火龙果-蓝莓复合果酒发酵工艺研究*

和晶亮

(河南工程学院资源与环境学院，河南 郑州 451191)

火龙果-蓝莓复合果酒发酵工艺研究*

和晶亮

(河南工程学院资源与环境学院，河南 郑州 451191)

以火龙果和蓝莓为原料，对火龙果-蓝莓复合果酒的发酵工艺进行了研究.探讨了火龙果-蓝莓果汁混合比、初始糖含量、初始pH值、酵母接种量、发酵温度及发酵时间对复合果酒发酵效果的影响，并通过正交实验对复合果酒发酵工艺进行了优化.结果表明，火龙果-蓝莓复合果酒最佳的发酵工艺条件为：火龙果、蓝莓果汁体积比为1∶1，初始发酵糖度为20%，初始发酵pH为3.9，酵母接种量为1.1%，发酵温度为22 ℃，发酵时间为9 d.

火龙果；草莓；复合果酒；发酵

引言

火龙果，又名红龙果、仙蜜果等，属仙人掌科量天尺属[1,2]，原产墨西哥、哥斯达黎加等热带沙漠地区[3]，现在我国台湾、海南、广东、广西等地区广泛种植[4].火龙果具有丰富的营养物质，除富含糖类、有机酸、氨基酸及多种矿物元素外，含有大量的甜菜红色素[5]、黄酮苷[6]、茶多酚[7]等天然色素和功能性物质，长期食用不仅有降血压、降血脂、明目、养颜、润肺等功效，而且对糖尿病和便秘也具有一定的辅助治疗作用[8].蓝莓，又名蓝浆果，属杜鹃花科越橘属植物，在我国各地广泛栽培[9].蓝莓果实营养成分丰富，除了大多数水果所含有的糖、酸、VC及矿质元素外，富含其他水果中少有的VE、SOD、花青素及亚麻酸等特殊成分[10]，具有延缓衰老、调节血压、改善免疫力、抗癌等独特功效[11]，被联合国粮农组织列为五大健康食品之一[12].

我国火龙果、蓝莓常面临储藏保鲜技术落后、加工能力不足、加工产品单一及附加值较低等问题，造成了火龙果、蓝莓资源的极大浪费.复合果酒是综合考虑各种果汁的成分和优势，酿造出的风味独特的果酒，可兼具不同果酒的优势，使果酒营养更加均衡，感官品质得到极大提高[13].目前，关于火龙果-蓝莓复合果酒的发酵工艺研究尚未见相关报道，本研究以火龙果、蓝莓为原料，探究其复合果酒发酵的最佳工艺条件，开发出经典优质的果酒，旨在为火龙果、蓝莓的深加工开辟新的途径，以期提高火龙果、蓝莓资源的利用率，提高产品附加值.

1 实验材料及方法

1.1实验材料及仪器

1.1.1 实验材料

实验用火龙果品种为红麒麟，蓝莓品种为兔眼蓝莓，均购于美特好超市，新鲜，无明显损坏；果酒发酵酵母为活性干酵母安琪Y2 ,购自安琪酵母股份有限公司；葡萄糖、酒石酸钾钠、乙酸乙酯等试剂均为分析纯，购自上海生工生物工程有限公司；果胶酶、柠檬酸、柠檬酸钠等为食品级，购自深圳恒生生物科技有限公司.

1.1.2 实验仪器

PHS-818-S型精密pH计，EX124型分析天平，HR2004 型打浆机，HH.S21-Ni8型数显恒温水浴锅，YYT3010型酒度计，WYT-1型糖度计，DSX-280A型立式压力蒸汽灭菌器，BOI-50型电热恒温培养箱，BBS-V800型超净工作台.

1.2实验方法

1.2.1 发酵工艺流程

1.2.2 测定方法

酒精度用酒度计测定,糖度用糖度计测定.

1.2.3单因素实验设计

1)火龙果与蓝莓果汁体积比对复合果酒发酵的影响

在初始糖含量为18%，初始pH为3.6，酵母接种量为1%，发酵温度为24 ℃，发酵时间为9 d，设定火龙果与蓝莓果汁体积比为3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3，以酒精度和感官评分来对复合果酒品质进行测评，感官评分标准见表1.

表1 火龙果-蓝莓复合果酒感官评分标准

2)初始糖含量对复合果酒发酵的影响

火龙果与蓝莓果汁体积比为1∶1，初始pH为3.6，酵母接种量为1%，发酵温度为24 ℃，发酵时间为9 d的条件下，分别设定初始糖含量为14%、16%、18%、20%和22%，以酒精度和感官评分来对复合果酒品质进行测评.

3)初始pH值对复合果酒发酵的影响

在火龙果与蓝莓果汁体积比为1∶1，初始糖含量为18%，酵母接种量为1%，发酵温度为24 ℃，发酵时间为9 d的条件下，分别设定初始pH为3.3、3.6、3.9、4.2和4.5，以酒精度和感官评分来对复合果酒品质进行测评.

