和晶亮

(河南工程學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 451191)

火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵工藝研究*

和晶亮

(河南工程學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 451191)

以火龍果和藍(lán)莓為原料，對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒的發(fā)酵工藝進(jìn)行了研究.探討了火龍果-藍(lán)莓果汁混合比、初始糖含量、初始pH值、酵母接種量、發(fā)酵溫度及發(fā)酵時間對復(fù)合果酒發(fā)酵效果的影響，并通過正交實驗對復(fù)合果酒發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化.結(jié)果表明，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒最佳的發(fā)酵工藝條件為：火龍果、藍(lán)莓果汁體積比為1∶1，初始發(fā)酵糖度為20%，初始發(fā)酵pH為3.9，酵母接種量為1.1%，發(fā)酵溫度為22 ℃，發(fā)酵時間為9 d.

火龍果；草莓；復(fù)合果酒；發(fā)酵

引言

火龍果，又名紅龍果、仙蜜果等，屬仙人掌科量天尺屬[1,2]，原產(chǎn)墨西哥、哥斯達(dá)黎加等熱帶沙漠地區(qū)[3]，現(xiàn)在我國臺灣、海南、廣東、廣西等地區(qū)廣泛種植[4].火龍果具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，除富含糖類、有機(jī)酸、氨基酸及多種礦物元素外，含有大量的甜菜紅色素[5]、黃酮苷[6]、茶多酚[7]等天然色素和功能性物質(zhì)，長期食用不僅有降血壓、降血脂、明目、養(yǎng)顏、潤肺等功效，而且對糖尿病和便秘也具有一定的輔助治療作用[8].藍(lán)莓，又名藍(lán)漿果，屬杜鵑花科越橘屬植物，在我國各地廣泛栽培[9].藍(lán)莓果實營養(yǎng)成分豐富，除了大多數(shù)水果所含有的糖、酸、VC及礦質(zhì)元素外，富含其他水果中少有的VE、SOD、花青素及亞麻酸等特殊成分[10]，具有延緩衰老、調(diào)節(jié)血壓、改善免疫力、抗癌等獨特功效[11]，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織列為五大健康食品之一[12].

我國火龍果、藍(lán)莓常面臨儲藏保鮮技術(shù)落后、加工能力不足、加工產(chǎn)品單一及附加值較低等問題，造成了火龍果、藍(lán)莓資源的極大浪費.復(fù)合果酒是綜合考慮各種果汁的成分和優(yōu)勢，釀造出的風(fēng)味獨特的果酒，可兼具不同果酒的優(yōu)勢，使果酒營養(yǎng)更加均衡，感官品質(zhì)得到極大提高[13].目前，關(guān)于火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒的發(fā)酵工藝研究尚未見相關(guān)報道，本研究以火龍果、藍(lán)莓為原料，探究其復(fù)合果酒發(fā)酵的最佳工藝條件，開發(fā)出經(jīng)典優(yōu)質(zhì)的果酒，旨在為火龍果、藍(lán)莓的深加工開辟新的途徑，以期提高火龍果、藍(lán)莓資源的利用率，提高產(chǎn)品附加值.

1 實驗材料及方法

1.1實驗材料及儀器

1.1.1 實驗材料

實驗用火龍果品種為紅麒麟，藍(lán)莓品種為兔眼藍(lán)莓，均購于美特好超市，新鮮，無明顯損壞；果酒發(fā)酵酵母為活性干酵母安琪Y2 ,購自安琪酵母股份有限公司；葡萄糖、酒石酸鉀鈉、乙酸乙酯等試劑均為分析純，購自上海生工生物工程有限公司；果膠酶、檸檬酸、檸檬酸鈉等為食品級，購自深圳恒生生物科技有限公司.

1.1.2 實驗儀器

PHS-818-S型精密pH計，EX124型分析天平，HR2004 型打漿機(jī)，HH.S21-Ni8型數(shù)顯恒溫水浴鍋，YYT3010型酒度計，WYT-1型糖度計，DSX-280A型立式壓力蒸汽滅菌器，BOI-50型電熱恒溫培養(yǎng)箱，BBS-V800型超凈工作臺.

1.2實驗方法

1.2.1 發(fā)酵工藝流程

1.2.2 測定方法

酒精度用酒度計測定,糖度用糖度計測定.

