軟棗獼猴桃果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化

韓　丹，吳　銘，汪　鴻，郭立泉（吉林工商學(xué)院 糧油食品深加工吉林省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春 130062）

軟棗獼猴桃果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化

韓丹，吳銘，汪鴻，郭立泉*
（吉林工商學(xué)院 糧油食品深加工吉林省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春 130062）

以軟棗獼猴桃為試驗(yàn)材料，研究果膠酶對(duì)其出汁率的影響。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得到最佳酶解條件為pH 4.1、處理時(shí)間60min、處理溫度36℃，果膠酶用量0.04 g/L，此時(shí)出汁率為90.88%。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，對(duì)軟棗獼猴桃果酒酒精發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明，最佳發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度25℃，接種量0.10%，初始糖度10%，在此條件下發(fā)酵完成后酒精度為7.6%vol。

軟棗獼猴桃；果酒；果膠酶

軟棗獼猴桃含有多種維生素和人體必需的礦物質(zhì)元素。根據(jù)優(yōu)良果品營(yíng)養(yǎng)含量的定義，軟棗獼猴桃的維生素C含量和食用纖維素含量被定為優(yōu)良，同其他類果品比較，其維生素C含量高出一倍或數(shù)倍。軟棗獼猴桃還含有較高含量的葉酸、銅、泛酸、鐵和大量的獼猴桃堿等。研究表明，獼猴桃汁具有保肝護(hù)肝、抗病毒、抗炎、降血脂、降血壓、解除緊張疲勞、減肥美容、助胎兒發(fā)育、防治糖尿病、防治抑郁癥、防治白內(nèi)障、防治便秘痔瘡、防治心血管疾病等作用［1-5］。

軟棗獼猴桃是典型的呼吸躍變型果實(shí)，其果肉肉質(zhì)柔軟、產(chǎn)果量大、產(chǎn)期集中、不宜儲(chǔ)存，如保存不當(dāng)，果體會(huì)很快發(fā)生腐爛、變色并失去食用價(jià)值。在產(chǎn)地將鮮果發(fā)酵制取果酒，是一條深加工增值之路。而且隨著人民生活水平的提高，因?yàn)楣凭哂小鞍踩珶o(wú)害、回歸自然、營(yíng)養(yǎng)保健”的特點(diǎn)，人們對(duì)其的需求越來(lái)越高。本試驗(yàn)采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)，最大限度地保留原料中的各種天然營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味，將軟棗獼猴桃釀造成果酒，該產(chǎn)品對(duì)開(kāi)發(fā)山區(qū)資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有積極推動(dòng)的作用［6-17］。

1　材料與方法

1.1料與試劑

軟棗獼猴桃：市售；果膠酶：日本Yakult集團(tuán)；安琪果酒酵母：安琪酵母股份有限公司；重鉻酸鉀、檸檬酸、葡萄糖、無(wú)水亞硫酸鈉、無(wú)水硫酸、氫氧化鈉、硫酸亞鐵、酚酞、酒石酸鉀鈉、硫酸銅等均為分析純：國(guó)藥試劑有限公司。

1.2器與設(shè)備

AsrtoriusBs210s電子分析天平：德國(guó)賽多利斯股份公司；DsY-1-2孔型電熱恒溫水浴鍋：北京國(guó)華醫(yī)療器械；pHs-3C精密pH計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；EDL-5離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；FYL-YS電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；M 235450高速組織搗碎機(jī)：廣東中山有限公司。

1.3法

1.3.1藝流程

軟棗獼猴桃→清洗→榨汁→加入果膠酶酶解→調(diào)整糖度→接種酵母→酒精發(fā)酵→分離酒腳→調(diào)配→冷藏→過(guò)濾→巴氏殺菌→裝瓶→檢驗(yàn)→成品

1.3.2操作要點(diǎn)

挑選和清洗：選擇無(wú)腐爛、無(wú)病蟲(chóng)害及機(jī)械傷害，果實(shí)堅(jiān)硬、新鮮的進(jìn)行加工。

榨汁［2］：將軟棗獼猴桃洗凈，浸泡于pH 4.0的有機(jī)溶液中，瀝干后用榨汁機(jī)搗成漿，充分混勻，取樣，以1mol/L有機(jī)酸調(diào)pH值，加入果膠酶，置于恒溫水浴鍋中，進(jìn)行酶解處理。

酶解：將稱量好的果膠酶加入適量的果汁中使其充分溶解，備用；調(diào)節(jié)果漿的pH值，并將果漿預(yù)熱到試驗(yàn)指定溫度。然后加入上述溶解好的果膠酶溶液，并按設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行保溫處理。

