張輝元，康三江，曾朝珍，張霽紅，張海燕，張 芳，袁 晶，宋 娟

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省果蔬貯藏加工技術(shù)創(chuàng)新中心，甘肅蘭州 730070)

海棠果果實(shí)偏小，屬于薔薇科、蘋果屬野生半野生植物[1-2]。海棠含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，如糖類、多種維生素、有機(jī)酸等，能夠補(bǔ)充人體所需的營養(yǎng)，提高機(jī)體功能，增強(qiáng)對疾病的抵抗力[3-6]。雖然海棠果的營養(yǎng)成分含量豐富，但是并沒有得到充分的利用。由于海棠果的產(chǎn)量相對其他大眾水果較小、采摘不便，沒有形成規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)鏈。目前人們對海棠果的利用較低，產(chǎn)品品種較少。復(fù)合果酒是復(fù)合多種果實(shí)或果汁，發(fā)酵出的口感佳、營養(yǎng)高和風(fēng)味好的果酒。單一的果酒存在酒體單薄，營養(yǎng)成分不豐富的缺陷，復(fù)合果酒很好的克服了上述缺陷，是一種口感上佳的保健酒。目前，復(fù)合果酒儼然已成為果酒研究的新方向。因此，為了充分利用蘋果資源及海棠果的高營養(yǎng)及保健功能的特點(diǎn)，本研究將海棠果與蘋果混合釀制海棠蘋果復(fù)合果酒，既符合我國釀酒業(yè)的發(fā)展方向，又可解決旺季水果滯銷的難題，對提高蘋果、海棠果的附加值及其殘次果的利用率，推動蘋果、海棠果種植業(yè)與加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的作用。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器

1.1.1 材料

蘋果，市購，甘肅慶陽紅富士；海棠果，市購，陜西省寶雞市；釀酒酵母32168，中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)；葡萄糖，分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司；果膠酶，上海源聚生物科技有限公司。

1.1.2 儀器設(shè)備

JYZ-E3C 型榨汁機(jī)，九陽股份有限公司；HHM2 型恒溫水浴鍋，上海赫田科學(xué)儀器有限公司；ME104T/02 型電子天平，梅特勒-托利多國際貿(mào)易（上海）有限公司；LRH-150 型生化培養(yǎng)箱，上海飛越實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；ZHJH-C11128 型超凈工作臺，上海智城分析儀器制造有限公司；酒精計，上?；茖?shí)驗(yàn)器材有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

本試驗(yàn)按圖1所示流程進(jìn)行。

1.2.2 蘋果海棠混合比對復(fù)合果汁的影響研究

以原料比為5∶100、15∶100、20∶100、25∶100、30∶100、35∶100、40∶100、45∶100、50∶100 的比例將海棠和蘋果混合進(jìn)行試驗(yàn)，測定復(fù)合果汁中可溶性固形物、還原糖及pH，選取適宜原料比。

1.2.3 酶法浸提蘋果海棠復(fù)合果汁工藝研究

果膠酶添加量對蘋果海棠復(fù)合出汁率的影響：稱取蘋果海棠混合果5 份（每份500 g），分別加入0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%的果膠酶，在酶解溫度和時間分別為35 ℃和3.0 h條件下進(jìn)行酶解，結(jié)束后榨汁并稱量殘渣量，得汁重，測定不同果膠酶添加量時的出汁率。

果膠酶酶解溫度對蘋果海棠復(fù)合出汁率的影響：稱取蘋果海棠混合果5 份（每份500 g），加入果膠酶0.11%，在25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃的條件下酶解3.0 h，結(jié)束后榨汁并稱量殘渣量，得汁重，測定不同酶解溫度時的出汁率。

果膠酶酶解時間對蘋果海棠復(fù)合出汁率的影響：稱取蘋果海棠混合果5 份（每份500 g），加入果膠酶0.11%，在酶解溫度為35 ℃的條件下分別酶解2.0 h、2.5 h、3.0 h、3.5 h、4.0 h，結(jié)束后榨汁并稱量殘渣量，得汁重，測定不同酶解時間的出汁率。

果膠酶酶解取汁的正交試驗(yàn)：以各單因素試驗(yàn)參數(shù)為基礎(chǔ)，以果膠酶添加量、酶解溫度和酶解時間3 個因素為依據(jù)，采用L9(34)正交試驗(yàn)確定酶法取汁的最佳工藝條件。

