龍眼菠蘿復合果酒制備酶解條件的優化

陳智理　楊昌鵬　郭靜婕

摘要：以龍眼（Dimocarpus longan）和菠蘿（Ananas comosus）果實為原料制備復合果酒，采用果膠酶酶解處理龍眼菠蘿復合果汁以提高果酒的得率和澄清度，通過單因素試驗和正交試驗優化酶解條件。結果表明，果膠酶添加量對龍眼菠蘿果酒的得率和澄清度影響最大，其次是酶解時間和酶解溫度，酶解pH的影響最小。酶解處理的最佳條件組合為果膠酶添加量占混合果肉質量的0.4%、酶解時間2.5 h、酶解溫度45 ℃、酶解pH 3.5。在最優條件組合下酶解后龍眼菠蘿復合果酒的得率和透光率分別為92.3%和91.9%。

關鍵詞：龍眼（Dimocarpus longan）；菠蘿（Ananas comosus）；復合果酒；果膠酶

中圖分類號：TS262.7 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）07-1638-03

發酵型果酒是一類以水果為主要原料發酵釀制的低度酒，其風味獨特，具有較高的營養價值，深受消費者的歡迎。龍眼（Dimocarpus longan）及菠蘿（Ananas comosus）是中國南方生產的主要水果種類，龍眼營養豐富，果肉中含有大量碳水化合物以及鉀、磷、鈣、鐵等人體所需的營養物質；菠蘿香氣濃郁，果實中富含糖分、有機酸和多種維生素。以龍眼和菠蘿果實為原料釀造復合果酒有較大的市場潛力和良好的發展前景。

果膠酶是應用于果汁、果酒生產中的最重要酶制劑之一，它可以有效地提高水果的出汁率或果酒的得率，加速和增強果汁、果酒的澄清作用，已在草莓酒[1]、西洋參酒[2]、香蕉菠蘿復合果酒[3]等產品的生產中成功應用，目前關于龍眼果酒的加工工藝已有一些研究[4-6]，但將果膠酶應用于龍眼菠蘿復合果酒的研究尚未見報道。為此，本研究探討利用果膠酶提高龍眼菠蘿復合果酒的得率和澄清度的最佳酶解條件，以期為生產龍眼菠蘿復合果酒提供酶解處理的工藝參數。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

成熟的龍眼、菠蘿均為市售。葡萄酒釀造用高活性干酵母為湖北安琪酵母股份有限公司產品；果膠酶（食品級，活力50 000 U/g）購自武漢生發生物科技有限公司。

主要儀器包括800B臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）、752型紫外可見分光光度計（上海恒平科學儀器有限公司）、pHSJ-3F型pH計（上海精密科學儀器有限公司）、HH-S數顯恒溫水浴鍋（江蘇金壇實驗儀器有限公司）等。

1.2 試驗方法

1.2.1 龍眼菠蘿果酒制備工藝流程 龍眼、菠蘿果實洗凈去皮后切分，按等質量比混合，添加適量果膠酶液混合打漿。果漿在一定溫度下酶解一定時間后過濾混合果汁，所得果汁90 ℃滅菌15 min后冷卻。調節果汁糖度和酸度，加入少量亞硫酸鹽，添加固定化酵母（或游離酵母）室溫發酵15 d即得龍眼菠蘿果酒。

1.2.2 指標測定 果酒得率以果漿的出汁率表示，出汁率=榨汁后果汁質量/酶解前果漿質量×100%。果酒的澄清度采用分光光度法測定，發酵后的果酒3 000 r/min離心5 min，以上清液在670 nm處的透光率T表示[3]。

1.2.3 單因素試驗 設置單因素試驗考察果膠酶酶解過程中果膠酶用量、酶解溫度、酶解時間和酶解pH對果酒得率和澄清度的影響。①果膠酶添加量。取等質量比混合的龍眼、菠蘿果肉300 g 4份，果膠酶添加量分別為混合果肉質量的0.0%、0.1%、0.2%、0.3%，加100 mL蒸餾水，在酶解溫度50 ℃、酶解pH 4.0的條件下酶解2 h，榨汁計算果酒得率。混合果汁室溫發酵15 d后取10 mL果酒1 000 r/min離心5 min，取上清液在670 nm處測定果酒的透光率。②酶解溫度。果膠酶添加量為混合果肉質量的0.2%、酶解時間2 h、酶解pH 4.0，分別在35、40、45、50、55 ℃酶解后榨汁，計算果酒得率。混合果汁室溫發酵15 d后測定果酒的透光率。③酶解時間。果膠酶添加量占混合果肉質量的0.2%、酶解溫度50 ℃、酶解pH 4.0，分別酶解1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h后榨汁，計算果酒得率。混合果汁室溫發酵15 d后測定果酒的透光率。④酶解pH。果膠酶添加量占混合果肉質量的0.2%，調節酶解液pH分別為2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0，50 ℃酶解2 h后榨汁，計算果酒得率。混合果汁室溫發酵15 d后測定果酒的透光率。

1.2.4 正交試驗 在單因素試驗的基礎上，以果酒綜合得分[綜合得分=（果酒得率+透光率）/2×100%]為指標，設計正交試驗進一步考察果膠酶添加量、酶解溫度、酶解時間和酶解pH 4個因素對果酒得率和澄清度的影響。

