（百色學(xué)院農(nóng)業(yè)與食品工程學(xué)院，廣西百色533000）

圣女果又可叫小西紅柿，中文名為櫻桃番茄[1]，圣女果可以作為菜類食用又可以作為生果，果肉的味道酸甜可口、營(yíng)養(yǎng)豐富，顏色艷麗飽滿，果實(shí)內(nèi)部包含全部普通番茄里含有的營(yíng)養(yǎng)，它的維生素類成分含量相對(duì)普通番茄要高，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織列為優(yōu)先推廣的“四大水果”之一[2]。圣女果是一種高營(yíng)養(yǎng)類型的蔬果，圣女果果肉中含有糖分、果膠、番茄紅素[3]、礦物質(zhì)[4]、胡籮卜素、蛋白質(zhì)、以及維生素B1、維生素B2[5]。以圣女果為原料，研究酵母菌種及添加量、白砂糖添加量、SO2濃度和發(fā)酵溫度對(duì)圣女果酒發(fā)酵的影響，為圣女果酒在倍受青睞的保健類綠色果酒領(lǐng)域里占有一席之地打下基礎(chǔ)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與儀器

1.1 材料

圣女果、白砂糖：市售；甜酒曲、葡萄酒酵母、活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；調(diào)硫片：煙臺(tái)帝伯仕自釀機(jī)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-S6電熱恒溫水浴鍋：常州國(guó)華電器有限公司；DHG-9030A電熱恒溫干燥箱、LRH-1000F生化恒溫培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；WAY-2W阿貝折射儀：上海天壘儀器儀表有限公司；JYL-C93T榨汁機(jī)：九陽(yáng)；XY-M系列精密電子臺(tái)秤：上海高致精密儀器有限公司；數(shù)顯PHS-25：上海雷磁儀器有限公司；L6S紫外可見分光光度計(jì)：上海儀電分析儀器有限公司。

2 方法

2.1 圣女果酒主發(fā)酵工藝流程

圣女果→清洗→去?！鸂C漂→組織破碎→50℃果膠酶處理4 h酵解活化→過濾→調(diào)配→滅菌→添加酵母→主發(fā)酵→裝瓶→后發(fā)酵→陳釀

2.1.1 操作要點(diǎn)

2.1.1.1 圣女果的篩選

選擇新鮮成熟無病害的鮮紅的圣女果，以保證成品酒的品質(zhì)。

2.1.1.2 圣女果汁的制取

根據(jù)SO2濃度大小向榨出來的圣女果汁中加入調(diào)硫片，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.025%的比例添加果膠酶，將兩者充分溶于10 mL水中，加入榨汁破碎機(jī)中。取清洗好的圣女果稱好重量后加入榨汁破碎機(jī)中，通電榨成漿水，調(diào)節(jié)恒溫水浴鍋溫度為50℃，并將果汁放在水浴中保溫4 h后，利用濾布濾去果渣，獲取澄清的原果汁。

2.1.1.3 圣女果汁的調(diào)配

圣女果含糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本維持在6.30%～7.88%，若圣女果僅依靠自身發(fā)酵則糖度較低。合理添加白糖提高發(fā)酵的酒度?？稍诩訜岬乃刑砑影滋遣⒉粩嗟?cái)嚢柚瞥商菨{：將5 g純凈水倒入250 mL燒杯中，煮沸后一邊攪拌一邊加白糖，直到使其完全溶解并形成糖漿；同時(shí)，糖與檸檬酸按100∶1（質(zhì)量比）的比例進(jìn)行添加，待糖全部消融后，加入澄清的圣女果汁，攪拌使其消融[6]。pH值范圍為5～6時(shí)，更適合酵母的生長(zhǎng)[7]，統(tǒng)一調(diào)節(jié)pH值為5，在這樣的pH值環(huán)境下酵母生長(zhǎng)、繁衍和發(fā)酵都很快。在pH值過低時(shí)加入食用小蘇打進(jìn)行調(diào)整，pH值過高時(shí)加入檸檬酸進(jìn)行調(diào)整[8]。

2.1.1.4 添加酵母

將濃度為60 mg/L的SO2通入圣女果汁發(fā)酵液中，各自分別按0.05%的比例添加甜酒曲、葡萄酒酵母和活性干酵母，糖的添加量為20%，做好防護(hù)措施，置于25℃的生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵，依據(jù)發(fā)酵液中相關(guān)的理化指標(biāo)變化，來確定最適合的發(fā)酵劑種類。

2.1.1.5 主發(fā)酵

將添加發(fā)酵劑后的圣女果汁放入20℃～30℃的生化培養(yǎng)箱中發(fā)酵，發(fā)酵7 d，隔天測(cè)定發(fā)酵醪的pH值、可溶性固形物含量、還原糖含量和乙醇含量。

