响应面法优化苹果西打的酿造工艺

施佳萍 周琛媛

摘 要：以苹果汁为原料，以苹果西打的感官评分为指标，采用单因素试验和响应面法优化蘋果西打的酿造工艺。结果表明，苹果西打感官品质影响因素关系为A酵母添加量>B酵母营养盐添加量>C发酵温度。响应面模型预测苹果西打的最佳酿造工艺为酵母添加量0.05%，酵母营养盐添加量0.05%，发酵温度19 ℃，预测感官评分Y=90。根据优化后的最佳酿造工艺酿造苹果西打，得到感官评分为91分，与预测感官评分90分接近。因此，该响应面模型优化得到的苹果西打的酿造工艺可行性强。

关键词：苹果西打酒;酿造工艺;响应面法

Optimization of Apple Cider Brewing Technology by Response Surface Methodology

SHI Jiaping， ZHOU Chenyuan*

（Zhejiang Institute of Economics and Trade， Hangzhou 310018， China）

Abstract： Brewing apple cider with apple juice as raw material， the single factor test and response surface method were used to optimize the brewing process of cider， taking the sensory score of cider as the index. The results showed that the sequential relationship of sensory quality of cider was as follows A yeast addition>B yeast nutritional addition>C fermentation temperature. The response surface model predicted that the best brewing process of cider was as follows yeast addition 0.05%， yeast nutrition addition 0.05%， fermentation temperature 19 ℃， predicted sensory score Y=90. According to the optimized brewing process， the sensory score was 91， which was close to the predicted sensory score of 90. Therefore， the brewing process of cider optimized by the response surface model is feasible.

Keywords： apple cider; brewing technology; response surface methodology

西打是“Cider”的中文音译名称，是位于葡萄酒后排名第二的果酒，大多是以新鲜苹果或浓缩苹果汁为原料，经酿造得到的一种酒精饮料。苹果酒“Cider”的酒精含量低，在2.0%～8.5%，含有啤酒中缺少的丙酮酸、苹果酸和抗氧化物等有益物质，与美容养颜、减肥降脂、预防心虚管疾病的发生等健康需求相契合，因此具有广阔的市场前景。目前，国内的西打酒大多是以浓缩苹果汁为发酵原料，采用不同的发酵方法酿成基酒，在调配过程中加入果汁或香精，成为不同风味的西打酒。果味西打的典型工艺为精选苹果汁→发酵→储存→加入其他水果→过滤→装瓶。谢杰等[1]以芒果为原料，通过正交试验得出芒果西打酒的最佳配方。芒果西打酒是以芒果汁、西打酒为主要原料配以柠檬酸等辅料。刘捷[2]以浓缩梨汁为发酵原料，草莓浓缩汁、青柠檬浓缩汁、脱色脱酸梨浓缩汁为调配用原料，通过正交试验得出草莓青柠西打酒的最佳制作配方。我国苹果资源丰富，但因加工率低（不足8%），制约了其发展[3-4]。因此，本试验以苹果汁为原料，以苹果西打的感官评分为指标，采用单因素试验和响应面法优化苹果西打的酿造工艺，旨在为苹果资源的深度加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

浓缩苹果汁，西安兰杉生物科技有限公司;酵母，弗曼迪斯safciderAB-1;纯净水。

手持折光仪，陆恒生物LH-T32;电子天平，梅特勒电子天平ME54E。

1.2 试验方法

1.2.1 酿造工艺

将一定量苹果汁注入发酵罐→检测糖度，投入酵母营养→投入酵母和酵母盐→发酵（10～30 ℃，发酵20 d）→停止发酵→过滤（硅藻土过滤）→包装。

1.2.2 感官评价

按照刘瑞[5]的方法进行感官评价，感官评分标准见表1。

1.2.3 理化指标的测定

按照《葡萄酒、果酒通用分析方法》（GB/T 15038—2006），采用酒精计法测定酒精度;总糖使用折光仪测定;总酸采用电位滴定法测定。

1.2.4 单因素试验

以酵母添加量、酵母营养盐添加量、发酵温度3个因素进行单因素试验设计，探究3个因素对苹果西打理化指标和感官品质的影响。设定酵母添加量为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%;酵母营养盐添加量为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%;发酵温度为10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃和35 ℃。