1.2.3單因素實驗設(shè)計

1)火龍果與藍(lán)莓果汁體積比對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

在初始糖含量為18%，初始pH為3.6，酵母接種量為1%，發(fā)酵溫度為24 ℃，發(fā)酵時間為9 d，設(shè)定火龍果與藍(lán)莓果汁體積比為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3，以酒精度和感官評分來對復(fù)合果酒品質(zhì)進(jìn)行測評，感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1.

表1 火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)

2)初始糖含量對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

火龍果與藍(lán)莓果汁體積比為1∶1，初始pH為3.6，酵母接種量為1%，發(fā)酵溫度為24 ℃，發(fā)酵時間為9 d的條件下，分別設(shè)定初始糖含量為14%、16%、18%、20%和22%，以酒精度和感官評分來對復(fù)合果酒品質(zhì)進(jìn)行測評.

3)初始pH值對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

在火龍果與藍(lán)莓果汁體積比為1∶1，初始糖含量為18%，酵母接種量為1%，發(fā)酵溫度為24 ℃，發(fā)酵時間為9 d的條件下，分別設(shè)定初始pH為3.3、3.6、3.9、4.2和4.5，以酒精度和感官評分來對復(fù)合果酒品質(zhì)進(jìn)行測評.

4)酵母接種量對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

在火龍果與藍(lán)莓果汁體積比為1∶1，初始糖含量為18%，pH為3.6，發(fā)酵溫度為24 ℃，發(fā)酵時間為9 d的條件下，分別設(shè)定酵母接種量為0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%，以酒精度和感官評分來對復(fù)合果酒品質(zhì)進(jìn)行測評.

5)發(fā)酵溫度對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

在火龍果與藍(lán)莓果汁體積比為1∶1，初始糖含量為18%，初始pH為3.6，酵母接種量為1%，發(fā)酵時間為9 d的條件下，分別設(shè)定發(fā)酵溫度為18 ℃、20 ℃、22 ℃、24 ℃和26 ℃，以酒精度和感官評分來對復(fù)合果酒品質(zhì)進(jìn)行測評.

6)發(fā)酵時間對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

在火龍果與藍(lán)莓果汁體積比為1∶1，初始糖含量為18%，初始pH為3.6，酵母接種量為1%，發(fā)酵溫度為24 ℃的條件下，分別設(shè)定發(fā)酵時間為3 d、5 d、7 d、9 d和11 d，以酒精度和感官評分來對復(fù)合果酒品質(zhì)進(jìn)行測評.

1.2.4 正交實驗設(shè)計

經(jīng)單因素實驗，確定了對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒的發(fā)酵影響較大的三個因素，即初始糖含量、初始pH及酵母菌接種量.為了確定最佳的發(fā)酵工藝條件，設(shè)計了三因素三水平的正交實驗L9(33)，并以酒精度和感官評分對復(fù)合果酒品質(zhì)進(jìn)行測評，實驗因素水平見表2.

表2 火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵工藝L9(33)因素水平

2 實驗結(jié)果及分析

2.1影響火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的單因素實驗

2.1.1 火龍果與藍(lán)莓果汁體積比對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

火龍果與藍(lán)莓果汁不同體積比對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的影響如圖1.不同體積比的火龍果與藍(lán)莓果汁對復(fù)合果酒的酒精度影響不大，但是對復(fù)合果酒的感官品質(zhì)影響較大.當(dāng)火龍果與藍(lán)莓果汁體積比為1∶1時，復(fù)合果酒色澤較好，且口感兼顧兩者風(fēng)味，感官評分達(dá)到74分.當(dāng)體積比為其他四種比例時，復(fù)合果酒在色澤、口感等方面有所下降，感官評分較1∶1比例的復(fù)合果酒存在較大差距，因此，火龍果與藍(lán)莓果汁的最佳體積比為1∶1.

2.1.2 初始糖含量對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

初始糖含量對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的影響如圖2所示.隨著初始糖含量的增加，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒酒精度和感官評分呈現(xiàn)先升后降的趨勢，當(dāng)初始含糖量為20%時，復(fù)合果酒品質(zhì)最佳，酒精度為8.2%，感官評分為78分.這可能是由于酵母菌以糖分為原料進(jìn)行生長代謝并生成酒精和脂類等風(fēng)味物質(zhì)，因而復(fù)合果酒的酒精度和風(fēng)味會隨著初始糖含量的增加而逐步提高，當(dāng)初始糖含量超過一定范圍時，會對酵母菌的生長代謝產(chǎn)生抑制，進(jìn)而導(dǎo)致復(fù)合果酒的酒精度和感官評分有所降低.因此，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的最佳初始糖含量為20%.

