龍眼與紅肉火龍果復合酒釀造工藝研究及其有機酸分析

鄧紅梅，何 遙，陳丹紅，莊鵬霖，陳桂純，徐思瀅

（廣東省嶺南特色果蔬加工及應用工程技術研究中心，廣東普通高校食品科學創(chuàng)新團隊，廣東石油化工學院生物與食品工程學院，廣東茂名 525000）

復合果酒是以兩種新鮮的水果作為原料，在充分保留原果中芳香及營養(yǎng)物質(zhì)的前提下，在一定的可控條件下通過接種微生物進行發(fā)酵所制成的酒度較低的飲料酒。復合果酒不僅能保持各種水果的風味，還能營養(yǎng)互補。目前市場上復合果酒的種類較少，而且龍眼與紅肉火龍果酒的研究尚未有報道，本試驗采用茂名盛產(chǎn)的龍眼與紅肉火龍果進行混合發(fā)酵，制成龍眼火龍果復合果酒，是一種色、香、味俱全的低酒度健康飲品。它既有紅肉火龍果酒的風格，又有龍眼的清香，同時還具備較好的抗氧化、養(yǎng)顏、解毒、明目、滋肺、防止心血管疾病的功效。龍眼火龍果酒的研究可為茂名水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一些參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：紅肉火龍果，產(chǎn)于茂名化州；龍眼，產(chǎn)于茂名高州。

菌種：酵母菌，安琪酵母股份有限公司。

試劑及耗材：果膠酶、蔗糖、偏重亞硫酸鉀，為食品級；酒石酸、草酸、α-酮戊二酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸為標準品；磷酸二氫鉀、甲醇為色譜純。

儀器設備：榨汁機GX-B259，山東九陽小家電有限公司；分析天平，JJ224BC 潮南區(qū)司馬浦華城電器廠；生化培養(yǎng)箱，BSP-250 科力儀器公司；高效液相色譜儀，DGU-20A3R 島津企業(yè)管理（中國）有限公司；LYT-980 酒度計、LB-10T 糖度計，上海淋譽公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 龍眼火龍果復合酒釀造工藝流程（見圖1）

圖1 龍眼火龍果復合酒釀造工藝流程

1.2.2 單因素試驗

試驗對5個單因素：酵母接種量（0.1 g/L、0.15 g/L、0.2 g/L、0.25 g/L、0.3 g/L）、偏重亞硫酸鉀量（0.02 g/L、0.03 g/L、0.04 g/L、0.05 g/L、0.06 g/L）、初始糖度（16%、18%、20%、22%、24%）、龍眼∶火龍果果汁配比（3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3）、發(fā)酵溫度（16 ℃、18 ℃、20 ℃、22 ℃、24 ℃）進行研究。每天測糖度變化并觀察果酒的顏色。發(fā)酵結(jié)束后測定酒精度，并組成6 人小組對龍眼火龍果酒進行香氣和口感等感官評定，篩選最佳的發(fā)酵條件。

1.2.3 正交試驗

參考上述試驗結(jié)果，從5 個單因素中選出4 個對龍眼火龍果酒影響較大的因素設計4 因素3 水平正交試驗，見表1。

表1 4因素3水平設計表

1.2.4 理化指標測定和感官平分的標準

發(fā)酵液殘?zhí)橇繙y定用手持糖度計。

發(fā)酵液的pH 值測定參考GB 10468—1989《水果和蔬菜產(chǎn)品pH值的測定方法》。

酒精度檢測方法與感官評分標準參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》，酒精度采用酒精計法測定[1]。感官評分從外觀、香氣、滋味和典型性等方面進行綜合分析評價，并參考王正榮等[2]。

1.2.5 高效液相法測定復合酒部分有機酸含量

1.2.5.1 有機酸的標準溶液制備

分別稱取草酸、酒石酸、丁二酸（琥珀酸）、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、抗壞血酸各50 mg，用超純水充分溶解，分別定容至50 mL，經(jīng)微濾膜過濾，超聲波脫氣，備用。

1.2.5.2 色譜條件

采用等度洗脫模式，使用Thermo ODS 色譜柱（4.6 mm×250 mm,5 μm）；色譜條件參考文獻[3]，自動進樣，并記錄試驗結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 酵母接種量的影響（圖2）

圖2 酵母接種量對果酒發(fā)酵的影響

由圖2可見，在發(fā)酵溫度20 ℃，龍眼∶火龍果果汁比例1∶1，初始糖度20 %，偏重亞硫酸鉀含量0.02 g/L 的條件下，酵母接種量在0.15～0.2 g/L 時酒精度達到較高值，通過對龍眼火龍果酒進行感官評分，發(fā)現(xiàn)0.15～0.2 g/L 酵母接種量時，龍眼火龍果酒酒香清雅，酒色也佳，感官評分相對較好。

