苹果树莓复合果酒酿造工艺研究

曾朝珍，康三江，张霁红，张海燕，张 芳，袁 晶

（甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃兰州730070）

红树莓是具果、药、生态利用等多种功能于一身的水果，鲜果甘爽多汁，颜色鲜红艳丽，果实具有独特香味和天然色素，其根、茎、叶也都有药用功效，具止咳、化痰、润肺、活血、益肝、利肾等功效[1]。树莓中不仅含有丰富的维生素C、有机酸和糖等营养成分，而且还具有抗氧化和降血脂等功效的活性成分，如黄酮物质[2]、鞣酸[3]、树莓酮[4]、超氧化物歧化酶（SOD）[5]、水杨酸[6]等。苹果是我国营养价值很丰富的水果品种，含有各种维生素和微量元素等多种营养成分，具有生津、润肺、除烦、解暑、开胃、醒酒等作用[7-8]。目前利用红树莓制作果酒的研究报道很多，但红树莓与苹果的复合果酒鲜有报道。本研究将红树莓与苹果混合酿制红树莓苹果复合酒，既具有苹果酒的风格、红树莓的清香，同时还具有很好的抗氧化性，防止心血管疾病的功效，以期为红树莓、苹果作为果酒饮料的深加工利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

苹果，甘肃庆阳红富士，市购；红树莓，甘肃省临夏州和政县，市购；酿酒酵母32168，中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)提供；葡萄糖，分析纯，天津凯通化学试剂有限公司；果胶酶，上海源聚生物科技有限公司。

1.1.2 仪器设备

Breville-BJE500F型榨汁机，澳大利亚铂富公司；HWS-26型恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司；BSA224S-CW电子天平，北京赛多利斯天平有限公司；LRH-150型恒温培养箱，上海一恒科学仪器有限公司；ZHJH-C11128型超净工作台，上海智城分析仪器制造有限公司；酒精计，河北省河间市仪表厂。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程（图1）

1.2.2 苹果树莓混合原料比对混合果汁品质的影响研究

将树莓和苹果以原料比依次为5∶100、15∶100、20∶100、25∶100、30∶100、35∶100、40∶100、45∶100、50∶100的条件下进行试验，测定还原糖、可溶性固形物及pH值，选取适宜原料比。

1.2.3 苹果树莓混合果汁酶法浸提工艺研究

1.2.3.1 果胶酶添加量对苹果树莓混合出汁率的影响

称量500 g苹果树莓混合果5份，加入果胶酶，添加量分别为0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%，酶解温度为35℃，酶解时间均为3 h，然后取出榨汁，分别称量残渣量，得汁重，测定不同果胶酶添加量时的出汁率。

1.2.3.2 果胶酶酶解温度对苹果树莓混合出汁率的影响

称量500 g苹果树莓混合果5份，加入果胶酶0.11%，酶解时间为3 h，酶解温度分别为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃，然后取出榨汁，分别称量残渣量，得汁重，测定不同酶解温度时的出汁率。

1.2.3.3 果胶酶酶解时间对苹果树莓混合出汁率的影响

称量500 g苹果树莓混合果5份，加入果胶酶0.11%，酶解温度为40℃，酶解时间分别为2 h、2.5 h、3 h、3.5 h、4 h，然后取出榨汁，分别称量残渣量，得汁重，测定不同酶解时间的出汁率。

1.2.3.4 果胶酶酶解取汁的正交试验

以单因素试验所得到各试验参数为基本范围，以果胶酶添加量、酶解温度和酶解时间3个因素为依据，采用L9(34)正交试验确定酶法取汁的最佳工艺条件。

1.2.4 苹果树莓混合果酒发酵工艺研究

1.2.4.1 发酵温度对苹果树莓混合发酵的影响

将优选活化扩培后的酵母液接入苹果树莓混合果汁中发酵，接种量为6%，糖添加量为7%，在温度为20℃、25℃、30℃、35℃下进行，发酵结束后，进行酵母发酵力及酒精度的测定，确定最佳发酵温度。

1.2.4.2 发酵糖添加量对苹果树莓混合发酵的影响

将优选活化扩培后的酵母液接入苹果树莓混合果汁中发酵，接种量为6%，糖添加量为3%、5%、7%、9%，在温度25℃下进行，发酵结束后，进行酵母发酵力及酒精度的测定，确定最佳糖添加量。

1.2.4.3 酿酒酵母接种量对苹果树莓混合发酵的影响

图1 苹果树莓混合果酒工艺流程图

将优选活化扩培后的酵母液接入苹果树莓混合果汁中发酵，接种量分别为5%、6%、7%、8%，在温度25℃下进行，发酵结束后,进行酵母发酵力及酒精度的测定，确定最佳接种量。

1.2.4.4 发酵工艺条件的正交试验

根据单因素试验所得到的各试验参数，以菌种接种量、发酵温度和糖添加量3个因素为依据，采用L9(34)正交试验确定最佳发酵工艺条件。

1.2.5 分析方法

1.2.5.1 还原糖的测定

参照曹建康[9]果蔬中还原糖含量测定方法，略有修改。

1.2.5.2 酒精度的测定

参照GB/T 5009.48—2003[10]蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法进行测定。