圖1 火龍果與藍(lán)莓果汁體積比對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響 圖2 初始糖度對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

2.1.3 初始pH值對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

初始pH值對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的影響如圖3所示.當(dāng)pH為3.9時，復(fù)合果酒的酒精度和感官評分達(dá)到最佳，分別為8.35%和78.8分.當(dāng)pH大于或小于3.9時，復(fù)合果酒酒精度顯著降低，且適口性變差，感官評分降低，這可能是由于酵母生長代謝的最佳PH為3.9，過酸或過堿不僅會影響酵母的生長代謝而且影響啤酒風(fēng)味，進(jìn)而導(dǎo)致復(fù)合果酒品質(zhì)降低.因此，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的最佳初始pH值為3.9.

2.1.4 酵母接種量對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

酵母接種量對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的影響如圖4所示.復(fù)合果酒酒精度隨著酵母接種量的增加而逐漸提高，當(dāng)酵母接種量達(dá)到1%時，酒精度達(dá)到8.64%，此后隨著酵母接種量的增加，酒精度變化不大.復(fù)合果酒的風(fēng)味隨著酵母接種量的增加呈現(xiàn)先升后降的趨勢，酵母接種量為1%時，感官評分達(dá)到81.2分，顯著優(yōu)于其他接種量，這可能是由于酵母接種量低時，復(fù)合果酒發(fā)酵速度較慢，發(fā)酵不完全進(jìn)而影響酒精度和風(fēng)味；而酵母接種量過高時，導(dǎo)致殘留較多的雜醇而影響復(fù)合果酒口感，降低感官評分.因此，綜合酒精度和感官評分，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒的最佳酵母接種量為1%.

圖3 pH對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響 圖4 酵母接種量對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

2.1.5 發(fā)酵溫度對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

發(fā)酵溫度對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的影響如圖5所示.復(fù)合果酒的酒精度和感官評分隨著發(fā)酵溫度的增加呈現(xiàn)先升后降趨勢，當(dāng)發(fā)酵溫度為22 ℃時，酒精度和感官評分分別達(dá)到最大8.44%和80.7分.這可能是：當(dāng)溫度過低時，影響酵母生長代謝速率進(jìn)而影響果酒酒精度和口感；而溫度過高時，酵母生長代謝過于旺盛，造成糖類未能完全被徹底轉(zhuǎn)化為酒精，造成酒精度有所降低，影響復(fù)合果酒品質(zhì).因此，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒的最佳發(fā)酵溫度為22 ℃.

2.1.6 發(fā)酵時間對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

發(fā)酵時間對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的影響如圖6所示.隨著發(fā)酵時間的延長，復(fù)合果酒酒精度和感官品質(zhì)逐漸增加，當(dāng)發(fā)酵時間達(dá)到9 d時，酒精度和感官評分分別達(dá)到最大8.41%和78.3分，此后繼續(xù)發(fā)酵變化不大，說明已發(fā)酵完全.因此，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒的最佳發(fā)酵時間為9 d.

圖5 發(fā)酵溫度對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響 圖6 發(fā)酵時間對復(fù)合果酒發(fā)酵的影響

2.2火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵工藝的優(yōu)化

由單因素實驗結(jié)果可知，初始糖含量、初始pH和酵母菌接種量對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵后的酒精度和感官評分的影響顯著大于體積比、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間.因此，以初始糖含量、初始pH和酵母菌接種量三個影響較大的因素來設(shè)計正交實驗L9(33)，通過酒精度和感官評分來確定火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵的最佳工藝條件.正交實驗因素水平和正交實驗結(jié)果分別見表2、表3所示.從正交實驗可知，初始糖含量、初始pH和酵母菌接種量對火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵后的酒精度和感官評分影響程度不同，初始糖含量對酒精度(0.64)和感官評分(3.3)影響最大，其次為初始pH(0.26，2.4)、酵母菌接種量(0.12，1.6).其中，初始糖含量和初始pH分別在A2、B2因素水平下酒精度和感官評分均達(dá)到最優(yōu)，酵母菌接種量在C3水平時，酒精度最佳，而感官評分略低于C2水平.因此，綜合各種因素確定最佳的發(fā)酵工藝條件為A2B2C3，即在初始糖含量為20%、初始pH為3.9、酵母菌接種量為1.1%、火龍果與藍(lán)莓果汁的體積比1∶1、發(fā)酵溫度22 ℃、發(fā)酵時間9 d的條件下，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒的發(fā)酵工藝達(dá)到最佳，酒精度為8.62%、感官評分為82.3.

