山楂山藥果酒的釀造工藝研究

◎ 王 勇，張瑞萍，王 煒，茍夢(mèng)星，鄭麗萍，韓 益，孫于慶，孫浩冉，李靖靖

（鄭州工程技術(shù)學(xué)院 化工食品學(xué)院，河南 鄭州 450000）

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

鐵棍山藥，市售；山楂，購(gòu)于水果超市；葡萄酒酵母，安琪酵母股份有限公司；a-淀粉酶食用級(jí)，河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司；帝伯仕果膠酶，煙臺(tái)帝伯仕自釀機(jī)有限公司；純凈水。

1.2 儀器

電子天平（上海衡平儀器儀表廠）；電磁爐、美的榨汁機(jī)（廣東美的生活電器制造有限公司）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（上海昀躍儀器設(shè)備有限公司）；真空干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；冰箱（長(zhǎng)虹美菱股份有限公司）。

1.3 方法

（1）山楂漿制作工藝流程。挑選山楂→清洗→去柄、去核、切瓣→護(hù)色→軟化→冷卻后打漿→酶解→煮沸滅酶殺菌→山楂汁[1]。

（2）山藥漿制作工藝流程。挑選山藥→沖洗→去皮及切條→護(hù)色→清洗→打漿→酶解→煮沸滅酶殺菌→山藥汁[2]。

（3）山楂山藥果酒制作工藝流程。山楂汁和山藥汁按照比例調(diào)配→活化酵母→加糖后進(jìn)行發(fā)酵→過(guò)濾殺菌→成品[3]。

1.4 操作要點(diǎn)

1.4.1 山楂汁的制備

（1）挑選山楂。選取新鮮無(wú)霉變，無(wú)病蟲咬傷，無(wú)褐變，無(wú)損害，含有豐富糖量，果香味濃郁，成熟度適中的完整山楂。

（2）清洗。用清水對(duì)山楂表面進(jìn)行沖洗，清洗表面異物和臟點(diǎn)。

（3）去柄、去核、切瓣。去掉山楂的柄桿，后把山楂切成瓣?duì)睿サ羯介恕?/p>

（4）護(hù)色。處理好的山楂迅速放入配好的護(hù)色液（0.4%的氯化鈉，0.4%的維生素C，0.8%的無(wú)水檸檬酸）[4]中浸泡一段時(shí)間拿出，由單因素試驗(yàn)確定最佳的護(hù)色時(shí)間。

（5）軟化。把山楂表面的護(hù)色液沖洗掉后放入80 ℃左右的熱水中浸泡10 min，待其軟化。

（6）冷卻后打漿。山楂軟化后撈出，過(guò)濾水分后等其冷卻，通過(guò)單因素試驗(yàn)確定最佳的山楂和水的比例，用榨汁機(jī)打至固體全部破碎成漿。

（7）酶解。量取一定量的山楂漿，放在恒溫水浴鍋中，恒定溫度為70 ℃，加入由單因素試驗(yàn)所確定的最佳果膠酶量，攪拌至全部溶解，酶解2 h。

（8）煮沸滅酶殺菌。酶解后加熱煮沸維持10 min，進(jìn)行滅菌處理。

（9）山楂汁。冷卻后密封放入冰箱里冷藏。

1.4.2 山藥汁的制備

（1）挑選山藥。選取新鮮、成熟度適中、無(wú)腐爛凍害、無(wú)蟲蛀以及無(wú)霉變斑點(diǎn)的鐵棍山藥作為試驗(yàn)原料。

（2）沖洗。用自來(lái)水沖洗表面黏土，清洗干凈。

（3）去皮及切條。用削皮刀把洗干凈的山藥削皮，并將山藥切成長(zhǎng)約3～5 cm，寬約0.5～1.0 cm的表面光滑條狀。

（4）護(hù)色。將切好的山藥條放入（檸檬酸0.4%、氯化鈉0.8%、維生素C 0.4%）[4]的護(hù)色液中浸泡，進(jìn)行護(hù)色處理，由單因素試驗(yàn)確定最佳的護(hù)色時(shí)間。