過(guò)濾：采用200目的濾網(wǎng)過(guò)濾。

1.3.3定方法

pH：數(shù)字酸度計(jì)；酒精度：常規(guī)蒸餾法［2］；總酸：酸堿滴定法［1］；還原糖：菲林試劑滴定法［1］。

2　結(jié)果與分析

2.1棗獼猴桃酶解條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1度對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響

溫度分別設(shè)為30℃、35℃、40℃、45℃，考察溫度對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響。由試驗(yàn)結(jié)果（圖1）可知，軟棗獼猴桃出汁率隨溫度上升呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，溫度在40℃時(shí)出汁率達(dá)到最高，為86.7%。由于較高的溫度會(huì)對(duì)軟棗獼猴桃的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)造成破壞，還會(huì)增加生產(chǎn)中的能耗，使芳香類物質(zhì)揮發(fā)掉，因此選擇36℃、38℃、40℃、42℃為4個(gè)水平進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

圖1　溫度對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響Fig.1 Effectof temperature on the Actinidia arguta juice yield

2.1.2pH值對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響

pH值分別設(shè)為3.8、4.0、4.2、4.4，考察pH值對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響。由試驗(yàn)結(jié)果（圖2）可知，軟棗獼猴桃出汁率隨pH值增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，pH值為4.0時(shí)出汁率達(dá)到最高，為84.2%。從實(shí)際生產(chǎn)考慮，在大規(guī)模生產(chǎn)中要對(duì)大批量物料進(jìn)行pH調(diào)節(jié)很不方便，因此選擇pH 3.8、3.9、4.0、4.1為4個(gè)水平進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

圖2　pH值對(duì)軟棗獼猴桃出汁率影響Fig.2 Effectof pH on Actinidia arguta juice yield

2.1.3解時(shí)間對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響

酶解時(shí)間分別設(shè)為30min、45min、60 min、75 min，考察酶解時(shí)間對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響。由試驗(yàn)結(jié)果（圖3）可知，隨著酶解時(shí)間延長(zhǎng)出汁率也增加，但是在大工業(yè)生產(chǎn)中，處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，設(shè)備的利用率就低，相對(duì)的附加費(fèi)用就上升，產(chǎn)品成本升高，利潤(rùn)下降。因此選擇酶解時(shí)間45 m in、52.5 m in、60 m in、67.5 m in為4個(gè)水平進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

圖3　酶解時(shí)間對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響Fig.3 Effec t of hydrolysis tim e on Ac tinidia arguta juice yield

2.1.4膠酶用量對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響

圖4　果膠酶用量對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響Fig.4 Effectof the pectinase addition on Actinidia arguta juice yield

果膠酶用量分別設(shè)為0、0.01 g/L、0.03 g/L、0.05 g/L，考察果膠酶用量對(duì)軟棗獼猴桃出汁率的影響。由試驗(yàn)結(jié)果（圖4）可知，隨著果膠酶用量的增加，軟棗獼猴桃的出汁率呈現(xiàn)先快速增加后穩(wěn)定的趨勢(shì)，考慮到工業(yè)生產(chǎn)的成本，因此選擇果膠酶解用量0.01 g/L、0.02 g/L、0.03 g/L、0.04 g/L為4個(gè)水平進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

2.2棗獼猴桃酶解條件優(yōu)化正交試驗(yàn)

選擇溫度、pH值、酶解時(shí)間和果膠酶用量4個(gè)因素，每個(gè)因素選擇4個(gè)水平，以出汁率作為考察指標(biāo)，進(jìn)行4因素4水平正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　軟棗獼猴桃酶解條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 1 Results and analysis of orthogonalexperiments for Ac tinidia arguta hydrolysis condition op tim ization

由表1可知，軟棗獼猴桃酶解最佳條件為A4B4C3D1，即pH值4.1、處理時(shí)間60min、處理溫度36℃和果膠酶用量0.04 g/L，在此條件下軟棗獼猴桃出汁率為90.88%，4個(gè)因素的主次關(guān)系為B（酶用量）＞C（酶解時(shí)間）＞A（pH值）＞D（溫度）。

2.3棗獼猴桃果酒發(fā)酵條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1酵溫度對(duì)軟棗獼猴桃果酒酒精度的影響

