甜瓜菠萝起泡果酒酿造工艺的研究

李紫薇，李敬龙*，邱　磊

（齐鲁工业大学生物工程学院，山东济南250353）

甜瓜菠萝起泡果酒酿造工艺的研究

李紫薇，李敬龙*，邱磊

（齐鲁工业大学生物工程学院，山东济南250353）

以甜瓜、菠萝作为原料，对酿造复合型起泡酒的工艺进行研究。通过单因素试验及正交试验确定了甜瓜菠萝起泡酒的最佳工艺条件：甜瓜与菠萝的质量比为1∶1，安琪酿酒酵母与SC1230专用酿酒酵母的添加比例为1∶1，接种量0.3 g/L，发酵醪的初始糖度为26%，β-环糊精添加量0.3%，采用罐内发酵方式对起泡酒进行充气。最终制得的甜瓜菠萝起泡酒感官评分为95分，酒精度11.4%vol，残糖4.3 g/L，总酸5.0 g/L，压力0.33 MPa，微生物指标合格。产品色泽金黄透亮，果香和酒香协调，酸甜爽口，饶有余味。

甜瓜；菠萝；起泡酒；发酵

甜瓜属一年生草本植物，品种繁多，一般种植在温带和热带地区，中国、西班牙、美国、伊朗、意大利、日本等国家普遍栽培，以中国产量最高。菠萝属于热带水果，可以清暑解渴、消食止泻，对预防心脑血管疾病和癌症具有积极作用。我国的甜瓜和菠萝以鲜果食用为主，也可制作瓜脯、瓜汁、瓜酱及腌渍品。目前这两种水果的市场日趋饱和，亟待于开发新产品。随着人们健康、养生观念增强，低度果酒越来越被人们所推崇［1-2］。将甜瓜和菠萝作为果酒的原料既可以提高水果的利用率，又可以节约酿酒用粮，更有利于开发了起泡果酒市场，实现了水果增值［3］。

采用甜瓜与菠萝复配作为酿造起泡酒的原料一方面可以避免菠萝酸度较高造成的菠萝酒口感粗糙，后味苦涩，又可以改善甜瓜酒的颜色清淡的不足［4］。所添加的β-环糊精对水果的香味成分具有包裹作用，可以最大程度的保留水果的香气，使得酒香和果香更加浓郁协调。复合起泡果酒在色香味上凸显优势，具有明显视觉和感觉效果［5-6］。此外，甜瓜内富含人体所需的多类营养物，且甜瓜内富含转化酶可将不溶性蛋白质转化成可溶性蛋白质，促进营养的吸收。菠萝含有大量维生素B（vitamin B，VB）、维生素C（vitamin C，VC）、柠檬酸，属性温水果，与性寒的甜瓜混合食用更符合中医学养生健康的观念，迎合了人们保健需求。该工艺制备的果酒对甜瓜、菠萝果实利用率较高，所得甜瓜菠萝起泡果酒具有浓郁的果味，果香和酒香更加协调，清新爽口，色泽亮丽。

随着起泡酒的生产的发展，各种起泡酒的生产技术不断被采用，被广泛应用的主要为瓶式发酵法和罐式发酵法，产品可分为超干型、干型、半干型，甜型。目前市场以葡萄起泡酒占据主导，起泡酒的生产原料单一。甜瓜菠萝起泡酒以甜瓜和菠萝作为生产原料，通过酶解、调配、罐式发酵、过滤、陈酿得到半甜型甜瓜菠萝起泡酒，不仅丰富了起泡酒的种类，同时为菠萝、甜瓜提供了一条新的加工途径，能够带来很好的社会效益和经济效益。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