2.2 偏重亞硫酸鉀量的影響（圖3）

圖3 偏重亞硫酸鉀量對果酒發(fā)酵的影響

由圖3可見，在發(fā)酵溫度20 ℃，龍眼∶火龍果果汁比例1∶1，初始糖度20%，酵母接種量0.15 g/L 條件下，隨著偏重亞硫酸鉀添加量增大，復合果酒發(fā)酵生成的酒精度以及感官評分變化差別比較小，所以在一定范圍內(nèi)，偏重亞硫酸鉀添加量對龍眼火龍果酒發(fā)酵的影響較小。

2.3 初始糖度的影響（圖4）

圖4 初始糖度對果酒發(fā)酵的影響

由圖4 可見，偏重亞硫酸鉀添加量0.02 g/L，龍眼∶火龍果果汁比例1∶1，發(fā)酵溫度20 ℃，酵母接種量0.15 g/L的條件下，發(fā)酵初始糖度越大，復合果酒發(fā)酵生成的酒精度越高，初始糖度與果酒發(fā)酵生成的酒精含量呈正相關。對龍眼火龍果酒進行感官評分發(fā)現(xiàn)當初始糖度為22 %～24 %時，龍眼火龍果酒風味濃郁，感官評分較好。

2.4 果汁配比的影響（圖5）

圖5 果汁配比對果酒發(fā)酵的影響

由圖5 可見，在發(fā)酵溫度20 ℃，初始糖度20 %，酵母接種量0.15 g/L，偏重亞硫酸鉀添加量0.02 g/L 的條件下，隨著龍眼與火龍果果汁比例的變化，復合果酒發(fā)酵生成的酒精量并沒有隨之改變，酒精度差別甚微。龍眼與火龍果果汁比例主要影響的是復合果酒的色澤、口感及香氣。通過對龍眼火龍果酒進行感官評分發(fā)現(xiàn)當龍眼與火龍果果汁比例為2∶1、1∶1 時，生產(chǎn)的果酒果香果味較好，兼具兩種優(yōu)質(zhì)水果的果香果味，酒香較為清雅，酒色為紫紅色。

2.5 發(fā)酵溫度的影響（圖6）

圖6 發(fā)酵溫度對果酒發(fā)酵的影響

由圖6可見，在偏重亞硫酸鉀添加量為0.02 g/L，酵母接種量為0.15 g/L，龍眼∶火龍果果汁比例1∶1，發(fā)酵試驗的初始糖度為20 %的條件下，隨著發(fā)酵溫度的上升，復合果酒的發(fā)酵速度增加，酒精的生成量也逐漸升高。通過對龍眼火龍果酒進行感官評分發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵溫度為20～22 ℃時酒香清雅柔和，酒質(zhì)醇厚，酒色新鮮純美。

2.6 正交試驗結(jié)果與分析

正交設計表以及實驗結(jié)果、極差分析結(jié)果如表2所示。

表2 正交設計及試驗結(jié)果與分析

由表2 數(shù)據(jù)分析可以得出，各因素的極差D＞C＞B＞A，即酵母接種量、初始糖度對果酒品質(zhì)影響最明顯，其次是混合果汁的配比和發(fā)酵溫度。發(fā)酵的最佳工藝條件為A2B2C3D3：發(fā)酵溫度為22 ℃，龍眼∶火龍果汁配比為1∶1、發(fā)酵的初始糖度為24%、酵母接種量為0.2 g/L。

從表3 可見，4 個因素中酵母量和初始糖度對龍眼火龍果酒精度的影響顯著，發(fā)酵溫度和果汁配比對復合酒酒精度的影響不顯著。校正模型P＜0.05，說明該模型有效性較好。

表3 方差分析

為了驗證最佳工藝組合的準確性，進行了3 次驗證試驗，平均得火龍果與龍眼混合果酒酒精含量為13.8 %vol，在此條件下釀制的龍眼火龍果復合果酒兼有兩種水果的果香果味，酒香清雅，酒質(zhì)醇厚，酒色紫紅色，口感醇厚爽口，柔順細膩，澄清透亮無雜質(zhì)。