（5）清洗。經(jīng)過(guò)護(hù)色工藝后，將山藥條撈起，用清水沖洗掉山藥條上面的護(hù)色液和黏液。

（6）打漿。通過(guò)單因素試驗(yàn)確定最佳的山藥和水的比例，用榨汁機(jī)打至固體全部破碎成漿。

（7）酶解。量取一定量的山藥漿，放入恒溫水浴鍋中，恒定溫度為70 ℃，加入由單因素試驗(yàn)確定的最佳淀粉酶添加量，攪拌溶解，酶解2 h。

（8）煮沸滅酶殺菌。酶解后的山藥汁倒入鍋中煮沸維持10 min，進(jìn)行滅酶殺菌處理。

（9）成品山藥汁。等冷卻后密封冷藏保存。

1.4.3 山楂山藥酒的制備

（1）山楂汁和山藥汁按照比例調(diào)配。通過(guò)單因素試驗(yàn)確定山楂汁和山藥汁的最優(yōu)配比。

（2）活化酵母。溶解白砂糖配置5%的糖溶液[5]，取5 mL，加入由單因素試驗(yàn)得出的最佳干酵母量，在42 ℃下活化30 min。

（3）加糖后進(jìn)行發(fā)酵。在活化好的酵母液中加入合適的山楂山藥混合液，再加入單因素試驗(yàn)所確定的最佳白砂糖添加量，加蓋密封發(fā)酵，置于單因素試驗(yàn)所確定的最佳發(fā)酵溫度下保持恒溫，發(fā)酵24 h。

（4）過(guò)濾殺菌。將上述發(fā)酵好的山楂山藥酒，用紗網(wǎng)過(guò)濾掉雜質(zhì)，使酒液澄清。導(dǎo)入洗凈的瓶子中，放入鍋里蒸，等瓶中的液體有小泡冒出，水溫一般維持在70 ℃左右，熄火后，燜10 min后取出。

（5）成品山楂山藥酒。殺菌冷卻后即得到成品。

1.5 果酒前處理工藝單因素試驗(yàn)

1.5.1 護(hù)色時(shí)間對(duì)山楂汁和山藥汁感官品質(zhì)的影響

把山藥切成長(zhǎng)條，新鮮山楂切成瓣?duì)睿刮矬w全部浸泡在（4%的維生素C+4%檸檬酸+8%氯化鈉）護(hù)色液中，設(shè)置0.25 h、0.50 h、1.00 h、1.50 h、2.00 h等不同時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，按山楂與水的配比為1∶4、山藥與水的配比為1∶2，打汁，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最適宜的護(hù)色時(shí)間。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 山楂漿、山藥漿感官評(píng)價(jià)表

1.5.2 山楂與水的配比和山藥與水的配比的感官品質(zhì)的影響

將山楂與水（1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6）、山藥與水（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5）以不同配比進(jìn)行混合，分別進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.5.3 果膠酶添加量對(duì)

山楂汁出品率的影響山楂與水按照1∶4的比例混合打漿，添加0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%的果膠酶，水浴鍋恒定溫度70 ℃，酶解2 h，用紗布過(guò)濾出汁液，稱量計(jì)算其出品率，按公式（1）計(jì)算：

1.5.4 淀粉酶添加量對(duì)山藥汁出品率的影響

山藥與水按照1∶2的比例混合打漿，0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%的淀粉酶，水浴鍋恒定溫度70 ℃，酶解2 h，用紗布過(guò)濾出汁液，稱量計(jì)算其出品率，按公式（1）計(jì)算。

1.5.5 山楂山藥混合漿的感官品質(zhì)的影響

將山楂漿和山藥漿（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、2∶1、3∶1和4∶1）不同配比進(jìn)行混合，分別進(jìn)行感官品質(zhì)分析，分析項(xiàng)目有色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)，確定山楂漿和山藥漿的最優(yōu)配比。具體感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 山楂山藥混合漿感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

1.6 山楂山藥果酒釀造工藝單因素試驗(yàn)

1.6.1 果酒感官評(píng)定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

山楂山藥酒的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)包括色澤、香氣、口感、風(fēng)格4個(gè)項(xiàng)目，由食品科學(xué)與工程專業(yè)的10名學(xué)生組成評(píng)定小組，經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)后，對(duì)山楂山藥果酒進(jìn)行感官評(píng)分，具體感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 山楂山藥果酒感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

