蘋果海棠復合果酒釀造工藝研究

張輝元，康三江，曾朝珍，張霽紅，張海燕，張 芳，袁 晶，宋 娟

(1.甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省果蔬貯藏加工技術創新中心，甘肅蘭州 730070)

海棠果果實偏小，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物質，如糖類、多種維生素、有機酸等，能夠補充人體所需的營養，提高機體功能，增強對疾病的抵抗力[3-6]。雖然海棠果的營養成分含量豐富，但是并沒有得到充分的利用。由于海棠果的產量相對其他大眾水果較小、采摘不便，沒有形成規模化的產業鏈。目前人們對海棠果的利用較低，產品品種較少。復合果酒是復合多種果實或果汁，發酵出的口感佳、營養高和風味好的果酒。單一的果酒存在酒體單薄，營養成分不豐富的缺陷，復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及保健功能的特點，本研究將海棠果與蘋果混合釀制海棠蘋果復合果酒，既符合我國釀酒業的發展方向，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、海棠果種植業與加工產業的發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 儀器設備

JYZ-E3C 型榨汁機，九陽股份有限公司；HHM2 型恒溫水浴鍋，上海赫田科學儀器有限公司；ME104T/02 型電子天平，梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司；LRH-150 型生化培養箱，上海飛越實驗儀器有限公司；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?；茖嶒炂鞑挠邢薰尽?/p>

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

本試驗按圖1所示流程進行。

1.2.2 蘋果海棠混合比對復合果汁的影響研究

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行試驗，測定復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合果汁工藝研究

果膠酶添加量對蘋果海棠復合出汁率的影響：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條件下進行酶解，結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：以各單因素試驗參數為基礎，以果膠酶添加量、酶解溫度和酶解時間3 個因素為依據，采用L9(34)正交試驗確定酶法取汁的最佳工藝條件。

1.2.4 蘋果海棠復合果酒發酵工藝研究

發酵溫度對蘋果海棠復合發酵的影響：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合果汁中發酵，發酵溫度分別為20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃，發酵結束后測定酵母發酵力及酒精度，確定適宜發酵溫度。

起始糖添加量對蘋果海棠復合發酵的影響：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合果汁中發酵，接種量為6%，發酵溫度為25 ℃，發酵結束后測定酵母發酵力及酒精度，確定適宜糖添加量。

釀酒酵母接種量對蘋果海棠復合發酵的影響：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合果汁中發酵，糖添加量為9%，發酵溫度為25 ℃，發酵結束后測定酵母發酵力及酒精度，確定適宜接種量。

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

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]蒸餾酒與配制酒衛生標準的分析方法進行測定。

1.2.5.3 酵母酒精發酵力的測定

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酵力的方法進行測定。

2 結果與分析

2.1 蘋果海棠混合比對復合果汁的影響研究

本試驗以原料比為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行試驗，研究了蘋果海棠混合比對復合果汁品質的影響，測定復合果汁的可溶性固形物、pH 值、可滴定酸及還原糖含量，結果如圖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）。綜合考慮上述結果，選擇海棠蘋果復合原料比為50∶100。

2.2 酶法浸提蘋果海棠復合果汁工藝研究

2.2.1 果膠酶添加量對蘋果海棠復合出汁率的影響

本試驗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 條件下進行酶解，結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，結果如圖6所示。

圖6 結果表明，當果膠酶添加量為0.11%時，蘋果海棠復合出汁率達到了最高，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，結果如圖7所示。

由圖7 可知，蘋果海棠復合出汁率隨著酶解溫度的升高呈現先增加后減少的趨勢，蘋果海棠復合出汁率在果膠酶酶解溫度為35 ℃時達到最高，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合出汁率的影響

本試驗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，結果如圖8所示。

圖8 表明，蘋果海棠復合出汁率在果膠酶酶解時間為3 h時達到了最高，為87.61%，與2 h和2.5 h相比較出汁率呈現差異顯著性（p＜0.05），但隨著酶解時間的延長，蘋果海棠復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

以各單因素試驗參數為基礎，以出汁率（%）為指標進行正交試驗確定最佳果膠酶取汁工藝，結果見表1—表2。

表1 出汁率正交試驗結果

表2 方差分析表

結果表明，果膠酶處理的最優組合為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 統計學軟件對L9（34）正交試驗結果（表1）進行方差分析（表2），結果表明，在本試驗選定水平下，果膠酶添加量對蘋果海棠復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 蘋果海棠復合果酒發酵工藝研究

2.3.1 發酵溫度對蘋果海棠復合發酵的影響

本試驗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合果汁中發酵，發酵溫度分別為20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃，發酵結束后測定酵母發酵力及酒精度，確定適宜發酵溫度，結果見圖9、圖10。

圖9 表明，除了20 ℃發酵酒精發酵力在第3 天達到最大之外，其他發酵溫度下酒精發酵力在第2天就達到了最大值，酒精發酵力隨著發酵的進行而隨之降低，酒精發酵力因發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酵溫度為25 ℃時最高，為12.6%vol，與30 ℃發酵的酒精度相比無顯著差異（p＞0.05），而與其他發酵溫度相比酒精度呈顯著差異性（p＜0.05）。因此，選擇蘋果海棠復合果酒適宜發酵溫度為25 ℃。

2.3.2 發酵糖添加量對蘋果海棠復合發酵的影響

本試驗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合果汁中發酵，接種量為6%，發酵溫度為25 ℃，發酵結束后測定酵母發酵力及酒精度，確定適宜糖添加量，結果見圖11、圖12。

由圖11 結果可知，蘋果海棠果酒酒精發酵力在第2 天都達到了最大值，發酵第3 天開始逐漸降低，糖度越高，下降幅度越??；圖12 結果表明，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%時酒精度達到最高，為10.2%vol，與其他發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合發酵的影響

本試驗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合果汁中發酵，糖添加量為9%，發酵溫度為25 ℃，發酵結束后測定酵母發酵力及酒精度，確定適宜接種量，結果見圖13、圖14。

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

2.3.4 發酵工藝條件的正交試驗

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

表3 酒精發酵力正交試驗結果

表4 方差分析表

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

3 結論

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