4)酵母接种量对复合果酒发酵的影响

在火龙果与蓝莓果汁体积比为1∶1，初始糖含量为18%，pH为3.6，发酵温度为24 ℃，发酵时间为9 d的条件下，分别设定酵母接种量为0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%，以酒精度和感官评分来对复合果酒品质进行测评.

5)发酵温度对复合果酒发酵的影响

在火龙果与蓝莓果汁体积比为1∶1，初始糖含量为18%，初始pH为3.6，酵母接种量为1%，发酵时间为9 d的条件下，分别设定发酵温度为18 ℃、20 ℃、22 ℃、24 ℃和26 ℃，以酒精度和感官评分来对复合果酒品质进行测评.

6)发酵时间对复合果酒发酵的影响

在火龙果与蓝莓果汁体积比为1∶1，初始糖含量为18%，初始pH为3.6，酵母接种量为1%，发酵温度为24 ℃的条件下，分别设定发酵时间为3 d、5 d、7 d、9 d和11 d，以酒精度和感官评分来对复合果酒品质进行测评.

1.2.4 正交实验设计

经单因素实验，确定了对火龙果-蓝莓复合果酒的发酵影响较大的三个因素，即初始糖含量、初始pH及酵母菌接种量.为了确定最佳的发酵工艺条件，设计了三因素三水平的正交实验L9(33)，并以酒精度和感官评分对复合果酒品质进行测评，实验因素水平见表2.

表2 火龙果-蓝莓复合果酒发酵工艺L9(33)因素水平

2 实验结果及分析

2.1影响火龙果-蓝莓复合果酒发酵的单因素实验

2.1.1 火龙果与蓝莓果汁体积比对复合果酒发酵的影响

火龙果与蓝莓果汁不同体积比对火龙果-蓝莓复合果酒发酵的影响如图1.不同体积比的火龙果与蓝莓果汁对复合果酒的酒精度影响不大，但是对复合果酒的感官品质影响较大.当火龙果与蓝莓果汁体积比为1∶1时，复合果酒色泽较好，且口感兼顾两者风味，感官评分达到74分.当体积比为其他四种比例时，复合果酒在色泽、口感等方面有所下降，感官评分较1∶1比例的复合果酒存在较大差距，因此，火龙果与蓝莓果汁的最佳体积比为1∶1.

2.1.2 初始糖含量对复合果酒发酵的影响

初始糖含量对火龙果-蓝莓复合果酒发酵的影响如图2所示.随着初始糖含量的增加，火龙果-蓝莓复合果酒酒精度和感官评分呈现先升后降的趋势，当初始含糖量为20%时，复合果酒品质最佳，酒精度为8.2%，感官评分为78分.这可能是由于酵母菌以糖分为原料进行生长代谢并生成酒精和脂类等风味物质，因而复合果酒的酒精度和风味会随着初始糖含量的增加而逐步提高，当初始糖含量超过一定范围时，会对酵母菌的生长代谢产生抑制，进而导致复合果酒的酒精度和感官评分有所降低.因此，火龙果-蓝莓复合果酒发酵的最佳初始糖含量为20%.

图1 火龙果与蓝莓果汁体积比对复合果酒发酵的影响 图2 初始糖度对复合果酒发酵的影响

2.1.3 初始pH值对复合果酒发酵的影响

初始pH值对火龙果-蓝莓复合果酒发酵的影响如图3所示.当pH为3.9时，复合果酒的酒精度和感官评分达到最佳，分别为8.35%和78.8分.当pH大于或小于3.9时，复合果酒酒精度显著降低，且适口性变差，感官评分降低，这可能是由于酵母生长代谢的最佳PH为3.9，过酸或过碱不仅会影响酵母的生长代谢而且影响啤酒风味，进而导致复合果酒品质降低.因此，火龙果-蓝莓复合果酒发酵的最佳初始pH值为3.9.

2.1.4 酵母接种量对复合果酒发酵的影响

酵母接种量对火龙果-蓝莓复合果酒发酵的影响如图4所示.复合果酒酒精度随着酵母接种量的增加而逐渐提高，当酵母接种量达到1%时，酒精度达到8.64%，此后随着酵母接种量的增加，酒精度变化不大.复合果酒的风味随着酵母接种量的增加呈现先升后降的趋势，酵母接种量为1%时，感官评分达到81.2分，显著优于其他接种量，这可能是由于酵母接种量低时，复合果酒发酵速度较慢，发酵不完全进而影响酒精度和风味；而酵母接种量过高时，导致残留较多的杂醇而影响复合果酒口感，降低感官评分.因此，综合酒精度和感官评分，火龙果-蓝莓复合果酒的最佳酵母接种量为1%.