2.2 品質(zhì)鑒定

2.2.1 pH值的測(cè)定

pH值的測(cè)定采用pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定（pH值測(cè)定法）[9]。

2.2.2 可溶性固形物含量的測(cè)定

可溶性固形物含量采用WAY-2W阿貝折射儀（折光儀法）進(jìn)行測(cè)定[10]。

2.2.3 還原糖含量的測(cè)定

還原糖含量采用紫外可見分光光度計(jì)（3，5-二硝基水楊酸法）[11]進(jìn)行測(cè)定。

2.2.4 乙醇含量的測(cè)定

乙醇含量采用紫外可見分光光度計(jì)（重鉻酸鉀法）[12]進(jìn)行測(cè)定。

2.2.5 感官評(píng)定

邀請(qǐng)5～10名品酒員（酒精不過敏的男女）對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)：觀、嗅、嘗，并按表1所給的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)果酒的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定和給出建議，再根據(jù)其結(jié)果計(jì)算平均值，從而得出各產(chǎn)品的最終感官得分。

表1 感官評(píng)價(jià)評(píng)分表Table 1 Sensory evaluation score

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.3.1 單因素試驗(yàn)確定最適的酵母種類、酵母添加量、SO2添加量、發(fā)酵溫度和糖的添加量

2.3.1.1 發(fā)酵劑種類的確定

在發(fā)酵溫度為25℃，糖添加量為20%，調(diào)整pH值為5.0，發(fā)酵劑添加量為0.05%，SO2濃度為60 mg/L，分別添加甜酒曲、葡萄酒酵母、活性干酵母的條件下進(jìn)行主發(fā)酵7 d，隔天測(cè)定不同種類發(fā)酵劑發(fā)酵的圣女果酒的pH值、可溶性固形物含量、還原糖含量和乙醇含量等指標(biāo)。

2.3.1.2 發(fā)酵劑添加量的確定

在發(fā)酵溫度為25℃，糖添加量為20%，調(diào)整pH值為5.0，SO2濃度為60 mg/L，發(fā)酵劑為葡萄酒酵母，葡萄酒酵母的接種量為別為0.02%、0.05%、0.08%的條件下進(jìn)行主發(fā)酵7 d，隔天測(cè)定不同種類發(fā)酵劑發(fā)酵的圣女果酒的pH值、可溶性固形物含量、還原糖含量和乙醇含量等指標(biāo)。

2.3.1.3 SO2添加量的確定

在發(fā)酵溫度為25℃，糖添加量為20%，調(diào)整pH值為5.0，發(fā)酵劑為葡萄酒酵母，葡萄酒酵母的接種量為0.05%，SO2濃度分別為50、60、70 mg/L的條件下進(jìn)行主發(fā)酵7 d，隔天測(cè)定不同種類發(fā)酵劑發(fā)酵的圣女果酒的pH值、可溶性固形物含量、還原糖含量和乙醇含量等指標(biāo)。

2.3.1.4 發(fā)酵溫度的確定

在糖添加量為20%，酵母劑為葡萄酒酵母，調(diào)整pH值為5，發(fā)酵劑添加量為0.05%，SO2濃度為60 mg/L，發(fā)酵溫度分別為20、25、30℃的條件下進(jìn)行主發(fā)酵7 d，隔天測(cè)定不同種類發(fā)酵劑發(fā)酵的圣女果酒的pH值、可溶性固形物含量、還原糖含量和乙醇含量等指標(biāo)。

2.3.1.5 糖添加量的確定

在發(fā)酵溫度為25℃，SO2濃度為60 mg/L，發(fā)酵劑為葡萄酒酵母，調(diào)整pH值為5，發(fā)酵劑添加量為0.05%，糖的添加量分別為15%、20%、25%的條件下進(jìn)行主發(fā)酵7 d，隔天測(cè)定不同種類發(fā)酵劑發(fā)酵的圣女果酒的pH值、可溶性固形物含量、還原糖含量和乙醇含量等指標(biāo)。

2.3.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化圣女果酒主發(fā)酵工藝參數(shù)

為確定圣女果酒發(fā)酵的工藝參數(shù)，在單因素基礎(chǔ)上以生成的乙醇含量和感官評(píng)定作為試驗(yàn)指標(biāo)，通過三因素三水平正交試驗(yàn)優(yōu)化白砂糖含量、SO2含量、發(fā)酵劑添加量、發(fā)酵溫度參數(shù)。因素水平見表2。

表2 正交試驗(yàn)因素表Table 2 Factors and levels used in orthogonal array design

3 結(jié)果與分析

3.1 發(fā)酵劑種類的確定

選擇合適的發(fā)酵劑對(duì)釀出優(yōu)良酒質(zhì)的果酒有重要意義[13]。判斷是否是合適的發(fā)酵酵母的依據(jù)是具有發(fā)酵底物能力強(qiáng)，發(fā)酵啟動(dòng)快，酒精產(chǎn)率高，釀造的果酒有良好的風(fēng)味等特征[14]。甜酒曲、葡萄酒酵母、活性干酵母3種發(fā)酵劑試驗(yàn)結(jié)果見圖1、表3。

