红心猕猴桃酒异步发酵工艺的研究

难得来 2018-12-12

展开全文

红心猕猴桃属中华猕猴桃的红肉猕猴桃变种^[1-2]，其果肉质地紧密细嫩，香气浓郁，果心呈鲜红色。红心猕猴桃属于皮薄多汁浆果^[3]，并且对乙烯很敏感，成熟后极易腐烂变质，不能长期贮藏。果实采收后若储藏、运输方式不当会极易使猕猴桃变软腐烂，这严重影响到红心猕猴桃种植业的发展。近年来，随着人们生活水平的不断提高和对营养健康的追求，红心猕猴桃果酒低酒精度、营养健康养生的特性更受到人们的欢迎。

本实验对红心猕猴桃果酒异步发酵工艺进行探究^[4-6]，采用猕猴桃果浆全发酵，在添加酵母的基础上利用乳酸菌进行二次发酵增进风味^[7-8]，探究一种红心猕猴桃异步发酵酒制备方法，提高果酒的营养质量和口味，以期充分开发我国的红心猕猴桃资源^[9]，进一步研究其深加工技术，提高农产品经济价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红心猕猴桃，重庆万州走马镇双河杜家村金泽农业有限公司种植基地，其品种为红阳^[10]；酵母菌、果胶酶，烟台帝伯仕自酿机有限公司；乳酸菌，北京川秀科技有限公司；糖化酶，诺维信生物技术有限公司；柠檬酸，郑州特征商贸有限公司；甲醇（标准品），北京胜达惠友科贸有限公司，其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

Agilent Technology 7890B 气相色谱仪，安捷伦科技有限公司；DHP-9080 恒温培养箱，济南来宝医疗器械有限公司；PHB-10 酸度计，上海虹益仪器有限公司；HT511ATC 酒精度计，北京金时速仪器设备有限公司；日本爱拓PAL-1 可溶性固形物测定仪，北京阳光亿事达贸易有限公司。

1.3 方法

1.3.1 红心猕猴桃果酒制作流程

原料洗净，削皮→果肉打浆→低温灭菌→调节pH、糖度→加入果胶酶、糖化酶、酵母和乳酸菌→搅拌→避光发酵→发酵液过滤→滤液乳酸菌发酵→陈酿→灭菌→装罐挑取无病虫害，八成熟的新鲜红心猕猴桃，清洗干净后进行破碎打浆。然后果浆在65～70℃、水浴灭菌15～20 min，接着依次添加0.5 %果胶酶、0.4 %糖化酶，0.5 %酵母充分搅拌混匀，调整pH 后，25℃恒温箱内进行发酵。初次发酵6 天后过滤再添加乳酸菌增加猕猴桃酒风味和质量，最后对发酵完成的红心猕猴桃果酒过滤，陈酿。

1.3.2 单因素实验设计

（1）乳酸菌接种量对红心猕猴桃果酒的影响

称取800 g 红心猕猴桃果浆，在发酵温度25℃，酵母菌接种量为0.5 %，初始pH 为3.50，初始糖度为23 %的条件下避光发酵6 天，然后过滤等量分成5 份依次加入1 %、3 %、5 %、7 %、9 %的乳酸菌进行第二次发酵，发酵温度25℃。每两天测量其酒精度并在发酵结束后对果酒进行感官评价。

（2）初始糖度对红心猕猴桃果酒的影响

称取800 g 红心猕猴桃果浆，发酵温度25℃，加入酵母0.5 %，初始pH 为3.50，平均分成5 份用蔗糖调整糖度为17 %、20 %、23 %、26 %、29 %。避光发酵6 天后加入5 %的乳酸菌进行第二次发酵。每两天测量其酒精度并在发酵结束后对果酒进行感官评价。

（3）pH 对红心猕猴桃果酒的影响

称取800 g 红心猕猴桃果浆，发酵温度25℃，加入酵母0.5 %，初始糖度为23 %，平均分成5 份用小苏打调整pH 为2.90、3.20、3.50、3.80、4.10。避光发酵6 天后加入5 %的乳酸菌进行第二次发酵。每两天测量其酒精度并在发酵结束后对果酒进行感官评价。

1.3.3 正交实验设计

为获得理想工艺参数，在单因素实验结果的基础上，选择乳酸菌接种量、发酵糖度和pH值3个因素，设计L9(34)正交实验对红心猕猴桃酒进行优化（表1），从而确定最优工艺条件。

1.3.5 红心猕猴桃酒感官评定标准

感官评分主要分为外观、香气、口感和整体感觉^[11]，总分为100 分，各指标分别评分，取各指标和为总分。评分标准表如表2。

1.3.6 甲醇的测定

准确称取甲醇500 mg、乙酸乙酯400 mg，以少量水洗入50 mL 容量瓶中，并加水稀释至刻度，混匀，准确吸取上述溶液1.0 mL 至10 mL 容量瓶中，用10 %无甲醇的乙醇溶液定溶至刻度，混匀。准确吸取上述溶液0.1、0.3、0.5、0.7 mL 于10 mL 容量瓶中，用10 %的无甲醇的乙醇溶液定溶至刻度，混匀后与式样分别上机测定，根据标准溶液校正曲线计算出试样的甲醇含量^[12-15]。

