砀山梨酒发酵工艺的研究

贾 娟，王德良

(1.漯河职业技术学院食品工程系，河南漯河462002;2.中国食品发酵工业研究院酿酒部，北京100027）

砀山梨酒发酵工艺的研究

贾 娟1，王德良2

(1.漯河职业技术学院食品工程系，河南漯河462002;2.中国食品发酵工业研究院酿酒部，北京100027）

以砀山梨为主要原料，经榨汁、护色、酶解后，酵母菌发酵后制成梨果酒。梨汁护色正交试验的最佳工艺组合为：偏重亚硫酸钾为0.03%、柠檬酸为0.03%和异抗坏血酸钠浓度为0.07%时护色效果最好。正交试验酒精发酵过程的最佳工艺组合为：初始糖度16%、酵母添加量为0.6%、发酵温度为27℃，发酵时间为7 d。采用本方法可酿制出颜色金黄、澄清透明、果香宜人、风味纯正、性质稳定、营养丰富的砀山梨果酒。

砀山梨； 果酒； 工艺流程； 酒精发酵

砀山梨是我国果品中的名产，以果实硕大、黄亮美色、皮薄多汁、肉多核小、甘甜酥脆等为特点。砀山梨营养十分丰富，含有85%左右的水分、6%～9.7%的果糖、1%～3.7%的葡萄糖、0.4%～2.6%的蔗糖以及蛋白质、脂肪、维生素（胡萝卜素、C、B1、B2）和矿物质（钙、磷、铁），此外还含有一定量的苹果酸[1]。目前砀山梨以鲜食为主，由于梨品加工水平受限、综合利用率较低等因素，导致大量鲜果浪费及加工下脚料不能充分利用，尤其是在丰收年，梨品价格低、销售困难等因素致使果实浪费、腐烂问题更为严重。果酒是一类低酒精度、高营养、益脑健身，并具有保健功效的饮料酒[2]。近年来随着果酒在我国市场的兴起，各种果酒相继上市[3]。本实验对砀山梨果酒生产工艺进行了研究，通过正交试验确定发酵工艺条件，酿造出符合要求的砀山梨果酒，为砀山梨产品开发提供了新思路。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

1.1.1 原料

砀山梨，购于漯河市水果批发市场。

1.1.2 试剂

果酒专用酵母，安琪酵母股份有限公司；异抗坏血酸钠，郑州拓洋实业有限公司；偏重亚硫酸钾，意大利拉曼公司；柠檬酸，潍坊美轩实业有限公司；EX-V果胶酶，曼森商贸有限公司；DNS试剂、NaOH均为分析纯；白砂糖为食品级。

1.1.3 仪器与设备

HR1871 Philips Avance系列榨汁机，飞利浦电子香港有限公司；SHHW21.600A(I)电热恒温水温箱，广州市典锐化玻实验仪器有限公司；XSE105DU电子秤，深圳市盛美仪器有限公司；LHP-250型恒温恒湿培养箱，上海三发科学仪器有限公司；比重瓶,上海垒固仪器有限公司；WYT型糖度计，北京紫金光仪器有限公司；PHS-2C型酸度计，上海智光仪器仪表有限公司；721型分光光度计，上海天普仪器有限公司；WSC-S型测色色差计，伍丰科学仪器(大连)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

工艺流程见图1。

图1 砀山梨果酒工艺流程

1.2.2 工艺要点

1.2.2.1 原料与预处理

选择新鲜、成熟、外观良好、无病虫害的砀山梨为原料，清洗干净，切块后称重。

1.2.2.2 护色、打浆

切块后的果肉用榨汁机进行榨汁，然后用纱布粗滤，再用100目筛过滤，即可得到澄清梨果原汁，在梨汁加入设定(按梨汁重量)的焦亚硫酸钾、异抗坏血酸钠和柠檬酸溶液进行护色[4-5]。

1.2.2.3 果胶酶处理

将护色后的梨汁用果胶酶进行处理。

1.2.2.4 酵母粉活化

称取20 g酵母，加入5%糖水无菌水稀释至100 mL，以37～38℃活化15～20 min，制得0.2 g/mL酵母活化液[6]。

1.2.2.5 酒精发酵

将扩培好的酵母液按量接入砀山梨果汁中，搅拌均匀，控温发酵，每天搅拌1～2次，温度设定为25～29℃[6]，发酵6～9 d，用120目滤布过滤得酸浆原酒[7]。

1.2.3 分析及测定方法

1.2.3.1 透光率的测定

用UV-2000型紫外分光光度计在625 nm波长条件下，测定透光度，用透光度值表示其透光率，值越大，表明澄清效果越好[8]。

1.2.3.2 检测方法

酒精度测定，采用密度瓶法；pH值测定，采用酸度计法；还原糖测定，采用直接滴定法；干浸出物测定，采用密度瓶法；挥发酸测定，采用蒸馏与指示剂法；总酸测定，采用指示剂法；游离二氧化硫，采用直接碘量法；总二氧化硫测定，采用直接碘量法[9]。