新鲜菠萝、甜瓜、食盐：济南家家悦超市；SC1230酿酒专用酵母：齐鲁工业大学现代酿酒装置与技术研究室菌种保藏室；安琪酿酒酵母：安琪酵母有限公司；果胶酶（500 000 U/g）：深圳市天扬生物科技有限公司；β-环糊精：曲阜市鸿宇商贸有限公司；VC钠：方正精细化工有限公司；白砂糖：安徽君彩食品有限公司；斐林试剂、2，6-二氯靛酚：齐鲁工业大学现代酿酒装置与技术研究室。

1.2仪器与设备

海川400型打浆机：济南立信轻工机械有限公司；FA1204B电子天平：山海精科天美贸易有限公司；YX-18HM高压灭菌锅：上海郢研科学仪器有限公司；SW-CJ-1BU超净工作台：苏州尚田洁净技术有限公司；GHP-9050恒温培养箱：青岛正恒试验设备有限公司；CYE-IICO2压力测定器：深圳富兰克电子有限公司；0～40酒度计：武强县亿达仪表厂；NAR-1TLIQUID阿贝折光仪：上海晋名实业有限公司；PHB-3C pH计：成都市宜邦科折仪器有限公司；QHS-2000 CO2混合机：青州市昭德饮料机械厂；SEGL-5冷冻过滤机：高邮市容大轻工机械厂；150CO2-40 CO2增压泵：宝鸡三泉泵业制造有限公司；SP-756紫外分光光度计：上海天翔光学仪器有限公司。

1.3方法

1.3.1起泡果酒的加工工艺流程

新鲜的水果去皮、切块→酶解→过滤、澄清→浸渍→调节成分→一次发酵→倒罐→二次发酵→冷冻、过滤→陈酿→灌装→成品

1.3.2操作要点

原料处理：新鲜的甜瓜去皮和去瓤，并将去皮后的菠萝在淡盐水中浸泡10 min以达到灭酶的目的，将处理好的菠萝、甜瓜破碎并与水混合制成果浆，原材料的添加质量比为甜瓜∶菠萝为（1～3）∶（3～1），水用量为添加果实体积的2～4倍。

果汁处理：向上述果浆中加入果胶酶和1%的VC钠，果胶酶可以分解果肉组织中的果胶物质，达到提高出汁率和增强澄清的效果。添加适量的VC钠可以防止果汁发生褐变，保持果实的香味和酒色。调节温度至28℃，pH至4左右进行酶解4～6 h，采用虹吸法得到上层澄清的果汁［7-8］。

浸渍：果汁泵入到已充满CO2的发酵罐中，果汁的温度保持10℃，浸渍5 d，发酵罐中里的CO2常压下充入，压力为0.05 MPa，保持15 min，这样可以去除发酵罐内的氧气，防止浸渍过程中果汁氧化变质，浸渍过程有利于促进果汁固相和液相之间的物质交换。

调节成分：为使成品酒达到适当的酒精度，根据水果原料的含糖量另需向果汁补加一定的糖份，调节pH为6～9，同时添加β-环糊精［9-10］添加环糊精可以对甜瓜和菠萝的香气物质进行包埋，使果酒中保留浓郁果香，提高果酒的稳定性。

主、后发酵：按照0.3 g/L的添加量向发酵醪中直接接种酵母，发酵温度控制在24℃，发酵时间约为7 d，待残糖量15g/L时转入到另一个发酵罐。同时向上述发酵液中补加糖液和酵母，调节糖度至20g/L，酵母补加量为80 mg/kg，进行密封二次发酵，发酵温度15℃，当发酵罐的压力达到0.6 MPa时，即可结束发酵。

冷冻过滤：起泡果酒二次发酵结束后降温至-5℃处理5 h，利于酵母和果渣的沉淀，冷冻过滤机进行过滤，滤芯孔径为0.45 μm，以去除酵母菌和细菌。

陈酿：起泡果酒在-4～0℃条件下陈酿20～40 d，酒质变得香浓醇厚。

1.3.3品质分析

（1）甜瓜菠萝起泡果酒感官评价

采用百分制计分，由专业人员按照表1的评分标准对甜瓜菠萝起泡酒感官品质进行品评，以得分的平均值作为评价标准衡量产品感官质量的优劣，满分100分。

表1　甜瓜菠萝起泡酒感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard of melon and pineapple sparkling wine