1.2.5 响应面试验

根据单因素试验结果，以酵母添加量、酵母营养盐添加量、发酵温度为自变量，苹果西打的感官评分为响应值，Box-Behnken为试验模型，采用3因素3水平响应面分析方法，优化苹果西打的酿造工艺，因素与水平设计表见表2。

2 结果与分析

2.1 单因素试驗

2.1.1 酵母添加量对苹果西打的影响

酵母添加量对苹果西打的影响如表3所示。苹果西打的感官评分随酵母添加量的增加呈先上升后下降的趋势，酵母添加量为0.05%时感官评分最高。因此，最佳酵母添加量为0.05%。

2.1.2 酵母营养盐添加量对苹果西打的影响

酵母营养盐添加量对苹果西打的影响如表4所示。感官评分随酵母营养盐添加量的增加呈先上升后下降的趋势，在酵母营养盐添加量为0.05%时，感官评分最高，表明在一定范围内添加酵母营养盐能提高酵母的发酵能力。因此，最佳酵母营养盐添加量为0.05%。

2.1.3 发酵温度对苹果西打的影响

发酵温度对苹果西打的影响如表5所示。苹果西打的感官评分随发酵温度的升高呈先上升后下降的趋势，在发酵温度为20 ℃时感官评分最高。可能是因为酵母在高温发酵过程中，产生了较多其他风味物质，影响了苹果西打的感官质量。因此，最适宜的发酵温度为20 ℃。

2.2 响应面优化试验

2.2.1 响应面模型和显著性分析

响应面试验结果见表6。对试验数据采用Design Expert 8.0.6软件进行二次回归拟合，拟合得二次多元回归模型为Y=84.60+6.88A+1.88B-0.75C+0.25AB+0.50AC-1.00BC-1.68A2-2.18B2-1.92C2。对回归模型进行方差分析，结果见表7。回归模型F回归值为40.74，p<0.01，表明该二次模型存在极显著性差异，该试验模型可用于分析和预测苹果西打的最佳酿造工艺;F失拟项值为2.40，p=0.208 9>0.05，失拟项不显著，表明试验误差较小，稳定性良好。根据F值，得苹果西打感官品质影响因素关系为A酵母添加量>B酵母营养盐添加量>C发酵温度。响应面试验模型预测苹果西打的最佳酿造工艺为酵母添加量0.05%，酵母营养添加量0.05%，发酵温度19 ℃，预测感官评分为90分。

2.2.2 最佳酿造工艺验证

根据响应面优化得到的最佳酿造工艺酿造苹果西打，得到感官评分为91分，与预测感官评分90分接近。表明该响应面模型优化得到的苹果西打的酿造工艺是可行的。

3 结论

试验以苹果汁为原料，以苹果西打的感官评分为指标，采用单因素试验和响应面法优化了苹果西打的酿造工艺，预测苹果西打的最佳酿造工艺为酵母添加量0.05%，酵母营养盐添加量0.05%，发酵温度19 ℃，在此发酵工艺下实际得到苹果西打的感官评分为91分。为苹果酿造苹果西打提供了

参考。

参考文献

[1]谢杰，裴斐，余美丽，等.一种芒果味西打酒的研制[J].酿酒科技，2017（1）：73-75.

[2]刘捷.一种草莓青柠西打酒的研制[J].中国食品添加剂，2019，30（11）：147-150.

[3]李坤娜.苹果酒发酵澄清剂的选择[J].内蒙古科技与经济，2018（12）：102-103.

[4]刘静，张婉菁，王汉屏.苹果国内外精深加工研究现状及进展[J].陕西农业科学，2021，67（11）：95-98.

[5]刘瑞.无醇苹果酒生产技术研究[D].咸阳：西北农林科技大学，2016.

基金项目：校级大学生创新项目“西打（Cider）系列低糖低酒精饮料的研发及其品质研究”（2021010）。

作者简介：施佳萍（2000—），女，浙江湖州人，大专在读。研究方向：食品营养与检测。

通信作者：周琛媛（1991—），女，浙江衢州人，硕士，讲师。研究方向：天然产物与人类健康。E-mail：zhouchenyuan1225@126.com。