圖1 發(fā)酵劑種類對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響Fig.1 Effect of yeast species on the primary fermentation of cherry tomato wine

表3 不同發(fā)酵劑種類發(fā)酵性能比較Table 3 Comparison of fermentability of different yeast species

由圖1、表3可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，酵母數(shù)量的增加，發(fā)酵液中的糖含量降低，乙醇含量逐漸升高。葡萄酒酵母在2 d～3 d之間糖含量減少幅度增大，而乙醇含量增加幅度提高，說明發(fā)酵啟動(dòng)快，發(fā)酵至第7天，乙醇含量在3種酵母發(fā)酵中最高，說明發(fā)酵底物能力強(qiáng)，酒精產(chǎn)率高，感官評(píng)價(jià)評(píng)分最高，說明發(fā)酵的果酒具有良好的風(fēng)味。因此，選用葡萄酒酵母作為發(fā)酵圣女果酒的發(fā)酵菌種。

3.2 發(fā)酵劑添加量的確定

圣女果酒若不添加酵母，亦可自然發(fā)酵成果酒，但圣女果自然攜帶的酵母不易控制，發(fā)酵的不同批次的果酒質(zhì)量不穩(wěn)定，為獲得質(zhì)量穩(wěn)定一致的圣女果酒，應(yīng)添加優(yōu)良的純酵母進(jìn)行培養(yǎng)發(fā)酵[15]。不同的發(fā)酵劑添加量對(duì)果酒發(fā)酵的影響也不一樣。不同發(fā)酵劑添加量的發(fā)酵結(jié)果比較見表4，酵母添加量對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響見圖2。

由圖2可知，其中0.08%發(fā)酵劑添加量的pH值變化、還原糖含量變化都明顯于其他兩種發(fā)酵劑添加量的發(fā)酵數(shù)據(jù)變化，且發(fā)酵最為迅速。0.02%酵母添加量和0.05%發(fā)酵劑添加量的發(fā)酵數(shù)據(jù)變化相對(duì)接近，皆在第4天之后反應(yīng)進(jìn)程逐漸穩(wěn)定，發(fā)酵劑發(fā)酵接近尾聲。由表4可知，當(dāng)發(fā)酵劑添加量為0.02%時(shí)，其果酒的乙醇含量相對(duì)較高，感官評(píng)分也最高。

表4 不同發(fā)酵劑添加量的發(fā)酵結(jié)果比較Table 4 Comparison of fermentability of different yeast addition levels

圖2 發(fā)酵劑添加量對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響Fig.2 Effect of yeast addition levels on the primary fermentation of cherry tomato wine

3.3 SO2添加量的確定

不同SO2添加量的發(fā)酵結(jié)果比較見表5，SO2添加量對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響見圖3。

表5 不同SO2添加量的發(fā)酵結(jié)果比較Table 5 Comparison of fermentability of different SO2addition levels

圖3 SO2添加量對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響Fig.3 Effect of SO2addition levels on the primary fermentation of cherry tomato wine

由圖3可知，SO2濃度為50 mg/L和70 mg/L的數(shù)據(jù)變化相對(duì)接近，而SO2濃度為60 mg/L時(shí)發(fā)酵果汁產(chǎn)酸的速率略微低于其他兩種濃度；SO2濃度對(duì)糖的利用無明顯區(qū)別，而SO2濃度為70 mg/L利用還原糖的速率較其他兩種濃度略高。整個(gè)發(fā)酵在第4天之后逐步減慢并趨于穩(wěn)定狀態(tài)而停止。當(dāng)SO2濃度為70 mg/L，在第6天～第7天期間酒精量略有下降，可能的原因?yàn)闄z測(cè)過程中酒精的自然蒸發(fā)。SO2濃度為60 mg/L時(shí)產(chǎn)酒精的速率為最高，SO2濃度為50 mg/L和60 mg/L最終產(chǎn)出的酒精量基本一致，而SO2濃度為50 mg/L時(shí)產(chǎn)出的酒精量最多?？梢娫摲秶鷥?nèi)的SO2濃度對(duì)果汁發(fā)酵并無太大影響。經(jīng)品鑒員對(duì)3瓶酒樣進(jìn)行品嘗，當(dāng)SO2濃度為70 mg/L時(shí)綜合得分為8.07，在這三者中為最高。

3.4 發(fā)酵溫度的確定

不同發(fā)酵溫度的發(fā)酵結(jié)果比較見表6，發(fā)酵溫度對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響見圖4。