2 结果与分析

2.1 砀山梨汁护色方案的确定

2.1.1 梨汁护色单因素试验

以偏重亚硫酸钾、异抗坏血酸钠和柠檬酸3种护色剂对梨汁进行护色。偏重亚硫酸钾护色浓度分别为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%；异抗坏血酸钠护色浓度分别为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%；柠檬酸的护色浓度分别0.30%、0.60%、0.90%、1.20%、1.50%；按照上述的浓度梯度进行护色效果的单因素试验，每个浓度做3个平行实验，测定其吸光度，取平均值。结果见图2、图3、图4。由试验结果可知：梨果果汁的吸光值基本都是随着3种护色剂浓度的增大而减小，即护色效果随护色剂浓度的增大而增强。偏重亚硫酸钾成本低，效果较好，但是用量过大会造成残留SO2过多；异抗坏血酸钠本身具有提高酸度和护色的功能，但是添加量过高成本也过高；柠檬酸用量过多会造成酸度过高，影响口感[10]。

2.1.2 梨汁护色正交试验

通过单因素的研究，以偏重亚硫酸钾、柠檬酸和异抗坏血酸钠3种护色剂进行正交优化，结果与分析见表1。正交试验结果表明：3因素组合实验的吸光度小于0.5，都对护色起到了较好的效果。影响梨汁护色效果的3个因素中C＞B＞A，即异抗坏血酸钠对护色效果响度最大，其次为柠檬酸和偏重亚硫酸钾，最佳组合为A2B2C3，即偏重亚硫酸钾为0.03%，柠檬酸为0.03%，异抗坏血酸钠浓度为0.07%时，护色效果最好。

图2 偏重亚硫酸钾添加量对梨汁吸光度的影响

图3 异抗坏血酸钠添加量对梨汁吸光度的影响

图4 柠檬酸添加量对梨汁吸光度的影响

2.2 砀山梨果酒发酵工艺参数确定

2.2.1 发酵工艺单因素试验

2.2.1.1 初始糖度对果酒品质的影响

在酵母接种量、发酵时间、主发酵温度相同的条件下，将初始糖度调整为12%、14%、16%、18%、20%进行砀山梨酒发酵。初始糖度对果酒品质的影响见图5。从图5可以看出，随着初始糖度的增加，酒精度也相应上升，当初始糖度为16%时，酒精度最大。当初始糖度小于16%时，随着添加量的增加，果酒品质显著提高，酒精度也相应上升。初始糖度大于16%时，酒精度呈现下降趋势，可能因糖度太高，会导致渗透压的增强，酵母代谢活动发生改变，产物发生改变，对酵母有一定的抑制作用，使酒精产量降低。所以，初始糖度确定为16%。从中选取15%、16%、17%、18%作为正交试验水平。

表1 梨汁护色最佳工艺正交试验设计及结果

图5 初始糖度对果酒品质的影响

2.2.1.2 酵母添加量对果酒品质的影响

在初始糖度、发酵时间、主发酵温度相同的条件下，将酵母添加量调整为0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%进行砀山梨酒发酵。酵母添加量对果酒品质的影响见图6。从图6可以看出，随着酵母用量的增大，酒精度不断上升；当酵母用量达到0.6%时，酒精度达到最大。当酵母用量超过0.6%时，产品酒精度反而下降。所以，酵母接种量确定为0.6%。从中选取0.5%、0.55%、0.6%、0.65%作为正交试验水平。

图6 酵母添加量对果酒品质的影响

2.2.1.3 主发酵温度的确定

在初始糖度、酵母添加量、发酵时间相同的条件下，分别在25℃、26℃、27℃、28℃、29℃发酵。发酵温度对果酒品质的影响见图7。从图7可以看出，随着发酵温度逐渐升高，酒精的含量也略微上升，当发酵温度为28℃时，酒精度最大。当发酵温度大于28℃及以上时，果酒品质降低，香气减少且酒精度呈现下降趋势。这可能是由于酵母呼吸作用的最适温度为28℃左右，当温度大于或低于此温度时，不利于酵母菌的厌氧发酵。所以，发酵温度确定为28℃。从中选取26℃、27℃、28℃、29℃作为正交试验水平。