2.7 龍眼火龍果復合酒有機酸含量結(jié)果與分析

果汁和果酒中低分子量的有機酸是非常重要的一類化合物,因為有機酸的含量以及分布顯示了果汁和果酒的感官質(zhì)量(包括風味、顏色和香氣)、穩(wěn)定性和微生物活動狀況等[4]。有機酸在不同的果酒中，種類以及含量存在較大差異，從而導致不同果酒風味各異[5-7]。有機酸除給果酒帶來了獨特的味道，還使釀造環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)閜H 值較低的環(huán)境，而這環(huán)境有利于抑制一些有害的細菌生長，達到長久儲存的目的[6]。通過檢測有機酸的含量，對于果酒發(fā)酵過程中控制酸度的變化具有極大的指導意義，有利于形成更好的風味，進而提升釀造果酒的品質(zhì)。實驗測定了7 種有機酸混合溶液的色譜圖，見圖7—圖8。

圖7 7種標準有機酸溶液檢測圖譜

圖8 果酒中檢測的有機酸圖譜

根據(jù)有機酸的濃度-峰面積回歸方程以及其對應的峰面積，可以換算出復合果酒中各種有機酸的濃度，見表4。

表4 有機酸線性回歸方程及龍眼火龍果復合果酒有機酸含量

果酒中的有機酸大多數(shù)來源于果肉本身、果酒酵母的代謝以及試驗過程中外加的有機酸，有機酸含量及種類會隨著發(fā)酵的進行而改變[5-7]。發(fā)酵過程中有機酸的增加是與發(fā)酵同步的[6]。通過檢測龍眼與火龍果復合酒7 種有機酸發(fā)現(xiàn)其中含量較多的有機酸為乳酸，其濃度為2.718 g/L，其次是酒石酸，濃度為1.687 g/L，丁二酸（琥珀酸）濃度為1.220 g/L，檸檬酸濃度為0.846 g/L，草酸濃度為0.726 g/L，抗壞血酸濃度為0.691 g/L。此外，還存在微量的α-酮戊二酸，濃度為0.016 g/L。龍眼火龍果復合果酒中的乳酸主要來源于酒精發(fā)酵和蘋果酸-乳酸發(fā)酵，乳酸酸度柔和且穩(wěn)定性高，可使酒體更加穩(wěn)定，不易變質(zhì)[8]。龍眼火龍果復合果酒中的酒石酸主要是來自于果實本身，成熟的火龍果中酒石酸占有機酸的3.54%[9]，龍眼中酒石酸占總酸的13.77%～70.84%[10]。在發(fā)酵過程中酒石酸被大量消耗，生成酒石酸鹽，也能被乳酸菌降解生成乳酸和乙酸，酒石酸含量的減少而乳酸含量的增加，其結(jié)果使龍眼酒的口感變得更加柔順細膩、潤滑，酸度降低，從而提高果酒的質(zhì)量[3，6-7]。丁二酸（琥珀酸）是酵母發(fā)酵期間形成的常見代謝物，是釀酒酵母的糖向酒精轉(zhuǎn)化過程中最重要的副產(chǎn)物之一，它可以由蘋果酸在厭氧條件下轉(zhuǎn)化而成，還可以由一些氨基酸分解形成，發(fā)酵液酸度也影響其含量[11]，丁二酸（琥珀酸）是最富味覺反應的一種酸，不僅能夠提供酸味，而且能參與酒味形成，在陳釀階段有助于形成更豐富的酯類物質(zhì)[12]。草酸、抗壞血酸是比較重要的有機酸，能夠穩(wěn)定果酒品質(zhì)，并利于良好風味的形成。在一定范圍內(nèi)，有機酸含量越大，果酒風味越好，品質(zhì)越穩(wěn)定[13]。

3 結(jié)論

龍眼火龍果復合果酒發(fā)酵的最佳工藝條件為：發(fā)酵溫度為22 ℃，龍眼∶火龍果汁配比為1∶1、發(fā)酵的初始糖度為24 %、酵母接種量為0.2 g/L。在此條件下釀制的龍眼火龍果復合果酒兼有兩種水果的果香果味，酒香清雅，酒質(zhì)醇厚，酒色淺紫紅色，口感醇厚爽口，柔順細膩，澄清透亮無雜質(zhì)。

高效液相色譜法檢測龍眼火龍果復合酒中7種有機酸，其中主要為乳酸，濃度為2.718 g/L，其次是酒石酸，濃度為1.687 g/L，丁二酸（琥珀酸）濃度為1.220 g/L，檸檬酸濃度為0.846 g/L，草酸濃度為0.726 g/L，抗壞血酸濃度為0.691 g/L。此外，還存在微量的α-酮戊二酸，濃度為0.016 g/L，這些有機酸共同構成了龍眼火龍果復合果酒獨特的風味。