分別設(shè)定發(fā)酵溫度為15℃、20℃、25℃、30℃、35℃，在糖度為8%時(shí)接入0.1%酵母進(jìn)行發(fā)酵，由試驗(yàn)結(jié)果（表2）可知，酵母發(fā)酵軟棗獼猴桃果汁的最適溫度為25℃，此條件下發(fā)酵60 h，最高酒精度為6.4%vol，因此選擇23℃、25℃、27℃進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

表2　發(fā)酵溫度對(duì)軟棗獼猴桃果酒酒精度的影響Table 2 Effectof temperature on alcohol contentof Ac tinidia arguta w ine

2.3.2始糖度對(duì)軟棗獼猴桃果酒酒精度的影響

分別設(shè)定初始糖度為8%、12%、16%、20%，在溫度為25℃時(shí)，接入0.1%酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵，由試驗(yàn)結(jié)果（表3）可知，隨著初始糖度的增加，酒精度和殘?zhí)橇恳搽S著提高，但是發(fā)酵時(shí)間也隨之增加。初始糖度為8%～12%時(shí)發(fā)酵酒精度達(dá)到6.6%vol～7.0%vol，已達(dá)到果酒所需酒精度，從工業(yè)生產(chǎn)耗能和發(fā)酵周期考慮，選擇初始糖度8%、10%、12%進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

表3　初始糖度對(duì)軟棗獼猴桃果酒酒精度的影響Table 3 Effect of initial sugar content on alcohol content of Actinidia arguta wine

2.3.3種量對(duì)軟棗獼猴桃果酒酒精度的影響

表4　接種量對(duì)軟棗獼猴桃果酒酒精度的影響Table 4 Effect of inoculum on alcoholcontent of Actinidia arguta wine

分別設(shè)定接種量為0.05%、0.1%、0.2%、0.3%，在溫度為25℃，糖度為10%的條件下接入不同量的安琪酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵，從試驗(yàn)結(jié)果（表4）可知，發(fā)酵接種量最適范圍變化為0.05%～0.2%，因此選擇接種量為0.05%、0.10%、0.20%進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

2.4棗獼猴桃果酒酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)

選擇發(fā)酵溫度、接種量、初始糖度為考察指標(biāo)進(jìn)行3因素3水平正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5　軟棗獼猴桃果酒酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 5 Results and analysis of orthogonalexperim ents for Actinidia arguta w ine fermentation conditions optimization

從表5可知，軟棗獼猴桃果酒酒精發(fā)酵的最佳條件為A2B2C2，即發(fā)酵溫度25℃、初始糖度10%、接種量0.10%，在此條件下發(fā)酵酒精度為7.6%vol。3個(gè)因素的主次關(guān)系為C（初始糖度）＞B（接種量）＞A（發(fā)酵溫度）。

3　結(jié)論

軟棗獼猴桃酶解條件優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果表明，果膠酶可以提高軟棗獼猴桃的出汁率，最佳工藝參數(shù)為pH 4.1、酶解時(shí)間60min、酶解溫度36℃和果膠酶用量0.04 g/L。在此條件下出汁率達(dá)90.88%。軟棗獼猴桃果酒酒精度發(fā)酵的試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳工藝參數(shù)為發(fā)酵溫度25℃、初始糖度10%、接種量0.10%，在此條件下酒精度為7.6%vol。

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Optim ization of fermentation technology of Actinidiaarguta w ine

HAN Dan，WUM ing，WANGHong，GUO Liquan*
（Key Laboratory ofGrain and Oil Processing ofJilin Province，Jilin Businessand Technology College，Changchun 130062，China）

Using Actinidia arguta as raw material，the effectof pectinase on juice yield was studied.The resultsof single factor and orthogonal experiments showed that the optimalhydrolysiscondition was pH 4.1，temperature 38℃，processing time 60m in，pectinase addition 0.04 g/L.Under this condition，the juice yield was90.88%.Then another single factor and orthogonalexperimentswere conducted to optim ize the alcohol fermentation condition of A.arguta w ine.Resultsshowed that theoptimalfermentation conditionwas fermentation temperature25℃，inoculum 0.10%，initialsugar content10%，under the condition，thealcohol contentof thew inewas7.6%vol.

Actinidiaarguta；fruitwine；pectinase

TS262．7

0254-5071（2016）01-0145-04

10．11882/j．issn．0254-5071．2016．01．032

2015-09-21

糧油食品深加工吉林省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目（2013020）；吉林工商學(xué)院2012年科研項(xiàng)目（2014021）

韓丹（1982-），女，講師，碩士，研究方向?yàn)獒劸乒こ獭?/p>

郭立泉（1971-），女，教授，博士，研究方向?yàn)榧Z油食品深加工。