番木瓜格瓦斯飲料發酵工藝研究

◎ 孔凡利，丘巴比，陳歡歡，鄧淞升，魏岳榮，鄺瑞彬

(1.廣州工程技術職業學院，廣東 廣州 510075；2.廣東省農業科學院果樹研究所，廣東 廣州 510640）

番木瓜（Carica papaya L.）又稱番瓜、乳瓜等，屬番木瓜科番木瓜屬，為熱帶炎熱帶果樹[1]。成熟的番木瓜果實綿甜而醇香，營養豐富，含有多種氨基酸、酶、有機酸、維生素、微量元素等營養物質[2]。番木瓜果實不僅作水果、蔬菜食用，還具有多種藥用功效，能助消化、治便秘、祛風濕、清心潤肺、舒筋活絡和軟化血管等[3]。木瓜保鮮時間短、容易腐爛變質，不耐貯藏且產后損失嚴重，近年來番木瓜種植面積和產量不斷提高，加上木瓜上市比較集中，造成番木瓜價格低于成本價售賣，農民往往豐產不豐收[4-5]。格瓦斯起源于俄羅斯，多以面包或麥芽和麩皮等谷物為原料釀制而成，具有天然發酵的醇香味，乙醇含量較小，含有人體所需的多種營養物質，具有較好的保健功能[6]。目前，格瓦斯突破傳統，發展出綠豆、獼猴桃等為新原料的發酵調配飲料[7-10]。

試驗以番木瓜為原料，研究番木瓜格瓦斯飲料的最佳發酵工藝。本研究對于開拓格瓦斯釀造原料，并提高番木瓜深加工技術，對進一步探索番木瓜深加工產業化道路，提高番木瓜產業的競爭力有著重要意義。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

原料：成熟番木瓜，廣東省農業科學院果樹研究所提供；糯米，市售。發酵菌種：乳酸菌菌粉與酵母菌高活性干酵母按3∶1混合）；維生素C，食品級。

1.2 儀器與設備

HR2870型打漿機、飛利浦攪拌機、AL20型電子天平、C21-RK2106型電磁爐、TC型糖度計、HH-4型數顯恒溫水浴鍋和L-550型臺式低速離心機等。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

①面包干→粉碎→加入至煮沸的熱水→恒溫糖化。②原料挑選→清洗→去皮→取果肉→熱燙→護色、打漿→混合→接種酵母菌→前發酵→離心過濾→灌裝并加葡萄干→后發酵→巴氏殺菌→檢驗→成品[7]。

1.3.2 單因素試驗

（1）初始糖度對發酵結果的影響。發酵溫度為22 ℃，料液比為1∶6，發酵48 h，糖化時間2 h，考察初始糖度分別為 8°Bx、10°Bx、12°Bx、14°Bx 和16°Bx時的影響。

（2）料液比對發酵結果的影響。發酵溫度為22 ℃，糖度為12°Bx，發酵時間48 h，糖化時間2 h，考察料液比（面包干：番木瓜汁）分別為1∶4、1∶6、1∶8、1∶10和1∶12時對發酵結果的影響。

（3）發酵溫度對發酵結果的影響。糖度12°Bx，料液比1∶6，糖化時間2 h，發酵時間48 h，考察穩定溫度分別為18 ℃、20 ℃、22 ℃、24 ℃和26 ℃時對發酵結果的影響。

（4）糖化時間對發酵結果的影響。發酵溫度22 ℃，料液比1∶6，發酵時間48 h，糖度12°Bx，考察糖化時間分別為1 h、1.5 h、2 h、2.5 h和3 h時對發酵結果的影響。

1.3.3 正交試驗

根據單因素試驗結果，采用正交試驗進一步優化。選取初始糖度、料液比、發酵溫度、糖化時間4個因素，選用L9（34）正交表設計試驗，正交試驗水平因素見表1。

表1 正交試驗水平因素表

1.3.4 感官指標評價

取50 mL樣品置于透明燒餅中，參考郭紫等[8]方法分析色澤、香氣、滋味和組織狀態，感官指標評價如表2所示。

表2 番木瓜格瓦斯飲料感官評分標準表

1.3.5 微檢指標測定

菌落總數、大腸菌群、霉菌的測定參考國標參考GB 4789.2—2016、GB 4789.33—2016、GB 4789.15—2016的方法。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 初始糖度對發酵結果的影響