表3 火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒發(fā)酵工藝L9(33)正交實驗結(jié)果與分析

3 結(jié)論

果漿體積比、初始糖含量、初始pH、酵母菌接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間是影響復(fù)合果酒釀造的關(guān)鍵因素，不同復(fù)合果酒最佳的釀造工藝條件不同，綜合調(diào)控各關(guān)鍵因素是探究復(fù)合果酒發(fā)酵的主要方法.本實驗首次研究了火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒的發(fā)酵工藝，通過單因素實驗和正交實驗確定了最佳的發(fā)酵工藝條件，即初始糖含量20%、初始pH 3.9、酵母菌接種量1.1%、火龍果與藍(lán)莓果汁的體積比1∶1、發(fā)酵溫度22 ℃、發(fā)酵時間9 d.在此釀造工藝條件下，火龍果-藍(lán)莓復(fù)合果酒透明清亮、酒味香醇、酸甜爽口、回味延綿，是一款感官品質(zhì)極佳、具有典型特色的復(fù)合果酒.

[1]許偉東,廖劍鍬,劉加建,等.火龍果引種初報[J].中國南方果樹,2002,31(1):33-34.

[2]趙志平,楊春霞.火龍果的開發(fā)與發(fā)展前景[J].中國種業(yè),2006,11(2):13-14.

[3]Nerd,Sitrit Y,Kaushik R.A,et al.High summer temperatures inhibit flowering in vine pitaya crops(Hylocereus spp.)[J].Scientia Horticulture,2002,96(1):343-350.

[4]鄭文武,劉永華.我國火龍果生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].中國熱帶農(nóng)業(yè),2008(3):17-17.

[5]Wybraniec S,Barbara N.W,et al.Minor betalains in fruits of Hylocereus species[J]. Phytochemistry, 2007,68(2): 251-259.

[6]Wichienchot S,Jatupompipat M,et al.Oligo saccharides of pitaya(dragon fruit)flesh and their prebiotic proper-ties[J]. Food Chemistry, 2010,120(3):850-857.

[7]Tenore G.C,Nocellino E,et al.Nutraceutical potential and antioxidant benefits of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) extracts[J].Functional foods,2012,4(1):129-136.

[8]張福平.火龍果的營養(yǎng)保健功效及開發(fā)利用[J].食品研究與開發(fā),2002,23(3):49-50.

[9]淤虹.藍(lán)莓漿果栽培與采后處理技術(shù)[M].北京:金盾出版社,2003.

[10]胡雅塞,李京,惠柏棣.藍(lán)莓果實中主要營養(yǎng)及花青素成分的研究[J].食品科學(xué),2006,27(10)：600-603.

[11]趙秀玲.藍(lán)莓的成分與保健功能的研究進(jìn)展[J].中國野生植物資源,2011,30(6):19-23.

[12]李亞東,姜惠鐵,張志東,等.中國藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與前景[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,3(1):39-42．

[13]李爭平.中國酒文化[M].北京:時事出版社,2007.

OntheFermentationProcessofPitaya-blueberryCompoundWine

HE Jing-liang

(School of Resources and Environment, Henan University of Engineering, Zhengzhou Henan 451191, China)

Taking pitaya and blueberry as raw materials, this paper studies the fermentation process of pitaya-blueberry compound wine and investigates the fermentation effect of pitaya-blueberry juice mixture ratio, initial sugar content, initial pH value, yeast inoculation quantity, fermentation temperature and fermentation time and optimizes the fermentation process by orthogonal experiment through the orthogonal experiment. The results show the best fermentation conditions include that the juice volume ratio is 1:1, the initial sugar content is 20%, the initial fermentation of pH is 3.9, the yeast inoculation quantity is1.1%, the fermentation temperature is 22℃ and the fermentation time is 9d.

pitaya; blueberry; compound wine; fermentation

1673-2103(2017)05-0086-05

2017-04-13

和晶亮，男(1981-)，河南獲嘉人，碩士，講師，研究方向：發(fā)酵工藝及污染微生物處理工藝.

TS264.2

A