猕猴桃格瓦斯生产工艺条件优化

郭紫，鲁云风，张四普，牛佳佳，田 龙，杨永峰

（1. 南阳师范学院生命科学与技术学院，河南南阳 473061；2. 河南农业科学院园艺所，河南郑州 450002；3. 河南伏牛山生物科技股份有限公司，河南内乡 474350）

格瓦斯最早起源于俄国，是一种以面包或谷物为原料经酵母菌和乳酸菌发酵酿制提取合成的无醇清凉饮料[1-2]。

19 世纪末，格瓦斯传入我国，以其独特的风味口感深受大众的喜爱[3]。随着生活水平的提高，人们对食品的品质和风味的要求也逐渐提高，格瓦斯的制作工艺得以不断优化，原料也趋于多元化，从最早单一的原料面包和谷物演变为现在多种类的格瓦斯，现在市面上的格瓦斯主要有水果格瓦斯、蔬菜格瓦斯等[4-6]，通过向格瓦斯中添加蔬果进而优化格瓦斯风味，增加其营养价值。

猕猴桃含有丰富的碳水化合物、维生素和微量元素，尤其是维C、维A 和叶酸的含量较高，维C的含量是苹果中维C 含量的10 倍左右，被誉为“维C之王”[7]。猕猴桃除了补充人体所需维生素外还可以增强体质，提高机体的活性，促进身体的协调功能，抑制致癌物质[8-9]，促进新陈代谢，延缓衰老。

以营养丰富的猕猴桃为原料制作格瓦斯，既增加了格瓦斯饮料的营养，又丰富了格瓦斯饮料的口感。在崇尚自然、追求营养、强调保健的21 世纪，猕猴桃格瓦斯饮料有着广阔的发展前景[10]。

1 材料与设备

1.1 原料

面包、猕猴桃、白砂糖、干酵母、乳酸菌、柠檬酸（市售）、水。

1.2 设备

高压蒸汽灭菌锅、烤箱、电子天平、电子显微镜、超净工作台、手持糖度计、酸度计、电磁炉、锅、发酵瓶、培养箱、冰箱、榨汁机等。

2 试验方法

2.1 工艺流程

面包片→烤干→开水浸提→冷却→过滤→灭菌→冷却→加猕猴桃汁→调配→接种→分装→发酵。

2.2 操作要点

2.2.1 面包液的制取

将500 g 面包切片放入烤箱中150 ℃下烘烤20 min，烤至两面金黄有香味即可（不要烤焦），将烤好的面包干冷却后装入纱布袋中。在锅中加入1.5 L 水烧开，将装有面包干的纱布袋浸入水中，浸泡1 h 后控干水分捞出。浸出液用双层纱布过滤，量取1 L 浸出液，加入白砂糖80 g，柠檬酸3 g，煮沸2 min，冷却后备用。

2.2.2 猕猴桃汁的制备

将猕猴桃洗净放在干燥纱布上晾干表面水分，然后削皮，取果肉，放入榨汁机中榨汁得到猕猴桃汁。将猕猴桃汁用2 层纱布过滤去除多余果渣得澄清果汁备用。

2.2.3 调配接种

将制好的猕猴桃汁按比例与面包液混合得调配液，然后将3 g 活性干酵母用5 mL 冷却至30 ℃的温开水融化后加入到调配液中，再向调配液中加入乳酸菌2 g，搅拌均匀后封口，置于培养箱中发酵。

2.3 检测方法

2.3.1 pH 值测定

采用pH 值试纸法测定优化工艺后的猕猴桃格瓦斯pH 值。

2.3.2 可溶性固形物测定

采用手持糖量计测定猕猴桃格瓦斯可溶性固形物，以折光浓度°Bx 表示[11]。

2.3.3 酸度测定

吸取5 mL 样液，加入50 mL 煮沸并冷却至室温的蒸馏水，加2～3 滴酚酞指示剂，用浓度为0.1 mol/L的NaOH 标准溶液滴定至微红色，以30 s 不褪色为终点，记录消耗的NaOH 标准溶液毫升数A，依据公式（1） 计算出优化工艺后的猕猴桃格瓦斯酸度（以乳酸计）[12]。

2.3.4 酒精度测定

采用酒精计法测定优化工艺后的猕猴桃格瓦斯酒精度。

2.3.5 微生物检测

采用平板计数法检测优化工艺后的猕猴桃格瓦斯菌落总数和大肠菌群数[13]。

2.3.6 感官评价

感官评价指标主要由猕猴桃格瓦斯的色泽、香味、滋味、组织状态4 个方面组成，由10 名师生品尝打分并填写评分结果，汇聚评分数据取平均值。

猕猴桃格瓦斯饮料感官评分标准见表1。

表1 猕猴桃格瓦斯饮料感官评分标准

2.4 正交试验设计

为保证猕猴桃格瓦斯饮料中具有充足的CO2压力及较好的口感，试验选取发酵时间、发酵温度和猕猴桃汁添加量为影响因素，采用正交试验确定3 个因素对猕猴桃格瓦斯影响的主次顺序和3 个因素的最优水平。