1.6.2 酵母添加量對(duì)發(fā)酵的影響

將山楂漿與山藥漿按1∶4的比例混合，白砂糖添加量為6.0%，分別加入0.009%、0.010%、0.020%、0.030%、0.040%的酵母量共5組，在固定溫度20 ℃下，發(fā)酵24 h，進(jìn)行感官評(píng)定，確定酵母對(duì)山楂山藥酒最佳的添加量。具體感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

1.6.3 白砂糖添加量對(duì)發(fā)酵的影響

將山楂漿和山藥漿按1∶4的配比進(jìn)行混合，酵母量為0.020%，分別加入0.2%、0.6%、1.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%和10.0%含量的糖共8組，在恒定溫度20 ℃下，發(fā)酵24 h，進(jìn)行感官評(píng)定，確定白砂糖添加量對(duì)山楂山藥酒最佳的添加量。具體感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

1.6.4 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵的影響

將山楂漿和山藥漿按1∶4的配比進(jìn)行混合，白砂糖添加量為6.0%，加入酵母量0.020%，分別置于17 ℃、20 ℃、23 ℃、26 ℃、29 ℃下發(fā)酵24 h，進(jìn)行感官評(píng)定，確定山楂山藥酒最佳的發(fā)酵溫度。具體感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

1.6.5 山楂山藥果酒釀造工藝正交優(yōu)化試驗(yàn)

通過(guò)1.6單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定果與水的配比、山楂汁與山藥汁的配比，其次選取發(fā)酵溫度（A）、酵母添加量（B）、白砂糖添加量（C）這3個(gè)作為影響因子進(jìn)行正交試驗(yàn)，具體評(píng)價(jià)指標(biāo)為果酒感官評(píng)價(jià)，正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表4。

表4 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)表

1.7 相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)方法

酒精度的測(cè)定：根據(jù)糖度轉(zhuǎn)換公式：酒精度=（初始糖度-發(fā)酵后糖度）×0.52；糖度的測(cè)定：糖度計(jì)法[6]；酸度的測(cè)定：pH計(jì)法測(cè)定[6]；菌落總數(shù)的測(cè)定：菌落計(jì)數(shù)器法測(cè)定[7]；大腸桿菌：MPN計(jì)數(shù)法[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 護(hù)色時(shí)間對(duì)山楂汁和山藥汁感官品質(zhì)的影響

對(duì)不同護(hù)色時(shí)間的水果榨出的水果汁進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同護(hù)色時(shí)間對(duì)山楂汁和山藥汁感官品質(zhì)的影響圖

由圖1可以看出護(hù)色時(shí)間對(duì)果汁的感官影響呈上升趨勢(shì)，隨著護(hù)色時(shí)間的增加，感官評(píng)分先快速增加后增加速度變緩，山楂在1 h評(píng)分最高，之后趨于平緩，山藥在護(hù)色0.5 h后感官評(píng)分無(wú)變化。對(duì)于護(hù)色后的水果，山楂打出的汁呈山楂本有的鮮紅色，山藥汁呈奶白色，在儲(chǔ)存過(guò)程中不發(fā)生氧化褐變，顏色無(wú)變深變暗現(xiàn)象。綜合可得出，山楂最適宜的護(hù)色時(shí)間為1 h，山藥最適宜的護(hù)色時(shí)間為0.5 h。

2.2 山楂與水的配比和山藥與水的配比的感官品質(zhì)的影響

山楂和水按照不同的配比進(jìn)行榨汁，對(duì)其進(jìn)行感官分析，結(jié)果見表5，在水添加量較少時(shí)，汁液黏稠，榨汁相同時(shí)間顆粒物大，并且口感過(guò)酸，但隨著水的添加量過(guò)高時(shí)，汁液太稀，會(huì)使發(fā)酵的原產(chǎn)物稀少，酸度下降，山楂的香氣也隨之減少，綜合得出山楂與水配比為1∶4時(shí)口感最好，組織狀態(tài)不稠不稀，山楂的香氣、酸度適中。