图7 发酵温度对果酒品质的影响

2.2.1.4 主发酵时间的确定

在初始糖度、酵母添加量、主发酵温度相同的条件下，分别在3 d、4 d、5 d、6 d、7 d、8 d测定酒精含量。发酵时间对果酒品质的影响见图8。从图8可知，随着发酵时间的延长，酒精度也相应地上升，在发酵前期发酵速度较快，酒精含量上升较快，6 d时为酒精含量的高峰期，当发酵时间大于6 d时，酒体香味变淡，果香气逐渐降低，这可能与砀山梨汁中糖类有一定关系，在发酵前期，糖等营养物质充足，为酵母提供充足的营养物质进行酒精发酵，但是当发酵时间超过6 d时，营养物质消耗殆尽，酒精又被酵母菌利用导致酒精含量下降。所以，主发酵时间确定为6 d。从中选取4 d、5 d、6 d、7 d作为正交试验水平。

图8 发酵时间对果酒品质的影响

2.2.2 砀山梨果酒发酵工艺的正交试验

正交试验结果见表2。发酵参数正交试验结果方差分析见表3。

从表2和表3可知，4个因素的方差分析结果为：初始糖度表现为差异显著，酵母添加量表现为显著，所以在试验工艺中初始糖度酵母添加量都是关键因子。4个因素对产品感官指标的影响程度顺序为A＞B＞D＞C，即初始糖度＞酵母添加量＞发酵温度＞发酵时间；果酒的最适配方为A2B3C4D2，即初始糖度16%，酵母添加量为0.6%，发酵温度为27℃，发酵时间为7 d时，产品质量最好。由于试验设计中未出现该组合，因此需要做验证试验[11-12]。

2.2.3 验证试验

由正交试验结果分析可知，A2B3C4D2为最佳工艺条件，与评分中的酒精度含量最高组合A2B4C3D2不一致，通过不同方案进行感官评分，验证试验最佳工艺酒精度为11%vol，高于试验设计中的最高分组合，最终确定A2B3C4D2为最终组合，即初始糖度16%，酵母添加量为0.6%，发酵温度为27℃，发酵时间为7 d。

表2 正交试验结果表

表3 发酵参数正交试验结果方差分析

3 产品质量指标

3.1 感官指标

色泽：金黄色；澄清度：澄清透明，无明显的悬浮物和沉淀物；香气：果香宜人，无异味；滋味：甜酸基本平衡；酒体纯正，润口饱满。

3.2 理化指标

酒精度≥10%vol；pH4.08；还原糖（以葡萄糖计）为6.03 g/L；干浸出物测定：20.78 g/L；挥发酸（以醋酸计）：0.64 g/L；总酸（以酒石酸计）：4.78 g/L；游离二氧化硫：5.04 mg/L；总二氧化硫：43.84 mg/L。

3.3 微生物指标

细菌总数≤50 cfu/mL；大肠杆菌≤3 MPN/100 mL；致病菌不得检出。

4 结论

（1）从梨汁护色试验结果来看，偏重亚硫酸钾、柠檬酸和异抗坏血酸钠3因素组合实验的吸光度小于0.5，都对护色起到了较好的效果。影响梨汁护色效果的因素主次顺序为：异抗坏血酸钠、柠檬酸和偏重亚硫酸钾，最佳组合为A2B2C3，即偏重亚硫酸钾为0.03%，柠檬酸为0.03%，异抗坏血酸钠浓度为0.07%时，对果酒的护色效果最好。

（2）从正交试验结果看，酒精发酵过程的最佳工艺组合为A2B3C4D2，即A：初始糖度16%，B：酵母添加量为0.6%，C：发酵温度为27℃，D：发酵时间为7 d。

（3）砀山梨果酒具有较高营养价值，内含丰富的维生素、矿物质等成分，该产品的开发和研制是合理可行的，为砀山梨的深加工开辟了一个新途径，利于企业增加产品种类、降低产品成本，增加经济效益。

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Fermentation Process of Dangshan Pear Wine

JIA Juan1and WANG Deliang2
(1.Department of Food Engineering,Luohe Vocational Technology College,Luohe,He'nan 462002;2.Liquor-making Department,China National Research Institute of Food and Fermentation Industries,Beijing 100027,China）

Dangshan pear was used as raw material,after juicing,color maintenance,enzymolysis,and yeast fermentation,Dangshan pear wine was finally produced.The best color maintenance conditions were determined through orthogonal experiments as follows:0.03%potassium sulfate,0.07%isoascorbic acid sodium,and 0.03%citric acid.The best fermentation conditions were summed up by orthogonal experiments as follows:the initial sugar content was 16%,the adding level of yeast was 0.6%,fermentation temperature was at 27℃,and fermentation time was 7 d.Under above conditions,the produced wine was golden yellow in color,clear and transparent,with pure taste,enjoyable aroma and rich nutrition.

Dangshan pear;fruit wine;technical process;alcohol fermentation

TS262.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）07-0084-06

10.13746/j.njkj.2017062

2017-03-20

贾娟（1979-），女，副教授，研究方向为食品加工及新产品的研发。

优先数字出版时间：2017-05-25；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170525.1308.004.html。