（2）甜瓜菠萝起泡果酒理化指标及卫生指标的检测

酒精度的测定：GB/15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的酒精计法［11］；残留还原糖：GB/15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的斐林试剂直接滴定法［12］；pH值：pH计测量；总酸：GB/15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的酸碱滴定法［13］；可溶性固形物含量：阿贝折光仪测量［14］；二氧化碳含量：GB/15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的压力表法［15］；微生物指标：GB/4789.2—2010《食品微生物学检验菌落总数测定》中的方法测定细菌菌落总数、大肠杆菌、致病菌［16］；果胶含量：NY/2016—2011《水果及其制品中果胶含量的测定》［17］；VC含量：GB/6195—1986《水果、蔬菜维生素C含量测定》［18］；粗纤维含量：GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》［19］。

2　结果与分析

2.1甜瓜、菠萝的基本成分

制作果酒前对甜瓜和菠萝的含糖量、果胶粗纤维、pH值等指标进行了测定，结果见表2。

表2　甜瓜、菠萝基本成分检测结果Table 2 Determination results of basic components of melon and pineapple

甜瓜呈乳白色，生食味寡；菠萝色泽金黄，口感酸甜。由表2可知，两种水果的含糖量较高，是酿造果酒优选材料，以甜瓜和菠萝作为酿酒原料，既提高了果酒的营养含量，避免原料中果胶和纤维含量过高导致的酸涩感，使得酒色亮丽清透。

2.2糖度对甜瓜菠萝起泡酒发酵的影响

发酵醪中的含糖量决定了果酒的酒精度，混合水果的原料的含糖量约为13%，需加入白砂糖调节糖度。调节果浆的pH 4.3，甜瓜与菠萝的质量比为1∶1，β-环糊精的添加量为0.3%，酿酒酵母的接种量0.3 g/L，安琪酿酒酵母和专用酿酒酵母SC1230质量比为1∶1，添加白砂糖分别调节发酵醪的糖度为18%、20%、22%、24%、26%，考察糖度对起泡果酒发酵的影响，结果见表3。

表3　糖度对甜瓜菠萝起泡果酒发酵的影响Table 3 Effect of sugar content on sparkling wine fermentation

由表3可知，随着糖度的增加，对起泡酒的酒精度的影响较大，酸度逐渐下降，当糖度＜20%，不能满足酵母菌的生长需求，所以酒味寡淡，但糖度过高（＞26%）抑制酵母生长从而影响发酵过程，同时糖度过高造成起泡酒入口甜腻，遮盖了起泡酒的爽口感。当糖度在24%时，酵母菌生长旺盛、发酵彻底、酒度高、甜瓜菠萝起泡酒的综合品质较佳。因此，糖度选择24%为宜。

2.3原料的比例对甜瓜菠萝起泡酒的影响

将发酵醪的糖度调节至24%，调节果浆的pH 4.3，β-环糊精的添加量为0.3%，酿酒酵母的接种量0.3 g/L，主发酵时间7 d，安琪酿酒酵母和专用酿酒酵母SC1230质量比为1∶1，甜瓜与菠萝质量比分别为3∶1、3∶2、1∶1、2∶3、1∶3，考察甜瓜与菠萝质量比对起泡果酒发酵的影响，结果见表4。

表4　原料比例对甜瓜菠萝起泡酒发酵的影响Table 4 Effect of melon to pineapple ratio on sparkling wine fermentation

由表4可知，由于选用的水果原料自身理化性质的限制，甜瓜的比例高起泡酒的颜色清淡，香味寡淡，缺乏典型性；菠萝的比例过高起泡酒味道酸涩，入口刺激。甜瓜与菠萝质量比为1∶1时，综合品质比较理想。因此，甜瓜与菠萝质量比1∶1为宜。