表6 不同發(fā)酵溫度的發(fā)酵結(jié)果比較Table 6 Comparison of fermentability of different fermentation temperatures

由圖4可以知，當(dāng)發(fā)酵溫度為30℃時(shí)，果汁產(chǎn)酸、耗糖速度以及產(chǎn)酒精的的速度是最快的，發(fā)酵反應(yīng)也最為劇烈，此中溫度為20℃時(shí)整個(gè)果汁的發(fā)酵過程最慢，但最終產(chǎn)生的酒精量最多。整個(gè)發(fā)酵在第4天之后逐步減慢并趨于穩(wěn)定狀態(tài)而停止。經(jīng)感官評(píng)價(jià)，當(dāng)發(fā)酵溫度為30℃時(shí)綜合得分為7.83，在這三者中為最高。

圖4 發(fā)酵溫度對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響Fig.4 Effect of fermentation temperatures on the primary fermentation of cherry tomato wine

3.5 糖添加量的確定

不同白糖添加量的發(fā)酵結(jié)果比較見表7，不同白糖添加量對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響見圖5。

圖5 糖添加量對(duì)圣女果酒主發(fā)酵的影響Fig.5 Effect of sugar addition levels on the primary fermentation of cherry tomato wine

由圖5可知，當(dāng)糖添加量為20%或25%時(shí)，果汁產(chǎn)酸的速率基本相同，而糖添加量為15%時(shí)產(chǎn)酸的速度最慢；糖添加量為25%時(shí)耗糖速率最低，而糖添加量為15%時(shí)耗糖速率最高；糖添加量為25%時(shí)產(chǎn)酒精的速率最高，最終產(chǎn)酒精量也是最多，而糖添加量為15%時(shí)產(chǎn)酒精的速率最低且產(chǎn)酒精量為最少。整個(gè)發(fā)酵在第5天之后逐步減慢并趨于穩(wěn)定狀態(tài)而停止。經(jīng)感官評(píng)價(jià)，當(dāng)糖添加量為25%時(shí)綜合得分為8.25，在這三者中為最高。

3.6 主發(fā)酵工藝的正交試驗(yàn)結(jié)果

優(yōu)化主發(fā)酵工藝的試驗(yàn)結(jié)果見表8。

由表8可知，就A因素而言，對(duì)乙醇和感官評(píng)價(jià)的影響均排在第一位，屬于主要因素，A3發(fā)酵的圣女果的酒精含量和感官評(píng)價(jià)都是最高的，原因可能是圣女果本身的含糖量較低，因此，選擇白砂糖的添加量為25%。

表8 圣女果發(fā)酵條件正交試驗(yàn)結(jié)果分析Table 8 Analysis of orthogonal test result of the fermentation conditions of cherry tomato

B因素對(duì)酒精含量的影響排第三位，對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響排第二位，屬于次要因素，B3產(chǎn)生的酒精含量和感官評(píng)價(jià)均最高，所以選擇70 mg/L。

C因素對(duì)酒精含量和感官評(píng)價(jià)的影響排在第四位，屬于最次要因素，C1產(chǎn)生的酒精含量最高，C2的感官評(píng)價(jià)最高，由于C是最次要因素，因此選擇葡萄酒酵母添加量為0.02%最經(jīng)濟(jì)。

D因素對(duì)酒精含量的影響排第二位，對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響排第三位，屬于次要因素，D1產(chǎn)生酒精量最高，D3的感官評(píng)價(jià)最高，D1的感官評(píng)價(jià)排第二位，因此選擇發(fā)酵溫度為20℃。

綜合分析，圣女果酒最佳工藝參數(shù)為A3B3C1D1，經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)得到該工藝參數(shù)下得到的果酒質(zhì)量為最優(yōu)，即圣女果果汁加入25%的白砂糖，經(jīng)過70 mg/L的SO2處理后，加入0.02%的葡萄酒酵母，經(jīng)20℃發(fā)酵后得到品質(zhì)良好的圣女果酒。試驗(yàn)研究結(jié)果與葉華[16]的研究有些差異。

4 結(jié)論

通過比較甜酒曲、葡萄酒酵母、活性干酵母對(duì)發(fā)酵圣女果酒品質(zhì)的影響，選擇產(chǎn)酒能力較強(qiáng)，耐高濃度SO2的葡萄酒酵母作為圣女果酒發(fā)酵的菌種，可得到品質(zhì)良好的圣女果酒。

經(jīng)過單因素和正交試驗(yàn)分析，圣女果酒主發(fā)酵的最佳工藝參數(shù)為：圣女果果汁加入25%的白砂糖，經(jīng)過70 mg/L的SO2處理后，加入0.02%的葡萄酒酵母，經(jīng)20℃發(fā)酵7 d后得到品質(zhì)良好的圣女果酒。