1.2.4 蘋果海棠復(fù)合果酒發(fā)酵工藝研究

發(fā)酵溫度對蘋果海棠復(fù)合發(fā)酵的影響：將釀酒酵母在接種量為6%，糖添加量為7%的條件下接入蘋果海棠復(fù)合果汁中發(fā)酵，發(fā)酵溫度分別為20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃，發(fā)酵結(jié)束后測定酵母發(fā)酵力及酒精度，確定適宜發(fā)酵溫度。

起始糖添加量對蘋果海棠復(fù)合發(fā)酵的影響：將釀酒酵母在糖添加量為3%、5%、7%、9%的條件下接入蘋果海棠復(fù)合果汁中發(fā)酵，接種量為6%，發(fā)酵溫度為25 ℃，發(fā)酵結(jié)束后測定酵母發(fā)酵力及酒精度，確定適宜糖添加量。

釀酒酵母接種量對蘋果海棠復(fù)合發(fā)酵的影響：將釀酒酵母以接種量分別為5%、6%、7%、8%的條件下接入蘋果海棠復(fù)合果汁中發(fā)酵，糖添加量為9%，發(fā)酵溫度為25 ℃，發(fā)酵結(jié)束后測定酵母發(fā)酵力及酒精度，確定適宜接種量。

發(fā)酵工藝條件的正交試驗(yàn)：以各單因素試驗(yàn)參數(shù)為基礎(chǔ)，以菌種接種量、發(fā)酵溫度和糖添加量3個因素為依據(jù)，采用L9(34)正交試驗(yàn)確定最佳發(fā)酵工藝條件。

1.2.5 分析方法

1.2.5.1 還原糖的測定

參照李志霞等[7]響應(yīng)面法對3,5-二硝基水楊酸比色法測定水果中還原糖含量條件的優(yōu)化中還原糖含量測定方法，略有修改。

1.2.5.2 酒精度的測定

參照GB/T 5009.48—2003[8]蒸餾酒與配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法進(jìn)行測定。

1.2.5.3 酵母酒精發(fā)酵力的測定

參照曾朝珍等[9]蘋果白蘭地釀造中釀酒酵母與異常漢遜酵母的相互作用中酒精發(fā)酵力的方法進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果海棠混合比對復(fù)合果汁的影響研究

本試驗(yàn)以原料比為5∶100、15∶100、20∶100、25∶100、30∶100、35∶100、40∶100、45∶100、50∶100的比例將海棠和蘋果混合進(jìn)行試驗(yàn)，研究了蘋果海棠混合比對復(fù)合果汁品質(zhì)的影響，測定復(fù)合果汁的可溶性固形物、pH 值、可滴定酸及還原糖含量，結(jié)果如圖2—圖5所示。

由圖2—圖5 可以看出，混合果汁的pH 值隨著海棠添加量的增加呈逐漸降低的趨勢，而可滴定酸呈逐漸增加的趨勢，且處理間差異顯著（p＜0.05），還原糖含量在海棠蘋果原料比為50∶100 時含量最高達(dá)到了9.60 g/L，且與其他處理相比差異顯著（p＜0.05），而可溶性固形物隨原料比的變化不明顯，且處理間差異不顯著（p＞0.05）。綜合考慮上述結(jié)果，選擇海棠蘋果復(fù)合原料比為50∶100。

2.2 酶法浸提蘋果海棠復(fù)合果汁工藝研究

2.2.1 果膠酶添加量對蘋果海棠復(fù)合出汁率的影響

本試驗(yàn)稱取蘋果海棠混合果5份（每份500 g），分別加入0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%的果膠酶，在酶解溫度和時間分別為35 ℃和3.0 h 條件下進(jìn)行酶解，結(jié)束后榨汁并稱量殘渣量，得汁重，測定不同果膠酶添加量時的出汁率，結(jié)果如圖6所示。

圖6 結(jié)果表明，當(dāng)果膠酶添加量為0.11%時，蘋果海棠復(fù)合出汁率達(dá)到了最高，為89.25%，且與其他處理相比差異顯著（p＜0.05）。因此，確定果膠酶的添加量為0.11%。