1.2.5.3 酵母酒精发酵力的测定[11]

采用失重法，以二氧化碳挥发产生的失重来衡量酵母发酵力的大小，每隔24 h称重1次，直至发酵结束。

2 结果与分析

2.1 苹果树莓混合原料比对混合果汁品质的影响研究

本试验为了研究苹果树莓混合原料比对混合果汁品质的影响，取树莓和苹果以原料比依次为5∶100、15∶100、20∶100、25∶100、30∶100、35∶100、40∶100、45∶100、50∶100的条件下进行试验，测定混合果汁的可溶性固形物、pH值、可滴定酸及还原糖含量，结果见图2—图5。

图2 苹果树莓原料比对混合果汁可溶性固形物的影响

图3 苹果树莓原料比对混合果汁pH值的影响

图4 苹果树莓原料比对混合果汁可滴定酸的影响

图5 苹果树莓原料比对混合果汁还原糖的影响

由图2—图5结果可以看出，随着树莓添加量 的增加，混合果汁的pH值逐渐降低，可滴定酸逐渐增加，且处理间有显著性差异（（p＜0.05）），当树莓与苹果原料比为30∶100时，还原糖含量最高，达到了16.37 g/L，且与其他处理相比差异显著（p＜0.05），而原料比对可溶性固形物的影响差异不显著（p＞0.05）。综合考虑还原糖对发酵酒精度及总酸对果酒品质的影响，选择树莓苹果原料比为30∶100。

2.2 苹果树莓混合果汁酶法浸提工艺研究

2.2.1 果胶酶添加量对苹果树莓混合出汁率的影响

本试验称量500 g苹果与树莓混合果5份，加入果胶酶，添加量分别为0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%，酶解温度为35℃，酶解时间均为3 h，然后取出榨汁，分别称量残渣量及汁重，测定不同果胶酶添加量时的出汁率，结果见图6。

图6 果胶酶添加量对苹果树莓混合出汁率的影响

图6结果表明，当果胶酶添加量为0.11%时，苹果树莓混合出汁率最高且与其他处理相比差异显著（p＜0.05），出汁率达到了89.25%。因此，确定果胶酶的添加量为0.11%。

2.2.2 果胶酶酶解温度对苹果树莓混合出汁率的影响

本试验称量500 g苹果树莓混合果5份，加入果胶酶0.11%，酶解时间为3 h，酶解温度分别为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃，然后取出榨汁，分别称量残渣量及汁重，测定不同果胶酶添加量时的出汁率，结果见图7。

由图7可知，随着酶解温度的升高，出汁率呈现先增加后减少的趋势，当果胶酶酶解温度为40℃时，苹果树莓混合出汁率最高，为88.48%，除与45℃处理相比，出汁率无显著性差异（p＞0.05）以外，与其他酶解温度相比均差异显著（p＜0.05）。酶解温度过高，果胶酶就会产生失活现象，导致其出汁率下降，同时在低温条件下可保留更多苹果树莓果中独特的香气成分，因此，确定其酶解温度为40℃。

图7 果胶酶酶解温度对苹果树莓混合出汁率的影响

2.2.3 果胶酶酶解时间对苹果树莓混合出汁率的影响

本试验称量500 g苹果树莓混合果5份，加入果胶酶0.11%，酶解温度为40℃，酶解时间分别为2 h、2.5 h、3 h、3.5 h、4 h，然后取出榨汁，分别称量残渣量及汁重，测定不同果胶酶添加量时的出汁率，结果见图8。

图8 果胶酶酶解时间对苹果树莓混合出汁率的影响

图8结果表明，当果胶酶酶解时间为2.5 h时，出汁率最高，达到了88.83%，与2 h相比较出汁率差异显著（p＜0.05），但再随着酶解时间的延长，出汁率呈现下降的趋势，与2.5 h相比出汁率无显著性差异（p＞0.05），因果胶酶对苹果树莓进行酶解，致使细胞破裂而使出汁率提高。因此，考虑酶解时间为2.5 h。

2.2.4 果胶酶酶解取汁的正交试验

在单因素试验研究的基础上，以出汁率（%）为指标进行正交试验，确定最佳果胶酶取汁工艺，结果见表1、表2。

结果表明：果胶酶处理的最优组合为A2B3C1，并且根据表1中极差R值可以得到影响出汁率的主次因子是A＞B＞C，即果胶酶酶解温度＞酶添加量＞酶解时间。利用SPSS统计学软件对L9（34）正交试验结果（表1）进行方差分析（表2），由方差分析结果可知，在本试验选定水平下，果胶酶酶解温度对出汁率具有极显著影响（p＜0.01）。因此确定果胶酶酶解苹果树莓取汁工艺为：果胶酶酶解温度40℃、酶添加量0.13%、酶解时间为2 h。