2.4两种酵母添加比例对甜瓜菠萝起泡酒的影响

酿酒酵母为由安琪酿酒酵母和专用酿酒酵母SC1230组成的复合式酵母。所述专用酿酒酵母SC1230的生物保藏号为CGMCC No.4126，传统的酿酒需将酿酒酵母活化后接种到发酵醪中，而本试验所采用的复合式酵母无需活化，简化了工艺流程。将发酵醪的糖度调节至24%，调节果浆的pH 4.3，甜瓜与菠萝的质量比为1∶1，β-环糊精的添加量为0.3%，酿酒酵母的接种量0.3 g/L，主发酵时间7 d，安琪酿酒酵母和专用酿酒酵母SC1230质量比分别为1∶2、2∶3、1∶1、3∶2、2∶1，考察两种酵母质量比对起泡果酒发酵的影响，结果见表5。

表5　两种酵母添加比例对甜瓜菠萝起泡酒发酵的影响Table 5 Effect of two yeast addition ratio on sparkling wine fermentation

酿酒酵母SC1230是生产乙醇的专用酵母，生产速率快，对糖份的利用率较高，可以有效抑制杂菌的生长；安琪酿酒酵母中含有多种微生物，使得生产的果酒风味浓郁，口感柔和，因而两种酿酒酵母的复配既可提高出酒率又可以保证酒体品质。由表5可知，安琪酵母的比例过低，酒体风味不足，但残糖较低，糖份利用率高；安琪酵母比例过高会造成酒度较低，且口感酸涩。安琪酿酒酵母和专用酿酒酵母SC1230的质量比为3∶2时各项指标比较理想。

2.5β-环糊精的添加量对果酒风味及保存的影响

β-环糊精的独特结构使它们能够与多种物质形成主客结构或形成包接复含物，可以选择β-环糊精作为涩味物质的包裹剂来掩蔽水果原料的涩味，增加溶液的稳定性，最大程度的保留其有效成分。将发酵醪的糖度调节至24%，调节果浆的pH 4.3，甜瓜与菠萝的质量比为1∶1，酿酒酵母的接种量0.3 g/L，主发酵时间7 d，安琪酿酒酵母和专用酿酒酵母SC1230质量比为1∶1，β-环糊精添加量分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%，考察β-环糊精添加量对起泡果酒发酵的影响，结果见表6。

表6　β-环糊精添加量对起泡酒风味及保存的影响Table 6 Effect of β-cyclodextrin addition on sparkling wine flavor and preservation

由表6可知，β-环糊精的添加有助于增加果酒的稳定性和香气成分的保存，添加量过低果酒稳定性较差，易产生沉淀，但添加量过大反而会减少香物质的含量，对果酒的风味起稀释的作用。结果表明，β-环糊精添加量为0.5%时，甜瓜菠萝起泡酒的综合品质最高，并且香气成分的保存良好。

2.6CO2来源对甜瓜菠萝起泡酒的影响

从水果原料和酿造工艺的方面综合考虑，采用罐内发酵和直接注入法两种不同的充气方式进行研究，罐内发酵采用密封式的二次发酵，发酵温度为15℃，当发酵罐的压力达到0.5 MPa时停止发酵，然后等压机低温灌装；直接注入法即在发酵结束灌装完成后，利用CO2混合机将气体在4℃温度下注入瓶内，CO2的压力为0.5 MPa。考察CO2的来源对起泡果酒发酵的影响，结果见表7。

由表7可知，罐内发酵法充气的起泡酒综合品质较高，泡沫更加细腻，果香、酒香保留完整；另一方面，罐内充气法简化了生产工艺，更有利于节约资源。直接注入法容易导致果酒香气成分流失，起泡果酒香味清淡，入口的刺激感较强。因此，本实验CO2的来源采用罐内发酵法。

表7　不同的CO2来源对甜瓜菠萝起泡酒的影响Table 7 Effect of different CO2origin on sparkling wine fermentation