由圖1可知，初始糖度為12°Bx時的番木瓜格瓦斯澄清透明，無沉淀，橙黃色，口感清香，帶有淡雅的番木瓜香氣和面包干麥香氣，發酵強度較好；糖度8°Bx和10°Bx時口感微發澀，糖度14°Bx顏色變暗，糖度16°Bx口感偏甜顏色呈暗黃色，色澤變差。

圖1 不同初始糖度對發酵結果的影響圖

2.1.2 料液比對發酵結果的影響

由圖2可知，1∶8的發酵程度最好、風味滋味較好、剎口感較強及糖度適中；1∶4太黏稠，不利于發酵進行；1∶6的發酵一般、風味滋味不是很好、剎口感一般及糖度較高；1∶10及以上的發酵過度、風味滋味較濃、剎口感一般及糖度較低。

圖2 不同料液比（面包干∶番木瓜汁）對發酵結果的影響圖

2.1.3 發酵溫度對發酵結果的影響

由圖3可知，18 ℃不適合酵母的生長和發酵，飲料成品風味及滋味較差、糖度適中；20 ℃酵母的生長和發酵一般，飲料成品風味及滋味一般、糖度適中；22 ℃適合酵母的生長和發酵，飲料成品風味及滋味很好，糖度也適中；24 ℃酵母的生長和發酵較好，飲料成品風味及滋味較差、糖度較低；26 ℃不適合酵母的生長和發酵，飲料成品風味及滋味最差、糖度最低。

圖3 不同發酵溫度對發酵結果的影響圖

2.1.4 糖化時間對發酵結果的影響

由圖4可知，糖化時間為2 h的番木瓜格瓦斯澄清晶亮，無懸浮物無沉淀，發酵香濃郁，酸甜適度，故最佳糖化時間為2 h。糖化時間段，面包糖化不充分，糖度低，口感微澀，糖化時間太長面包香不足。

圖4 不同糖化時間對發酵結果的影響圖

2.2 正交試驗

根據單因素試驗，選取初始糖度、料液比、發酵溫度、糖化時間4個因素，選用L9（34）進行正交試驗。由正交試驗結果（表3）可知，發酵溫度和料液比為主要因素，糖化時間、初始糖度為次要因素，各因素對木瓜格瓦斯發酵的影響大小順序為：C＞B＞D＞A，單從番木瓜格瓦斯發酵后的感官評價來考慮，最佳發酵條件為A2B2C3D1，即初始糖度12°Bx，料液比1∶8，發酵溫度為24 ℃，糖化時間1.5 h。

表3 正交試驗結果與分析表

2.3 驗證試驗

在最優工藝A2B2C3D1，即初始糖度12°Bx，料液比1∶8，發酵溫度為24 ℃，糖化時間1.5 h的條件下，驗證結果番木瓜格瓦斯的感官評價為89分，最佳工藝條件下的感官評分比正交試驗中任意組合的值都高，故該工藝條件可行。

2.4 產品品質指標

最佳工藝條件下發酵的番木瓜格瓦斯顏色淺黃，外觀澄清透明，具有明顯的面包和木瓜的香氣、風味，口感細膩，口味柔和醇正；微生物檢測結果為：細菌總數≤50 CFU·mL-1，大腸桿菌≤3 MPN/100 mL，霉菌未檢出。

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗，確定番木瓜格瓦斯最優工藝條件為，初始糖度12°Bx，料液比1∶8，發酵溫度為24 ℃，糖化時間1.5 h，采用該發酵工藝發酵的木瓜格瓦斯顏色淡黃，澄清透明，具有面包和番木瓜的特有香氣、風味，口感細膩，口味柔和醇正。本試驗豐富了格瓦斯飲料的發酵原料，為番木瓜加工技術提供理論指導，對提高番木瓜產業的競爭力有著重要意義。