2.2.2 果膠酶酶解溫度對蘋果海棠混合出汁率的影響

本試驗(yàn)稱取蘋果海棠混合果5份（每份500 g），加入果膠酶0.11%，在25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃的條件下酶解3.0 h，結(jié)束后榨汁并稱量殘渣量，得汁重，測定不同果膠酶酶解溫度時的出汁率，結(jié)果如圖7所示。

由圖7 可知，蘋果海棠復(fù)合出汁率隨著酶解溫度的升高呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，蘋果海棠復(fù)合出汁率在果膠酶酶解溫度為35 ℃時達(dá)到最高，為98.39%，與其他處理相比均有差異顯著性（p＜0.05），其他溫度除了40 ℃以外各處理之間出汁率差異不顯著（p＞0.05）。果膠酶會因酶解溫度過高而喪失活性，出汁率也會受此影響而下降，另外，在高溫條件也會造成更多蘋果海棠果中的香氣成分損失，因此，確定其適宜酶解溫度為35 ℃。

2.2.3 果膠酶酶解時間對蘋果海棠復(fù)合出汁率的影響

本試驗(yàn)稱取蘋果海棠混合果5份（每份500 g），加入果膠酶0.11%，在酶解溫度為35 ℃的條件下分別酶解2.0 h、2.5 h、3.0 h、3.5 h、4.0 h，結(jié)束后榨汁并稱量殘渣量，得汁重，測定不同酶解時間時的出汁率，結(jié)果如圖8所示。

圖8 表明，蘋果海棠復(fù)合出汁率在果膠酶酶解時間為3 h時達(dá)到了最高，為87.61%，與2 h和2.5 h相比較出汁率呈現(xiàn)差異顯著性（p＜0.05），但隨著酶解時間的延長，蘋果海棠復(fù)合出汁率呈下降趨勢且與3.5 h 相比無差異顯著（p＞0.05）。蘋果海棠因果膠酶酶解，造成細(xì)胞破裂，從而提高了出汁率。因此，從釀造周期考慮，確定果膠酶適宜酶解時間為3.0 h。

2.2.4 果膠酶酶解取汁的正交試驗(yàn)

以各單因素試驗(yàn)參數(shù)為基礎(chǔ)，以出汁率（%）為指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)確定最佳果膠酶取汁工藝，結(jié)果見表1—表2。

表1 出汁率正交試驗(yàn)結(jié)果

表2 方差分析表

結(jié)果表明，果膠酶處理的最優(yōu)組合為B3C2A2，由表1 中極差R 值得到的影響出汁率主次因子為B＞C＞A，即酶添加量＞酶解時間＞果膠酶酶解溫度。利用SPSS 統(tǒng)計學(xué)軟件對L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果（表1）進(jìn)行方差分析（表2），結(jié)果表明，在本試驗(yàn)選定水平下，果膠酶添加量對蘋果海棠復(fù)合出汁率具有顯著影響（p＜0.05）。因此確定果膠酶酶解蘋果海棠的取汁工藝為：酶添加量0.13%、酶解時間為3 h、果膠酶酶解溫度35 ℃。

2.3 蘋果海棠復(fù)合果酒發(fā)酵工藝研究

2.3.1 發(fā)酵溫度對蘋果海棠復(fù)合發(fā)酵的影響

本試驗(yàn)將釀酒酵母在接種量為6%，糖添加量為7%的條件下接入蘋果海棠復(fù)合果汁中發(fā)酵，發(fā)酵溫度分別為20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃，發(fā)酵結(jié)束后測定酵母發(fā)酵力及酒精度，確定適宜發(fā)酵溫度，結(jié)果見圖9、圖10。

圖9 表明，除了20 ℃發(fā)酵酒精發(fā)酵力在第3 天達(dá)到最大之外，其他發(fā)酵溫度下酒精發(fā)酵力在第2天就達(dá)到了最大值，酒精發(fā)酵力隨著發(fā)酵的進(jìn)行而隨之降低，酒精發(fā)酵力因發(fā)酵溫度越高而降低越快；由圖10 可知，蘋果海棠果酒酒精度在發(fā)酵溫度為25 ℃時最高，為12.6%vol，與30 ℃發(fā)酵的酒精度相比無顯著差異（p＞0.05），而與其他發(fā)酵溫度相比酒精度呈顯著差異性（p＜0.05）。因此，選擇蘋果海棠復(fù)合果酒適宜發(fā)酵溫度為25 ℃。