2.7正交试验优化发泡果酒发酵工艺

在单因素试验的基础上，设计4因素3水平L9（34）正交试验。以酒精度及感官评价作为考察指标，选择最佳发酵工艺条件。正交试验因素与水平见表8，结果与分析见表9。

表8　发酵工艺优化正交试验因素与水平Table 8 Factors and levels of orthogonal tests for fermentation technology optimization

表9　发酵工艺优化正交试验结果与分析Table 9 Results and analysis of orthogonal tests for fermentation technology optimization

由表9可知，4个因素对甜瓜菠萝起泡酒酒精度的影响结果排序为C＞A＞B＞D，即发酵醪糖度＞安琪酵母与专用酵母质量比＞甜瓜与菠萝质量比＞β-环糊精添加量，发酵工艺的最佳组合为A2B1C3D2，即安琪酵母与专用酵母质量比为1∶1，甜瓜与菠萝质量比为3∶2，发酵醪糖度为26%，β-环糊精添加量0.5%，酒精度为12.4%vol，感官评分为89分。4个因素对甜瓜菠萝起泡酒的影响排序为B＞A＞C＞D，即甜瓜与菠萝质量比＞安琪酵母与专用酵母质量比＞发酵醪糖度%＞β-环糊精添加量，发酵工艺的最佳组合为A2B2C3D1，安琪酵母与专用酵母质量比为1∶1，甜瓜与菠萝质量比为1∶1，发酵醪糖度为26%，β-环糊精添加量0.3%，酒精度为11.4%vol，感官评分为95分。

综合考虑，本试验以感官评价优化工艺确定A2B2C3D1组合为最佳优化工艺。甜瓜菠萝起泡酒的发酵工艺确定为安琪酵母与专用酵母质量比为1∶1，接种量0.3 g/L，甜瓜与菠萝质量比为1∶1，发酵醪糖度为26%，β-环糊精添加量0.3%。

3　结论

通过单因素试验和正交试验分析，甜瓜菠萝起泡酒发酵最佳工艺确定为安琪酵母与专用酵母质量比为1∶1，接种量0.3 g/L，甜瓜与菠萝质量比为1∶1，发酵醪糖度为26%，β-环糊精添加量0.3%。此最佳工艺下生产的甜瓜菠萝起泡果酒陈酿20～40 d后，感官评价为95分，酒精度11.4%vol，残糖4.3 g/L，总酸5.0 g/L，压力0.33 MPa，微生物指标符合国标相关标准要求。此工艺下生产的甜瓜菠萝起泡呈黄色、澄清透亮、酒香果香浓郁协调，饶有余味。

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Brewing technology of melon and pineapple sparkling wine

LI Ziwei，LI Jinglong*，QIU Lei
（College of Bioengineering，Qilu University of Technology，Jinan 250353，China）

Using melon and pineapple as main material，the processing of melon and pineapple compound sparkling wine was studied.Through single factor and orthogonal experiments，the optimal processing parameters were determined as follows:melon and pineapple mass ratio 1∶1，Angel yeast and SC1230 yeast ratio 1∶1，inoculum 0.3 g/L，initial sugar content of fermentation broth 26%，β-cyclodextrin addition 0.3%，and the way of inflate was pot fermentation.The sensory evaluation score of the sparkling wine was 95，the alcohol content was 11.4%vol，residual sugar 4.3 g/L，total acid 5.0 g/L，pressure 0.33 MPa，and the microbiological indicators were qualified.The melon and pineapple sparkling wine had bright color，good smell of bouquet and fruit aroma，exquisite taste.

melon；pineapple；sparkling wine；fermentation

TS262.7

B

0254-5071（2015）10-0161-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.10.036

2015-09-02

山东省自然科学基金项目（ZR2011BMO11）

李紫薇（1991-），女，硕士研究生，研究方向为现代酿酒技术。

李敬龙（1961-），男，教授，本科，研究方向为现代酿酒技术。