表5 山楂與水的配比對(duì)感官品質(zhì)的影響表

山藥和水按照不同的配比進(jìn)行榨汁，對(duì)其進(jìn)行感官分析，結(jié)果見表6，由表6可知水添加量過(guò)少時(shí)，汁液如面糊一樣，隨著水添加量增加，山藥汁變稀，山藥味減淡。綜合得出山藥與水配比為1∶2時(shí)口感最好，清甜甘爽，色澤奶白。

表6 山藥與水的配比對(duì)感官品質(zhì)的影響表

2.3 果膠酶添加量對(duì)山楂汁出品率的影響

不同果膠酶添加量對(duì)山楂出品率的影響如圖2所示。由圖2可知，隨著果膠酶添加量的增加，山楂汁的出品率也不斷增加。當(dāng)果膠酶添加量為0%、0.1%、0.2%，出品率分別達(dá)到65.1%、68.3%、74.9%，可以看出在反應(yīng)起始時(shí)，出品率上升趨勢(shì)明顯，受果膠酶添加量的影響較大，說(shuō)明添加果膠酶可以提高山楂的出品率，而在果膠酶添加量大于0.2%，出品率變化比較穩(wěn)定。在果膠酶添加量為0.2%時(shí)，反應(yīng)速度達(dá)到最大，作用底物分解完全，但過(guò)高的酶濃度使一部分果膠酶不能與底物相結(jié)合，反應(yīng)變得遲緩，水解產(chǎn)物量變化不明顯。綜合得出山楂漿中果膠酶添加量為0.2%時(shí)，出品率最優(yōu)。

圖2 果膠酶添加量對(duì)山楂汁出品率的影響圖

2.4 淀粉酶添加量對(duì)山藥汁出品率的影響

由圖3可知，在淀粉酶添加量為0%、0.1%，0.2%和0.3%時(shí)，山藥汁的出品率隨著淀粉酶添加量的增加而增加，在0.3%時(shí)達(dá)到最大值71.3%，在之后出品率呈平緩趨勢(shì)變化。由于酶對(duì)作用底物具有專一性，當(dāng)與一定量的作用底物進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，能夠反應(yīng)的底物被全部水解完后，淀粉酶的增多對(duì)山藥汁的出品率基本無(wú)影響。由此綜合得出山藥漿中淀粉酶添加量為0.3%時(shí)，出品率最高。

圖3 淀粉酶添加量對(duì)山藥汁出品率的影響圖

2.5 山楂汁與山藥汁配比山楂山藥汁的感官品質(zhì)的影響

由表7可知，當(dāng)山楂比例過(guò)高時(shí)，由于山藥香氣較淡，易被山楂的香氣覆蓋，酸度變高，缺少山藥的滋味，顏色變?yōu)榈S色，組織狀態(tài)變化不大。綜合得出山楂汁與山藥汁的最佳配比為1∶4，此混合果汁色澤淡黃，果香和滋味相互協(xié)調(diào)，口感酸甜可口。

表7 山楂汁與山藥汁的配比對(duì)感官品質(zhì)的影響表

2.6 酵母添加量對(duì)發(fā)酵的影響

添加不同量的酵母粉對(duì)果酒品質(zhì)的影響如圖4。由圖4可知，隨著酵母添加量的增多，感官評(píng)分先上升后下降。在發(fā)酵過(guò)程中，酵母添加量越多發(fā)酵速度越快，糖分消耗變多，導(dǎo)致果酒甜度降低，口感較酸；酵母過(guò)多時(shí)，可能會(huì)發(fā)酵成醋。而酵母添加量過(guò)少時(shí)，果酒發(fā)酵速度遲緩，發(fā)酵周期變長(zhǎng)。綜合得出酵母添加量為0.020%時(shí)，果酒發(fā)酵味道較好，不但保留了水果原有的果香，也具有濃厚的酒味。因此本試驗(yàn)選擇0.020%、0.010%、0.030%作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖4 酵母添加量對(duì)果酒品質(zhì)的影響圖