猕猴桃格瓦斯饮料制备正交试验因素与水平设计见表2。

表2 猕猴桃格瓦斯饮料制备正交试验因素与水平设计

3 结果与分析

3.1 单因素试验

3.1.1 发酵时间的确定

发酵时间对产品的口感具有关键影响，格瓦斯整个发酵过程包括前发酵和后发酵2 个阶段。前发酵从加入酵母到溶液出现泡沫为止，发酵时间与酵母活力和发酵温度有很大关系，一般1～3 h，该时间段内酵母繁殖迅速，CO2溢出，产生泡沫。后发酵包括装瓶至成品阶段，由于密封过程产生的CO2不能溢出，保存于饮料中，赋予了格瓦斯饮料杀口感，微量的酒精经乳酸菌发酵产生醋和乳酸等成分，赋予了饮料特殊的风味。

不同发酵时间对猕猴桃格瓦斯感官评价的影响见表3。

由表3 可知，发酵时间为12 h 时，猕猴桃格瓦斯已经出现醇香味，发酵已经启动，24 h 时醇香味浓，酸甜适中，色泽质地较好，表明该时间发酵已经较成熟。发酵达到36 h 时醇香味变淡出现明显酸味，已超过最佳发酵时间，因此最佳发酵时间为24 h。

表3 不同发酵时间对猕猴桃格瓦斯感官评价的影响

3.1.2 发酵温度的确定

温度对发酵有很大的影响，其会改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制，影响发酵的理化性质。

不同发酵温度对猕猴桃格瓦斯感官评价的影响见表4。

表4 不同发酵温度对猕猴桃格瓦斯感官评价的影响

由表4 可知，当发酵温度位于25 ℃时，格瓦斯风味最佳，因此最佳发酵温度为25℃。

3.1.3 猕猴桃汁添加量的确定

格瓦斯具有丰富的营养价值，加入富含维C 的猕猴桃汁后，增加营养价值的同时更丰富了口感。

不同猕猴桃汁添加量对猕猴桃格瓦斯感官评价的影响见表5。

表5 不同猕猴桃汁添加量对猕猴桃格瓦斯感官评价的影响

由表5 可知，随着猕猴桃汁添加量的增加，感官评分由低到高再降低，添加量为30%时感官评分最高，因此最佳猕猴桃汁添加量为30%。

3.2 正交试验

在已有单因素试验基础上，进行三因素三水平正交试验。

猕猴桃格瓦斯饮料制备正交试验结果与分析见表6，发酵时间、发酵温度、猕猴桃添加量对感官评分影响见图1。

由表6 可知，3 个因素的主次关系为C＞B＞A，即猕猴桃汁添加量对猕猴桃格瓦斯品质影响最大，其次是发酵温度，发酵时间对产品品质影响最小。由K 值及图1 可以确定猕猴桃格瓦斯饮料制作工艺最佳水平组合为A1B1C2，即发酵时间20 h，发酵温度20 ℃，猕猴桃汁添加量30%。

表6 猕猴桃格瓦斯饮料制备正交试验结果与分析

图1 发酵时间、发酵温度、猕猴桃添加量对感官评分影响

4 优化工艺后的产品品质

4.1 感官指标

色泽：亮黄色，有光泽，无杂色；香味：具有面包浓厚的醇香味道和猕猴桃特有的果香味，无其他异味；滋味：酸甜适宜、清新爽口，入口有些许杀口感；组织状态：质地均匀无杂质，无分层，摇动有气泡产生。

4.2 理化指标

pH 值4.0，可溶性固形物含量 8.0 °Bx，酸度0.4%，酒精度0.1%Vol（20 ℃）。

4.3 微生物指标

菌落总数45 CFU/mL，大肠菌群数1 MPN/100 mL。

5 结论

通过试验得到了猕猴桃格瓦斯饮料制备的最佳工艺条件为发酵时间20 h，发酵温度20 ℃，猕猴桃汁添加量30%，在该工艺条件下制备的猕猴桃格瓦斯饮料风味最佳。

孔凡利[14]对香蕉格瓦斯饮料工艺进行了研究，得到香蕉格瓦斯饮料的最佳工艺条件为发酵温度22 ℃，发酵时间24 h，与试验相比最佳发酵温度高，发酵时间长。艾乃吐拉·马合木提[5]在对红枣格瓦斯饮料发酵条件的研究中得到最佳发酵条件为发酵温度30 ℃，发酵时间18 h，红枣汁添加量13%，与试验相比发酵温度高，发酵时间短，果汁添加量少。

综上所述，在格瓦斯饮料制备中，因采用原料、发酵菌种接种量、菌种添加顺序等的不同导致最佳发酵工艺条件也有所不同。猕猴桃格瓦斯与一般的面包格瓦斯比较，综合了猕猴桃汁、面包汁的营养，具有发酵的醇香味、较浓郁的麦芽味和猕猴桃特有的风味，经乳酸菌、酵母菌的混合发酵使产品融合了原料的营养及发酵过程中代谢产生的营养。猕猴桃格瓦斯除了可以消暑解渴外，还能增强体质，补充人体所需维生素，该饮料的开发对于丰富格瓦斯饮料品种及开发新型的果汁和谷物混合发酵饮料具有一定的意义。