2 結果與分析

2.1 果膠酶添加量對果酒得率和澄清度的影響

果膠酶添加量對果酒得率和澄清度的影響如圖1所示。由圖1可知，在試驗范圍內果酒得率隨果膠酶添加量的增加呈緩慢上升的趨勢，但變化幅度不大，果膠酶添加量為混合果肉質量的0.2%或0.3%時果酒得率高于90%。果酒的透光率也隨著果膠酶添加量的增加而提高，果膠酶添加量由0增加到混合果肉質量的0.2%，果酒透光率上升幅度較大，而由0.2%增加到0.3%，果膠酶透光率上升幅度較小。可見要提高果酒得率和澄清度，果膠酶添加量應不小于混合果肉質量的0.2%，但也不宜過高，否則會增加生產成本。

2.2 酶解溫度對果酒得率和澄清度的影響

酶解溫度對果酒得率和澄清度的影響如圖2所示。由圖2可知，果酒得率和透光率都隨著酶解溫度的升高而升高。酶解溫度由35 ℃升高到50 ℃，果酒得率和透光率增幅較大，但酶解溫度超過50 ℃時二者上升的趨勢變得緩慢。酶解溫度過高還會導致酶活力的降低，且不利于保留龍眼、菠蘿復合果酒的營養成分和香氣。因此，適宜的酶解溫度為45～50 ℃，這與利用果膠酶澄清香蕉菠蘿酒[3]、蘋果酒[7]、山楂酒[8]的研究結果相似，但不同于果膠酶澄清西洋參酒的酶解溫度60 ℃[2]。

2.3 酶解時間對果酒得率和澄清度的影響

酶解時間對果酒得率和澄清度的影響如圖3所示。由圖3可知，酶解時間為1.0～2.5 h時果酒的得率和透光率均隨著酶解時間的延長而升高，酶解1.5 h時果酒的透光率達90.0%；酶解2.0 h時果酒得率達到90.0%；當酶解時間長于2.0 h時，果酒的得率和透光率隨酶解時間的延長增幅不大。

2.4 酶解pH對果酒得率和澄清度的影響

酶解pH對果酒得率和澄清度的影響結果如圖4所示。由圖4可知，果酒的得率和透光率隨酶解pH的升高均呈先升高后下降的變化趨勢，酶解pH在3.5～4.0范圍內酶解澄清效果較好，透光率可達89%以上。酶解pH 4.0時果酒得率最高，可達90%；pH高于4.5時酶解效果變差，果膠物質未能完全分解，透光率和果酒得率都明顯下降。

2.5 正交試驗結果

在上述單因素試驗的基礎上設計四因素三水平正交試驗優化果膠酶酶解條件，正交試驗因素與水平見表1，結果見表2。由表2的極差分析可知，影響龍眼菠蘿復合果酒酶解的因素主次順序為果膠酶添加量、酶解時間、酶解溫度、酶解pH。最佳試驗組合為A3B3C3D1，即果膠酶添加量占混合果肉質量的0.4%、酶解時間2.5 h、酶解溫度50 ℃、酶解pH 3.5。由于酶解溫度為45 ℃或50 ℃對龍眼菠蘿復合果酒的綜合評價指標影響較小，為節約成本并保持果酒的風味和香氣，酶解溫度宜選擇45 ℃。在優化的酶解工藝條件下進行驗證試驗，酶解后龍眼菠蘿復合果酒的得率和透光率分別為92.3%和91.9%，綜合得分為92.1%，高于所有正交試驗組合的結果，表明正交試驗優化的結果是可行的。

3 結論

1）果膠酶酶解處理對龍眼菠蘿復合果酒得率和澄清度有一定的影響，在試驗范圍內果酒得率和澄清度隨著酶添加量的增加、酶解時間的延長和酶解溫度的升高而升高。

2）試驗考察的果膠酶酶解處理條件中，果膠酶添加量對龍眼菠蘿復合果酒得率和透光率的影響最大，其次是酶解時間和酶解溫度，酶解pH的影響最小，最佳酶解條件為果膠酶添加量占混合果肉質量的0.4%、酶解時間2.5 h、酶解溫度45 ℃、酶解pH 3.5。

參考文獻：

[1] 高兆建，唐世榮，邵 潁.低醇草莓果酒釀造工藝的研究[J]. 食品科學，2008，29（10）：157-162.

[2] 蔡薈梅，侯如燕，宛志滬.果膠酶澄清西洋參果酒的影響因素與效果評價[J].食品與發酵工業，2009，34（11）：86-90.

[3] 陳智理，楊昌鵬，郭靜婕，等.果膠酶處理對香蕉菠蘿復合果酒得率和澄清度的影響[J].食品研究與開發，2010，31（12）：23-26.

[4] 姚榮清，梁世中，劉學銘，等.龍眼酒的生產與研究[J]. 中國釀造，2004（1）：41-43.

[5] 楊國陽.龍眼酒的釀造工藝要點[J].釀酒， 2007，34（5）：60-61.

[6] 蔡長河，張愛玉，易文紅，等.龍眼酒加工工藝研究[J]. 廣東農業科學，2001（6）：44-45.

[7] 楊 輝，陳 合，石振海.果膠酶在蘋果酒生產中的應用[J].食品與發酵工業，2004，29（12）：110-112.

[8] 邱雁臨，王金華.果膠酶對山楂酒澄清的研究[J].湖北農業科學，1996（6）：67-70.