表1 出汁率正交试验结果

表2 方差分析表

2.3 苹果树莓混合果酒发酵工艺研究

2.3.1 发酵温度对苹果树莓混合发酵的影响

本试验将优选活化扩培后的酵母32168接入苹果树莓混合果汁中发酵，接种量为6%，糖添加量为3%，在温度为20℃、25℃、30℃、35℃下进行，发酵结束后，进行酵母发酵力及酒精度的测定，确定最佳发酵温度，结果见图9、图10。

图9表明，除了20℃发酵酒精发酵力在第3天达到最大之外，其他发酵温度下酒精发酵力在第2天就达到了最大值，随着发酵的进行，酒精发酵力随之降低，发酵温度越高，酒精发酵力降低越快；由图10结果可知，当发酵温度为20℃时，酒精度为9.1%vol，与其他发酵温度相比酒精度差异显著（p＜0.05），而其他发酵温度发酵的酒精度无显著性差异（p＞0.05）。因此，选择25℃为苹果树莓混合果酒适宜发酵温度。

图9 发酵温度对苹果树莓果酒酒精发酵力的影响

图10 发酵温度对苹果树莓果酒酒精度的影响

图11 糖添加量对苹果树莓果酒酒精发酵力的影响

图12 糖添加量对苹果树莓果酒酒精度的影响

2.3.2 发酵糖添加量对苹果树莓混合发酵的影响

本试验将优选活化扩培后的酵母32168接入苹果树莓混合果汁中发酵，接种量为6%，糖添加量为3%、5%、7%、9%，在温度25℃下进行，进行酵母发酵力及酒精度的测定，确定最佳发酵糖添加量，结果见图11、图12。

由图11结果可知，不同糖度下发酵在第2天酒精发酵力达到了最大值，发酵第3天开始逐渐降低，糖度越低，下降幅度越大；图12结果表明，随着糖度的增加，发酵酒精度也在增加，当糖添加量为3%时，酒精度为9.3%vol，与其他糖添加量相比酒精度差异显著（p＜0.05），而其他糖添加量发酵的酒精度都高于3%时，酒精度且相互之间无显著性差异（p＞0.05）。因此，选择5%的糖添加量为苹果树莓混合果酒发酵糖添加量。

2.3.3 酿酒酵母接种量对苹果树莓混合发酵的影响

本试验将优选活化扩培后的酵母32168接入苹果树莓混合果汁中发酵,接种量分别为5%、6%、7%、8%,在温度25℃下进行，进行酵母发酵力及酒精度的测定，确定最佳发酵接种量，结果见图13、图14。

图13结果表明，在不同酵母接种量下，酒精发酵力变化呈先增加后降低趋势，发酵第2天达到最大，发酵第3天开始逐渐降低，接种量越大，下降幅度越大；由图14可知，当接种量为5%时，发酵酒精度为8.4%vol，与7%时酒精度相比无显著性差异（p＞0.05），而与6%和8%相比，酒精度较高且差异显著（p＜0.05）。因此，选择5%接种量为苹果树莓混合果酒相适宜的发酵接种量。

2.3.4 发酵工艺条件的正交试验

根据单因素试验所得到各试验参数，以发酵温度、糖添加量和酵母接种量3个因素为依据，采用L9(34)正交试验确定最佳发酵工艺条件，结果见表3—表4。

结果表明：苹果树莓混合果酒最优发酵工艺组合为A3B1C2，并且根据表3中极差R值可以得到影响酒精发酵力的主次因子是A＞B＞C，即发酵温度＞糖添加量＞接种量。利用SPSS统计学软件对L9（34）正交试验结果（表3）进行方差分析（表4），由方差分析结果可知，在本试验选定水平下，发酵温度和糖添加量对酒精发酵力具有极显著影响（p＜0.01）。因此确定苹果树莓混合果酒发酵工艺条件为：发酵温度28℃、糖添加量4%、接种量5%。

图13 酵母接种量对苹果树莓果酒酒精发酵力的影响

图14 酵母接种量对苹果树莓果酒酒精度的影响

表3 酒精发酵力正交试验结果

3 结论

3.1 苹果树莓混合果汁酶法浸提工艺中各因素对出汁率的影响主次为果胶酶酶解温度＞酶添加量＞酶解时间，其中果胶酶酶解温度对出汁率具有极显著影响（p＜0.01）。果胶酶酶解苹果树莓取汁工艺为：果胶酶酶解温度40℃、酶添加量0.13%、酶解时间为2 h。

表4 方差分析表

3.2 苹果树莓混合果酒发酵工艺中各因素对酒精发酵力的影响主次为发酵温度＞糖添加量＞接种量，其中发酵温度和糖添加量对酒精发酵力具有极显著影响（p＜0.01）。苹果树莓混合果酒发酵工艺条件为：发酵温度28℃、糖添加量4%、接种量5%，此条件下苹果树莓复合果酒酒精度达到11.2%vol。