知，當(dāng)發(fā)酵溫度超過22℃以后，發(fā)酵醪的酒精度與殘?zhí)呛康牟顒e較小，發(fā)酵均較為徹底，但當(dāng)發(fā)酵溫度超過26℃以后卻出現(xiàn)酒精度下降趨勢，這可能與發(fā)酵溫度過高導(dǎo)致發(fā)酵過于劇烈而使酵母性能過早衰退有關(guān)。因此，發(fā)酵溫度以24℃左右為宜。

2.4 發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響

由圖4可見，發(fā)酵時間超過15d以后，發(fā)酵醪殘?zhí)堑陀?0g/L，表明發(fā)酵過程此后轉(zhuǎn)入發(fā)酵較為緩慢的后期階段；發(fā)酵時間達(dá)到18d后，糖分很低，發(fā)酵基本完成。因此，發(fā)酵時間以1 8 d左右為宜。

圖4 發(fā)酵時間對發(fā)酵的影響Fig. 4 Effect of fermentation time on fermentation processing

2.5 發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化

表2 L9(34)獼猴桃干型果酒發(fā)酵工藝條件正交試驗(yàn)因素與水平表Table2 Factors and levels of orthogonal experiments for optimizing fermentation conditions of kiwi fruit wine

表3 L9(34)獼猴桃干型果酒發(fā)酵工藝條件正交試驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果Table3 Result analysis of orthogonal experiments for optimizing fermentation conditions of kiwi fruit wine

根據(jù)上述單因素試驗(yàn)結(jié)果，活性干酵母接種量、SO2添加量、發(fā)酵溫度與發(fā)酵時間是影響獼猴桃干酒發(fā)酵的主要因素。以此4因素設(shè)計的L9(34)正交試驗(yàn)因素與水平見表2，正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表3。

由表3極差值R可知，影響獼猴桃干型果酒發(fā)酵的主次因素順序?yàn)锳＞D＞C＞B，即活性干酵母接種量影響最大，其次是發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度，SO2添加量的影響較小。從k值大小可知，最優(yōu)工藝條件組合為A3B2C3D3，即活性干酵母接種量0.7g/L、SO2添加量80mg/L、發(fā)酵溫度26℃、發(fā)酵時間21d。但該條件不在表3所示的9組試驗(yàn)中，故而對該條件進(jìn)行3次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，所得果酒感官評分的平均值為8 9分，表明A3B2C3D3為最優(yōu)組合。

2.6 產(chǎn)品感官與理化指標(biāo)

2.6.1 感官指標(biāo)

獼猴桃果酒呈黃色，澄清透明，既具有原果的清香，又具有濃郁的酒香，酸味爽口，滋味協(xié)調(diào)，后味綿長，酒體完整，風(fēng)格突出。

2.6.2 理化指標(biāo)

獼猴桃果酒的酒精度10%～12%(V/V)、總酸(以檸檬酸計)3～5g/L、總糖≤4g/L、游離SO2≤50mg/L。

3 結(jié) 論

活性干酵母接種量、SO2添加量、發(fā)酵溫度與發(fā)酵時間是影響獼猴桃干型果酒發(fā)酵的主要工藝條件，其最佳值為活性干酵母接種量0.7g/L(使用前需活化)、SO2添加量80mg/L、發(fā)酵溫度26℃、發(fā)酵時間21d。在此條件下發(fā)酵獼猴桃果酒酒精度10%～12%(V/V)、總酸(以檸檬酸計)3～5g/L、總糖≤4g/L、游離SO2≤50mg/L，酒香濃郁、滋味協(xié)調(diào)、具有典型的干型果酒風(fēng)格，市場前景廣闊。

[1]左長清. 中華獼猴桃栽培與加工技術(shù)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 1996: 1-2.

[2]黃宏文. 獼猴桃研究進(jìn)展[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2000: 1-4.

[3]尚云青. 新型營養(yǎng)獼猴桃果酒加工技術(shù)研究[J]. 食品科技, 2002, 28 (2): 53-54.

[4]李加興, 孫金玉, 陳雙平, 等. 獼猴桃綜合加工利用[J]. 食品科學(xué), 2006, 27(11): 575-578.

[5]陸壽鵬. 果酒工藝學(xué)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 1999: 159-160.

[6]倪志祥. 半干型獼猴桃酒的釀制[J]. 釀酒科技, 2001(5): 73-75.

[7]李加興, 姚茂君, 張永康, 等. 獼猴桃酒生產(chǎn)工藝研究[J]. 吉首大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 1999, 20(3): 78-81.

[8]周桃英, 武秀琴, 羅登宏.獼猴桃果酒釀造工藝研究[J]. 四川食品與發(fā)酵, 2007, 43(6): 44-49.

[9]張中岳. 果酒瞬時滅菌關(guān)鍵限值的評價[J]. 釀酒, 2007, 34(4): 81-82.

[10]武運(yùn), 楊清龍, 艾克拜爾, 等. 新疆哈密紅棗酒釀造工藝研究[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(2): 283-285.

[11]王琳, 岳田利, 云育行. 釀酒活性干酵母在桑椹酒釀制中的應(yīng)用[J].塔里木農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報, 2004, 16(1): 16-18.

Optimization of Fermentation Conditions for Kiwi Wine

LI Jia-xing1,2，CHEN Shuang-ping2，LIANG Xian-chang1，CHEN Jian-fu2，LI Jing-ye3
(1. Institute of Food Science, Jishou University, Jishou 416000, China；2. Research Center of Kiwi Fruit Industrialization Engineering and Technology of Hunan Province, Jishou 416000, China；3. Hunan Xiangchun Agricultural Technology Co. Ltd., Changsha 410008, China)

Kiwi fruits were used as the raw materials to prepare kiwi wine through fermentation technology. The optimal fermentation conditions were explored by single factor and orthogonal experiments to be yeast inoculum amount of 0.7g/L, SO2 content of 80 mg/L, fermentation temperature of 26℃, and fermentation time of 21 days. Under the optimal fermentation conditions, the flavor of kiwi fruit wine was relatively prominent.

kiwi fruit；dry wine；active dry yeast；fermentation；processing condition

TS255.46

B

1002-6630(2010)22-0504-04

2010-08-11

2009年湖南省教育廳高?？萍汲晒a(chǎn)業(yè)化培育項目(09CY015)

李加興(1969—)，男，教授，碩士，研究方向?yàn)樘烊皇澄镔Y源開發(fā)與利用、功能性食品。E-mail：jslijiaxing@sohu.com