气相色谱条件：色谱柱为Agilent cp97753 cp-Wax 57cb（50 m×0.32 mm×0.2 μm）；升温程序35℃(10min) 90℃ 180℃（ 2min） ⎯1⎯0℃/⎯m⎯in→ ⎯4⎯0℃⎯/m⎯in→ ；分流比40︰1；进样口温度180℃；检测器温度250℃；载气N2（纯度99.999 %）。

2 结果与分析

2.1 乳酸菌接种量、糖度及pH 值对发酵的影响

红心猕猴桃酒中的酸主要为有机酸，能够对果酒产生酸涩的口感，乳酸菌对有机酸（特别是苹果酸）的降解有明显的作用，从而改善和提高果酒风味^[16]。从图1（A）看到随着乳酸菌接种量增加，果酒中pH 值呈上升趋势，由此得出乳酸菌接种量越高，果酒中的苹果酸等有机酸能有效的被分解，从而降低果酒中酸度，增加果酒的感官品质。感官分析表示，乳酸菌添加量5 %左右感官评分最高。

红心猕猴桃含糖量与酵母繁殖、发酵的关系很密切，果浆中的糖是酵母菌生长繁殖的碳源。从图1（B）看到初始糖度为23 %、26 %时，果酒酒体醇厚、果香浓厚、感官评分较高；初始糖度超过26 %时酒精度呈急速下降趋势，蔗糖添加量过高，导致体系的渗透压过高，不利于酵母生长。综合评价选择糖度23 %作为正交实验的较优水平。

红心猕猴桃果汁原始酸度一般不适合酵母的生长和发酵。在微酸环境下，酵母菌生长、繁殖和发酵都很迅速。如图1（C）所示， pH 为3.20 时，所酿得的果酒感官评价分数最高，从不同pH 条件酒精度随时间的变化趋势图可知，pH 在3.50 左右酒精度变化趋势较稳定，果酒酸甜适中、醇厚酯香。因此综合评价选择pH 值在3.50 左右为正交实验的较优水平。

2.2 红心猕猴桃发酵工艺正交实验结果分析

通过上表分析得出，各因素对综合评分的影响由主到次为初始pH >乳酸菌接种量>初始糖度，其组合最佳为A2B2C1，即乳酸菌接种量为5 %，初始糖度为23 %，pH 为3.20。根据最佳组合重新制作红心猕猴桃酒呈黄绿透亮色，有清甜的猕猴桃果香，口感酸甜细腻，酒味适中；经过杀菌处理后低温避光能储存6 个月以上，通过气相分析测得酒样甲醇含量低于检出限以下。

3 结论

单因素实验中，乳酸菌添加量的越多，越能够明显降低果酒中的酸度，增加果酒的口感，但从酒精度和整体的感官评价来看，乳酸菌添加量在5 %时，酒精度和感官评分最高；初始糖度添加过多会导致发酵体系中的菌种因为渗透压过高影响发酵；由总评分可以看出，初始pH 为3.20 时得到的果酒的酒精度和感官评定较好。

正交实验结果中，pH 对猕猴桃酒的发酵影响最大，主要是因为发酵菌种对发酵环境很敏感，在适宜的微酸的条件下，菌种的生长、繁殖和发酵速度都很迅速；其次为乳酸菌的添加量，因为乳酸菌能明显降低果酒中的果酸，从而增加果酒的感官效果，乳酸菌添加量为5 %时，果酒有更好的口感和风味；初始糖浓度对菌种生存起着关键作用，适宜的糖浓度有利于糖的生长繁殖，增加果酒的风味。因此本实验得到的最佳工艺参数为乳酸菌接种量为5 %，初始糖度为23 %，pH 为3.20。

参考文献：

[1] 钟彩虹, 韩飞, 李大卫, 等. 红心猕猴桃新品种' 东红'的选育[J]. 果树学报,2016,33(12):1596-1599.

[2] 祝义伟,冯璨,费华熙,等.重庆四区县不同猕猴桃品种营养成分检测与比较[J].中国食物与营养,2014,20(04):73-75.

[3] 孙强, 罗秦, 冉旭. 果胶酶提高红心猕猴桃出汁率的工艺优化[J]. 食品工业科技,2014,35(14):202-204,210.

[4] 朱春华, 龚琪, 李进学, 等. 猕猴桃果实加工综合利用研究进展[J]. 保鲜与加工,2013,13(01):57-62.

[5] 石瑞丽.红心猕猴桃果酒酿造工艺研究[J].酿酒科技,2017(06):86-89.

[6] 刘瑞山,张小妮.果酒的发展现状与趋势[J].饮料工业,2013,16(11):43-47.

[7] 张占洋, 何佳, 刘雅, 等. 乳酸菌对干猕猴桃酒降酸作用的研究[J]. 农产品加工( 学刊),2013(16):55-57,60.

[8] 黄科.两种乳酸菌在干红葡萄酒中MLF 的比较[J].酿酒科技,2009(03):46-47,50.

[9] 黄诚,周长春,李伟.猕猴桃的营养保健功能与开发利用研究[J].食品科技,2007(04):51-55.

[10] 陈现军. 万州区红阳猕猴桃产业发展模式研究[J]. 黑龙江生态工程职业学院学报,2016,29(02):12-14.

[11] 张海宁. 野生猕猴桃酒生产工艺研究[D].河南科技大学,2011.