图3 pH对复合果酒发酵的影响 图4 酵母接种量对复合果酒发酵的影响

2.1.5 发酵温度对复合果酒发酵的影响

发酵温度对火龙果-蓝莓复合果酒发酵的影响如图5所示.复合果酒的酒精度和感官评分随着发酵温度的增加呈现先升后降趋势，当发酵温度为22 ℃时，酒精度和感官评分分别达到最大8.44%和80.7分.这可能是：当温度过低时，影响酵母生长代谢速率进而影响果酒酒精度和口感；而温度过高时，酵母生长代谢过于旺盛，造成糖类未能完全被彻底转化为酒精，造成酒精度有所降低，影响复合果酒品质.因此，火龙果-蓝莓复合果酒的最佳发酵温度为22 ℃.

2.1.6 发酵时间对复合果酒发酵的影响

发酵时间对火龙果-蓝莓复合果酒发酵的影响如图6所示.随着发酵时间的延长，复合果酒酒精度和感官品质逐渐增加，当发酵时间达到9 d时，酒精度和感官评分分别达到最大8.41%和78.3分，此后继续发酵变化不大，说明已发酵完全.因此，火龙果-蓝莓复合果酒的最佳发酵时间为9 d.

图5 发酵温度对复合果酒发酵的影响 图6 发酵时间对复合果酒发酵的影响

2.2火龙果-蓝莓复合果酒发酵工艺的优化

由单因素实验结果可知，初始糖含量、初始pH和酵母菌接种量对火龙果-蓝莓复合果酒发酵后的酒精度和感官评分的影响显著大于体积比、发酵温度和发酵时间.因此，以初始糖含量、初始pH和酵母菌接种量三个影响较大的因素来设计正交实验L9(33)，通过酒精度和感官评分来确定火龙果-蓝莓复合果酒发酵的最佳工艺条件.正交实验因素水平和正交实验结果分别见表2、表3所示.从正交实验可知，初始糖含量、初始pH和酵母菌接种量对火龙果-蓝莓复合果酒发酵后的酒精度和感官评分影响程度不同，初始糖含量对酒精度(0.64)和感官评分(3.3)影响最大，其次为初始pH(0.26，2.4)、酵母菌接种量(0.12，1.6).其中，初始糖含量和初始pH分别在A2、B2因素水平下酒精度和感官评分均达到最优，酵母菌接种量在C3水平时，酒精度最佳，而感官评分略低于C2水平.因此，综合各种因素确定最佳的发酵工艺条件为A2B2C3，即在初始糖含量为20%、初始pH为3.9、酵母菌接种量为1.1%、火龙果与蓝莓果汁的体积比1∶1、发酵温度22 ℃、发酵时间9 d的条件下，火龙果-蓝莓复合果酒的发酵工艺达到最佳，酒精度为8.62%、感官评分为82.3.

表3 火龙果-蓝莓复合果酒发酵工艺L9(33)正交实验结果与分析

3 结论

果浆体积比、初始糖含量、初始pH、酵母菌接种量、发酵温度和发酵时间是影响复合果酒酿造的关键因素，不同复合果酒最佳的酿造工艺条件不同，综合调控各关键因素是探究复合果酒发酵的主要方法.本实验首次研究了火龙果-蓝莓复合果酒的发酵工艺，通过单因素实验和正交实验确定了最佳的发酵工艺条件，即初始糖含量20%、初始pH 3.9、酵母菌接种量1.1%、火龙果与蓝莓果汁的体积比1∶1、发酵温度22 ℃、发酵时间9 d.在此酿造工艺条件下，火龙果-蓝莓复合果酒透明清亮、酒味香醇、酸甜爽口、回味延绵，是一款感官品质极佳、具有典型特色的复合果酒.

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OntheFermentationProcessofPitaya-blueberryCompoundWine

HE Jing-liang

(School of Resources and Environment, Henan University of Engineering, Zhengzhou Henan 451191, China)

Taking pitaya and blueberry as raw materials, this paper studies the fermentation process of pitaya-blueberry compound wine and investigates the fermentation effect of pitaya-blueberry juice mixture ratio, initial sugar content, initial pH value, yeast inoculation quantity, fermentation temperature and fermentation time and optimizes the fermentation process by orthogonal experiment through the orthogonal experiment. The results show the best fermentation conditions include that the juice volume ratio is 1:1, the initial sugar content is 20%, the initial fermentation of pH is 3.9, the yeast inoculation quantity is1.1%, the fermentation temperature is 22℃ and the fermentation time is 9d.

pitaya; blueberry; compound wine; fermentation

1673-2103(2017)05-0086-05

2017-04-13

和晶亮，男(1981-)，河南获嘉人，硕士，讲师，研究方向：发酵工艺及污染微生物处理工艺.

TS264.2

A