2.3.2 發(fā)酵糖添加量對蘋果海棠復(fù)合發(fā)酵的影響

本試驗(yàn)將釀酒酵母在糖添加量為3%、5%、7%、9%的條件下接入蘋果海棠復(fù)合果汁中發(fā)酵，接種量為6%，發(fā)酵溫度為25 ℃，發(fā)酵結(jié)束后測定酵母發(fā)酵力及酒精度，確定適宜糖添加量，結(jié)果見圖11、圖12。

由圖11 結(jié)果可知，蘋果海棠果酒酒精發(fā)酵力在第2 天都達(dá)到了最大值，發(fā)酵第3 天開始逐漸降低，糖度越高，下降幅度越?。粓D12 結(jié)果表明，蘋果海棠果酒酒精度隨著糖度的增加也在增加，在糖添加量為9%時酒精度達(dá)到最高，為10.2%vol，與其他發(fā)酵溫度酒精度相比呈差異顯著性（p＜0.05）。因此，選擇蘋果海棠混合果酒發(fā)酵起始糖添加量為9%。

2.3.3 釀酒酵母接種量對蘋果海棠復(fù)合發(fā)酵的影響

本試驗(yàn)將釀酒酵母以接種量分別為5%、6%、7%、8%的條件下接入蘋果海棠復(fù)合果汁中發(fā)酵，糖添加量為9%，發(fā)酵溫度為25 ℃，發(fā)酵結(jié)束后測定酵母發(fā)酵力及酒精度，確定適宜接種量，結(jié)果見圖13、圖14。

圖13 結(jié)果表明，酒精發(fā)酵力變化在不同酵母接種量條件下呈先增加后降低趨勢，發(fā)酵第2 天達(dá)到最大，發(fā)酵第3 天開始逐漸降低，接種量越大，下降幅度越大；圖14 結(jié)果表明，蘋果海棠果酒酒精度在接種量為8%時最高，為8.8%vol，與其他接種量發(fā)酵酒精度相比呈顯著差異性（p＜0.05）。因此，選擇蘋果海棠復(fù)合果酒適宜發(fā)酵接種量為8%。

2.3.4 發(fā)酵工藝條件的正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以發(fā)酵溫度、糖添加量和酵母接種量3 個因素為依據(jù)，采用L9(34)正交試驗(yàn)確定最佳發(fā)酵工藝條件，結(jié)果見表3—表4。

表3 酒精發(fā)酵力正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 方差分析表

結(jié)果表明，果膠酶處理的最優(yōu)組合為B1A3C2，由表3 中極差R 值得到影響酒精發(fā)酵力的主次因子是B＞A＞C，即糖添加量＞發(fā)酵溫度＞接種量。利用SPSS 統(tǒng)計學(xué)軟件對L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果（表3）進(jìn)行方差分析（表4），結(jié)果表明，在本試驗(yàn)選定水平下，糖添加量和發(fā)酵溫度對酒精發(fā)酵力具有極顯著影響（p＜0.01）。因此確定蘋果海棠復(fù)合果酒發(fā)酵工藝條件為：糖添加量8%、發(fā)酵溫度28 ℃、接種量8%。

3 結(jié)論

3.1 酶法浸提蘋果海棠復(fù)合果汁工藝中各因素對出汁率的影響主次為果膠酶添加量＞酶解時間＞果膠酶酶解溫度，其中果膠酶添加量對出汁率具有顯著影響（p＜0.05）。果膠酶酶解蘋果海棠取汁工藝為：果膠酶添加量0.13%、酶解時間為3 h、果膠酶酶解溫度35 ℃。

3.2 蘋果海棠復(fù)合果酒發(fā)酵工藝中各因素對酒精發(fā)酵力的影響主次為糖添加量＞發(fā)酵溫度＞接種量，其中糖添加量和發(fā)酵溫度對酒精發(fā)酵力具有極顯著影響（p＜0.01）。蘋果海棠復(fù)合果酒發(fā)酵工藝條件為：糖添加量8%、發(fā)酵溫度28 ℃、接種量8%，此條件下蘋果海棠復(fù)合果酒酒精度達(dá)到12.8%vol。