2.7 白砂糖添加量對(duì)發(fā)酵的影響

不同白砂糖添加量對(duì)成品果酒感官的影響結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，隨著白砂糖的添加量的增加，感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì)。糖量較少時(shí)，酵母菌生長(zhǎng)代謝速度變慢，酒精味不濃，甜度不夠；在糖量過(guò)多時(shí)果酒甜度太高，成品口感不好，或在發(fā)酵前期糖濃度太高會(huì)抑制酵母發(fā)酵。綜合可得在白砂糖添加量為4.0%時(shí)，發(fā)酵出的果酒成品口感最好。而白砂糖添加量為2.0%、4.0%、6.0%、8.0%時(shí)，感官評(píng)分分別為53、69、67、58，添加量2.0%和8.0%的評(píng)分與4.0%和6.0%的相差較多，因此本試驗(yàn)選擇4.0%、6.0%、5.0%作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖5 白砂糖添加量對(duì)果酒品質(zhì)的影響圖

2.8 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵的影響

在不同的溫度下進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，對(duì)果酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。從圖6可以看出感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，果酒酵母活動(dòng)的最適宜溫度為22～30 ℃，溫度過(guò)低時(shí)，發(fā)酵速度緩慢，溫度升高時(shí)，酒精度升高，會(huì)有辛辣的口感，水果的香氣被散失，同時(shí)容易生長(zhǎng)雜菌，對(duì)果酒的品質(zhì)有影響。所以在最適的溫度時(shí)，酵母菌會(huì)進(jìn)行正常的生長(zhǎng)代謝過(guò)程，發(fā)酵周期合適。綜合可得溫度為23 ℃品嘗口感最好。因此選擇23 ℃、20 ℃、26 ℃作為正交試驗(yàn)的3個(gè)水平。

圖6 發(fā)酵溫度對(duì)果酒品質(zhì)的影響圖

2.9 正交優(yōu)化試驗(yàn)

正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 山楂山藥果酒正交試驗(yàn)結(jié)果表

由表8可知，影響山楂山藥果酒品質(zhì)的因素的主次順序?yàn)镃＞B＞A，即影響最大的因素是白砂糖添加量，其次為酵母添加量，最后是發(fā)酵溫度。而山楂山藥酒發(fā)酵工藝條件的最佳組合為A2B2C2，即發(fā)酵溫度20 ℃、酵母量添加量0.010%、白砂糖添加量6.0%。

2.10 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.10.1 感官指標(biāo)

此工藝條件下的山楂山藥果酒色澤乳白，酒液清亮，具有山楂和山藥的果香，酒香濃厚，無(wú)明顯沉淀物，酒體協(xié)調(diào)。綜合感官評(píng)價(jià)評(píng)分為87.60分。

2.10.2 理化指標(biāo)

通過(guò)糖度轉(zhuǎn)化公式計(jì)算得出成品果酒酒精度為1.56%vol，由糖度計(jì)測(cè)得糖度為4.00 g·L-1，pH計(jì)測(cè)得總酸度為5.5 g·L-1。

2.10.3 微生物指標(biāo)

根據(jù)GB 4789.2—2016測(cè)得菌落總數(shù)≤50個(gè)/100 CFU·mL-1，由GB 4789.3—2016未測(cè)出大腸菌群總數(shù)，無(wú)致病菌檢出，均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 結(jié)論

山楂山藥果酒的最優(yōu)釀造工藝為：鮮山楂最佳護(hù)色時(shí)間為1 h，山藥最佳護(hù)色時(shí)間為0.5 h；山楂與水的最佳配比為1∶4，山藥與水的最佳配比為1∶2；酶解過(guò)程中山楂漿中果膠酶最佳添加量為0.2%，山藥漿中淀粉酶最佳添加量為0.3%，山楂汁與山藥汁的最佳配比確定為1∶4。發(fā)酵溫度為20 ℃、酵母量添加量為0.01%、白砂糖添加量為6.0%。果酒外觀澄清透亮，酒香醇厚且濃郁，酒體協(xié)調(diào)，甜度適中，有山藥和山楂特有的香氣。其酒精度為1.56%vol，糖度為4.00 g·L-1，總酸度為5.5 g·L-1。